本發明屬于聯合收獲機脫粒分離裝置及自適應控制領域，具體是一種切流與縱軸流裝置脫粒分離負荷的自適應調控系統。

背景技術：

目前，聯合收獲機己向大型化、自動化、智能化發展，從發展的角度來看，聯合收獲機的收獲性能及自動化智能化程度已成為現代化農業的一個重要衡量指標。近年來，隨著我國農業機械生產的發展和跨區域收獲的影響，農村對聯合收獲機的需求，也逐步由小型向中、大型發展。這就迫切需要相應的在線監測系統對關鍵部件工作狀況進行監測，從而可以讓駕駛員對整機的工作狀態進行控制，有利于降低工作時的故障率，提高作業性能和生產效率，延長聯合收獲機的使用壽命。但我國的聯合收獲機智能化水平和自適應控制水平整體還比較低，較為缺乏對工作參數、性能指標的實時監測方法和相應的自適應調控裝置。

對于聯合收獲機而言，針對的作物不同品種和成熟度差異的作物，其相應的脫粒分離難易程度也不同。對于南方早秈稻，其成熟度一般較好，脫粒分離較容易，這就容易造成大部分的收獲作物在切流滾筒處就被脫粒，而進入縱軸流滾筒的待脫物較少，造成切流的工作量過大而縱軸流滾筒的工作量很小；并且很容易造成切流處堵塞，抖動板上堆積。同理，對于較為潮濕，不易脫下的作物，就很可能造成縱軸流滾筒工作負荷過大。并且，當切流滾筒處工作量大，若凹板出口間隙不當或切流滾筒速度較大時，很可能造成對物料的多次沖擊脫粒，使籽粒破碎，籽粒破碎率增高；同樣的；當縱軸流滾筒處工作量大，就很容易因脫粒不充分，造成物料未完全脫凈就被吹出，造成夾帶損失率增高。因此對如何自適應的控制切流滾筒與縱軸流滾筒的脫粒分離比例已成為提高聯合收獲機生產效率的重要問題。

中國實用新型專利CN202232226涉及清選負荷調節，通過減小凹板篩分離面積控制脫出物，將不含籽粒的脫出物直接排除，減小清選負荷。但在具體實施過程中，容易造成籽粒夾帶損失率增大，且該裝置為手動調節，無法實時調節，對作物收獲適應性較差。專利CN104855058A針對清選篩上兩側物料易形成堆積，影響透篩等問題，根據籽粒損失量實時智能脫粒裝置脫出物裝置導流板開度，使脫出物均勻，易于清選。該發明一定程度上解決了篩面物料分布不均的問題，但沒從根本上解決造成物料堆積的首要問題——切流與縱軸流的脫粒分離負荷比例不合理。只有通過調控切流與縱軸流滾筒轉速等參數，才能使切流與縱軸流的脫粒分離負荷比維持在合理范圍，從源頭解決上述問題。中國發明專利申請CN102273359A一種切縱流聯合收獲機自適應防堵塞控制系統，在脫粒分離過程中由檢測傳感器檢測切流滾筒和縱軸流滾筒的轉速和扭矩,與預先存儲的標準值進行比較判斷,根據轉速和扭矩的變化對切縱流聯合收獲機的行駛速度進行調節。該發明一定程度上解決了物料堵塞,脫粒分離中的過載問題。但該發明重點是針對堵塞問題，沒有相應的監測裝置實時監測籽粒破碎率、夾帶損失率等性能指標，即在調節切流與軸流滾筒間隙過程中，很可能造成籽粒破碎率、夾帶損失率增大，此外還缺乏具體地提出相應的調節結構和具體的實施方案。

技術實現要素：

針對自適應地分配切流與縱軸流脫粒分離比例，本發明提出了一種切流與縱軸流裝置脫粒分離負荷的自適應調控系統；使得切流脫粒分離裝置與縱軸流脫粒分離裝置的脫粒分離負荷比例在合理的范圍內，滿足難脫、易脫等不同品種作物的收獲要求，保持最佳脫粒能力和較好的適應性。

本發明是通過以下技術手段實現上述技術目的的。

切流與縱軸流裝置脫粒分離負荷的自適應調控系統，包括切流滾筒、切流凹板、縱軸流滾筒、縱軸流凹板篩、回程板、清選篩、籽粒攪龍，抖動板位于切流滾筒的下方，所述縱軸流凹板篩裝于縱軸流滾筒內，所述回程板位于縱軸流滾筒的下方，清選篩位于切流滾筒(1和回程板的下方、且位于籽粒攪龍的上方；其特征在于，還包括切流凹板出口間隙調節裝置、抖動板負荷監測裝置、回程板負荷監測裝置和在線監測控制系統，

