一种电驱式覆土镇压机构

本发明涉及农业机械，具体涉及一种应用于玉米播种机的电驱式覆土镇压机构。

背景技术：

1、在玉米种子播种的过程中，通过开沟器开沟之后，由排种器将种子送入沟内，此时需要种沟两边翻出的土壤覆盖种子，除此以外还需要压紧土壤，以确保种子与土壤充分接触，这对种子的发芽和初期生长至关重要。

2、目前播种机上的覆土镇压机构大多采用了非主动式的弹簧调节方式，无法在播种过程中对覆土镇压轮的开合角度及覆土镇压轮对土壤的镇压力进行调节，若想调节只能等播种结束后将播种单体抬升再进行手动调节。该种操作方式较为繁琐，且只能凭借机手的经验进行调节，具有滞后性，在地面起伏严重地区往往难以确保种子在一致的深度下被播种，进而导致在生长初期无法均匀出苗。

3、为此本发明公开了一种电驱式覆土镇压机构，无需等播种结束，在播种过程中就可以实时调节镇压力大小和覆土量大小。

技术实现思路

1、针对背景技术中存在的问题，本发明提供了一种电驱式覆土镇压机构，能在播种机运行过程中根据检测到的地面情况自动进行弹簧松紧的调节和v型橡胶镇压轮组间开合角度的调节，以同时实现对地面镇压力的大小调整和覆土量的变化调整，其特征在于，包括：控制系统、v型橡胶镇压轮组、镇压轮机架、u形镇压轮安装板、弹簧驱动电机、第一蜗轮蜗杆、轮角度驱动电机、第二蜗轮蜗杆、四分之一齿圈、梯形丝杠、第一固定块、第二固定块、齿圈驱动齿轮、弹簧、弹簧挂接滑块、轴套和挂载板，其中镇压轮机架与前方的挂载板铰接；弹簧驱动电机装在镇压轮机架的上方，弹簧驱动电机的动力输出与第一蜗轮蜗杆的蜗杆相连；第一蜗轮蜗杆中蜗轮的轮孔通过平键与梯形丝杠端头相连，梯形丝杠上通过螺纹配合安装有弹簧挂接滑块，弹簧的两端分别安装在弹簧挂接滑块和挂载板上；第一固定块和第二固定块分别安装在镇压轮机架下方的两端，梯形丝杠的前后部通过第一轴承和第二轴承分别安装在在第一固定块和第二固定块中；

2、所述轮角度驱动电机安装在镇压轮机架的前方，轮角度驱动电机的动力输出与第二蜗轮蜗杆的蜗杆相连；第二蜗轮蜗杆中蜗轮的轮轴上安装有齿圈驱动齿轮，齿圈驱动齿轮与下方的四分之一齿圈啮合，四分之一齿圈固定在u形镇压轮安装板的上端；u形镇压轮安装板包括用于和镇压轮机架连接的上部固定板、用于安装橡胶镇压轮的中部固定板、以及用于维持v型橡胶镇压轮组中两个橡胶镇压轮夹角的中央连接板，且上部固定板、中部固定板、中央连接板、中部固定板和上部固定板依次一体构成形成u形；每块中部固定板均通过轴承安装有一个橡胶镇压轮，u形镇压轮安装板通过螺栓和轴套与镇压轮机架转动连接；

3、所述控制系统包括：主控制器、开沟深度检测装置和土壤情况检测装置，其中主控制器中包括电机控制模块、以及与电机控制模块相连的开沟深度收集模块和土壤情况收集模块，电机控制模块与弹簧驱动电机和轮角度驱动电机相连，开沟深度收集模块与开沟探测器相连，土壤情况收集模块与土壤湿度传感器和土壤有机质含量传感器相连；

4、当开沟深度检测装置检测到开沟器开沟的深度信息后传递给主控制器的开沟深度收集模块中，如果距离传感器检测到开沟深度出现波动，电机控制模块同时控制弹簧驱动电机和轮角度驱动电机转动，从而同时改变改变覆土量和镇压力，以确保作物种子在土壤中获得一致的种植深度。

5、所述覆土量和镇压力在开沟深度变深时同时增大。

6、所述覆土量和镇压力在开沟深度变浅时同时减小。

7、所述土壤情况监测装置将土壤情况信息传递给数据库中进行记录。

8、当土壤湿度变化时，土壤情况收集模块根据会发送信号给电机控制模块，电机控制模块会单独通过弹簧驱动电机控制后方的弹簧拉力，以改变镇压力；并在土壤情况回复后，恢复镇压力。

