CN103535164A

CN103535164A - 联合收割机的阶梯式脱粒腔室

Info

Publication number: CN103535164A
Application number: CN201310241965.5A
Authority: CN
Inventors: H·M·法尔利
Original assignee: CNH Shanghai Equipment R&D Co Ltd
Current assignee: Keisnew Netherlands Industrial Harbin Machinery Co ltd
Priority date: 2012-07-11
Filing date: 2013-06-18
Publication date: 2014-01-29
Anticipated expiration: 2033-06-18
Also published as: CN103535164B; EP2684443A1; EP2684443B1; BR102013012984A2; US8636568B1; BR102013012984A8; BR102013012984B1; US20140018134A1

Abstract

本发明公开了一种联合收割机的脱粒系统，包括转子，转子有在转子前端处的送入区域以及设置成沿螺旋通路从转子本体的前端向转子本体的后端传送材料的转子本体。该系统还包括基本柱形的脱粒腔室，该脱粒腔室定位成周向环绕转子本体并与该转子本体间隔开。脱粒腔室包括：下部部分，该下部部分与转子本体基本同心，并有内表面，该内表面定位成离转子本体的外表面第一距离；以及上部部分，该上部部分有第一内表面，该第一内表面与转子本体基本同心，并定位成离外表面第一距离，该上部部分还有第二内表面，该第二内表面与转子本体基本同心，定位成离外表面第二距离，该第二距离大于第一距离。

Description

联合收割机的阶梯式脱粒腔室

技术领域

本发明通常涉及收割机，例如联合收割机，更特别是涉及一种脱粒腔室和一种具有阶梯式脱粒腔室的脱粒系统。

背景技术

联合收割机是用于收割谷类作物的机器。目标是机器在田地的特殊部分上面一次经过时完成多个处理，这些处理通常是分离的。可以通过联合收割机来收割的谷类作物是小麦、燕麦、黑麦、大麦、玉米、大豆、亚麻或亚麻子等。排出至田地上的废物（例如除谷物之外的材料（MOG））包括农作物剩余的干茎和叶，它们例如可以作为残余物而切碎和撒在田地上，或者压捆以用作家畜的饲料和垫料。

联合收割机使用宽的收割台来切割农作物。切割的农作物可以被拾取和供给联合收割机的脱粒和分离机构，该脱粒和分离机构通常包括旋转脱粒转子或柱体，通常称为锉杆或脱粒元件的有槽钢条可以螺栓连接至该旋转脱粒转子或柱体上。这些锉杆通过鼓对着凹面的作用而进行脱粒和帮助使得谷物与MOG分离，该凹面即形状为“半鼓”，它也可以装备有钢条和网孔格栅，谷物、谷壳和更小的碎屑可以通过该钢条和网孔格栅而掉落，而太大或太长的麦秆将送至出口。谷壳、麦秆和其它不希望的材料（MOG）通过撒布器机构而返回田地。

在轴向流的联合收割机中，这种脱粒和分离系统起到主要的分离功能。收割的谷物当它在纵向布置的转子和柱形腔室的内表面之间传送时进行脱粒和分离，柱形腔室的上部部分或顶部180度包括笼架，柱形腔室的下部部分或底部180度包括脱粒和分离凹面。切割的农作物材料或者农作物垫进行盘旋，并沿螺旋通路在腔室内运送，直到基本只剩下较大的残余物。当残余物到达脱粒鼓的端部时，它从联合收割机的后部排出。同时，谷物、谷壳和其它小碎屑通过凹面和格栅而掉落在清洁装置或靴上。谷物还需要通过风选处理而与谷壳进一步分离。

由于麦秆在脱粒腔室中的物理阻碍以及因为农作物垫环绕转子的旋转（即角速度）大致从腔室的中心（更靠近转子）向腔室的边缘（转子的径向外部）减小，因此很难使得谷物径向向外加速穿过农作物垫，以便从脱粒腔室的穿孔分离出来。不过，通过改变在转子和脱粒腔室之间的间隙，农作物垫可以被压缩（夹紧），以便增加它的角速度，然后释放成更疏松的农作物垫，从而使得谷物能够以增大的速度更自由地运动至脱粒腔室的外部，以便从脱粒腔室的穿孔分离出来。

美国专利No.5334093（该文献对脱粒腔室的教导被本文参引）试图通过使得脱粒腔室具有从脱粒腔室的中心朝着柱形腔室的下部部分或底部180度偏离的转子（以使得转子和脱粒腔室并不同心）来解决使得谷物径向向外加速通过农作物垫的难题。不过，本发明人发现在美国专利No.5334093中所述的普通方法有多个缺点。例如，农作物垫在沿脱粒腔室的底部180度逆时针旋转时被压缩且在沿脱粒腔室的顶部180度旋转时膨胀。农作物垫在它膨胀时减慢，并在它沿脱粒腔室的整个顶部180度旋转时继续减慢，这可能使得农作物垫不希望地滚成球或聚集。当农作物垫在它开始沿脱粒腔室的底部180度旋转时再次压缩时，农作物垫这时包括停滞阻塞的材料球，从而使得谷物很难径向向外加速通过阻塞的材料球以便从脱粒腔室的穿孔分离出来。