所述切流凹板出口間隙調節裝置包括第一連接銷、第一連接桿，第二連接銷、第二連接桿、第三連接銷、轉動桿、電動缸和位移傳感器，所述第一連接桿一端通過第一連接銷與切流凹板出口端連接、另一端通過第二連接銷與第二連接桿一端連接，第二連接桿的另一端與轉動桿通過鉸鏈連接；轉動桿的前端通過第三連接銷與機架鉸接、且可繞第三連接銷轉動；轉動桿的尾端與電動缸通過球頭軸承連接；所述位移傳感器與電動缸并聯；所述位移傳感器、電動缸均與在線監測控制系統相連；

所述抖動板負荷監測裝置裝在所述清選篩的抖動板上、且位于切流滾筒下方，主要包括抖動慣性力監測傳感器、第一抖動監測板、抖動沖擊力監測傳感器、第二抖動監測板、抖動安裝板和抖動支架，所述抖動安裝板通過抖動支架固定在抖動板的下方，抖動板與抖動安裝板上均開有一與第一抖動監測板、第二抖動監測板形狀相同的通孔，且兩個通孔在豎直方向上相對應；所述第一抖動監測板位于抖動安裝板上的通孔內、且與通孔邊緣保持0.5mm-3mm的間隙；所述第二抖動監測板位于抖動板的通孔內，并與通孔邊緣保持0.5mm-3mm的間隙；抖動慣性力傳感器一端固定在抖動安裝板上，另一端固定在第一抖動監測板上；抖動沖擊力傳感器一端固定在抖動板背面，另一端固定在第二抖動監測板上；抖動慣性力傳感器、抖動沖擊力傳感器均與在線監測控制系統相連；

所述回程板負荷監測裝置裝于回程板上、且位于縱軸流滾筒下方，主要包括回程慣性力監測傳感器、第一回程監測板、回程沖擊力監測傳感器、第二回程監測板、回程安裝板和回程支架；所述回程安裝板通過回程支架固定在回程板面的下方，回程板面和回程安裝板上均開有一與第一回程監測板、第二回程監測板形狀相同的通孔，且兩個通孔在豎直方向上相對應；所述第一回程監測板位于回程安裝板上的通孔內、且與通孔邊緣保持0.5mm-3mm的間隙；所述第二回程監測板位于回程板面的通孔內，并與通孔邊緣保持0.5mm-3mm的間隙；回程慣性力監測傳感器一端固定在回程安裝板上，另一端固定在第一回程監測板上；回程沖擊力監測傳感器一端固定在回程板面背面，另一端固定在第二回程監測板上；回程慣性力監測傳感器、回程沖擊力監測傳感器均與在線監測控制系統相連；

所述在線監測控制系統用于檢測抖動慣性力傳感器、抖動沖擊力傳感器、回程慣性力監測傳感器、回程沖擊力監測傳感器檢測到的慣性力和沖擊力，以及位移傳感器檢測到的位移；并根據抖動慣性力、抖動沖擊力計算抖動板的負荷情況，作為切流滾筒的負荷；根據回程慣性力、回程沖擊力計算回程板面的負荷情況，作為縱軸流滾筒的負荷；并根據切流滾筒與縱軸流滾筒的符合比控制電動缸驅動切流凹板出口間隙調節裝置調整切流凹板的出口間隙；并根據位移傳感器檢測到的位移，監控切流凹板的出口間隙的大小。

進一步地，所述抖動板負荷監測裝置數量為五組，呈“X”型布置在抖動板整個區域，具體位置需根據抖動板的幾何尺寸確定；抖動板負荷監測裝置所測得的脫出物質量與抖動板整個區域脫出物質量的數學模型需通過臺架試驗建立。所述回程板負荷監測裝置的數量為五組，呈“X”型布置在回程板面整個區域，具體位置需根據回程板面的幾何尺寸確定；回程板負荷監測裝置所測得的脫出物質量與回程板面整個區域脫出物質量的數學模型需通過臺架試驗建立。

進一步地，還包括夾帶損失監測裝置和縱軸流滾筒調速裝置，所述的夾帶損失監測裝置裝在縱軸流凹板排草口處，且與在線監測控制系統相連；所述縱軸流滾筒調速裝置安裝在縱軸流滾筒軸尾端，由第一液壓缸、第一帶輪可動部分、第一皮帶和第一帶輪固定部分組成，第一液壓缸和第一帶輪可動部分在同側，第一皮帶位于第一帶輪可動部分與第一帶輪固定部分之間；第一帶輪固定部分相對于縱軸流滾筒軸固定不動，第一帶輪可動部分可在第一液壓缸的作用下沿縱軸流滾筒軸軸向運動，從而改變皮帶凹槽的尺寸，進而改變傳動比，控制縱軸流滾筒轉速。