9、所述v型橡胶镇压轮组中两橡胶镇压轮之间呈32°夹角。

10、所述开沟深度检测装置安装在播种单体上开沟器后方。

11、所述开沟深度检测装置为激光传感器、红外传感器或光电传感器。

12、本发明的有益效果在于：

13、1.实现了在播种机工作过程当中，调节覆土镇压轮对地的镇压力以及覆土镇压轮的覆土量大小。

14、2.由控制系统中的电机控制模块通过高精度直流伺服电机同时对镇压力及覆土量同时进行控制，大大提高了播种深度的一致性，有利于种子生长均匀性。

技术特征：

1.一种电驱式覆土镇压机构，其特征在于，包括：控制系统、v型橡胶镇压轮组(1)、镇压轮机架(2)、u形镇压轮安装板(3)、弹簧驱动电机(4)、第一蜗轮蜗杆(5)、轮角度驱动电机(6)、第二蜗轮蜗杆(7)、四分之一齿圈(8)、梯形丝杠(9)、第一固定块(10)、第二固定块(11)、齿圈驱动齿轮(12)、弹簧(13)、弹簧挂接滑块(14)、轴套(17)和挂载板(18)，其中镇压轮机架(2)与前方的挂载板(18)铰接；弹簧驱动电机(4)安装在镇压轮机架(2)的上方，弹簧驱动电机(4)的动力输出与第一蜗轮蜗杆(5)的蜗杆相连；第一蜗轮蜗杆(5)中蜗轮的轮孔通过平键与梯形丝杠(9)端头相连，梯形丝杠(9)上通过螺纹配合安装有弹簧挂接滑块(14)，弹簧(13)的两端分别安装在弹簧挂接滑块(14)和挂载板(18)上；第一固定块(10)和第二固定块(11)分别安装在镇压轮机架(2)下方的两端，梯形丝杠(9)的前后部通过第一轴承(15)和第二轴承(16)分别安装在在第一固定块(10)和第二固定块(11)中；

2.根据权利要求1所述的一种电驱式覆土镇压机构，其特征在于，当开沟深度检测装置检测到开沟器开沟的深度信息后传递给主控制器的开沟深度收集模块中，如果距离传感器检测到开沟深度出现波动，电机控制模块同时控制弹簧驱动电机和轮角度驱动电机转动，从而同时改变改变覆土量和镇压力，以确保作物种子在土壤中获得一致的种植深度。

3.根据权利要求2所述的一种电驱式覆土镇压机构，其特征在于，所述覆土量和镇压力在开沟深度变深时同时增大。

4.根据权利要求2所述的一种电驱式覆土镇压机构，其特征在于，所述覆土量和镇压力在开沟深度变浅时同时减小。

5.根据权利要求2～4之一所述的一种电驱式覆土镇压机构，其特征在于，所述土壤情况监测装置将土壤情况信息传递给数据库中进行记录。

6.根据权利要求5所述的一种电驱式覆土镇压机构，其特征在于，当土壤湿度变化时，土壤情况收集模块根据会发送信号给电机控制模块，电机控制模块会单独通过弹簧驱动电机控制后方的弹簧拉力，以改变镇压力；并在土壤情况回复后恢复镇压力。

7.根据权利要求1所述的一种电驱式覆土镇压机构，其特征在于，所述v型橡胶镇压轮组(1)中两橡胶镇压轮之间呈32°夹角。

8.根据权利要求1所述的一种电驱式覆土镇压机构，其特征在于，所述开沟深度检测装置安装在播种单体上开沟器后方。

9.根据权利要求1所述的一种电驱式覆土镇压机构，其特征在于，所述开沟深度检测装置为激光传感器、红外传感器或光电传感器。

技术总结
本发明公开了一种电驱式覆土镇压机构；其中镇压轮机架与前方的挂载板铰接；弹簧驱动电机通过第一蜗轮蜗杆与梯形丝杠端头相连，梯形丝杠上通过螺纹配合安装有弹簧挂接滑块，弹簧的两端分别安装在弹簧挂接滑块和挂载板上；轮角度驱动电机通过第二蜗轮蜗杆与齿圈驱动齿轮相连，齿圈驱动齿轮与下方的四分之一齿圈啮合，四分之一齿圈固定在U形镇压轮安装板的上端；U形镇压轮安装板包括用于安装橡胶镇压轮的中部固定板，U形镇压轮安装板通过螺栓和轴套与镇压轮机架转动连接；控制系统包括：主控制器、开沟深度检测装置和土壤情况检测装置。本发明实现了在播种机工作过程当中，调节覆土镇压轮对地的镇压力以及覆土镇压轮的覆土量大小。

技术研发人员：张凯良,桑兴超,张东兴,杨丽,崔涛,和贤桃,贾存虎
受保护的技术使用者：中国农业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15