本申请涉及农业机械技术领域，具体而言，涉及一种自动磨刀装置及自动磨刀系统。
背景技术：
青贮收获机在工作一段时间后，轮刀切碎器上的动刀片会有一定程度上的磨损，磨损后切碎效果不佳，能耗上升。手动磨刀需要将切碎器动刀片逐一拆卸，耗时耗力，手动磨刀过程中容易造成磨刀的不均匀，效率低下，影响作业。
技术实现要素：
本申请旨在提供一种自动磨刀装置及自动磨刀系统，以解决现有技术中轮刀切碎器磨刀时需要逐一拆卸动刀片的问题。
本申请的实施例是这样实现的：
第一方面，本申请实施例提供一种自动磨刀装置，其包括磨刀架、直线进给机构和磨刀石，所述磨刀架用于与轮刀的机架可拆卸连接，所述直线进给机构安装于所述磨刀架，所述磨刀石安装于所述直线进给机构的输出端，所述磨刀石的打磨面被配置为与所述轮刀的转动轴线垂直；
所述直线进给机构用于在所述轮刀转动时驱动所述磨刀石靠近所述轮刀，以使所述磨刀石的打磨面与经过的所述轮刀的动刀片接触。
本申请提供的自动磨刀装置通过磨刀架和直线进给机构将磨刀石安装在轮刀的机架上，使得磨刀石的打磨面与轮刀的转动轴线垂直，也即，使磨刀石的打磨面朝向且平行于轮刀的动刀片的安装平面，利用直线进给机构使磨刀石在轮刀转动时贴近接触轮刀的动刀片，轮刀的动刀片转动经过磨刀石的打磨面而被打磨，从而解决了现有技术中需要将动刀片全部拆卸逐一打磨的问题，节省人工，磨刀效率高。由于打磨面相对于轮刀的动刀片的安装平面的距离一定，从而动刀片被打磨的程度均匀一致，保证整个轮刀上安装的动刀片的刃口在同一平面上，避免出现由于刃口不在同一平面导致部分动刀片不能较好地进行切碎工作的现象，具有使轮刀的各个动刀片保持刃口均匀一致的有益效果。
因此，本申请提供的自动磨刀装置，通过设置磨刀架连接轮刀机架，使磨刀石的打磨面垂直于轮刀的转动轴线，并使用直线进给机构驱使磨刀石的打磨面沿轮刀的转动轴线贴近接触轮刀的动刀片，使得在轮刀转动时磨刀石就能够对轮刀的动刀片均匀打磨，无需为磨刀石设置额外的动力源，能耗低、适用性高，节省人工、磨刀效率高，且刃口均匀一致，保证轮刀的切碎效果。
在本申请的一种实施例中，可选地，所述直线进给机构用于间歇驱动所述磨刀石以第一进给量靠近所述轮刀。
通过将直线进给机构设置为以第一进给量间歇驱动磨刀石靠近轮刀，磨刀石每被磨损一定程度后，直线进给机构就将磨刀石朝向轮刀推进一定距离，使得磨刀石的打磨面与轮刀的动刀片保持接触，防止轮刀空转，保证持续磨刀。
在本申请的一种实施例中，可选地，所述磨刀石可转动地安装于所述直线进给机构的输出端，所述磨刀石的转动轴线与所述轮刀的转动轴线平行，以使所述磨刀石能够被经过的所述轮刀的动刀片带动并绕所述磨刀石自身的转动轴线转动。
通过将磨刀石设置为可转动，轮刀的动刀片在转动经过磨刀石的打磨面时部分动能传递给磨刀石，磨刀石能够在轮刀带动下相对于轮刀差速转动，磨刀石与轮刀之间的差速转动保证能够对动刀片进行打磨，而磨刀石转动使得磨刀石的打磨面的各部位磨损均匀，防止磨刀石的打磨面在磨刀过程中出现局部不平整，避免出现打磨面不平整导致打刀甚至刀片破裂的情况。并且磨刀石无需额外设置动力供应装置就能够相对于动刀片差速转动，机械结构简单紧凑，安装方便，故障率小，能耗低。
在本申请的一种实施例中，可选地，所述磨刀石被配置为相对于所述轮刀偏心设置。
通过将磨刀石设置为相对于轮刀偏心设置，由于各个动刀片均是绕轮刀的转动轴线转动，动刀片在经过磨刀石所在的位置时，同一动刀片的内侧位置和外侧位置对磨刀石的拨动方向相反，由于同一动刀片上靠近轮刀的转动轴线的内侧位置线速度小、远离轮刀的转动轴线的外侧位置线速度大，因此磨刀石整体被动刀片的外侧位置带动，即当轮刀逆时针转动时，磨刀石也逆时针转动，磨刀石与轮刀形成速度差以实现磨刀的效果，而且磨刀石能够不断转动以实现打磨面被均匀磨损。并且，对于个别刃口非常不平整的动刀片，其局部较为凸出的位置会在打磨面上产生相对于其他位置更大的力，使得磨刀石能够出现偶然的无序转动，进一步防止打磨面的同一位置不断与某一凸起位置接触，提高打磨面均匀磨损的效果，防止打刀。