進一步地，還包括籽粒破碎率監測裝置和切流滾筒調速裝置，所述籽粒破碎率監測裝置裝在籽粒攪龍出口處，且與在線監測控制系統相連；所述切流滾筒調速裝置由第二液壓缸、第二帶輪可動部分、第二皮帶和第二帶輪固定部分組成；第二液壓缸和第二帶輪可動部分在同側，第二皮帶位于第二帶輪可動部分與第二帶輪固定部分之間。第二帶輪固定部分相對于切流滾筒軸固定不動，第二帶輪可動部分可在第二液壓缸的作用下沿切流滾筒軸軸向運動，從而改變皮帶凹槽的尺寸，進而改變傳動比，控制切流滾筒轉速。

進一步地，所述的夾帶損失監測裝置包括2個安裝支架和2個監測傳感器，所述2個安裝支架位于縱軸流凹板排草口前面，并固定在縱軸流凹板上；2個監測傳感器安裝在支架朝向縱軸流滾筒的板面上，2個監測傳感器與在線監測控制系統相連。

進一步地，所述籽粒破碎率監測裝置由圖像處理器、CCD攝像機、籽粒信息采集板和光源組成，其中圖像處理器安裝在籽粒攪龍出口上方平臺上，籽粒信息采集板上端固定在籽粒攪龍出口壁板上；CCD攝像機安裝在籽粒信息采集板上、且與圖像處理器相連；所述圖像處理器、籽粒信息采集板均與在線監測控制系統相連。

切流與縱軸流裝置脫粒分離負荷的自適應調控方法，其特征在于，包括以下步驟：

(S1)根據作物特性、脫粒分離裝置的結構和相關收獲機械國家標準，在在線監測控制系統中設定合理的切流滾筒與縱軸流滾筒的負荷比區間[R_b R_u]，切流凹板出口間隙范圍[C_b C_u]，切流滾筒轉速范圍[n_qb n_qu]，縱軸流滾筒轉速范圍[n_zb n_zu]，籽粒破碎率閾值B_r和夾帶損失率閾值L_j；

(S2)通過裝在裝在籽粒攪龍出口處的籽粒破碎率監測裝置實時檢測籽粒破碎率B，裝在縱軸流凹板排草口處的夾帶損失監測裝置實時檢測夾帶損失率L；

通過與用于調節切流凹板出口間隙的電動缸并聯的位移傳感器獲得切流凹板出口間隙C；

根據切流轉速傳感器和縱軸流轉速傳感器分別獲得切流滾筒轉速n_q和縱軸流滾筒轉速n_z，

通過裝在所述清選篩的抖動板上的抖動板負荷監測裝置實時檢測抖動板上的負荷，作為切流滾筒的負荷；

裝于回程板上的回程板負荷監測裝置實時檢測回程板上負荷，作為縱軸流滾筒的負荷；

在線監測控制系統根據切流滾筒的負荷、縱軸流滾筒的負荷計算切流滾筒與縱軸流滾筒的負荷比R；

(S3)在線監測控制系統根據實時檢測的籽粒破碎率B、夾帶損失率L、切流凹板出口間隙C、切流滾筒轉速n_q、縱軸流滾筒轉速n_z、切流滾筒與縱軸流滾筒的負荷比R根據以下策略來調控切流凹板出口間隙C、切流滾筒轉速n_q、縱軸流滾筒轉速n_z；再返回(S2)；

a.當夾帶損失率L≤L_j、籽粒破碎率B>B_r時：

如果切流滾筒與縱軸流滾筒的負荷比R≥R_u，則判斷切流滾筒轉速n_q是否≤n_qb，如果否，則減小切流滾筒轉速n_q，如果是，且切流凹板出口間隙C≥C_u，則系統報警，如果是，但切流凹板出口間隙C>R_u，則增大切流凹板出口間隙C；

如果切流滾筒與縱軸流滾筒的負荷比R_b＜R＜R_u，則判斷切流滾筒轉速n_q是否≤n_qb，如果否，則減小切流滾筒轉速n_q；如果是、且縱軸流滾筒轉速n_z≤n_zb，則系統報警，如果是、但縱軸流滾筒轉速n_z＞n_zb，則減小縱軸流滾筒轉速n_z；

如果切流滾筒與縱軸流滾筒的負荷比R≤R_b，則判斷縱軸流滾筒轉速n_z是否≤n_zb，如果是，則系統報警，如果否，則減小縱軸流滾筒轉速n_z；

b.當夾帶損失率L≤L_j、籽粒破碎率B≤B_r時：

如果切流滾筒與縱軸流滾筒的負荷比R≥R_u，則判斷切流凹板出口間隙C是否處于切流凹板出口間隙范圍[C_b C_u]內，如果C＜C_u，則增大切流凹板出口間隙，如果C≥C_u，則判斷切流滾筒轉速n_q是否≤n_qb，如果否，則減小切流滾筒轉速n_q，如果是，則系統報警；

