CN106970668A - 收割机馈送速率控制 - Google Patents

收割机馈送速率控制 Download PDF

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Abstract

本申请涉及收割机馈送速率控制。具体地，该收割机具有收割结构、储蓄器以及带有喉道的打垛机。多个计量辊被定位成接收庄稼，并且与回转辊协作地按馈送速率传递庄稼。馈送带接收来自所述多个计量辊和所述回转辊的庄稼，并将所述庄稼传递至所述喉道。馈送速率控制系统包括至少一个庄稼质量流反馈装置，所述至少一个庄稼质量流反馈装置提供指示庄稼质量流的庄稼质量流反馈信号。提供控制器，该控制器与所述至少一个庄稼质量流反馈装置通信，并且被配置成通过如下方式而在第一模式下操作：当所述庄稼质量流反馈信号指示已经达到阈值时降低所述馈送速率，而当所述庄稼质量流反馈信号指示未达到所述阈值时提升所述馈送速率。

Description

收割机馈送速率控制
技术领域
本公开总体上涉及收割机，并且更具体地说，涉及用于控制收割机馈送速率的系统和方法。
背景技术
为了收割庄稼，收割机的发动机和馈送速率通常按恒定速度设置，而与庄稼质量流无关。
发明内容
在一个实施方式中，公开了一种收割机，该收割机具有用于收割庄稼的收割结构、用于接收来自所述收割结构的已收割庄稼的储蓄器、以及带有喉道的打垛机(modulebuilder)。所述收割机包括多个计量辊(meter roller)，所述多个计量辊被定位成接收来自所述储蓄器的已收割庄稼。所述多个计量辊被配置成按馈送速率传递已收割庄稼。至少一个回转辊(beater roller)被配置成与所述多个计量辊协作，以按所述馈送速率传递已收割庄稼。馈送带(feeder belt)被配置成接收来自所述多个计量辊和所述至少一个回转辊的已收割庄稼，并将所述已收割庄稼按所述馈送速率传递至所述喉道。提供了一种用于控制所述馈送速率的馈送速率控制系统。所述馈送速率控制系统包括至少一个庄稼质量流反馈装置，所述至少一个庄稼质量流反馈装置提供指示庄稼质量流的庄稼质量流反馈信号。提供了控制器，该控制器与所述至少一个庄稼质量流反馈装置通信，并且被配置成通过如下方式在第一模式操作：当所述庄稼质量流反馈信号指示已经达到阈值时降低所述馈送速率，而当所述庄稼质量流反馈信号指示未达到所述阈值时提升所述馈送速率。
在另一实施方式中，公开了一种利用收割机来收割庄稼的方法，该收割机具有用于收割庄稼的收割结构、用于接收来自所述收割结构的已收割庄稼的储蓄器、以及具有喉道的打垛机。所述方法包括以下步骤：利用多个计量辊从所述储蓄器接收已收割庄稼，所述多个计量辊被配置成按馈送速率传递已收割庄稼。设置至少一个回转辊，所述至少一个回转辊被配置成与所述多个计量辊协作，以按所述馈送速率传递已收割庄稼。利用馈送带接收来自所述多个计量辊和所述至少一个回转辊的已收割庄稼，该馈送带被配置成将所述已收割庄稼按所述馈送速率传递至所述喉道。利用馈送速率控制系统控制所述馈送速率。所述馈送速率控制系统包括至少一个庄稼质量流反馈装置，所述至少一个庄稼质量流反馈装置提供指示庄稼质量流的庄稼质量流反馈信号。控制器与所述至少一个庄稼质量流反馈装置通信，并且被配置成，当所述庄稼质量流反馈信号指示已经达到阈值时降低所述馈送速率，而当所述庄稼质量流反馈信号指示未达到所述阈值时提升所述馈送速率。
