CN103687477B - 包括充填机的方形压捆机 - Google Patents

Abstract

根据本发明，充填机包括充填机臂（20），该充填机臂在第一枢轴点（22）处与曲柄臂连接，该曲柄臂被驱动成以柱塞（12）的循环速度的多倍来旋转，且充填机臂（20）通过凸轮轨道（30）和从动器结构而作用在第二枢轴点（26）上，该从动器结构通过可脱开离合器而与曲柄臂同步地选择驱动。

Description

包括充填机的方形压捆机

技术领域

本发明涉及方形压捆机。

背景技术

压捆机是一种用于收集已经在地上堆放成狭长列或行的农作物材料以及将该农作物填塞成系紧捆包的农业设备。压捆机可以自推进，但是更通常为由拖拉机拖曳和由该拖拉机的动力输出（PTO）轴驱动，该压捆机分成两类，即圆形压捆机和方形压捆机。圆形压捆机如它们的名字所暗示，将产生圆柱形捆包，但是本发明只涉及方形压捆机，该方形压捆机产生正方形或矩形截面的捆包。

方形压捆机具有正方形截面的压捆室，该压捆室有在一端处的往复运动柱塞，且在另一端开口。吸入导管在它由柱塞关闭的端部附近与压捆室连通。农作物材料通过拾取装置而装入吸入导管中，以便形成农作物材料薄片。一旦薄片达到合适密度，所谓的填充机将薄片传送至压捆室中，在该压捆室中，它在柱塞和已经存在于压捆室中的农作物材料之间进行压缩。在通过压缩多个这样的薄片而形成合适尺寸的捆包之后，使得绳索环绕捆包并系紧，以便完成压捆处理。压捆室比单个捆包更长，因此系紧的捆包保持在压捆室内，以便提供能够压缩下一个捆包所需的阻力。因为方形压捆机为已知，且在现有技术中很好地被文献公开，因此相信不需要在本文中更详细介绍它们的结构。

本发明涉及薄片在吸入导管内的制备以及薄片由填充机从吸入导管传送至压捆室。

吸入导管在它的上端处与压捆室连通，并在它的下端处与填塞器或转子连通。填塞器或转子具有旋转叶片或齿，该旋转叶片或齿将从地上拾取的农作物材料推向导管的上端，以便实现在各农作物材料薄片中的均匀分布和恒定密度。一旦农作物材料在吸入导管中达到合适密度（如由传感器来确定），就开始充填机的循环，以便将该薄片传送至压捆室中。

充填机以与耙类似的方式来操作，具有两个机械驱动的臂，该臂在它们的自由端处载有齿梁。吸入导管的上表面具有细长狭槽，该细长狭槽允许充填机的齿进入导管中，以便与填塞于其中的农作物材料接合。臂的运动使得齿沿大致肾形通路运动，以使得它们沿整个吸入导管扫过，以便将薄片推入压捆室中。当到达吸入导管的上端时，它们从吸入导管退出，并返回吸入导管的外部，以便定位在导管的下端附近准备用于下一个充填机循环。

有时可能遇到的问题是填塞器不能将农作物材料充分推入至吸入导管中以实现在该吸入导管内的均匀分布。因此，农作物材料在填塞器附近比在它靠近压捆室的上端处更密集。除了产生捆包的不均匀密度，还有可能在吸入导管的下端附近产生堵塞的危险。

US6050074教导了使用充填机来帮助使农作物材料在吸入导管内重新分配。这通过以两种模式中的一种来操作充填机而实现。在第一模式中，充填机执行短填塞器冲程，以使得农作物材料只沿吸入导管移动部分路线。在第二模式中，充填机执行充填机全冲程，以便将吸入导管的内容物传送至压捆室内。

发明内容

在US6050074中用于驱动充填机的机构使用复杂的杠杆系统，本发明的目的是使用更简单和更紧凑的充填机驱动机构来实现类似结果。

根据本发明，提供了一种方形压捆机，该方形压捆机有：压捆室；柱塞，该柱塞可往复运动地安装在压捆室中，用于压缩农作物材料；吸入导管，农作物材料薄片积累在该吸入导管中，用于传送至压捆室内；拾取装置，用于拾取搁置在地上的农作物材料，并将该农作物材料引入吸入导管中；以及充填机，该充填机有齿，该齿可以选择地执行用于使得农作物材料沿吸入导管局部前进的填塞器冲程以及用于将积累于吸入导管中的农作物材料传送至压捆室中的充填机冲程；其特征在于：充填机包括充填机臂，该充填机臂在第一枢轴点处与曲柄臂连接，该曲柄臂被驱动成以柱塞的循环速度的多倍来旋转，且充填机臂通过凸轮轨道和从动器结构而作用在第二枢轴点上，该从动器结构可通过可脱开离合器而与曲柄臂同步地选择驱动。