如果切流滾筒與縱軸流滾筒的負荷比R_b＜R＜R_u，則各參數正常，無需調整；

如果切流滾筒與縱軸流滾筒的負荷比R≤R_b，則判斷切流凹板出口間隙C是否處于切流凹板出口間隙范圍[C_b C_u]內，如果C≤C_b，則判斷切流滾筒轉速n_q是否≥n_qu，如果是，則系統報警；如果否，則增大切流滾筒轉速n_q，如果C＞C_b，則減小切流凹板篩出口間隙C；

c.當夾帶損失率L＞L_j、籽粒破碎率B＞B_r時：

如果切流滾筒轉速n_q≤n_qb，則判斷縱軸流滾筒轉速n_z是否≤n_zb，如果是，則系統報警，如果否，則減小縱軸流滾筒轉速n_z；

如果切流滾筒轉速n_q＞n_qb，則減小切流滾筒轉速n_zb；

d.當夾帶損失率L＞L_j、籽粒破碎率B≤B_r時：

如果切流滾筒與縱軸流滾筒的負荷比R≥R_u，則系統報警；

如果切流滾筒與縱軸流滾筒的負荷比R_b＜R＜R_u，則判斷縱軸流滾筒轉速n_z是否≤n_zb，如果是，則系統報警，如果否，則減小縱軸流滾筒轉速n_z；

如果切流滾筒與縱軸流滾筒的負荷比R≤R_b，則判斷切流凹板出口間隙C是否≤C_b，若否，則減小切流凹板出口間隙C，若是，則進一步判斷縱軸流滾筒轉速n_z是否≤n_zb，如果是，則系統報警，如果否，則減小縱軸流滾筒轉速n_z。

進一步地，所述步驟(2)中切流滾筒的負荷是根據抖動慣性力傳感器、抖動沖擊力傳感器檢測到的慣性力和沖擊力的差動信號，計算得出；所述縱軸流滾筒的負荷是根據回程慣性力監測傳感器、回程沖擊力監測傳感器檢測到的慣性力和沖擊力的差動信號，計算得出。

本發明的有益效益：

(1)本發明針對我國聯合收獲機脫粒分離部分存在的問題—切流與縱軸流脫粒分離負荷比例的不平衡，無法滿足難脫、易脫等不同品種作物的收獲要求，無法保持最佳脫粒能力和較好的適應性；提出聯合收獲機切流與縱軸流脫粒分離負荷的自適應調控系統，該系統在保證籽粒破碎率、夾帶損失率滿足要求的基礎上，自適應地根據抖動板脫出物質量和回程板脫出物質量，調控切流凹板出口間隙、切流滾筒轉速和縱軸流滾筒轉速，使得切流脫粒分離裝置與縱軸流脫粒分離裝置的脫粒分離負荷比例在合理的范圍內。

(2)本發明還可實時監測在脫粒清選過程中的籽粒破碎率，夾帶損失率，不僅可以實時反映籽粒的清選效果，還可通過自適應調控系統，通過調節切流滾筒轉速、縱軸流滾筒轉速等保證籽粒破碎率、夾帶損失率合格。

(3)本發明所述的脫粒分離負荷的自適應調控系統，并不局限于切流與縱軸流裝置，對于其他種類的脫粒分離裝置也適用；，如：切流+雙縱軸流脫粒分離裝置、切流+橫軸流、橫軸流+橫軸流等多滾筒脫粒分離裝置也都適用，都可通過監測籽粒破碎率、夾帶損失率、初脫負荷和復脫負荷，應用上述脫粒分離負荷的自適應調控系統對凹板出口間隙、初脫滾筒轉速和復脫滾筒轉速進行調節，使得初脫和復脫負荷比例在合理的范圍內，滿足難脫、易脫等不同品種作物的收獲要求，保持最佳脫粒能力和較好的適應性。并且同樣適應于如小麥、大豆、水稻、油菜、玉米等多種作物的脫粒分離負荷控制，將極大地推動我國收獲機械自適應控制領域的技術進步。