在本申请的一种实施例中，可选地，所述自动磨刀装置还包括安装座，所述安装座可转动地连接于所述直线进给机构的输出端，所述磨刀石安装于所述安装座；所述安装座形成有用于抵持所述磨刀石的安装面。
通过设置具有安装面的安装座，使安装面抵持在磨刀石的背面，安装座的安装面为磨刀石提供贴近动刀片的支持力，使磨刀石整体受力更均匀，磨刀石的打磨面不容易倾斜打刀，磨刀石的安装节点位置不容易损坏。
在本申请的一种实施例中，可选地，所述直线进给机构包括进给油缸，所述进给油缸的输出端设有连接轴，所述安装座设有轴承，所述连接轴连接于所述轴承。
通过在安装座上设置轴承，并利用轴承连接进给油缸，进给油缸能够有效进给，安装座能够有效转动，进给油缸的进给工作不受磨刀石转动的影响。
在本申请的一种实施例中，可选地，所述安装座上形成有肋板，所述肋板位于与所述安装面相背的一面。
通过在安装座的安装面的背面设置肋板，以加强安装座的结构强度，以便安装面能更好地为磨刀石提供足够的支持力。
在本申请的一种实施例中，可选地，所述磨刀石的打磨面为圆形。
第二方面，本申请实施例提供一种自动磨刀系统，其包括：控制器、压力传感器和前述的自动磨刀装置，所述自动磨刀装置中的直线进给机构和所述压力传感器分别与所述控制器连接，所述压力传感器用于检测所述自动磨刀装置中的磨刀石与所述轮刀的动刀片之间的压力；所述控制器用于根据所述压力传感器的检测结果控制所述直线进给机构驱动所述磨刀石靠近所述轮刀，以使所述磨刀石与所述轮刀的动刀片之间保持第一压力值。
本申请提供的自动磨刀系统，当压力传感器反馈的压力值减小或为零时，控制器控制自动磨刀装置的直线进给机构驱动磨刀石，使磨刀石与轮刀的动刀片保持有效接触，保证有效打磨轮刀的动刀片。
在本申请的一种实施例中，可选地，自动磨刀系统还包括用于驱动轮刀转动的驱动装置，所述驱动装置与所述控制器连接，所述控制器用于在磨刀时控制所述驱动装置驱动所述轮刀以第一速度转动。
通过将控制器与轮刀的驱动装置连接，控制器能够控制轮刀以适宜磨刀的速度转动，以防轮刀的转动速度过快导致轮刀的机架振动过大或轮刀撞击磨刀石的力过大，致使打刀或磨刀石被砍碎，当磨刀石被配置为可转动时，还起到防止轮刀的转动速度过慢导致不能带动磨刀石的作用。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的自动磨刀装置在主视视角下的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的自动磨刀装置在侧视视角下不工作状态图；
图3为本申请实施例提供的自动磨刀装置在侧视视角下的工作状态图；
图4为本申请实施例中磨刀石与轮刀的转动状态示意图。
图标：100－机架；200－轮刀；210－动刀片；300－自动磨刀装置；310－磨刀架；320－直线进给机构；330－安装座；331－肋板；340－连接轴；350－磨刀石。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，本申请的描述中若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，本申请的描述中若出现术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
实施例
