一种清选装置及控制方法和收获机

本发明属于农机智能控制，特别涉及一种清选装置及控制方法和收获机。

背景技术：

1、目前，大部分联合收割机均采用轴流滚简式装置对作物与杂质等进行脱离与分离，轴流滚筒一般分为板式、纹杆以及杆齿等形式，且清选筛都使用振动筛，再以风机的形式对作物与杂质进行二次分离，物料中的籽粒通过振动筛落入输粮搅龙，而茎杆等被振动筛逐到机外。但是当作物上的水分过多时，水分的存在可以形成液体桥，会使得作物与杂质之间会发生粘连，也使得作物与杂质粘连在筛网上，使得潮湿作物的清选分离效果大打折扣，同时也需要人工对堵塞的筛网进行清理，加大了人工的工作强度，间接影响了收割机的整体收获性能，同时，振动筛最大的弊端是对机器产生较大的振动，从而导致噪声偏大，振动也易使紧固件松动，使机架及筛架焊接处开裂等情况，过大的振动会使得潮湿作物的清选过程速度偏快，当清选速度偏快时，会使得作物的籽粒损失与含杂率偏高，降低了潮湿作物的收获效果。

2、再者，潮湿作物的潮湿程度会由于当天的收割情况发生改变当振动筛的振动速度不变时，会使得清选装置的作物籽粒损失过高，极大提高了作物的损失率和含杂率，而现有的清选装置缺少一种对筛网的自动调速系统；同时，现有的清选装置采用风机暖风的形式对作物进行分离，需要电路对风机进行供电，需要额外的供能系统，使得结构存在续航能力不足的情况，且缺少对风机暖风装置的智能调控，使得潮湿作物的水分脱离效果并不理想；现有清选装置缺少作物损失对整体清选装置的反馈，无法根据作物的损失情况对清选装置的动态调整，使得现有的清选装置的作物损失率偏高。

技术实现思路

1、针对上述技术问题，本发明提供一种清选装置及控制方法和收获机，以热风形式破坏潮湿作物之间的水分液体桥，使得作物与杂质分离，可对刚进入筛选装置的潮湿作物进行初步温湿度检测，同时也对潮湿作物在筛网上的筛选过程与热风鼓风装置进行监测，以此来控制变速装置、热风鼓风装置，可对筛网的振动频率与热风鼓风装置的鼓风温度进行调节，使得清选装置可根据作物的潮湿程度对整体清选装置做动态调整，提高了清选装置的对潮湿作物的风干效果，避免潮湿作物的粘连状况的发生，同时也避免清选装置的温度过高或过低对作物清选的影响；本发明还以作物籽粒的损失情况对整体控制系统进行反馈，当作物在单位时间内损失过大时，系统会调节振动筛网的频率，以及调整热风鼓风装置的温度，以降低作物的损失率和含杂率，提高作物的收获效果。

2、注意，这些目的的记载并不妨碍其他目的的存在。本发明的一个方式并不需要实现所有上述目的。可以从说明书、附图、权利要求书的记载中抽取上述目的以外的目的。

3、本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

4、一种清选装置，包括筛网、变速装置、热风鼓风装置、控制系统、传动系统、籽粒损失反馈装置、供油系统和温湿度检测机构；

5、所述筛网位于脱粒滚筒装置的下侧，筛网与传动系统连接，传动系统用

6、于驱动筛网振动；变速装置与传动系统连接，用于调节筛网的振动速度；

7、所述热风鼓风装置的出风口对着筛网的底部；所述热风鼓风装置与供油系统连接，所述温湿度检测机构用于检测热风鼓风装置的出风口处作物的温度和湿度；

8、所述籽粒损失反馈装置位于筛网的后方，用于检测籽粒损失率；

9、所述控制系统分别与变速装置、热风鼓风装置、传动系统、籽粒损失反馈装置供油系统和温湿度检测机构连接；控制系统根据温湿度检测机构检测到的温度和湿度，以及籽粒损失反馈装置检测的籽粒损失率，控制变速装置和传动系统调整筛网的振动频率，控制热风鼓风装置的出风温度。

10、上述方案中，当所述控制系统接收到的湿度高于预设值而温度低于预设值时，控制系统控制变速装置提高筛网的振动频率，控制热风鼓风装置提高出风温度；当所述控制系统接收到的单位时间内籽粒损失反馈装置检测的籽粒损失高于预设值时，控制热风鼓风装置提高出风温度，控制变速装置降低筛网的振动频率。