附圖說明

圖1為本發明所述切流與縱軸流裝置脫粒分離負荷的自適應調控系統主視圖。

圖2是聯合收獲機清選篩與抖動板負荷監測裝置俯視圖。

圖3是抖動板負荷監測裝置局部放大主視圖。

圖4是回程板與回程板負荷監測裝置主視圖。

圖5是回程板與回程板負荷監測裝置俯視圖。

圖6是回程板負荷監測裝置局部放大主視圖。

圖7是切流凹板出口間隙調節裝置主視圖。

圖8是切流滾筒調速裝置俯視圖。

圖9是縱軸流脫粒裝置俯視圖。

圖10是縱軸流滾筒調速裝置俯視圖。

圖11是切流與縱軸流動力傳遞及調速路線示意圖。

圖12是夾帶損失監測裝置視圖。

圖13是籽粒破碎率檢測裝置視圖。

圖14是監測裝置與調控裝置關系圖。

圖15是切流與縱軸流裝置脫粒分離負荷的自適應調控系統工作流程圖。

圖中：

1-切流滾筒，2-切流凹板、3-縱軸流滾筒、4-縱軸流凹板篩、5-回程板、6-清選篩、7-籽粒攪龍、8-夾帶損失監測裝置、9-籽粒破碎率監測裝置，10-切流凹板出口間隙調節裝置，11-物料；101-切流釘齒1、102-切流齒桿管，103-切流滾筒軸，104-切流滾筒調速裝置，105-切流轉速傳感器；1001-第一連接銷、1002-第一連接桿，1003-第二連接銷、1004-第二連接桿、1005-第三連接銷、1006-轉動桿，電1007-動缸，1008-位移傳感器；301-螺旋喂入頭，302-縱軸流釘齒，303-縱軸流滾筒軸，304-縱軸流滾筒調速裝置，305-縱軸流轉速傳感器；304-1-第一液壓缸，304-2-第一帶輪可動部分，304-3-第一皮帶，304-4-帶輪固定部分2；501-輸送前軸，502-回程板負荷監測裝置，503-回程板面，504-回程板驅動機構；502-1-回程慣性力監測傳感器，502-2-第一回程監測板，502-3-回程沖擊力監測傳感器，502-4-第二回程監測板，502-5-回程安裝板，502-6-回程支架；601-抖動板，602抖動板負荷監測裝置，603-導流板，604-魚鱗篩片，605-振動篩，606-尾篩，607-振動篩驅動機構；602-1-抖動慣性力監測傳感器，602-2-第一抖動監測板，602-3-抖動沖擊力監測傳感器，602-4-第二抖動監測板，602-5-抖動安裝板，602-6-抖動支架；801-安裝支架，802-監測傳感器；901-圖像處理器，902-CCD攝像機，903-籽粒信息采集板，904-光源。

具體實施方式

下面結合附圖以及具體實施例對本發明作進一步的說明，但本發明的保護范圍并不限于此。

本發明所述切流與縱軸流裝置脫粒分離負荷的自適應調控系統的結構如圖1所示，切流與縱軸流脫粒分離裝置由切流滾筒1、切流凹板2、縱軸流滾筒3、縱軸流凹板篩4、回程板5、清選篩6、籽粒攪龍7、夾帶損失監測裝置8、籽粒破碎率監測裝置9和切流凹板出口間隙調節裝置10組成；抖動板601位于切流滾筒1的下方，所述縱軸流凹板篩4裝于縱軸流滾筒3內，所述回程板5位于縱軸流滾筒3的下方，清選篩6位于切流滾筒1和回程板5的下方、且位于籽粒攪龍7的上方。谷物經切流滾筒1脫粒后，籽粒透過切流凹板2落入位于下方的抖動板601上，另一部分未被脫粒或未脫凈的谷物經切流凹板2出口，被喂入位于切流滾筒1后方的縱軸流滾筒2，谷物經復脫后，籽粒透過縱軸流滾筒2下方的縱軸流凹板篩掉到回程板5上，抖動板601上的籽粒向后拋送，回程板上的籽粒向前拋送，都落到位于下方的清選篩6上。經振動篩的清選后，籽粒落入最下方的籽粒攪龍7中，再經水平和垂直螺旋攪龍輸送到糧箱。

本發明所述的自適應調控系統還包括切流凹板出口間隙調節裝置10、抖動板負荷監測裝置602、回程板負荷監測裝置502和在線監測控制系統。如圖2、3所示，清選篩6包括抖動板601、抖動板負荷監測裝置602、導流板603、魚鱗篩片604、振動篩605、尾篩606和振動篩驅動機構607。抖動板601位于上振動篩604前方，導流板603斜置于抖動板601上；尾篩606位于上振動篩605后方，用于排出長秸稈；振動篩驅動機構607位于清選篩6尾部，驅動篩面作往復運動。抖動板負荷監測裝置602位于切流滾筒1下方抖動板601區域，主要包括抖動慣性力監測傳感器602-1、第一抖動監測板602-2、抖動沖擊力監測傳感器602-3、第二抖動監測板602-4、抖動安裝板602-5和抖動支架602-6，其中抖動安裝板602-5通過抖動支架602-6固定在抖動板601的下方，抖動板601與抖動安裝板602-5上均開有一與第一抖動監測板602-2、第二抖動監測板602-4形狀相同的通孔，且兩個通孔在豎直方向上相對應；所述第一抖動監測板602-2位于抖動安裝板602-5上的通孔內、且與通孔邊緣保持0.5mm-3mm的間隙；所述第二抖動監測板602-4位于抖動板601的通孔內，并與通孔邊緣保持0.5mm-3mm的間隙。第一抖動監測板602-2位于第二抖動監測板602-4的正下方，兩者材料、尺寸等屬性均相同。抖動慣性力傳感器602-1一端固定在抖動安裝板602-5上，另一端固定在第一抖動監測板602-2上。抖動沖擊力傳感器602-3一端固定在抖動板601背面，另一端固定在第二抖動監測板602-4上；抖動慣性力傳感器602-1、抖動沖擊力傳感器602-3均與在線監測控制系統相連。抖動沖擊力傳感器602-4與抖動慣性力傳感器602-3的信號經過差分算法等信號處理、計算，可以消除抖動板601慣性力的影響，獲得抖動板601中第二抖動監測板602-4區域中脫出物11的質量。為了更全面反映出抖動板601整個區域的負荷情況，在抖動板601區域內布置一定數量的上述所述抖動板負荷監測裝置602，通過多個區域脫出物11質量和已經建立的數學模型，獲得抖動板601整個區域脫出物11的質量，用于表征切流脫粒分離裝置的脫粒分離負荷，即抖動板601整個區域脫出物11的質量越大，切流脫粒分離裝置的脫粒分離負荷也越大，反之，亦然。