青贮收获机在收获玉米杆等青贮饲料时，会利用轮刀200切碎器将其切碎，在青贮收获机工作一段时间后，轮刀200的动刀片210会有一定程度的磨损，而动刀片210的锋利程度直接影响青贮饲料的切碎质量，而且动刀片210不锋利时，轮刀200切碎器的能耗较高。为了使轮刀200的动刀片210保持锋利，往往将磨损的动刀片210逐一拆卸下来，逐一手动磨刀后再安装回去。现有磨刀方式效率低下，并且轮刀200上的各个动刀片210的打磨程度可能不一致，可能导致个别动刀片210打磨较多或打磨较少，刃口不在同一工作平面上，部分动刀片210不能较好地进行切碎工作，导致青贮饲料切碎后的颗粒不均匀，切碎质量低。
本申请提供一种轮刀200切碎器的自动磨刀装置300，用于解决上述问题。自动磨刀装置300包括磨刀架310、直线进给机构320和磨刀石350。请参照图1、图2，磨刀架310与轮刀200切碎器中用于安装轮刀200的机架100可拆卸连接，直线进给机构320安装在磨刀架310上，磨刀石350被安装在直线进给机构320的输出端。磨刀石350的打磨面朝向轮刀200，且打磨面与轮刀200的转动轴线垂直，直线进给机构320用于驱动磨刀石350靠近轮刀200以使打磨面与动刀片210的刃口接触。
在不磨刀时，自动磨刀装置300处于不工作状态，如图2所示，直线进给机构320驱动磨刀石350远离轮刀200，磨刀石350与动刀片210不接触。
在需要磨刀时，自动磨刀装置300处于工作状态，如图3所示，直线进给机构320驱动磨刀石350贴近接触轮刀200的动刀片210，利用轮刀200自身转动使动刀片210经过磨刀石350的打磨面，使轮刀200上的每个动刀片210都能够被打磨到，解决现有技术中需要将动刀片210全部拆下逐一打磨后重新安装的问题，打磨效率高。
由于磨刀石350的打磨面相对于轮刀200的动刀片210的安装平面的距离一定，从而动刀片210被打磨的程度相同，保证在磨刀后，整个轮刀200上的各个动刀片210的刃口在同一平面上工作，避免出现由于刃口不在同一工作平面导致部分动刀片210不能较好地进行切碎工作的现象。
前述的轮刀200一般被可转动地安装在机架100的中心轴上，以便能够以中心轴的轴线为转动轴线转动。前述的磨刀架310被配置成一端与机架100可拆卸连接且连接在靠近中心轴的位置处，另一端沿中心轴的径向伸出，且直线进给机构320安装在磨刀架310的另一端。
前述的直线进给机构320可以是直线电机、电机螺杆组件、进给气缸、进给油缸等，本实施例中，采用进给油缸。
前述的磨刀石350被配置为圆盘状，其打磨面为圆形。圆盘状的磨刀石350被安装在一个安装座330上，如图1和图2。安装座330上形成有安装面，该安装面抵持在磨刀石350的背面，使磨刀石350受力面积大、整体受力均匀，打磨面不容易倾斜，致使打刀或安装节点位置由于受力不均损坏。
安装座330的背面设有轴承，进给油缸的输出端设置一个连接轴340，连接轴340的另一端连接于轴承，以使安装座330及磨刀石350整体能够绕连接轴340转动，也就是说，当轮刀200转动时，动刀片210能够带动磨刀石350，使磨刀石350以连接轴340的轴线为转动轴线转动。
在安装座330上形成有用于提高结构强度的肋板331，肋板331被配置在安装面的背面，以便提高安装面抵抗变形的能力，以更好地向磨刀石350提供支撑。
本申请实施例提供的自动磨刀装置300的原理如下：
磨刀架310由机架100延伸至动刀片210的转动路径上，在动刀片210的转动路径的对应位置处安装直线进给机构320，并将磨刀石350及安装座330整体安装于直线进给机构320的输出端，磨刀石350的打磨面与轮刀200的转动轴线垂直并朝向轮刀200。也就是说，打磨面呈圆形的磨刀石350相对于轮刀200偏心设置，磨刀石350的转动轴线与轮刀200的转动轴线平行。
