CN104335760A - 农用车辆的残余物处置系统 - Google Patents

Abstract

一种用于农用车辆的残余物处置系统，包括配置成处置农作物残余物的处置组件。所述处置组件包括：转动构件，所述转动构件配置成围绕沿着农用车辆的相对于行驶方向的横向轴线延伸的轴转动；以及配置成支撑处置组件的框架。所述处置组件还包括支撑臂，所述支撑臂连接到所述框架并且配置成可枢转地连接到农用车辆的支撑结构，所述支撑结构靠近该农用车辆的相对于行驶方向的后端。所述支撑臂配置成便于所述处置组件在降低的操作位置与升高的运输位置之间的运动。

Description

农用车辆的残余物处置系统

技术领域

本发明总体上涉及一种农用车辆的残余物处置系统。

背景技术

在从田地里收割农产品之后处置(例如切碎、砍断等等)留下的残余物材料以使田地准备好后续使用或处理可能是所需的。例如，可以对准备好的田地的区域进行处置来用作一垫区，可以将收割的产品从收割机上卸载到该垫区上。此外，可以对准备好的田地进行处置来用于其它农业操作(例如种植、播种、耕作)。当前，收割农产品并对残余物材料进行处置通常是在单独的操作中实施的。这些单独的操作一般使用诸如单独的设备、额外的时间和/或额外的劳力之类的大量资源来完成。结果，与这些操作相关的成本也是很高的，这是不令人满意的。

发明内容

在一个实施方式中，一种用于农用车辆的残余物处置系统包括配置成处置农作物残余物的处置组件。所述处置组件包括：转动构件，所述转动构件配置成围绕沿着农用车辆的相对于行驶方向的横向轴线延伸的轴转动；以及配置成支撑处置组件的框架。所述处置组件还包括支撑臂，所述支撑臂连接到所述框架并且配置成可枢转地连接到农用车辆的支撑结构，所述支撑结构靠近该农用车辆的相对于行驶方向的后端。所述支撑臂配置成便于所述处置组件在降低的操作位置与升高的运输位置之间的运动。

在第二实施方式中，一种农用车辆的残余物处置系统包括布置在靠近该农用车辆第一端的机具架上的处置组件。所述机具架配置成支撑收割元件，所述处置组件配置成处置农作物残余物，所述处置组件包括竖直转动构件，该竖直转动构件配置成围绕沿着竖直轴线延伸的轴转动。

在第三实施方式中，一种农用车辆包括收割元件和残余物处置系统，所述收割元件连接到靠近该农用车辆前端的第一机具架，所述残余物处置系统具有处置组件，所述处置组件相对于行驶方向布置位于所述第一机具架后面的第二机具架上。所述处置组件配置成处置农作物残余物。

附图说明

当参照附图阅读下面的详细描述时将会更好地理解本发明的这些和其他特征、方面和优点，其中这些图中相似的附图标记表示相似的部件，其中：

图1是包括残余物处置系统的收割车辆的一个实施方式的侧视图；

图2是图1的收割车辆的残余物处置系统在降低的操作位置上的一个实施方式的侧视图。

图3是图2的残余物处置系统在升高的运输位置上的侧视图；

图4是图2的残余物处置系统的俯视图；

图5A-5D是可以用在图2的残余物处置系统内的处置组件的各个实施方式的透视图；

图6是收割元件的一个实施方式和残余物处置系统的一个实施方式的侧视图；

图7是具有图6的残余物处置系统的一个替代性实施方式的棉花收割机的收割元件的一个实施方式的俯视图；以及

图8是在单独的机具架上的收割元件的一个实施方式和残余物处置系统的一个实施方式的侧视图。

具体实施方式

下面将描述本发明的一个或多个具体实施方式。为了对这些实施方式进行简洁的描述，在本说明书中并没有描述实际器具的所有特征。应该意识到的是在任何这种实际实施方案的开发中，正如在任何工程或设计项目中一样，必须做出许多具体实施的决定以达到开发者的特定目标，比如符合与系统相关和与商业相关的约束，从一个实施方案到另一个实施方案这些目标可以改变。此外，应该意识到的是这种开发努力可能是复杂的和耗时的，但是对于知晓本发明的普通技术人员来说这只是常规的设计、制作和制造任务。