如圖4、圖5、圖6所示，回程板5包括輸送前軸501、回程板負荷監測裝置502、回程板面503和回程板驅動機構(504)。回程板負荷監測裝置502位于回程板5區域，主要包括回程慣性力監測傳感器502-1、第一回程監測板502-2、回程沖擊力監測傳感器502-3、第二回程監測板502-4、回程安裝板502-5和回程支架502-6。其中回程安裝板502-5通過回程支架502-6固定在回程板面503的下方，回程板面503和回程安裝板502-5上均開有一與第一回程監測板502-2、第二回程監測板502-4形狀相同的通孔，且兩個通孔在豎直方向上相對應。所述第一回程監測板502-2位于回程安裝板502-5上的通孔內、且與通孔邊緣保持0.5mm-3mm的間隙。所述第二回程監測板502-4位于回程板面503的通孔內，并與通孔邊緣保持0.5mm-3mm的間隙。第一回程監測板502-2位于第二回程監測板502-4的正下方，兩者材料、尺寸等屬性均相同。回程慣性力監測傳感器502-1一端固定在回程安裝板502-5上，另一端固定在第一回程監測板502-2上；回程沖擊力監測傳感器502-3一端固定在回程板面503背面，另一端固定在第二回程監測板502-4上。回程慣性力監測傳感器502-1、回程沖擊力監測傳感器502-3均與在線監測控制系統相連。回程沖擊力傳感器502-4與回程慣性力傳感器502-3的信號經過差分算法等信號處理、計算，可以消除回程板5慣性力的影響，獲得回程板5中第二回程監測板502-4區域中脫出物11的質量。為了更全面反映出回程板面503整個區域的負荷情況，在回程板面503區域內布置一定數量的上述所述回程板負荷監測裝置502，通過多個區域脫出物11質量和已經建立的數學模型，獲得回程板面503整個區域脫出物11的質量，用于表征縱軸流脫粒分離裝置的脫粒分離負荷，即回程板面503整個區域脫出物11的質量越大，縱軸流脫粒分離裝置的脫粒分離負荷也越大，反之，亦然。

抖動板負荷監測裝置602、回程板負荷監測裝置502的結構和作用原理相同。作為一種實施方式，所述抖動板負荷監測裝置602數量為五組，呈“X”型布置在抖動板601整個區域，具體位置需根據抖動板601的幾何尺寸確定；抖動板負荷監測裝置602所測得的脫出物質量與抖動板601整個區域脫出物質量的數學模型需通過臺架試驗建立。所述回程板負荷監測裝置502的數量為五組，呈“X”型布置在回程板面503整個區域，具體位置需根據回程板面503的幾何尺寸確定；回程板負荷監測裝置502所測得的脫出物質量與回程板面503整個區域脫出物質量的數學模型需通過臺架試驗建立。

如圖7所示，切流滾筒1包括切流釘齒101、切流齒桿管102、切流滾筒軸103、切流滾筒調速裝置104和切流轉速傳感器105。切流凹板出口間隙調節裝置10由第一連接銷1001、第一連接桿1002，第二連接銷1003、第二連接桿1004、第三連接銷1005、轉動桿1006電動缸1007和位移傳感器1008組成。其中第一連接桿1002一端通過第一連接銷1001與切流凹板2出口端連接，另一端通過第二連接銷1003與第二連接桿1004一端連接，第二連接桿1004的另一端與轉動桿1006通過鉸鏈連接在一起。轉動桿1006的前端通過第三連接銷1005與機架鉸接，可繞第三連接銷1005轉動；轉動桿1006的尾端與電動缸1007通過球頭軸承連接；通過電動缸1007的伸縮帶動切流凹板2轉動，實現其出口間隙調整，同時與電動缸1005并聯的位移傳感器1008，所述位移傳感器1008、電動缸1005均與在線監測控制系統相連，能獲得實時出口間隙變化值。