发明内容

本发明的实施例提供了一种联合收割机的脱粒系统，该脱粒系统包括转子。转子包括在转子前端处的送入区域以及设置成沿螺旋通路从转子本体的前端向转子本体的后端传送材料的转子本体。联合收割机脱粒系统还包括基本柱形的脱粒腔室，该脱粒腔室定位成周向环绕转子本体并与该转子本体间隔开。脱粒腔室包括下部部分，该下部部分与转子本体基本同心，并有内表面，该内表面定位成离转子本体的外表面第一距离。脱粒腔室还包括上部部分。该上部部分包括第一内表面，该第一内表面与转子本体基本同心，并定位成离转子本体的外表面第一距离。上部部分还包括第二内表面，该第二内表面与转子本体基本同心。第二内表面与第一内表面不连续，并定位成离转子本体的外表面第二距离。该第二距离大于第一距离。

根据本发明的一个实施例，下部部分的内表面和上部部分的第一内表面一起占据大于180度的周边周长。上部部分的第二内表面占据小于180度的周边周长。

根据本发明实施例的一个方面，下部部分的内表面和上部部分的第一内表面一起占据大约270度的周边周长。上部部分的第二内表面占据大约90度的周边周长。

根据本发明的一个实施例，下部部分的内表面占据从下部部分的前边缘纵向延伸至下部部分的后边缘的区域。上部部分的第一内表面占据从第一内表面的前边缘纵向延伸至第一内表面的后边缘的区域。上部部分的第二内表面占据从第二内表面的前边缘纵向延伸至第二内表面的后边缘的区域。

根据实施例的一个方面，上部部分的第一内表面的区域在它从第一内表面的前边缘向第一内表面的后边缘纵向延伸时周向减小，上部部分的第二内表面的区域在它从第二内表面的前边缘向第二内表面的后边缘纵向延伸时周向增加。

根据本发明的一个实施例，下部部分的内表面和上部部分的第一内表面一起在下部部分的内表面和上部部分的第一内表面的前边缘处占据大于270度的第一前部周边周长。下部部分的内表面和上部部分的第一内表面一起在下部部分的内表面和上部部分的第一内表面的后边缘处占据小于270度的第一后部周边周长。上部部分的第二内表面在上部部分的第二内表面的前边缘处占据小于90度的第二前部周边周长。上部部分的第二内表面在上部部分的第二内表面的后边缘处占据大于90度的第二后部周边周长。

根据另一实施例，上部部分的第一内表面的区域在它从第一内表面的前边缘向第一内表面的后边缘纵向延伸时连续地周向减小，上部部分的第二内表面的区域在它从第二内表面的前边缘向第二内表面的后边缘纵向延伸时连续地周向增大。

根据另一实施例，上部部分的第一内表面的区域在它从第一内表面的前边缘向第一内表面的后边缘纵向延伸时不连续地周向减小，上部部分的第二内表面的区域在它从第二内表面的前边缘向第二内表面的后边缘纵向延伸时不连续地周向增大。

根据实施例的一个方面，上部部分还包括多个段，这些段从第一和第二内表面的前边缘纵向延伸至第一和第二内表面的后边缘。第一内表面的区域沿各段在阶梯处不连续地周向减小，第二内表面的区域沿各段在阶梯处不连续地周向增大。

本发明的实施例提供了一种联合收割机的脱粒系统，该脱粒系统包括基本柱形脱粒腔室的下部部分，该下部部分有内表面，该内表面定位成离脱粒腔室的中心第一距离。联合收割机的脱粒系统还包括基本柱形脱粒腔室的上部部分。该上部部分包括：第一内表面，该第一内表面周向定位成离脱粒腔室的中心第一距离；第二内表面，该第二内表面与第一内表面不连续，并周向定位成离脱粒腔室的中心第二距离。该第二距离小于第一距离。

根据一个实施例，下部部分的内表面和上部部分的第一内表面一起占据大于180度的周边周长，上部部分的第二内表面占据小于180度的周边周长。

根据另一实施例，下部部分的内表面占据从下部部分的前边缘纵向延伸至下部部分的后边缘的区域。上部部分的第一内表面占据从第一内表面的前边缘纵向延伸至第一内表面的后边缘的区域。上部部分的第二内表面占据从第二内表面的前边缘纵向延伸至第二内表面的后边缘的区域。

根据另一实施例，上部部分的第一内表面的区域在它从第一内表面的前边缘向第一内表面的后边缘纵向延伸时周向减小，上部部分的第二内表面的区域在它从第二内表面的前边缘向第二内表面的后边缘纵向延伸时周向增加。

根据实施例的一个方面，下部部分的内表面和上部部分的第一内表面一起在下部部分的内表面和上部部分的第一内表面的前边缘处占据大于270度的第一前部周边周长。下部部分的内表面和上部部分的第一内表面一起在下部部分的内表面和上部部分的第一内表面的后边缘处占据小于270度的第一后部周边周长。上部部分的第二内表面在上部部分的第二内表面的前边缘处占据小于90度的第二前部周边周长。上部部分的第二内表面在上部部分的第二内表面的后边缘处占据大于90度的第二后部周边周长。

根据实施例的另一方面，上部部分的第一内表面的区域在它从第一内表面的前边缘向第一内表面的后边缘纵向延伸时连续地周向减小，上部部分的第二内表面的区域在它从第二内表面的前边缘向第二内表面的后边缘纵向延伸时连续地周向增大。