参照图1和图4，轮刀200在轮刀200切碎器的驱动装置的驱动下绕其自身转动轴线逆时针转动，直线进给机构320的输出端通过安装座330驱动磨刀石350向轮刀200移动，安装座330的安装面将磨刀石350压向轮刀200的动刀片210。
轮刀200的动刀片210在转动经过磨刀石350的打磨面时，部分动能传递给磨刀石350，使得磨刀石350在轮刀200带动下相对于轮刀200差速转动，磨刀石350的打磨面与动刀片210之间由于差速而具有移动，使得磨刀石350能够对动刀片210进行打磨。磨刀石350无需额外设置动力供应装置就能够相对于动刀片210差速转动，机械结构简单紧凑，安装方便，故障率小，能耗低。
由于磨刀石350转动，使得磨刀石350的打磨面与动刀片210的接触位置随机，因此磨刀石350的各部位磨损均匀，防止磨刀石350的打磨面在磨刀过程中出现局部不平整，避免出现打磨面不平整导致打刀甚至刀片破裂的情况。
动刀片210在经过磨刀石350所在的位置时，同一动刀片210的内侧位置和外侧位置对磨刀石350的拨动方向相反，由于同一动刀片210上靠近轮刀200的转动轴线的内侧位置线速度小、远离轮刀200的转动轴线的外侧位置线速度大，因此磨刀石350整体被动刀片210的外侧位置带动，也就是说前述的磨刀石350的转动方向一般是绕其自身轴线的逆时针方向。
在实际使用中，可能有个别动刀片210的刃口由于缺损严重局部较为凸出，该突出部位会在打磨面上产生相对于其他位置更大的力，使得磨刀石350能够出现偶然的无序转动，偏心设置的磨刀石350能够进一步防止打磨面的同一位置不断与某一凸起位置接触，提高打磨面均匀磨损的效果，防止打刀。
由于磨刀石350在磨刀过程中会有损耗，损耗会使打磨面逐渐远离动刀片210，为保证有效磨刀，直线进给机构320被配置为间歇驱动磨刀石350以第一进给量靠近轮刀200。
本实施例中第一进给量为0.1mm～0.3mm。该进给量可以避免进给量过大导致打刀，也能够保证打磨面与动刀片210接触。
本申请还提供一种自动磨刀系统，该自动磨刀系统用于更好地解决现有技术中需要将动刀片210逐一拆卸磨刀的问题，及各个动刀片210的打磨程度不同的问题。
该自动磨刀系统包括控制器、压力传感器和前述的自动磨刀装置300。
压力传感器用于检测自动磨刀装置300中的磨刀石350与轮刀200的动刀片210之间的压力。
自动磨刀装置300中的直线进给机构320和压力传感器分别与控制器连接，控制器用于根据压力传感器的检测结果控制直线进给机构320驱动磨刀石350靠近轮刀200，以使磨刀石350与轮刀200的动刀片210之间保持接触。
在磨刀的工作状态下，磨刀石350的打磨面与轮刀200的动刀片210之间以一定的预应力接触，以起到磨刀的作用。因此，先以第一压力值设定该预应力，当磨刀石350的打磨面损耗致使压力传感器反馈的压力值减小或为零时，控制器控制自动磨刀装置300的直线进给机构320以第一进给量驱动磨刀石350靠近轮刀200，使磨刀石350的打磨面与轮刀200的动刀片210保持有效接触，保证有效打磨轮刀200的动刀片210。
另外，为了保持安全性，轮刀200的转速不宜过大，因此，控制器同时与轮刀200切碎器中轮刀200的驱动装置连接，在磨刀的工作状态下，控制器控制驱动装置以适当的速度驱动轮刀200转动，以防止轮刀200的转动速度过快导致轮刀200的机架100振动过大或轮刀200撞击磨刀石350的力过大，致使打刀或磨刀石350被砍碎。
在本实施例中，磨刀的工作状态下，控制器控制驱动装置驱动轮刀200以540r/min的速度转动。该速度足以带动磨刀石350差速转动，也不至于振动过大导致打刀或者砍碎磨刀石350。
