[发明专利]一种平衡联合收割机振动筛载荷波动的能量回收与循环利用系统

说明书

本发明提供了一种平衡联合收割机振动筛载荷波动的能量回收与循环利用系统，包括振动筛、连杆、储能装置和供电装置；通过偏心装置使所述振动筛一端往复运动；所述偏心装置通过连杆与储能装置连接；所述储能装置包括传动齿轮、涡卷弹簧、棘轮、棘爪、储能弹簧轴；所述涡卷弹簧一端与储能弹簧轴相连接，所述涡卷弹簧另一端通过固定在套筒上；所述涡卷弹簧与传动齿轮连接，所述套筒与连杆传动连接，所述套筒一端设有棘轮，所述储能弹簧轴上安装棘爪，所述棘爪与棘轮配合，通过棘轮单向带动棘爪转动；所述供电装置包括发电机和电池组；所述传动齿轮与发电机传动连接。本发明可对振动筛因载荷波动而产生的多余能量进行回收，且可实现振动筛在高负载时的能量循环利用。

技术领域

本发明涉及农业机械领域，特别涉及一种平衡联合收割机振动筛载荷波动的能量回收与循环利用系统。

背景技术

近年随着“碳达峰、碳中和”国家战略的提出，各行业都对燃油污染、能量回收有了更大关注。在农业机械中谷物联合收割机的能量回收一直是本领域的技术难题。振动筛是谷物联合收割机的重要组件之一，它通过自身往复摆动将部分杂质与谷物从筛网中分离，然而不同于汽车领域内的转动，可以通过发电机直接回收利用能量。但联合收割机振动筛的往复摆动也是一种较规律的运动，同时振动筛也极大的导致了机体的强烈振动，是机体的主要振动源之一。并且联合收割机在田间工作时，因为喂入量等因素的影响，振动筛的负载是时刻变化的，负载过低导致振动筛摆动能量盈余，负载过大导致振动筛摆动能量不足，无法更好的清选。因此，急需开发实现振动筛能量的回收利用及平衡联合收割机振动筛载荷波动技术装置。

振动筛摆动的问题一直受到大量学者的关注，也涌现了大量关于减小振动筛摆动的方案。现有专利公开的一种具有双层振动筛网的振动筛，设置了两层筛网，该机构无法改变振动筛因负载变化而产生的摆动变化的现状。现有专利公开的一种可分档调节振动筛振动强度的控制方法，可以人为控制振动筛的振动强度，但是对于振动筛过剩的能量无法回收利用。现有专利公开的一种振动筛振动结构，通过弹簧缓冲振动筛的振动强度，该结构会减小高负载工况下的振动的筛分效率。

谷物联合收割机振动筛在作业时，尤其低负载工况下规律的往复摆动会产生大量能量的浪费，且导致了联合收割机的机体振动难题；高负载工况下振动筛会因为摆动频率与能量不足而降低筛分效率。但是现有市面上的联合收割机的振动筛大多无法回收其多余的能量，也无法确保其高负载下振动筛的清选性能。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种平衡联合收割机振动筛载荷波动的能量回收与循环利用系统，可以对振动筛多余能量进行回收，且可实现振动筛在高负载是的能量循环利用。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种平衡联合收割机振动筛载荷波动的能量回收与循环利用系统，包括振动筛、连杆、储能装置和供电装置；通过偏心装置使所述振动筛一端往复运动；所述偏心装置通过连杆与储能装置连接；

所述储能装置包括传动齿轮、涡卷弹簧、棘轮、棘爪、储能弹簧轴；所述涡卷弹簧一端与储能弹簧轴相连接，所述涡卷弹簧另一端通过固定在套筒上；所述涡卷弹簧与传动齿轮连接，所述套筒与连杆传动连接，所述套筒一端设有棘轮，所述储能弹簧轴上安装棘爪，所述棘爪与棘轮配合，通过棘轮单向带动棘爪转动；

所述供电装置包括发电机和电池组；所述传动齿轮与发电机传动连接；所述电池组用于储存发电机产生的电能。

进一步，所述棘爪上安装可伸缩装置；所述电池组通过开关与驱动电机连接，所述驱动电机连接偏心装置，用于辅助提供偏心装置动力。

进一步，通过棘轮带动棘爪单向转动，使涡卷弹簧蓄能。

进一步，所述传动齿轮通过发动机齿轮与发电机传动连接；设所述涡卷弹簧释放一次蓄能所带动传动齿轮旋转的角度为R，所述传动齿轮的齿数为Z₁，所述发动机齿轮的齿数为Z₂，则