在介绍本发明的各个实施方式的元件时，“一”、“一个”、“该”和“所述”旨在意思是存在一个或多个元件。术语“包括”、“包含”和“具有”旨在是包括性的并且意思是除了列出的元件可以存在另外的元件。

这里描述的技术与农用车辆的残余物处置系统有关。为了增加效率并且将收割和残余物处置操作结合起来，农用车辆的残余物处置系统的一个实施方式包括连接到车辆后端(例如后保险杠)的处置组件。该处置组件包括转动构件，所述转动构件配置成围绕横向轴线转动以砍断、压紧和/或以其它方式处置农作物残余物。因此，所述转动构件可以包括多种元件，比如带肋条的辊、甩刀式切碎机和圆盘耙等等。所述转动构件可以通过与地面接触来获得动力(例如甩刀式切碎机)或被驱动。为了灵活，可以将所述处置组件升高并放置在运输位置或者降低到操作位置。在某些实施方式中，所述处置系统由支撑臂支撑，所述支撑臂具有枢转连接结构，所述枢转连接结构配置成便于处置元件的竖直运动。此外，可以包括致动缸以在降低位于与升高位置之间辅助驱动所述处置组件。

此外，收割车辆可以具有布置在车辆前部上的收割元件(例如布置在可以升高和降低收割元件的机具架上)。某些披露的实施方式包括布置在具有收割元件的机具架上的处置组件。在这些实施方式中，所述处置组件可以直接布置在收割元件的转子后面(例如与收割元件布置在相同的壳体中)。替代性地，所述处置组件可以布置在单独的壳体中(例如在收割元件之后)。这种配置能够简化各元件的够取以用于检查或维护。单独控制的处置组件和收割元件是有益的。因此，所披露的实施方式包括布置在农用车辆前部上的单独机具架上的处置组件。

现在参见附图，图1是一种收割系统10的一个实施方式的侧视图，其包括收割车辆12和残余物处置系统14。在图示出的实施方式中，所述收割车辆12是自驱动车辆。替代性地，所述收割车辆12可以由另一个车辆推进。例如，在某些实施方式中，所述收割车辆12可以在诸如拖拉机之类的牵引车辆后面或旁边被牵引。如图所示，所述残余物处置系统14相对于行驶方向17位于车辆12的后端16附近。在图示出的实施方式中，所述残余物处置系统14连接到横跨车辆12的后端16横向延伸的后保险杠18。然而，在替代性实施方式中，所述残余物处置系统14可以连接到车辆12的靠近后端16的其他支撑结构。在一些实施方式中并且如图所示，卸载板20布置在后端16上。所述残余物处置系统14因此位于后保险杠18下面的区域中，并且在卸载板20的前方。一个或多个收割单元22位于车辆12的前端24上。驾驶室26也位于车辆12的前端24处，一般在收割单元22上方，从而提供了基本不受阻碍的收割操作视野。当操作人员在行驶方向17上驾驶收割车辆12时，收割单元22将农产品28(例如棉花)与未收割的植株30(例如农作物)分离。所述收割单元22可以包括剥皮器、采摘器、脱粒机或者它们的组合。农产品28被输送到车辆12的存储隔室32。例如，农产品28可以通过管33流入到存储隔室中。在一些实施方式中，存储隔室32可以包括车载系统以压实或以其他方式处理农产品28。这种系统可以操作，以当收割产品28时形成压紧的农产品28的垛(例如模块)。所述模块可以是紧凑的并且结构上相对稳定，并且基本是矩形形状，从而能够将该模块卸载，留在田地中用于存放，然后被操纵(例如装到为运输设计的车辆上)并运输到处理设备(例如轧棉机)。