根据实施例的一个方面，上部部分的第一内表面的区域在它从第一内表面的前边缘向第一内表面的后边缘纵向延伸时不连续地周向减小，上部部分的第二内表面的区域在它从第二内表面的前边缘向第二内表面的后边缘纵向延伸时不连续地周向增大。

本发明的实施例提供了一种用于使得谷物与除谷物之外的材料分离的方法，该方法包括：将农作物材料供给至基本柱形的脱粒腔室中，该脱粒腔室定位成周向环绕转子本体；以及在脱粒腔室内沿螺旋通路从转子本体的前端向转子本体的后端传送农作物材料。脱粒腔室包括下部部分，该下部部分与转子本体基本同心，并有内表面，该内表面定位成离转子本体的外表面第一距离，脱粒腔室还包括上部部分。该上部部分包括：第一内表面，该第一内表面与转子本体基本同心，并定位成离转子本体的外表面第一距离；以及第二内表面，该第二内表面与转子本体基本同心。第二内表面与第一内表面不连续，并定位成离转子本体的外表面第二距离。该第二距离大于第一距离。该方法还包括：在（i）转子本体的外表面和下部部分的内表面之间以及（ii）转子本体的外表面和上部部分的第一内表面之间压缩农作物材料。该方法还包括使得农作物材料在转子本体的外表面和上部部分的第二内表面之间减压。

根据另一实施例，压缩农作物材料包括增加在脱粒腔室内传送的农作物材料的速度。

根据另一实施例，压缩农作物材料包括在（i）转子本体的外表面和下部部分的内表面的区域（该下部部分的内表面的区域从下部部分的前边缘纵向延伸至下部部分的后边缘）之间以及（ii）转子本体的外表面和上部部分的第一内表面的区域（该上部部分的第一内表面的区域从第一内表面的前边缘纵向延伸至第一内表面的后边缘）之间多次压缩农作物材料。使得农作物材料减压包括使得农作物材料在转子本体的外表面和上部部分的第二内表面的区域之间多次减压，该上部部分的第二内表面的区域从第二内表面的前边缘纵向延伸至第二内表面的后边缘。

通过下面参考附图对示例实施例的详细说明，将清楚本发明的附加特征和优点。

附图说明

通过结合附图阅读下面的详细说明将最好地理解本发明的前述和其它方面。为了示例说明本发明，图中表示了目前优选的实施例，不过应当知道，本发明并不局限于所述的特殊手段。下面的图包含在附图中：

图1是用于本发明实施例的示例收割机的透视图；

图2是用于本发明实施例的示例凹面的透视图；

图3A是用于本发明实施例的示例脱粒系统的透视图；

图3B是用于本发明实施例的脱粒系统的侧视图；

图4是用于本发明实施例的示例收割系统的侧视图，表示了材料流出柱形脱粒腔室；

图5A表示了用于本发明实施例的示例联合收割机的脱粒系统的正视透视图，该脱粒系统有脱粒腔室，该脱粒腔室有不连续的上部部分表面；

图5B表示了用于本发明实施例的、图5A中表示的联合收割机的脱粒系统的侧视透视图；

图5C表示了用于本发明实施例的、图5A中的联合收割机的脱粒系统的剖视图，表示了转子、脱粒腔室的下部部分和脱粒腔室的不连续上部部分表面；

图6A表示了用于本发明实施例的示例联合收割机的脱粒系统的正视透视图，该脱粒系统有脱粒腔室，该脱粒腔室包括周向减小和增大的上部部分表面；

图6B表示了用于本发明实施例的、图6A中表示的联合收割机的脱粒系统的侧视透视图；

图6C表示了用于本发明实施例的、图6A中的联合收割机的脱粒腔室的前边缘处的剖视图；

图6D表示了用于本发明实施例的、图6A中的联合收割机的脱粒系统的后边缘处的剖视图；

图7A表示了用于本发明实施例的示例联合收割机的脱粒系统的正视透视图，该脱粒系统有脱粒腔室，该脱粒腔室包括周向不连续地减小和增大的上部部分表面；

图7B表示了用于本发明实施例的、图7A中所示的联合收割机的脱粒系统的侧视透视图；以及

图8是表示根据本发明实施例使用阶梯式脱粒腔室来使得谷物与除谷物之外的材料分离的示例方法的流程图。

具体实施方式

普通的农作物脱粒方法的缺陷启发了本发明实施例的形成。本发明涉及一种联合收割机的阶梯式脱粒腔室以及一种用于使得谷物与除谷物之外的材料分离的方法的实施例。本发明的实施例改变了沿顶部180度旋转角度部分在转子和脱粒腔室之间的间隙，从而将农作物材料膨胀的区域减小至小于180度旋转角度，并将农作物材料压缩的区域增大至大于180度旋转角度，从而使得谷物能够有更多时间加速和更少时间减速，从而减少在脱粒腔室内的阻塞。

图1表示了示例的农业联合收割机10。如图1中所示，联合收割机10包括纵向轴向布置的脱粒和分离系统14。螺旋条凹面20也可以用于具有在联合收割机中横向对齐的脱粒和分离系统的联合收割机。