在又一实施方式中，公开了一种收割机，该收割机具有用于收割庄稼的收割结构、用于接收来自所述收割结构的已收割庄稼的储蓄器、以及带有喉道的打垛机。所述收割机包括多个计量辊，所述多个计量辊被定位成接收来自所述储蓄器的已收割庄稼。所述多个计量辊被配置成按馈送速率传递已收割庄稼。将第一马达被定位成旋转所述多个计量辊。将至少一个回转辊配置成与所述多个计量辊协作，以按所述馈送速率传递已收割庄稼。将第二马达定位成旋转所述回转辊。将馈送带配置成接收来自所述多个计量辊和所述至少一个回转辊的已收割庄稼，并将所述已收割庄稼按所述馈送速率传递至所述喉道。将第三马达定位成旋转所述馈送带。提供了一种馈送速率控制系统，该馈送速率控制系统与所述第一马达、所述第二马达以及所述第三马达通信，以控制所述馈送速率。所述馈送速率控制系统包括至少一个庄稼质量流反馈装置，所述至少一个庄稼质量流反馈装置提供指示庄稼质量流的庄稼质量流反馈信号。提供控制器，该控制器与所述至少一个庄稼质量流反馈装置通信，并且被配置成通过如下方式而在第一模式下操作：当所述庄稼质量流反馈信号指示已经达到阈值时降低所述馈送速率，而当所述庄稼质量流反馈信号指示未达到所述阈值时提升所述馈送速率。
通过考虑本详细描述和附图，其它特征和方面将变清楚。
附图说明
图1是根据一个实施方式的收割机的立体图。
图2是根据另一实施方式的收割机的侧视图。
图3是根据又一实施方式的收割机的控制系统的示意图。
图4是用于收割庄稼的例示性方法的示意图。
在详细说明任何实施方式之前，要明白的是，本公开在其应用方面不限于在下面的描述中阐述的或者在下面的附图中例示的组件的构造和布置结构(arrangement)的细节。本公开能够具有其它实施方式，并且能够按各种方式具体实践或执行。本发明的另一些实施方式可以包括根据一个或更多个从属权利要求的特征的任何组合，并且这种特征可以共同或分离地合并成任何独立权利要求。
具体实施方式
图1和图2例示了收割机10。所例示的收割机10是棉花收割机15(例如，采棉机(cotton picker)、摘棉铃机(cotton stripper))。通过本公开设想其它类型的收割机10(例如，组合)。
收割机10包括底盘20。所例示的底盘20通过前轮25和后轮30支承，但其它支承也是可设想的(例如，轨道)。收割机10适于移动通过田地35来收割庄稼(例如，棉花、玉米、秣草(stover)、干草，以及苜蓿)。操作员台40由底盘20支承。操作员接口45位于操作员台40中。动力模块50可以在底盘20下支承。动力模块50可以是发动机55。总体上用58(图2)指示的水、润滑剂以及燃料箱可以支承在底盘20上。
收割结构60可联接至底盘20。所例示的收割结构60被配置成从田地35中摘下棉花。该收割结构60可以是摘棉铃机端头65(图1)、一个或更多个采棉单元70(图2)、或者另一收割结构(例如，玉米收割台(corn head))。另选的是，该收割结构60可以被配置成摘下玉米或其它庄稼。
风道系统75可联接至收割结构60。庄稼接受器80可联接至风道系统75。参照图2，所示的庄稼接受器80是具有喉道90和至少一个打包带95的打垛机85。参照图1，设置了清洁机100，其通过除去残屑和碎屑来清洁从摘棉铃机端头65收割的棉花。设置有储蓄器105，其被配置成接收通过摘棉铃机端头65或采棉单元70(图2)收割的棉花或其它庄稼。参照图2，可以将储蓄器反馈装置110联接至储蓄器105，以提供指示储蓄器105装填水平的储蓄器装填水平信号。
继续参照图2，馈送器115可联接至底盘20。馈送器115被配置成接收来自储蓄器105的棉花或其它庄稼。馈送器115包括：多个计量辊120，其被配置成，压缩棉花或其它庄稼，并按馈送速率将棉花或其它庄稼传递至打垛机85。将第一马达125定位成旋转所述多个计量辊120。第一马达125可以是液压或电动的。