如图1中所示，在收割单元22从未收割的植株30收集农产品28之后，收割后的植株36(例如农作物残余物)留在田地中。为了将模块34连续地卸载到田地上而不与收割后的植株36干涉，将农作物残余物36处置成形成平滑表面是所需的。例如，形成在地面上基本形成没有大的碎片和竖直取向的秸秆的区域是有益的。该区域可以称作垫区40。因此，在收割过程中，操作人员可以接收存储隔室32达到或者接近容量和/或农产品28的模块34完成或接近完成的指示。在接收到该指示后，操作人员可以形成垫区40，可以将完成的模块34放置在该垫区上。因此，操作人员可以将残余物处置系统14降到图示出的操作位置中。当在降低的操作位置上时，残余物处置系统14处置农作物残余物36来形成合适的垫区40。例如，正如下面讨论的，残余物处置系统14可以砍断和/或切碎所述农作物残余物36。形成具有合适尺寸的垫区40之后，操作人员可以使收割车辆12在方向41上倒车直到到达垫区40的远端。操作人员然后可以降低卸载板20，然后可以将基本完整的模块从存储隔室32卸载到垫区40上。在垫区形成操作过程中，收割单元可以处于升高的运输位置上，残余物处置系统可以处于降低的操作位置上。在垫区形成操作完成之后，收割车辆12可以与处于降低的操作位置上的收割单元22一起在行驶方向17上运动以从田地中的农作物30收割农产品28。此外，残余物处置系统14可以处于升高的运输位置上，在车辆12的车道上留下收割的但未处置的秸秆36。虽然在这里讨论的是棉花，但是所述农产品28可以包括其他合适的农作物。

图2是图1的残余物处置系统处于降低的操作位置上的一个实施方式的侧视图。该系统14包括由支撑框架52支撑的处置组件50，所述处置组件50横跨农业收割车辆12的后端横向延伸(沿着横向轴线54)。所述支撑框架52沿着竖直轴线55延伸并且连接到沿着纵向轴线57延伸的支撑臂56。所述支撑臂56通过枢转接头58连接到车辆12的后保险杠18，所述枢转接头58形成所述残余物处置系统14可以绕其转动的点。该系统14另外由一个或多个致动缸60支撑，所述致动缸60提供线性力以使得所述残余物处置系统14能够降低或升高。所述致动缸60(例如液压缸、气压缸等等)可以由操作人员经由位于驾驶室26内的控制器控制。如图所示，缸60将支撑框架连接到后保险杠18上的位于存储隔室32附近且位于其下面的上部区域62。正如上面讨论的，系统10的操作人员可以接收农产品28的模块已完成或接近完成的指示。操作人员然后可以命令缸60伸出，从而驱动处置组件50与地面接触。在残余物处置系统14处于降低的操作位置上的情况下，车辆12的运动驱动处置组件50以形成用于将所述模块放置在地面上的垫区40。替代性地，操作人员可以出于除了形成模块垫区40之外的原因布置残余物处置系统14。例如，在收割过程中处理农作物残余物36以使田地准备好用于后续的种植操作是所需的。

在一些实施方式中，该系统10可以包括传感器，所述传感器便于垫区形成过程的自动化和/或辅助操作人员手动完成垫区形成过程。例如，该系统可以包括配置成监视由残余物处置系统14处理的区域的尺寸的传感器。这些传感器可以在操作人员开始操作处置组件50时启动。正如上面讨论的，开始操作处置组件50可以通过驾驶室26内的控制器启动，促使缸60伸出，从而使处置组件50围绕横向轴线54转动以到达与地面接触或接近地面的操作位置。所述传感器可以包括在残余物处置系统14可操作时监视车辆速度的GPS传感器或系统。不管所使用的方法是什么，该系统可以计算已经处置的区域的尺寸并向操作人员指示何时形成所需尺寸的垫区40。