在示例实施例中，脱粒和分离系统14轴向布置，其中，它包括柱形脱粒转子12，该柱形脱粒转子12常规地支承和绕穿过它的旋转轴线沿预定方向旋转，用于在穿过脱粒腔室16的螺旋流动通路中传送农作物材料流，该脱粒腔室16周向绕转子12延伸。如图所示，凹面20可以周向环绕转子12延伸，且农作物流可以在旋转的转子和凹面之间的空间中通过。当农作物材料流过脱粒和分离系统14时，包括例如谷物、麦秆、豆等的农作物材料将松开，并与农作物残余物或废物（例如外皮、玉米穗轴、豆荚等）分离，且分离的材料可以从脱粒和分离系统14送出。因为脱粒的农作物穿过在凹面20中的格栅掉落，因此它通过传送器系统而运动至在清洁系统中的谷物床（见图4）。

图2表示了用于本发明特定实施例的示例凹面20。在图2所示的实施例中，凹面能够包括确定螺旋图形的摩擦条或叶片（例如输送叶片）。在其它实施例中，摩擦条可以以由本领域技术人员或操作人员选择的任意方式来定向。例如，摩擦条或叶片可以定向成基本水平、与农作物材料流垂直、或者可以通过螺栓或电促动器来调节。在图2所示的实例中，凹面包括安装在格栅24上的框架22。如图所示，框架22包括在侧壁26以及在两个侧壁26之间延伸并与这两个侧壁22连接的端壁28。侧壁26包括具有预定半径的弯曲顶边缘30。侧壁26和端壁28确定了顶部开口32。

如图2中所示，格栅24包括多个切口（开口）34和多个摩擦条36。格栅24连接（例如焊接）在框架22的顶部开口32上面。格栅24包括内部半径，该内部半径等于侧壁24的弯曲顶边缘30的半径。该半径从转子的纵向旋转轴线测量，并基本等于转子12的外周的曲率。格栅24包括内表面38（也称为内部表面或顶表面）和外表面40（也称为外部表面或底表面）。内表面38包括用于接触农作物的凹面功能表面。

在图2所示的示例凹面中，格栅包括在凹面的功能表面中的相应的安装结构或安装框架42，该安装框架42分离切口34。如图所示，格栅24还包括在安装框架42中的孔44，用于将摩擦条36安装在格栅24上。在一些实施例中，这些摩擦条或叶片能够安装成使得它们可人工调节，或者可通过电控机构来调节，以便使得摩擦条或叶片的俯仰角度能够遥控调节或者响应电输入来调节。本发明的实施例能够用于本领域技术人员可获得的任意凹面分离器系统。

图3A和图3B表示了用于本发明的一些实施例的示例转子12和凹面20、20a、20b的结构。应当知道，脱粒机构能够包括多于一个的脱粒转子。如图所示，凹面20、20a、20b可以安装成紧邻转子12，在它们之间有空间或间隙，用于农作物流动。在普通的联合收割机10中，各凹面20、20a、20b可以环绕转子12包绕大约150至160度。凹面20可以包括一个零件，或者可以分成多个部件。例如，凹面可以分成两半，这两半可以端部对端部地连接在一起，以便形成整个凹面。如图2中所示，端壁26可以包括一个或多个开口或孔27，用于接收紧固件（例如螺栓），该紧固件用于将两半凹面连接在一起。该特征例如对于更大型的联合收割机可以很有利，以方便处理、安装和拆卸。

另外，H形框架可以提供为用于安装凹面。在图3A和3B所示的实施例中，可以提供两个H形框架盒，具有四个用于接收各凹面的模块位置或安装位置。整个联合收割机例如可以包括四个左侧凹面和四个右侧凹面，以便产生充分偏移的脱粒模块。

凹面可以设置成可在多个位置之间互换，以便使得联合收割机能够用于多种可脱粒的农作物。凹面模块可以选择和定位成以相对较高能力合适地脱粒和分离谷物。例如，在号码1位置和号码4位置中的凹面可以互换，在号码2位置和号码3位置中的凹面可以互换。通常，在右侧的凹面可以彼此互换（前后变换位置），在左侧的凹面可以彼此互换（前后变换位置）。通常，由于安装结构，来自左侧的凹面不能与来自右侧的凹面互换。

如图3A和图3B中所示，前部凹面可以有较小的安装框架结构，后侧凹面可以有更大的安装框架结构，即更多百分数的开口面积。在一些实施例中，在凹面区域中的前部凹面20a能够与后部凹面20b分开地进行调节，有时称为格栅面积。

图3A和3B分别表示了示例转子12的顶侧视图和左侧视图。如图所示，当从转子后部的位置沿运行方向（箭头50）向前看时，转子12顺时针方向旋转。也就是，图3B所示的转子12旋转为使得转子的顶部进入页面中，且转子的底部将从页面出来。转子也可以逆时针方向旋转。

如图所示，转子12包括在前部（图中的左侧）的前部转子支承件52。所示支承件包括具有C形槽道曲率的前部转子支承件52，该前部转子支承件52支持住和支承转子12。转子的送入区域54为从轴承支承板或该转子支承槽道至号码1模块位置，该号码1模块位置主要由锥形灰色锥体56和螺旋推送器板58构成。