11、上述方案中，所述筛网包括第二筛网和第一筛网；

12、所述第二筛网位于第一筛网的后方；

13、所述热风鼓风装置的箱体设有第一出风口和第二出风口；第一出风口位于第二筛网的下方，第二出风口位于第一筛网的下方；

14、所述变速装置和第一筛网连接、并通过传动系统与第二筛网连接；所述籽粒损失反馈装置位于第二筛网的后端。

15、上述方案中，所述变速装置包括偏心轮轴固定架、偏心轮轴动力输入轮、偏心轮轴、发动机动力输入轴、偏心轮轴动力接受轮、第二网筛动力输入带、第二网筛动力输入带轮、液压无级变速箱、第一筛网偏心轮套、液压油管、液压油泵控制线、液压泵电机驱动器、液压油泵和偏心轮；

16、所述发动机动力输入轮与液压无级变速箱连接；所述第二网筛动力输入带与第二网筛动力输入带轮相配合，将动力传入第二筛网；所述偏心轮轴动力接受轮与第二网筛动力输入带轮安装在液压无级变速箱的输出轴上，共同旋转；偏心轮轴动力输入轮安装在偏心轮轴上，偏心轮轴安装在偏心轮轴固定架上，偏心轮轴动力输入轮与偏心轮轴动力接受轮啮合；动力从发动机动力输入轮输入，从偏心轮轴动力接受轮输出，部分动力通过第二网筛动力输入带轮传送给第二网筛，部分动力通过偏心轮轴动力输入轮传递给偏心轮轴，偏心轮轴上设有偏心轮，第一筛网偏心轮套与偏心轮相连，第一筛网偏心轮套与第一筛网连接；所述液压油泵通过液压油管与液压无级变速箱连接；

17、所述液压泵电机驱动器分别与液压油泵和控制系统连接；

18、所述传动系统包括第二筛网偏心轮和第二筛网动力带轮；所述第二筛网动力带轮与变速装置上的第二网筛动力输入带轮通过带传动相连；所述第二筛网偏心轮与第二筛网通过连杆连接。

19、上述方案中，所述热风鼓风装置还包括动力设备、旋转风叶、旋转风叶轴、第一喷油装置、第二喷油装置、第一燃烧腔壳、第二燃烧腔壳、第一火花塞和第二火花塞；

20、所述动力设备分别与第一喷油装置、第二喷油装置、供油系统和控制系统连接；

21、所述旋转风叶和旋转风叶轴设置在箱体内，所述驱动机构通过传动机构与旋转风叶轴连接，旋转风叶安装在旋转风叶轴上；

22、所述第一喷油装置设置在第一出风口内，第一喷油装置包括第一柴油雾化板、第一出气口喷油嘴，第一出气口喷油嘴设置在第一柴油雾化板上，第一燃烧腔壳套设在第一柴油雾化板上，第一燃烧腔壳上设若干通孔，第一火花塞用于点燃第一燃烧腔壳内雾化后的燃油；

23、所述第二喷油装置设置在第二出风口内，第二喷油装置包括第二柴油雾化板、第二出气口喷油嘴，第二出气口喷油嘴设置在第二柴油雾化板上，第二燃烧腔壳套设在第二柴油雾化板上，第二燃烧腔壳上设有若干通孔，第二火花塞用于点燃第二燃烧腔壳内雾化后的燃油。

24、进一步的，还包括第一出气口隔热板和第二出气口隔热板；

25、所述第一出气口隔热板设置在第一出风口内位于第一燃烧腔壳侧、且与第一出气口喷油嘴相对，第二出气口隔热板设置在第二出风口内位于第二燃烧腔壳侧、且与第二出气口喷油嘴相对。

26、进一步的，所述动力设备包括柴油泵、驱动装置、电机驱动装置控制线、入油管、柴油机；所述柴油泵设有入油管，柴油泵通过电机驱动装置控制线分别与驱动装置和控制系统连接；所述入油管与供油系统连接，将收获机的柴油引入柴油泵，柴油泵通过油管分别与第二出气口喷油嘴、第一出气口喷油嘴以及柴油机连接；所述第二火花塞与第一火花塞分别与驱动装置相连；

27、所述传动机构包括旋转风叶动力轮、柴油机带、柴油机带轮，柴油机的输出轴与柴油机带轮连接，柴油机带轮通过柴油机带与旋转风叶动力轮连接，将动力传至旋转风叶轴，以带动旋转风叶的旋转；柴油泵将油引入第二出气口喷油嘴和第一出气口喷油嘴以及柴油机，并通过第二柴油雾化板和第一柴油雾化板雾化；所述柴油机通过柴油机带轮、柴油机带、旋转风叶动力轮将动力传至旋转风叶轴，以带动旋转风叶的旋转。