图3是图1的残余物处置系统14处于升高的运输位置上的一个实施方式的侧视图。如图所示，缸60支撑所述系统14以便于将其升高到地面上方，并且其不运转以处置田地上的农作物残余物。缸60的缩回在系统14上施加向上的力，以便于其在向上的方向上围绕横向轴线54/枢转接头58枢转。这种运动使处置组件50从地面升高一段距离以便于该处置组件50不与地面或者地面上的农作物残余物36接合。正如上面讨论的，在一些实施方式中，在收割过程中在若干时间将残余物处置系统14保持在运输位置上是所需的。在处置元件50被致动的实施方式中，当转移到运输位置时，停止处置元件50的转动。

本实施方式的缸60可以是在两端上接受增压流体的双作用液压缸，或者仅在一端上接受流体的单作用液压缸。正如上面讨论的，该系统10的操作人员可以够到驾驶室中的控制器，所述控制器能够使操作人员将残余物处置系统14放置在操作或运输位置上。具体地，操作人员可以致动所述缸60以在残余物处置系统14的支撑框架52上产生向上或向下的力。该系统12因此围绕横向轴线54向上或向下枢转，从而使处置组件50到达所需的位置上。例如，缸60的伸出会驱动组件50到达降低的操作位置上。在其他实施方式中，处置组件50可以由其他致动器(例如气动的、机电的等等)驱动转动。因为车辆后轮63后面的安装空间可能是受限的，所以可以使用伸缩缸。对于处置组件50被致动的实施方式，当将组件50放置在降低的操作位置上时转动可以自动开始。替代性地，操作人员能够选择性地提供动力来使组件50转动。

图4是图2的残余物处置系统14处于降低的操作位置上的一个实施方式的俯视图。为了图示出车辆12上残余物处置系统14的相对位置，将车辆12的后轮63和后保险杠18包括进来以用于参考。如图所示，处置组件50横跨车辆12的后端16在方向54上横向延伸。在本实施方式中，处置组件50的宽度70基本等于4个宽行或5个窄行农作物30的宽度，或者大致3.5米。该宽度70选择成形成用于所述模块34的具有足够宽度的垫区40，所述模块34形成在收割车辆12的存储隔室32内。因此，处置组件50可以至少与存储隔室32一样宽。在其他实施方式中，处置组件50的宽度70可以大于存储隔室的宽度。例如，宽度70可以是大约4米、4.5米、5米或者任何其他合适的宽度。可能期望有更大的宽度70以便于形成更大的垫区40或者能够实现有效的田地处置从而用于其它后续用途。例如，处置组件50的宽度70可以基本等于收割单元22的总宽度。

如图所示，支撑框架52位于处置组件50上方。支撑臂56沿着纵向轴线57从支撑框架向前延伸到后保险杠。如上所述，支撑臂56在枢转接头58处连接到保险杠18。如图所示，在后保险杠18两侧的每侧上存在一个枢转接头。穿过两个枢转接头58延伸的转动轴线64限定了残余物处置系统14可以绕其枢转的轴线。当系统14围绕轴线64枢转时，处置组件50降低到其与地面和农作物残余物36接合的操作位置上，如图2中所示。还可以使处置组件50上升到运输位置，如图3中所示。

图5A-5D是图2的残余物处置系统14的处置组件50的各个实施方式的透视图。处置组件50可以通过在将残余物处置系统14放置在降低的操作位置上时与地面接合来操作，如图2中所示。此外，在一些实施方式中，可以驱动处置组件50转动(例如通过收割车辆发动机)。图5A是包括圆柱体82和轴84的平滑辊80的实施方式的透视图。所述轴84连接到框架52并且配置成围绕横向轴线54转动。圆柱体82一般由重的或者加重的材料构成以便于有效地压紧并压平农作物残余物。该材料可以包括厚钢、填充有混凝土的薄钢或者填充有水的圆柱。圆柱体82的重量使其基于车辆12的运动能够向前或向后转动。