在该过渡区域54之后，农作物经过加速阶段，在该加速阶段中有供给装置，该供给装置从收割台供给农作物。农作物以某些加速系数来供给，该加速系数例如可以取决于转子多快旋转和供给器多快运行等。但是通常，农作物在联合收割机的该区域中的速度总是增大。转子12的运动也作用成使得农作物变细和将它向后传送。转子将农作物送入转子的脱粒机部分或转子本体60，该脱粒机部分或转子本体60为管形部分。锉杆62使用普通技术（例如螺栓连接）来安装在藤壶鼻钳（barnacle）或锉杆支承件64上。锉杆支承件64可以使用普通技术（例如焊接））而与转子12的柱形部分连接。在一些实施例中，锉杆62可以电调节，例如通过电控液压促动器来控制。

如图所示，螺旋喷射器66可以提供于转子的后部处（图中的右侧），以便将农作物排出脱粒腔室外。通常，这样排出的材料送至地面上或送入收集装置，例如麦秆切碎机或排出拍打器，其中，可以在麦秆上采取后续动作。当农作物流过脱粒腔室时，它由于旋转转子而以柱形或螺旋形型式流动。当它到达转子的后部时，转子结束，农作物流动通路也结束。螺旋形喷射器66帮助保证将农作物从脱粒腔室充分排出。

在所示的转子结构中，凹面20、20a、20b可调节，以便设置脱粒间隙（在转子（和转子锉杆）和凹面（和凹面摩擦条）之间的距离）。例如，当脱粒小麦时，由于较小麦粒尺寸，操作人员可以收紧间隙。对于玉米，操作人员可能希望有更大开口面积，以便能够用于玉米穗轴，且可调节特征使得操作人员能够根据特殊农作物而对脱粒进行调整和调节。该位置是产生研磨和脱粒作用的位置以及使得大部分谷物脱粒的位置。

用于实现足以脱粒谷物的合适研磨或摩擦农作物的这种定制和可调节性可以基于多个因素来确定，例如农作物、植物的特征、生长季节等。例如，有时对于小麦希望以非常宽的间隙来运行，有时对于很难脱粒的小麦需要以非常紧的间隙来运行。凹面20、20a、20b相对于脱粒转子12的确切布置能够进行调节，以便获得合适的间隙。形成的结构能够影响掉落的谷物在它穿过凹面中的格栅掉落至传送系统上时的分布。

如图4中分别由箭头102、104和105所示，谷物可以穿过在前部凹面20a中的开口、穿过在后部凹面20b中的开口以及穿过在后部笼架106中的开口而掉落，从而落在传送器系统70或谷物盘76上。落在传送器系统70上的谷物通过传送动作而传送至联合收割机的后部。这样，传送系统用作脱粒农作物的收集系统。脱粒的农作物沿着通路100运动，如图4中所示。在经过谷物盘76之后，脱粒的农作物运动至清洁系统80的谷物床上。

图5A表示了用于本发明实施例的联合收割机的脱粒系统的正视透视图，该脱粒系统有脱粒腔室，该脱粒腔室有不连续的上部部分。图5B表示了用于本发明实施例的、图5A所示的联合收割机的脱粒系统的侧视透视图。图5C表示了用于本发明实施例的、图5A所示的联合收割机的脱粒系统的剖视图，表示了转子、脱粒腔室的下部部分和脱粒腔室的不连续上部部分。如图5A和5B中所示，联合收割机的脱粒系统500可以包含在多种类型的车辆中，例如联合收割机、拖拉机和其它农业车辆。如图5A和5B中所示，联合收割机的脱粒系统500包括转子12，该转子12有在转子12前端处的送入区域以及转子本体60，该转子本体60设置成沿螺旋通路从转子本体的前端向转子本体60的后端传送材料。

联合收割机的脱粒系统500还包括基本柱形的脱粒腔室502，该脱粒腔室502定位成周向环绕转子本体60。如图5C中所示，脱粒腔室502包括下部部分504和上部部分506。下部部分504与转子本体60基本同心，并有定位成离转子本体60的外表面510第一距离y的内表面508。箭头530表示旋转方向，根据图5A至5C所示的示例实施例为逆时针方向。不过，在一些实施例中，转子的旋转方向可以是顺时针方向。

上部部分可以包括第一和第二子部分，该第一和第二子部分有相应内表面。不过也可考虑，脱粒腔室可以包括整体的上部部分，该上部部分有第一和第二内表面，该第一和第二内表面与转子本体基本同心，并相互不连续和定位在离转子本体的外表面不同距离处。如图5C中所示，脱粒腔室502的上部部分506包括第一子部分513，该第一子部分513具有第一内表面514，该第一内表面与转子本体60基本同心，并定位成离转子本体60的外表面510第一距离y。脱粒腔室502的上部部分506还包括第二子部分511，该第二子部分511有第二内表面512，该第二内表面512与转子本体60基本同心。上部部分506的第二内表面512与第一内表面514不连续。上部部分506的第二内表面512也定位成离转子本体60的外表面510第二距离x。如图所示，第二距离x大于第一距离y。

第二内表面512还包括穿孔528，该穿孔528设置成用于使得谷物与除了谷物之外的材料分离。可以考虑，第一内表面（例如第一内表面514）也可以包括穿孔。图5A中所示的穿孔528的量、尺寸、形状和位置是示例的。穿孔可以设置成与图5A中所示的穿孔不同的量、形状和尺寸。