本发明的工作原理是，当在一个模式中充填机臂的第二枢轴点保持静止时，布置在它的自由端上的齿沿第一肾形通路运动。通路的最大深度由曲柄臂的长度来确定，但是它扫过吸入导管的长度将取决于第二枢轴点相对于曲柄臂的旋转轴线的位置和相对于吸入导管的位置。

当在第二模式中第二枢轴点与曲柄（充填机臂安装在该曲柄上）同步运动时，扫过的长度能够根据第二枢轴点的运动方向而增加或减小。

还有多种实施本发明的可选方式：

1.充填机臂的第二枢轴点可以比第一枢轴点更靠近吸入导管或更远离吸入导管。

2.根据第二枢轴点的运动是用于增大还是减小由充填机齿沿吸入导管扫过的长度，使得第二枢轴点保持静止的第一模式可以是充填机模式或填塞器模式。

3.第二枢轴点可以包括在充填机臂上的凸轮轨道，该凸轮轨道与由第二曲柄臂承载的从动器接合，该第二曲柄臂选择地与第一曲柄臂同步旋转，或者充填机可以包括接合入凸轮轨道中的从动器，该从动器自身与第一曲柄臂同步地运动。

优选是，第一曲柄销以柱塞频率的两倍来旋转，以使得充填机臂可以在柱塞的各往复运动过程中执行填塞器冲程和随后执行充填机冲程。

还优选是，与第二枢轴点相连的曲柄臂或凸轮轨道通过离合器来驱动，该离合器设计成使得接合与柱塞的运动同步地进行，这样，当柱塞将开始压缩冲程时齿到达吸入导管的压捆室端部。

附图说明

下面将参考附图通过实例进一步介绍本发明，附图中：

图1至4表示了在执行充填机冲程时处于四个不同阶段的本发明第一实施例；

图5至8表示了在执行填塞器冲程时处于不同阶段的、图1至4的实施例；

图9至12表示了在执行充填机冲程时处于四个不同阶段的本发明第二实施例；以及

图13至16表示了在执行填塞器冲程时处于四个不同阶段的、图9至12的实施例。

具体实施方式

图1至8表示了本发明的第一实施例，它包括齿轮箱10，该齿轮箱10由拖拉机的PTO轴驱动，且该齿轮箱再驱动曲柄臂34，该曲柄臂34使得柱塞12在压捆室（未示出）内往复运动。农作物材料通过向上凹形的吸入导管14而引入压捆室内，该吸入导管14在它的下端处有转子16，并在它的上端处使其与压捆室连通。

在操作中，农作物材料通过拾取装置（未示出）而从地上拾取，并供给转子16，该转子16再沿吸入导管14推动农作物材料。

两个充填机臂20对称地布置成一个在压捆机的一侧，且齿32安装在齿梁上，该齿梁在两个充填机臂20之间延伸。吸入导管14有在其上部凹形表面中的狭槽，齿32能够穿过该狭槽进入导管中，以便沿吸入导管推动农作物材料。

当完成的农作物材料薄片积累在吸入导管14中时，充填机臂20以第一模式（这里称为充填机模式）操作，以便使得齿32沿图1至4中所示的肾形通路18运动。在该第一模式中，充填机用于将形成于吸入导管内的内容物薄片传送至压捆室中。

如图5至8中所示，齿能够以可选模式（称为填塞器模式）驱动成沿变化通路18'运动。在该模式中，通路18'的深度与通路18的深度相同，但是沿吸入导管14的扫过范围短得多，从而在齿到达压捆室之前很好地中断。在这种操作模式中，在吸入导管中的农作物材料只是通过使它离开填塞器16而在吸入导管内重新分配成更靠近吸入导管的上端。

在两种模式中，充填机臂的运动都通过安装在两个轴24和28的曲柄臂上的两个曲柄销22和26的作用来产生。充填机臂20在曲柄销22上枢轴转动，同时曲柄销26用作形成于充填机臂20中的凸轮轨道30的从动器。轴24和28都由齿轮箱以驱动柱塞12的曲柄臂34的速度的两倍来驱动。其中，轴24与齿轮箱10的连接是永久性的接合，而轴28通过可以选择地接合的离合器来驱动。

由图5至8可以看见，在填塞器模式的操作过程中，轴28和它的从动器26在轴24旋转的过程中保持静止。由曲柄销22的旋转引起的、充填机臂的端部的圆形运动能够分解成两个分量。大致平行于经过两个曲柄销24和26的线的分量使得齿相对于吸入导管的曲率进行径向运动，同时曲柄销26沿凸轮轨道30的长度上下滑动。横过该方向的运动分量使得充填机臂绕曲柄销26枢轴转动，以使得齿沿吸入导管的长度切向扫过，从而沿表示为18'的通路运动，该通路18'只到达沿吸入导管14的路线的一部分。沿吸入导管14的长度扫过范围由安装曲柄销22的臂的长度来确定，且充填机臂20的机械优点由轴28离吸入导管14的距离与它离轴24的距离的比率来确定。