图5B是圆盘耙90处置组件50的一个实施方式的透视图。该圆盘耙90包括多个布置在轴84上的多个圆盘刀片92。所述轴84连接到所述框架52并且配置成围绕横向轴线54转动。所述圆盘刀片92可以围绕所述轴84独立地转动，并且分别接合地面和农业残余物36。替代性地，所述圆盘刀片92可以固定到所述轴以便于它们与所述轴84一起转动。所述圆盘刀片92可以基本竖直地并且彼此基本平行地布置。在一些实施方式中，圆盘刀片92可以相对于行驶方向17以各种角度布置，以使得在圆盘92沿着地面转动时圆盘92能够使处理过的农作物残余物38在相反的横向方向上运动。

图5C是甩刀式切碎机100的一个实施方式的透视图，其包括包围位于内轴84上的刀片104的壳102。与圆盘耙一样，刀片104可以单独地自由转动或者它们可以固定到轴84。所述甩刀式切碎机100处置组件50被致动(例如通过收割车辆发动机而转动)。

图5D是具有带肋条的辊110的处置组件50的一个实施方式的透视图，所述带肋条的辊110具有圆柱体112和沿着圆柱体的外表面延伸的多根肋条114。如图所示，所述肋条114具有限定有三角形横截面的边缘116，但是在一些实施方式中，这些肋条具有限定不同形状横截面的两个或更多个边缘116。在其他实施方式中，处置组件50可以包括具有围绕横向轴线转动的转动构件的其他装置。

图6是具有残余物处置系统14的收割车辆12的收割单元22的一个实施方式的侧视图。所述收割元件22包括筒状件120(例如拾取头)，其通过筒状件机具架122连接到收割车辆12的前端24。残余物处置系统14也连接到同一机具架122并且位于筒状件120后面。处置元件竖直定向并且围绕竖直轴线55转动。残余物处置系统与所述筒状件一起运转以与收割过程同时地处置残余物。在一些实施方式中，残余物处置系统14配置成装在筒状件壳体内。在其他实施方式中，残余物处置系统14在单独的壳体中连接到所述筒状件120。系统14与筒状件120的连接能够使该系统14与筒状件120一起沿着竖直轴线55一起竖直运动(例如当升高和降低机具架时)。残余物处置系统14可以由与筒状件120相同的动力源提供动力，或者可以由单独的独立源提供动力。

图7是具有残余物处置系统14的一个实施方式的收割车辆12的收割元件22的一个实施方式的俯视图。正如上面讨论的，残余物处置系统14可以和筒状件120连接到相同的机具架122。在其他实施方式中，每个残余物处置系统14可以设置在相应的筒状件120的壳体内。如图所示，残余物处置系统以竖直朝向安装在筒状件120的拾取转子123和124之后。此外，残余物处置系统14安装在筒状件120内，相对于行驶方向17直接位于后拾取转子124之后。残余物处置系统14定位在拾取转子124之后能够使用筒状件传动链来向残余物处置系统14提供动力。因为每个筒状件120包括相应的残余物处置系统14，所以收割刈幅的整个宽度由残余物处置系统14覆盖。

图8是残余物处置系统14的一个实施方式的侧视图，其安装在靠近收割车辆12前端24的第二机具架130上。第二机具架的使用使操作人员能够相对于筒状件独立地调节残余物处置系统50的高度。这种选择使操作人员能够选择性地不处置残余物(例如为了节省动力)。在其他实施方式中，残余物处置功能可以基于每行(例如每个筒状件120)启用或不启用。例如，各个残余物处置系统14可以与各个筒状件120关联。因为存在用于被收割的每行农作物30的筒状件，所以各个残余物处置系统14使操作人员能够选择各行来进行残余物处置，同时使其他行能够保持不被处置。这种选择还使操作人员能够控制动力的分配，从而按重要性排列收割和残余物处置系统的功能。例如，操作人员可以启用最外面的残余物处置系统14并且仅向足以形成垫区40的系统14分配动力。在其他时间，操作人员可以决定启用所有的残余物处置系统14并处理被收割的每行农作物30的农作物残余物36。可选地，处置系统50可以安装在车辆的前端24和后端16上。替代性地，残余物处置系统50的一部分可以靠近车辆12的前端24定位，且一部分可以靠近车辆12的后端16定位。