根据一个实施例，下部部分的内表面和上部部分的第一内表面可以一起占据大于180度的周边周长，上部部分的第二内表面可以占据小于180度的周边周长。例如，如图5C中所示，下部部分504的内表面508和上部部分506的第一内表面514一起占据大于180度的周边周长，上部部分506的第二内表面512占据小于180度的周边周长。

根据实施例的一个方面，下部部分的内表面和上部部分的第一内表面可以一起占据大约270度的周边周长，上部部分的第二内表面可以占据大约90度的周边周长。例如，如图5C中所示，下部部分504的内表面508和上部部分506的第一内表面514一起占据大约270度的周边周长，上部部分506的第二内表面512占据大约90度的周边周长（在270度和360度之间）。

在一些实施例中，下部部分的内表面可以占据从下部部分的前边缘纵向延伸至下部部分的后边缘的区域。例如，如图5B中所示，下部部分504的内表面508可以占据从下部部分504的前边缘516纵向延伸至下部部分504的后边缘518的区域。在一些实施例中，上部部分的第一内表面可以占据从第一内表面的前边缘纵向延伸至第一内表面的后边缘的区域，上部部分的第二内表面可以占据从第二内表面的前边缘纵向延伸至第二内表面的后边缘的区域。例如，如图5B中所示，上部部分506的第一内表面514占据从第一内表面514的前边缘524纵向延伸至第一内表面514的后边缘526的区域，上部部分506的第二内表面512占据从第二内表面512的前边缘520纵向延伸至第二内表面512的后边缘522的区域。

图6A和6B表示了联合收割机的脱粒系统600的透视图，该脱粒系统600有上部部分表面，该上部部分表面在从上部部分的前部向后部纵向延伸时周向减小和增大。例如，根据图6A和6B所示的一个实施例，上部部分606的第一内表面614的区域在它从第一内表面614的前边缘624向第一内表面614的后边缘626纵向延伸时周向减小。而且，上部部分606的第二内表面612的区域在它从第二内表面612的前边缘620向第二内表面612的后边缘622纵向延伸时周向增加。

如图所示，第二内表面612也可以包括穿孔628，该穿孔628设置成用于使得谷物与除谷物之外的材料分离。可以考虑，第一内表面（例如第一内表面624）也可以包括穿孔。图6A中所示的穿孔628的量、数目、形状和位置是示例的。穿孔可以设置为与图6A中所示的穿孔不同的量、形状和尺寸。

根据实施例的一个方面，内表面可以设置成具有沿脱粒腔室的横截面测量的不同周向周长（单位度）。例如，图6C表示了在图6A和6B中表示的联合收割机的脱粒腔室的前边缘附近的剖视图。如图6C中所示，下部部分504的内表面508和上部部分606的第一内表面614一起在内表面508的前边缘516和第一内表面614的前边缘624处占据大于270度的第一前部周边周长。内表面508和第一内表面614在它们的前边缘处的组合周边周长可以在0度开始测量，逆时针方向旋转和在270度之后结束，如图6C中所示。而且，上部部分606的第二内表面612在上部部分606的第二内表面612的前边缘620处占据小于90度的第二前部周边周长。第二内表面612在前边缘620处的周边周长可以在270度之后开始测量，逆时针方向旋转和在360度处结束，总计小于90度的周边周长，如图6C中所示。

图6D表示了在图6A和6B中表示的联合收割机的脱粒腔室的后边缘附近的剖视图。如图6D中所示，下部部分504的内表面508和上部部分606的第一内表面614一起在内表面508的后边缘518和第一内表面614的后边缘626处占据小于270度的第一后部周边周长。内表面508和第一内表面614在它们的后边缘处的组合周边周长可以在0度开始测量，逆时针方向旋转和在270度之前结束，如图6D中所示。而且，上部部分606的第二内表面612在第二内表面612的后边缘622处占据大于90度的第二后部周边周长。第二内表面612在后边缘622处的周边周长可以在270度之前开始测量，逆时针方向旋转和在360度处结束，等于大于90度的周边周长，如图6D中所示。

在一些实施例中，内表面可以在它们从脱粒腔室的前边缘向后边缘纵向延伸时连续地周向增大和减小。图6A至6D中所示的联合收割机的脱粒系统表示了内表面，该内表面在它们从脱粒腔室的前边缘向后边缘纵向延伸时连续地周向增大和减小。例如，上部部分606的第一内表面614在它们从第一内表面614的前边缘624向第一内表面614的后边缘626纵向延伸时连续地周向减小。上部部分606的第二内表面612的区域在它从第二内表面612的前边缘620向第二内表面612的后边缘622纵向延伸时连续地周向增大。

在其它实施例中，内表面可以在它们从脱粒腔室的前边缘向后边缘纵向延伸时不连续地周向增大和减小。图7A和7B中所示的联合收割机的脱粒系统表示了内表面在它们从脱粒腔室的前边缘向后边缘纵向延伸时不连续地周向增大和减小。例如，上部部分706的第一内表面714的区域在它从第一内表面714的前边缘724向第一内表面714的后边缘726纵向延伸时不连续地周向减小。上部部分706的第二内表面712的区域在它从第二内表面712的前边缘720向第二内表面712的后边缘722纵向延伸时不连续地周向增大。