為了使脫粒符合夾帶損失和籽粒破碎的要求，本發明所述的脫粒分離負荷的自適應調控系統中還包括夾帶損失監測裝置8、籽粒破碎率監測裝置9、切流滾筒調速裝置104和縱軸流滾筒調速裝置。

如圖8所示，所述切流滾筒調速裝置104由第二液壓缸104-1、第二帶輪可動部分104-2、第二皮帶104-3和第二帶輪固定部分104-4組成；第二液壓缸104-3和第二帶輪可動部分104-1在同側，第二皮帶104-3位于第二帶輪可動部分104-2與第二帶輪固定部分104-4之間。第二帶輪固定部分104-4相對于切流滾筒軸103固定不動，第二帶輪可動部分104-1可在第二液壓缸104-1的作用下沿切流滾筒軸103軸向運動，從而改變皮帶凹槽的尺寸，進而改變傳動比，控制切流滾筒轉速。

如圖9、10所示，縱軸流滾筒3包括螺旋喂入頭301、縱軸流釘齒302、縱軸流滾筒軸303、縱軸流滾筒調速裝置304和縱軸流轉速傳感器305。縱軸流滾筒調速裝置304安裝在縱軸流滾筒軸303尾端。由第一液壓缸304-1、第一帶輪可動部分304-2、第一皮帶304-3和第一帶輪固定部分304-4組成，第一液壓缸304-1和第一帶輪可動部分304-1在同側，第一皮帶304-3位于第一帶輪可動部分304-2與第一帶輪固定部分304-4之間；第一帶輪固定部分104-5相對于縱軸流滾筒軸303固定不動，第一帶輪可動部分304-1可在第一液壓缸304-1的作用下沿縱軸流滾筒軸303軸向運動，從而改變皮帶凹槽的尺寸，進而改變傳動比，控制縱軸流滾筒轉速。

如圖11所示，動力由發動機五槽帶盤傳遞到中間軸，中間軸另一端通過第二皮帶104-3與切流滾筒調速裝置104連接，將動力傳至切流滾筒軸103；切流滾筒軸103另一端通過換向齒箱及等將動力傳遞至縱軸流尾部，尾部再通過皮帶第一皮帶304-3與縱軸流滾筒調速裝置連304接，最終將動力傳至縱軸流滾筒軸303，實現切流滾筒和縱軸流滾筒都可變速的目標。

如圖12所示，夾帶損失監測裝置8包括2個安裝支架801和2個監測傳感器802組成，其中2個安裝支架801位于縱軸流凹板4排草口前面，并固定在縱軸流凹板4上；2個監測傳感器802安裝在支架801朝向縱軸流滾筒3的板面上，根據已建立的2個監測傳感器802獲取的縱軸流凹板4排草口前部區域籽粒量與夾帶損失量之間的數學模型，計算出夾帶損失率，并進行實時顯示。

如圖13所示，籽粒破碎率監測裝置9由圖像處理器901、CCD攝像機902、籽粒信息采集板903和光源904組成，其中圖像處理器901安裝在籽粒攪龍出口上方平臺上，籽粒信息采集板903上端固定在籽粒攪龍出口壁板上；CCD攝像機902安裝在籽粒信息采集板903上。機器連續作業時，籽粒攪龍出口連續有籽粒排出，會在籽粒信息采集板903上形成持續的籽粒流，故可通過CCD攝像機902和和光源904獲得高質量的籽粒攪龍出口處的圖像信息。CCD攝像機902所獲取的圖像通過數據線傳數到圖像處理器901。在圖像處理器901中圖像預處理單元把待測圖像轉化成灰度圖像并進行均值濾波、中值濾波；并進一步去除噪聲，增強圖像，最后將灰度圖像轉換成二值化圖像。然后通過形態學方法提取破碎籽粒與完整籽粒的不同的形態特征，通過計算破碎籽粒和完整籽粒的區域和數量，根據已建立的模型，可得到籽粒破碎率的實時信息。

如圖14、15所示，切流與縱軸流裝置脫粒分離負荷的自適應調控方法，包括以下步驟：

(S1)根據作物特性、脫粒分離裝置的結構和相關收獲機械國家標準，在在線監測控制系統中設定合理的切流滾筒1與縱軸流滾筒3的負荷比區間[R_b R_u]，切流凹板出口間隙范圍[C_b C_u]，切流滾筒轉速范圍[n_qb n_qu]，縱軸流滾筒轉速范圍[n_zb n_zu]，籽粒破碎率閾值B_r和夾帶損失率閾值L_j；