另一方面，在充填机模式中，如图1至4中所示，轴24和28都以相同速度旋转，但是沿相反方向。第二轴28的旋转的效果能够由图3中看见，能够增加齿132的扫过范围，以便在它们的冲程顶端处到达压捆室。

与上述实施例相同，图9至16的实施例具有充填机臂120，该充填机臂有与曲柄销122连接的第一枢轴点，该曲柄销122永久性地、与柱塞的曲柄臂34同步地驱动。充填机臂120还有第二枢轴点126，该第二枢轴点通过从动器在凸轮轨道中的接合而运动。不过，两个实施例的区别在于：第二枢轴点126布置成比第一枢轴点122更远离吸入导管14，且凸轮轨道130并不形成于充填机臂120中，而是在杠杆131上，该杠杆131可在第二曲轴128的作用下绕轴135枢轴转动，该第二曲轴通过连杆133而与杠杆131连接。第二曲轴128可通过可选择接合的离合器而以曲柄销122的旋转速度进行驱动。

由图9至12可以看见，当执行充填机循环时，在本发明的该实施例中的第二枢轴点126保持静止，同时曲柄销122旋转。曲柄销122的旋转相位与柱塞的往复运动同步，因此当柱塞12从压捆室充分退回时齿132到达它们的冲程的顶部。

为了执行填塞器冲程，曲轴128通过它的驱动离合器的接合而以与曲柄销122的旋转相同的速度和相位进行旋转。通过比较图11和图14，可以看见在该实施例中，第二点的运动设计为减少齿的扫过范围，因此它们沿更短的肾形通路18'运动。在填塞器模式中，不是使得农作物材料从吸入导管14传送至压捆室中，而是齿132只用于通过使得农作物材料远离填塞器而使得该农作物材料在吸入导管中重新分配。

本领域技术人员显然知道还可以对上述实施例进行多种变化。例如，杠杆131和连杆133能够由具有连续凸轮轨道盘代替，该盘由轴128驱动。

Claims (9)

1.一种方形压捆机，具有：压捆室；柱塞(12)，该柱塞可往复运动地安装在压捆室中，用于压缩农作物材料；吸入导管(14)，农作物材料薄片积累在该吸入导管(14)中，用于传送至压捆室内；拾取装置，用于拾取搁置在地上的农作物材料，并将该农作物材料引入吸入导管中；以及充填机，该充填机有齿(32)，该齿可以选择地执行用于使得农作物材料沿吸入导管(14)局部前进的填塞器冲程(18’)以及用于将积累于吸入导管中的农作物材料传送至压捆室中的充填机冲程(18)；其特征在于：充填机包括充填机臂(20；120)，该充填机臂(20；120)在第一枢轴点(22；122)处与曲柄臂连接，该曲柄臂被驱动成以柱塞(12)的循环速度的多倍来旋转，且充填机臂(20；120)通过凸轮轨道(30；130)和从动器结构而作用在第二枢轴点(26；126)上，该从动器结构通过可脱开离合器而与曲柄臂同步地选择驱动。

2.根据权利要求1所述的方形压捆机，其中：充填机臂(20)的第二枢轴点(26)比第一枢轴点(22)更靠近吸入导管(14)。

3.根据权利要求1所述的方形压捆机，其中：充填机臂(120)的第二枢轴点(126)比第一枢轴点(122)更远离吸入导管(14)。

4.根据前述任意一项权利要求所述的方形压捆机，其中：当充填机臂执行充填机冲程时，第二枢轴点(126)保持静止。

5.根据权利要求1至3中任意一项所述的方形压捆机，其中：当充填机臂执行填塞器冲程时，第二枢轴点(26)保持静止。

6.根据权利要求1至3中任意一项所述的方形压捆机，其中：第二枢轴点(26)的位置由在充填机臂(20)上的凸轮轨道(30)来确定，该凸轮轨道与由第二曲柄臂承载的从动器接合，该第二曲柄臂选择地与第一曲柄臂同步旋转。

7.根据权利要求1至3中任意一项所述的方形压捆机，其中：第二枢轴点的位置由从动器确定，该从动器由充填机臂(120)承载，该从动器接合入凸轮轨道(130)中，并可选择地与第一曲柄臂同步运动。

8.根据权利要求1至3中任意一项所述的方形压捆机，其中：曲柄臂以柱塞频率的两倍来旋转，以使得充填机臂可以在柱塞的各往复运动过程中执行填塞器冲程，随后执行充填机冲程。

9.根据权利要求1至3中任意一项所述的方形压捆机，其中：与第二枢轴点相连的曲柄臂或凸轮轨道通过离合器来驱动，该离合器设计成使得接合与柱塞的运动同步地进行。