至少一个回转辊(beater roller)130被配置成与所述多个计量辊120协作，以按该馈送速率传递已收割庄稼。第二马达135被定位成旋转回转辊130。该第二马达135可以是液压或电动的。
将馈送带140配置成接收来自所述多个计量辊120和所述至少一个回转辊130的庄稼，并将该庄稼按该馈送速率传递至喉道90。将第三马达145定位成旋转馈送带140。该第三马达145可以是液压或电动的。
参照图3，收割机10具有馈送速率控制系统150，该馈送速率控制系统与第一马达125、第二马达135以及第三马达145通信，以控制馈送速率。馈送速率控制系统150包括至少一个庄稼质量流反馈装置155。庄稼质量流反馈装置155提供指示庄稼质量流的庄稼质量流反馈信号。
庄稼质量流反馈装置155可以是：被定位成感测第一马达125的压力的第一压力传感器160、被定位成感测第二马达135的压力的第二压力传感器165、以及被定位成感测第三马达145的压力的第三压力传感器170，并且该阈值是针对第一马达125、第二马达135以及第三马达145中的至少一个马达的压力限制。
另选的是，庄稼质量流反馈装置155可以是提供庄稼湿度信号的湿度传感器175。湿度传感器175可联接至储蓄器105、打垛机85以及馈送器115。庄稼质量流反馈装置还可以是提供重量信号的重量传感器180。重量传感器180可联接至储蓄器105、打垛机85以及馈送器115，并且提供有关庄稼重量的、指示湿度水平的指示。
控制器185与庄稼质量流反馈装置155通信，并且被配置成，当庄稼质量流反馈信号指示已经达到一阈值时通过降低馈送速率来在第一模式选操作，并且当庄稼质量流反馈信号指示未达到该阈值时通过提升馈送速率来在第一模式下操作。该阈值可以是庄稼质量流值、庄稼湿度值或庄稼重量值中的至少一个。该阈值可以利用操作员接口45来设置。
另选的是，控制器185可以与储蓄器反馈装置110通信，并且被配置成，当储蓄器装填水平信号指示储蓄器是空的和打包带95未操作达至少一个小时中的至少一个时，通过操作馈送带140和打包带95来按第二模式操作。另选的是，也可以使用一个以上小时。控制器185可以被配置成，当储蓄器装填水平信号指示储蓄器105装满时，按第一模式操作。
另选的是，针对以下一组时段中的至少一个收割机10可以按比第二馈送速率更慢的第一馈送速率开动：在庄稼湿度信号保持低于阈值之前，和在重量信号保持低于阈值之前。
图4中例示了用于收割庄稼的方法。在步骤190中，提供了收割机10，该收割机10具有收割结构60、储蓄器105、以及具有喉道90的打垛机85。在步骤195中，经由被配置成按该馈送速率传递已收割庄稼的所述多个计量辊，从储蓄器接收已收割庄稼。在步骤200中，设置至少一个回转辊，并且将其配置成与所述多个计量辊协作，以按该馈送速率传递已收割庄稼。在步骤205中，馈送带接收来自所述多个计量辊和所述至少一个回转辊的已收割庄稼，并将该庄稼按该馈送速率传递至喉道。
在步骤210中，设置馈送速率控制系统150，其包括庄稼质量流反馈装置155，该反馈装置155提供指示庄稼质量流的庄稼质量流反馈信号。馈送速率控制系统150还包括控制器185，其与庄稼质量流反馈装置155通信，并且被配置成，当庄稼质量流反馈信号指示已经达到一阈值时降低该馈送速率，而当庄稼质量流反馈信号指示未达到阈值时提升该馈送速率。
在所附权利要求书中阐述了各种特征。

Claims (20)

1.一种收割机，该收割机具有用于收割庄稼的收割结构、用于接收来自所述收割结构的已收割庄稼的储蓄器、以及带有喉道的打垛机，所述收割机包括：
多个计量辊，所述多个计量辊被定位成接收来自所述储蓄器的已收割庄稼，所述多个计量辊被配置成按馈送速率传递已收割庄稼；