根据一个实施例，不连续地增大和减小可以通过使得第一和第二内表面沿多个段周向成阶梯来设置。这些段可以设置为可单独拆卸的笼架，如图7A和7B中的虚线所示。这些段可以设置为独立于可单独拆卸的笼架。横过各段纵向延伸的各第一和第二表面可以是整体结构的部分。不过，也可考虑，各第一和第二表面可以是分开结构的部件。例如，各结构可以是一段的部件。

如图7A和7B中所示，联合收割机的脱粒系统700的上部部分706包括多个段730、732、734和736，这些段730、732、734和736分别从第二内表面712和第一内表面714的前边缘720和724纵向延伸至第一内表面712和第二内表面714的后边缘722和726。第一内表面714的区域沿各段730、732、734和736在阶梯740、742、744和746处不连续地周向减小。第二内表面712的区域沿各段730、732、734和736在阶梯740、742、744和746处不连续地周向增大。第二内表面712的段730、732、734和736中的至少一个（离转子本体60的距离x大于第一内表面的距离y）可以包括穿孔728。图7A和7B中所示的穿孔728的尺寸、形状和位置是示例的。可以考虑，第一内表面可以包括沿各段的穿孔。还可以考虑，第二内表面也可以包括穿孔。穿孔可以设置为与图7A和7B中所示的穿孔不同的形状和尺寸。

图8是表示使用根据本发明实施例的阶梯式脱粒腔室来使得谷物与除谷物之外的材料分离的示例方法的流程图。在方框802中，农作物材料供给到基本柱形的脱粒腔室内，该脱粒腔室定位成周向环绕转子本体。例如，农作物材料可以供给脱粒腔室502内，该脱粒腔室502定位成周向环绕转子本体60。

在方框804中，农作物材料可以在脱粒腔室内沿螺旋通路从转子本体的前端传送至转子本体的后端。脱粒腔室的下部部分与转子本体基本同心，并有内表面，该内表面定位成离转子本体的外表面第一距离。脱粒腔室的上部部分包括第一内表面，该第一内表面与转子本体基本同心，并定位成离转子本体的外表面第一距离。脱粒腔室的上部部分还包括第二内表面，该第二内表面与转子本体基本同心。第二内表面与第一内表面不连续，并定位成离转子本体的外表面第二距离。第二距离大于第一距离。

当农作物材料传送至脱粒腔室内时，在方框806中，农作物材料可以在（i）转子本体的外表面和下部部分的内表面之间以及（ii）转子本体的外表面和上部部分的第一内表面之间进行压缩。然后，在方框808中，农作物材料可以在转子本体的外表面和上部部分的第二内表面之间减压。例如，农作物材料可以在（i）转子本体60的外表面510和下部部分504的内表面508之间以及（ii）转子本体60的外表面510和上部部分506的第一内表面514之间进行压缩。农作物材料在它开始逆时针方向旋转经过图5C中所示的0度标记时进行压缩，因为在转子本体60的外表面510和内表面508之间的距离y小于距离x。农作物材料在它继续逆时针旋转经过180度标记以及在转子本体60的外表面510和上部部分506的第一内表面514之间时保持压缩。

当农作物材料压缩时，在脱粒腔室内传送的农作物材料的速度可以增加，因为在转子本体60的外表面510和内表面508之间的距离y使得农作物材料运动成更靠近转子本体60，这又使得农作物材料的速度接近转子的速度。当农作物材料旋转经过第一内表面514时（在270度标记处），农作物材料可以在转子本体60的外表面510和第二内表面512之间减压，因为在转子本体60的外表面510和第二内表面512之间的距离x大于距离y。通过压缩农作物材料超过180度（在图5A至5C中所示的实施例为270度），农作物材料的速度可以增大，从而当农作物材料减压时提高谷物通过农作物垫和脱粒腔室的穿孔径向向外运动的可能性。

尽管已经参考示例实施例介绍了本发明，但是本发明并不局限于此。本领域技术人员应当知道，可以对本发明的优选实施例进行多种变化和改变，且可以在并不脱离本发明的真正精神的情况下进行这些变化和改变。因此，附加权利要求将解释为覆盖落在本发明的真正精神和范围内的所有这些等效变化。