28、一种收获机，包括所述的清选装置。

29、一种根据所述的清选装置的控制方法，包括以下步骤：

30、所述传动系统驱动筛网振动；所述热风鼓风装置的出风口对着筛网的底部吹风；

31、所述籽粒损失反馈装置检测筛网的籽粒损失率；

32、所述温湿度检测机构检测热风鼓风装置的出风口处作物的温度和湿度；

33、所述控制系统根据温湿度检测机构检测到的温度和湿度，以及籽粒损失反馈装置检测的籽粒损失率，控制变速装置和传动系统调整筛网的振动频率，控制热风鼓风装置的出风温度；

34、当所述控制系统接收到的湿度高于预设值而温度低于预设值时，控制系统控制变速装置提高筛网的振动频率，控制热风鼓风装置提高出风温度；当所述控制系统接收到的单位时间内籽粒损失反馈装置检测的籽粒损失高于预设值时，控制热风鼓风装置提高出风温度，控制变速装置降低筛网的振动频率。

35、上述方案中，先启动籽粒损失反馈装置，当籽粒损失反馈装置监测到的单位时间内的作物损失量大于预设的范围，则会启动控制系统对温湿度检测机构的数据进行逐一扫描，先对第二出风口上的第一筛网上的温湿度检测机构进行扫描，如果温湿度高于预设范围，则降低热风鼓风装置的第二出风口的出风温度，否则则将热风鼓风装置的第二出风口的出风温度逐渐提高至预设范围内的最大值，紧接着对第一出风口上的第二筛网的温湿度检测机构温湿度进行扫描，判断温湿度高于预设范围，不高时降低第一出风口的风温，不对筛网的振动频率进行调整，如若温湿度高于预设值则降低第二出风口的出风温度，同时也降低第一筛网的振动频率，并籽粒损失反馈装置实时对此过程的损失情况进行监测；当籽粒损失反馈装置监测到的单位时间内的作物损失量在预设的范围内，则会启动控制系统对温湿度检测机构的数据进行逐一扫描，此时仅仅以温湿度检测机构检测的温度进行调节，并以预设的振动频率运行：先对第一筛网的温湿度检测机构进行检测，当检测到的湿度大于预设值时，则提高第二出风口的风干温度，并提高筛网的振动频率，接着再对第二筛网的温湿度进行判断，是否与预设的筛网振动频率相匹配，若匹配，则保持出风口温度，若不匹配，则提高第一出风口的风温。

36、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

37、1.本发明可根据潮湿作物的温湿度对筛选装置筛网的振动频率进行无级别调速，这可使得不同程度的潮湿作物以不同的振动频率进行处理，可减少由于振动与湿度情况不匹配，使得分离效果欠佳的情况。振动频率根据潮湿作物的温湿度的可调使得潮湿作物能与热风鼓风装置的热风进行良好的接触，提高了潮湿作物与杂质的分离效果。

38、2.本发明可根据潮湿作物的温湿度对热风鼓风装置的每个出风口的风温进行单独调整，可适应于潮湿作物不同风干阶段的温度需要，同时对潮湿作物的温湿度进行监测，避免热风鼓风装置对潮湿作物的过度加温与风干温度不够的情况，降低热风鼓风装置的油耗与分离潮湿作物的同时也保证装置的安全性。

39、3.本发明能以作物籽粒的损失情况对控制系统进行反馈调节，当作物籽粒的损失情况过高时，控制系统会对筛网的振动频率以及热风鼓风装置的风温进行适当的智能调整，在保证筛选量的情况下，使得作物损失率与含杂率降低，以提高作物的收获效率。

40、4.本发明所述热风鼓风装置，其供能系统为原有供油系统的加装，相比于电机驱动与电机加热需要额外的电能装置外，此装置的供能更加稳定，且不需要考虑电能有的续航短的问题，大大提高了续航能力与可靠性，以及控制系统可与原有机械上的电瓶相连，达到节省开发成本的成效。

41、5.本发明可根据潮湿作物在筛网上前段，中段，中后段，后段的温湿度，除了对筛网的振动速度进行调节外，还能对热风鼓风装置的中的喷油量进行调整，当潮湿作物的湿度高温度低时，可提高喷油量的燃烧，以加大热风鼓风装置的风温，当潮湿作物的湿度低温度高时，可减少喷油量的燃烧，以降低热风鼓风装置的风温，喷油量的动态调整，降低了热风暖风装置的油耗。

42、注意，这些效果的记载不妨碍其他效果的存在。本发明的一个方式并不一定必须具有所有上述效果。可以从说明书、附图、权利要求书等的记载显而易见地看出并抽出上述以外的效果。