虽然这里仅图示并描述了本发明的某些特征，但是本领域技术人员可以进行许多修改和变化。因此，应该理解的是所附的权利要求旨在覆盖正如落入本发明真实精髓内的所有这些修改和变化。

Claims (20)

1.一种用于农用车辆的残余物处置系统，包括：

配置成处置农作物残余物的处置组件，其中所述处置组件包括转动构件，所述转动构件配置成围绕沿着农用车辆的相对于行驶方向的横向轴线延伸的轴转动；

配置成支撑处置组件的框架；以及

支撑臂，所述支撑臂连接到所述框架并且配置成可枢转地连接到农用车辆的支撑结构，所述支撑结构靠近该农用车辆的相对于行驶方向的后端，其中所述支撑臂配置成便于所述处置组件在降低的操作位置与升高的运输位置之间的运动。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述支撑框架包括农用车辆的后保险杠。

3.根据权利要求1所述的系统，包括致动缸，所述致动缸连接到所述支撑臂并且配置成在所述降低的操作位置与升高的运输位置之间驱动所述处置组件。

4.根据权利要求1所述的系统，其中所述支撑臂包括接头结构，该接头结构配置成使支撑臂能够围绕一枢转轴线相对于所述支撑结构枢转。

5.根据权利要求1所述的系统，其中所述转动构件包括基本平滑的辊、带肋条的辊、甩刀式切碎机、圆盘耙或者它们的组合。

6.根据权利要求1所述的系统，其中所述转动构件通过与地面接触而被驱动以转动。

7.根据权利要求5所述的系统，其中所述转动构件配置成由动力源驱动转动。

8.根据权利要求1所述的系统，其中所述农用车辆是能形成模块的棉花收割机。

9.一种用于农用车辆的残余物处置系统，包括：

布置在靠近农用车辆的第一端的机具架上的处置组件，其中所述机具架配置成支撑收割元件，所述处置组件配置成处置农作物残余物，所述处置组件包括竖直转动构件，该转动构件配置成围绕沿着竖直轴线延伸的轴转动。

10.根据权利要求9所述的系统，其中所述处置组件配置成布置在收割元件之后。

11.根据权利要求10所述的系统，其中所述处置组件包括独立于所述收割元件的壳体。

12.根据权利要求9所述的系统，其中所述处置组件配置成布置在拾取转子后面的所述收割元件的壳体内。

13.根据权利要求9所述的系统，其中所述转动构件配置成包括基本平滑的辊、带肋条的辊、甩刀式切碎机、圆盘耙或者它们的组合。

14.根据权利要求9所述的系统，其中所述转动构件配置成由动力源驱动转动。

15.根据权利要求1所述的系统，其中所述农用车辆是能形成模块的棉花收割机。

16.一种农用车辆，包括：

收割元件，其连接到靠近该农用车辆的前端的第一机具架；以及

残余物处置系统，其具有布置在第二机具架上的处置组件，所述第二机具架相对于行驶方向位于所述第一机具架之后，其中所述处置组件配置成处置农作物残余物。

17.根据权利要求16所述的车辆，其中所述处置组件包括竖直转动构件，该转动构件配置成围绕沿着竖直轴线延伸的轴转动。

18.根据权利要求17所述的车辆，其中所述转动构件包括基本平滑的辊、带肋条的辊、甩刀式切碎机、圆盘耙或者它们的组合。

19.根据权利要求17所述的车辆，其中所述转动构件配置成由动力源驱动转动。

20.根据权利要求16所述的车辆，其中所述农用车辆是能形成模块的棉花收割机。