Claims

1.一种联合收割机的脱粒系统，包括：

（i）转子，该转子包括：

在转子前端处的送入区域；以及

转子本体，该转子本体设置成沿螺旋通路从转子本体的前端向转子本体的后端传送材料；以及

（ii）基本柱形的脱粒腔室，该脱粒腔室定位成周向环绕转子本体并与该转子本体间隔开，脱粒腔室包括：

下部部分，该下部部分与转子本体基本同心，并有内表面，该内表面定位成离转子本体的外表面第一距离；以及

上部部分，该上部部分包括：

第一内表面，该第一内表面与转子本体基本同心，并定位成离转子本体的外表面第一距离；以及

第二内表面，该第二内表面与转子本体基本同心，第二内表面与第一内表面不连续，并定位成离转子本体的外表面第二距离，该第二距离大于第一距离。

2.根据权利要求1所述的联合收割机的脱粒系统，其中：

下部部分的内表面和上部部分的第一内表面一起占据大于180度的周边周长；以及

上部部分的第二内表面占据小于180度的周边周长。

3.根据权利要求2所述的联合收割机的脱粒系统，其中：

下部部分的内表面和上部部分的第一内表面一起占据大约270度的周边周长；以及

上部部分的第二内表面占据大约90度的周边周长。

4.根据权利要求1所述的联合收割机的脱粒系统，其中：

下部部分的内表面占据从下部部分的前边缘纵向延伸至下部部分的后边缘的区域；

上部部分的第一内表面占据从第一内表面的前边缘纵向延伸至第一内表面的后边缘的区域；

上部部分的第二内表面占据从第二内表面的前边缘纵向延伸至第二内表面的后边缘的区域。

5.根据权利要求4所述的联合收割机的脱粒系统，其中：

上部部分的第一内表面的区域在它从第一内表面的前边缘向第一内表面的后边缘纵向延伸时周向减小；以及

上部部分的第二内表面的区域在它从第二内表面的前边缘向第二内表面的后边缘纵向延伸时周向增加。

6.根据权利要求5所述的联合收割机的脱粒系统，其中：

下部部分的内表面和上部部分的第一内表面一起在下部部分的内表面和上部部分的第一内表面的前边缘处占据大于270度的第一前部周边周长；

下部部分的内表面和上部部分的第一内表面一起在下部部分的内表面和上部部分的第一内表面的后边缘处占据小于270度的第一后部周边周长；

上部部分的第二内表面在上部部分的第二内表面的前边缘处占据小于90度的第二前部周边周长；以及

上部部分的第二内表面在上部部分的第二内表面的后边缘处占据大于90度的第二后部周边周长。

7.根据权利要求5所述的联合收割机的脱粒系统，其中：

上部部分的第一内表面的区域在它从第一内表面的前边缘向第一内表面的后边缘纵向延伸时连续地周向减小；以及

上部部分的第二内表面的区域在它从第二内表面的前边缘向第二内表面的后边缘纵向延伸时连续地周向增大。

8.根据权利要求5所述的联合收割机的脱粒系统，其中：

上部部分的第一内表面的区域在它从第一内表面的前边缘向第一内表面的后边缘纵向延伸时不连续地周向减小；以及

上部部分的第二内表面的区域在它从第二内表面的前边缘向第二内表面的后边缘纵向延伸时不连续地周向增大。

9.根据权利要求8所述的联合收割机的脱粒系统，其中：上部部分还包括多个段，这些段从第一和第二内表面的前边缘纵向延伸至第一和第二内表面的后边缘；

第一内表面的区域沿各段在阶梯处不连续地周向减小；以及

第二内表面的区域沿各段在阶梯处不连续地周向增大。

10.一种联合收割机的脱粒系统，包括：

基本柱形脱粒腔室的下部部分，该下部部分有内表面，该内表面定位成离脱粒腔室的中心第一距离；以及

基本柱形脱粒腔室的上部部分,该上部部分包括：

第一内表面，该第一内表面周向定位成离脱粒腔室的中心第一距离；以及

第二内表面，该第二内表面与第一内表面不连续，并周向定位成离脱粒腔室的中心第二距离，该第二距离小于第一距离。

11.根据权利要求10所述的联合收割机的脱粒系统，其中：

上部部分的第二内表面占据小于180度的周边周长。

12.根据权利要求10所述的联合收割机的脱粒系统，其中：

13.根据权利要求12所述的联合收割机的脱粒系统，其中：

14.根据权利要求13所述的联合收割机的脱粒系统，其中：

15.根据权利要求13所述的联合收割机的脱粒系统，其中：

16.根据权利要求13所述的联合收割机的脱粒系统，其中：

17.根据权利要求13所述的联合收割机的脱粒系统，其中：

上部部分还包括多个段，这些段从第一和第二内表面的前边缘纵向延伸至第一和第二内表面的后边缘；

第一内表面的区域沿各段在阶梯处不连续地周向减小；以及

第二内表面的区域沿各段在阶梯处不连续地周向增大。

18.一种用于使得谷物与除谷物之外的材料分离的方法，包括：

将农作物材料供给至基本柱形的脱粒腔室中，该脱粒腔室定位成周向环绕转子本体；

在脱粒腔室内沿螺旋通路从转子本体的前端向转子本体的后端传送农作物材料，该脱粒腔室包括：

上部部分，该上部部分包括：

第二内表面，该第二内表面与转子本体基本同心，第二内表面与第一内表面不连续，并定位成离转子本体的外表面第二距离，该第二距离大于第一距离；

在（i）转子本体的外表面和下部部分的内表面之间以及（ii）转子本体的外表面和上部部分的第一内表面之间压缩农作物材料；以及

使得农作物材料在转子本体的外表面和上部部分的第二内表面之间减压。

19.根据权利要求18所述的方法，其中：压缩农作物材料包括增加在脱粒腔室内传送的农作物材料的速度。

20.根据权利要求18所述的方法，其中：

压缩农作物材料包括在（i）转子本体的外表面和下部部分的内表面的区域之间，以及（ii）转子本体的外表面和上部部分的第一内表面的区域之间多次压缩农作物材料，该下部部分的内表面的区域从下部部分的前边缘纵向延伸至下部部分的后边缘，该上部部分的第一内表面的区域从第一内表面的前边缘纵向延伸至第一内表面的后边缘；以及

使得农作物材料减压包括使得农作物材料在转子本体的外表面和上部部分的第二内表面的区域之间多次减压，该上部部分的第二内表面的区域从第二内表面的前边缘纵向延伸至第二内表面的后边缘。