至少一个回转辊，所述至少一个回转辊被配置成与所述多个计量辊协作，以按所述馈送速率传递已收割庄稼；
馈送带，该馈送带被配置成接收来自所述多个计量辊和所述至少一个回转辊的已收割庄稼，并将所述已收割庄稼按所述馈送速率传递至所述喉道；以及
馈送速率控制系统，该馈送速率控制系统用于控制所述馈送速率，所述馈送速率控制系统包括：
至少一个庄稼质量流反馈装置，所述至少一个庄稼质量流反馈装置提供指示庄稼质量流的庄稼质量流反馈信号；以及
控制器，该控制器与所述至少一个庄稼质量流反馈装置通信，并且被配置成通过如下方式在第一模式下操作：当所述庄稼质量流反馈信号指示已经达到阈值时降低所述馈送速率，而当所述庄稼质量流反馈信号指示未达到所述阈值时提升所述馈送速率。
2.根据权利要求1所述的收割机，所述收割机还包括：第一液压马达，该第一液压马达被定位成旋转所述多个计量辊；第二液压马达，该第二液压马达被定位成旋转所述至少一个回转辊；以及第三液压马达，该第三液压马达被定位成旋转所述馈送带。
3.根据权利要求2所述的收割机，其中，所述至少一个庄稼质量流反馈装置是：被定位成感测所述第一液压马达的压力的第一压力传感器、被定位成感测所述第二液压马达的压力的第二压力传感器、以及被定位成感测所述第三液压马达的压力的第三压力传感器，并且所述阈值是针对所述第一液压马达、所述第二液压马达以及所述第三液压马达中的至少一个液压马达的压力限制。
4.根据权利要求1所述的收割机，所述收割机还包括操作员接口，操作员能够在所述操作员接口处设置所述阈值。
5.根据权利要求1所述的收割机，所述收割机还包括：第一电动马达，该第一电动马达被定位成旋转所述多个计量辊；第二电动马达，该第二电动马达被定位成旋转所述至少一个回转辊；以及第三电动马达，该第三电动马达被定位成旋转所述馈送带。
6.根据权利要求1所述的收割机，其中，所述至少一个庄稼质量流反馈装置是如下各项中的至少一个：提供庄稼湿度信号的湿度传感器，和提供重量信号的重量传感器。
7.根据权利要求1所述的收割机，其中，所述收割机是棉花收割机，并且所述收割结构是采棉单元和摘棉铃机端头中的至少一种，并且所述庄稼接受器是打垛机。
8.根据权利要求1所述的收割机，其中，所述打垛机包括至少一个打包带，储蓄器反馈装置联接至所述储蓄器以提供指示所述储蓄器装填水平的储蓄器装填水平信号，并且所述控制器与所述储蓄器反馈装置通信，并且被配置成，当所述储蓄器装填水平信号指示所述储蓄器是空的和所述打包带未操作达至少一个小时中的至少一个时，通过操作所述馈送带和所述打包带而在第二模式下操作。
9.根据权利要求8所述的收割机，其中，所述控制器被配置成，当所述储蓄器装填水平信号指示所述储蓄器装满时，在所述第一模式下操作。
10.一种利用收割机来收割庄稼的方法，该收割机具有用于收割庄稼的收割结构、用于接收来自所述收割结构的已收割庄稼的储蓄器、以及带有喉道的打垛机，所述方法包括以下步骤：
利用多个计量辊接收来自所述储蓄器的已收割庄稼，所述多个计量辊被配置成按馈送速率传递已收割庄稼；
设置至少一个回转辊，所述至少一个回转辊被配置成与所述多个计量辊协作，以按所述馈送速率传递已收割庄稼；
利用馈送带接收来自所述多个计量辊和所述至少一个回转辊的已收割庄稼，该馈送带被配置成将所述已收割庄稼按所述馈送速率传递至所述喉道；以及
利用馈送速率控制系统来控制所述馈送速率，该馈送速率控制系统包括：
至少一个庄稼质量流反馈装置，所述至少一个庄稼质量流反馈装置提供指示庄稼质量流的庄稼质量流反馈信号；以及