本申请提供的自动磨刀装置300及具有该磨刀装置的自动磨刀系统，通过设置磨刀架310连接轮刀200机架100，使磨刀石350的打磨面垂直于轮刀200的转动轴线，并使用直线进给机构320驱使磨刀石350的打磨面沿轮刀200的转动轴线贴近接触轮刀200的动刀片210，使得在轮刀200转动时磨刀石350就能够对轮刀200的动刀片210均匀打磨，无需为磨刀石350设置额外的动力源，能耗低、适用性高，节省人工、磨刀效率高，且刃口均匀一致，保证轮刀200的切碎效果。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
技术特征：
1.一种自动磨刀装置，其特征在于，包括磨刀架、直线进给机构和磨刀石，所述磨刀架用于与轮刀的机架可拆卸连接，所述直线进给机构安装于所述磨刀架，所述磨刀石安装于所述直线进给机构的输出端，所述磨刀石的打磨面被配置为与所述轮刀的转动轴线垂直；
所述直线进给机构用于在所述轮刀转动时驱动所述磨刀石靠近所述轮刀，以使所述磨刀石的打磨面与经过的所述轮刀的动刀片接触。
2.根据权利要求1所述的自动磨刀装置，其特征在于，所述直线进给机构用于间歇驱动所述磨刀石以第一进给量靠近所述轮刀。
3.根据权利要求1所述的自动磨刀装置，其特征在于，所述磨刀石可转动地安装于所述直线进给机构的输出端，所述磨刀石的转动轴线与所述轮刀的转动轴线平行，以使所述磨刀石能够被经过的所述轮刀的动刀片带动并绕所述磨刀石自身的转动轴线转动。
4.根据权利要求3所述的自动磨刀装置，其特征在于，所述磨刀石被配置为相对于所述轮刀偏心设置。
5.根据权利要求3所述的自动磨刀装置，其特征在于，所述自动磨刀装置还包括安装座，所述安装座可转动地连接于所述直线进给机构的输出端，所述磨刀石安装于所述安装座；所述安装座形成有用于抵持所述磨刀石的安装面。
6.根据权利要求5所述的自动磨刀装置，其特征在于，所述直线进给机构包括进给油缸，所述进给油缸的输出端设有连接轴，所述安装座设有轴承，所述连接轴连接于所述轴承。
7.根据权利要求5所述的自动磨刀装置，其特征在于，所述安装座上形成有肋板，所述肋板位于与所述安装面相背的一面。
8.根据权利要求1所述的自动磨刀装置，其特征在于，所述磨刀石的打磨面为圆形。
9.一种自动磨刀系统，其特征在于，包括：控制器、压力传感器和权利要求1－8任一项所述的自动磨刀装置，所述自动磨刀装置中的直线进给机构和所述压力传感器分别与所述控制器连接，所述压力传感器用于检测所述自动磨刀装置中的磨刀石与所述轮刀的动刀片之间的压力；所述控制器用于根据所述压力传感器的检测结果控制所述直线进给机构驱动所述磨刀石靠近所述轮刀，以使所述磨刀石与所述轮刀的动刀片之间保持第一压力值。
10.根据权利要求9所述的自动磨刀系统，其特征在于，还包括用于驱动轮刀转动的驱动装置，所述驱动装置与所述控制器连接，所述控制器用于在磨刀时控制所述驱动装置驱动所述轮刀以第一速度转动。
技术总结
本申请涉及农业机械技术领域，具体涉及一种自动磨刀装置及自动磨刀系统，自动磨刀系统包括该自动磨刀装置，自动磨刀装置包括磨刀架、直线进给机构和磨刀石，磨刀架用于与轮刀的机架可拆卸连接，直线进给机构安装于磨刀架，磨刀石安装于直线进给机构的输出端，磨刀石的打磨面被配置为与轮刀的转动轴线垂直；直线进给机构用于在轮刀转动时驱动磨刀石靠近轮刀，以使磨刀石的打磨面与经过的轮刀的动刀片接触。本申请提供的自动磨刀装置无需设置额外动力源，在轮刀转动时磨刀石就能够对轮刀的动刀片均匀打磨，节省人工、磨刀效率高，且刃口均匀一致，保证轮刀的切碎效果。
技术研发人员：谢新亚;姚河江;郝良军;王灿博;孙利峰;任一迪;张伟;张志红;马晓荣
受保护的技术使用者：新疆牧神机械有限责任公司;新疆新研牧神科技有限公司
技术研发日：.11.26
技术公布日：.02.07