(S2)通過裝在裝在籽粒攪龍7出口處的籽粒破碎率監測裝置9實時檢測籽粒破碎率B，裝在縱軸流凹板4排草口處的夾帶損失監測裝置8實時檢測夾帶損失率L；

通過與用于調節切流凹板出口間隙的電動缸1005并聯的位移傳感器1008獲得切流凹板出口間隙C；

根據切流轉速傳感器105和縱軸流轉速傳感器305分別獲得切流滾筒轉速n_q和縱軸流滾筒轉速n_z，

通過裝在所述清選篩6的抖動板601上的抖動板負荷監測裝置602實時檢測抖動板601上的負荷，作為切流滾筒1的負荷；

裝于回程板5上的回程板負荷監測裝置502實時檢測回程板5上負荷，作為縱軸流滾筒3的負荷；

在線監測控制系統根據切流滾筒1的負荷、縱軸流滾筒3的負荷計算切流滾筒1與縱軸流滾筒3的負荷比R；

(S3)在線監測控制系統根據實時檢測的籽粒破碎率B、夾帶損失率L、切流凹板出口間隙C、切流滾筒轉速n_q、縱軸流滾筒轉速n_z、切流滾筒1與縱軸流滾筒3的負荷比R根據以下策略來調控切流凹板出口間隙C、切流滾筒轉速n_q、縱軸流滾筒轉速n_z；再返回S2；

a.當夾帶損失率L≤L_j、籽粒破碎率B>B_r時：

如果切流滾筒1與縱軸流滾筒3的負荷比R≥R_u，則判斷切流滾筒轉速n_q是否≤n_qb，如果否，則減小切流滾筒轉速n_q，如果是，且切流凹板出口間隙C≥C_u，則系統報警，如果是，但切流凹板出口間隙C>R_u，則增大切流凹板出口間隙C；

如果切流滾筒1與縱軸流滾筒3的負荷比R_b＜R＜R_u，則判斷切流滾筒轉速n_q是否≤n_qb，如果否，則減小切流滾筒轉速n_q；如果是、且縱軸流滾筒轉速n_z≤n_zb，則系統報警，如果是、但縱軸流滾筒轉速n_z＞n_zb，則減小縱軸流滾筒轉速n_z；

如果切流滾筒1與縱軸流滾筒3的負荷比R≤R_b，則判斷縱軸流滾筒轉速n_z是否≤n_zb，如果是，則系統報警，如果否，則減小縱軸流滾筒轉速n_z；

b.當夾帶損失率L≤L_j、籽粒破碎率B≤B_r時：

如果切流滾筒1與縱軸流滾筒3的負荷比R≥R_u，則判斷切流凹板出口間隙C是否處于切流凹板出口間隙范圍[C_b C_u]內，如果C＜C_u，則增大切流凹板出口間隙，如果C≥C_u，則判斷切流滾筒轉速n_q是否≤n_qb，如果否，則減小切流滾筒轉速n_q，如果是，則系統報警；

如果切流滾筒1與縱軸流滾筒3的負荷比R_b＜R＜R_u，則各參數正常，無需調整；

如果切流滾筒1與縱軸流滾筒3的負荷比R≤R_b，則判斷切流凹板出口間隙C是否處于切流凹板出口間隙范圍[C_b C_u]內，如果C≤C_b，則判斷切流滾筒轉速n_q是否≥n_qu，如果是，則系統報警；如果否，則增大切流滾筒轉速n_q，如果C＞C_b，則減小切流凹板篩出口間隙C；

c.當夾帶損失率L＞L_j、籽粒破碎率B＞B_r時：

如果切流滾筒轉速n_q≤n_qb，則判斷縱軸流滾筒轉速n_z是否≤n_zb，如果是，則系統報警，如果否，則減小縱軸流滾筒轉速n_z；

如果切流滾筒轉速n_q＞n_qb，則減小切流滾筒轉速n_zb；

d.當夾帶損失率L＞L_j、籽粒破碎率B≤B_r時：

如果切流滾筒1與縱軸流滾筒3的負荷比R≥R_u，則系統報警；

如果切流滾筒1與縱軸流滾筒3的負荷比R_b＜R＜R_u，則判斷縱軸流滾筒轉速n_z是否≤n_zb，如果是，則系統報警，如果否，則減小縱軸流滾筒轉速n_z；

如果切流滾筒1與縱軸流滾筒3的負荷比R≤R_b，則判斷切流凹板出口間隙C是否≤C_b，若否，則減小切流凹板出口間隙C，若是，則進一步判斷縱軸流滾筒轉速n_z是否≤n_zb，如果是，則系統報警，如果否，則減小縱軸流滾筒轉速n_z。

所述實施例為本發明的優選的實施方式，但本發明并不限于上述實施方式，在不背離本發明的實質內容的情況下，本領域技術人員能夠做出的任何顯而易見的改進、替換或變型均屬于本發明的保護范圍。