控制器，该控制器与所述至少一个庄稼质量流反馈装置通信，并且被配置成，当所述庄稼质量流反馈信号指示已经达到阈值时降低所述馈送速率，而当所述庄稼质量流反馈信号指示未达到所述阈值时提升所述馈送速率。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述至少一个庄稼质量流反馈装置是如下各项中的至少一个：提供庄稼湿度信号的湿度传感器，和提供重量信号的重量传感器。
12.根据权利要求11所述的方法，所述方法还包括以下步骤：
针对以下一组时段中的至少一个按比第二馈送速率更慢的第一馈送速率来启动所述收割机：在所述庄稼湿度信号保持低于所述阈值之前，和在所述重量信号保持低于所述阈值之前。
13.根据权利要求10所述的方法，所述收割机还包括：操作员接口，操作员能够在所述操作员接口处设置所述阈值。
14.根据权利要求10所述的方法，其中，所述打垛机包括至少一个打包带，储蓄器反馈装置联接至所述储蓄器以提供指示所述储蓄器装填水平的储蓄器装填水平信号，并且所述控制器与所述储蓄器反馈装置通信，并且被配置成，当所述储蓄器装填水平信号指示所述储蓄器是空的和所述打包带未操作达至少一个小时中的至少一个时，通过操作所述馈送带和所述打包带而在第二模式下操作。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述控制器被配置成，当所述储蓄器装填水平信号指示所述储蓄器装满时，在所述第一模式下操作。
16.根据权利要求10所述的方法，所述收割机还包括：第一马达，该第一马达被定位成旋转所述多个计量辊；第二马达，该第二马达被定位成旋转所述回转辊；以及第三马达，该第三马达被定位成旋转所述馈送带，其中，所述馈送速率控制系统与所述第一马达、所述第二马达以及所述第三马达通信，以控制所述馈送速率。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述第一马达、所述第二马达以及所述第三马达是液压马达和电动马达中的至少一种。
18.根据权利要求10所述的方法，其中，所述收割机是棉花收割机，并且所述收割结构是采棉单元和摘棉铃机端头中的至少一种，并且所述庄稼接受器是打垛机。
19.一种收割机，该收割机具有用于收割庄稼的收割结构、用于接收来自所述收割结构的已收割庄稼的储蓄器、以及带有喉道的打垛机，所述收割机包括：
多个计量辊，所述多个计量辊被定位成接收来自所述储蓄器的已收割庄稼，所述多个计量辊被配置成按馈送速率传递已收割庄稼；
第一马达，该第一马达被定位成旋转所述多个计量辊；
至少一个回转辊，所述至少一个回转辊被配置成与所述多个计量辊协作，以按所述馈送速率传递已收割庄稼；
第二马达，该第二马达被定位成旋转所述回转辊；
馈送带，该馈送带被配置成接收来自所述多个计量辊和所述至少一个回转辊的已收割庄稼，并将所述已收割庄稼按所述馈送速率传递至所述喉道；
第三马达，该第三马达被定位成旋转所述馈送带；以及
馈送速率控制系统，该馈送速率控制系统与所述第一马达、所述第二马达以及所述第三马达通信，以控制所述馈送速率，所述馈送速率控制系统包括：
至少一个庄稼质量流反馈装置，所述至少一个庄稼质量流反馈装置提供指示庄稼质量流的庄稼质量流反馈信号；以及
控制器，该控制器与所述至少一个庄稼质量流反馈装置通信，并且被配置成通过如下方式在第一模式下操作：当所述庄稼质量流反馈信号指示已经达到阈值时降低所述馈送速率，而当所述庄稼质量流反馈信号指示未达到所述阈值时提升所述馈送速率。
20.根据权利要求19所述的收割机，其中，所述第一马达、所述第二马达以及所述第三马达是液压马达和电动马达中的至少一种。
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