CN109640619B - 用于农作物收割机的作物残余物撒布器 - Google Patents

Abstract

一种用于例如联合收割机的农作物收割机的作物残余物撒布器，包括具有多个桨叶的转子，所述多个桨叶包括具有第一横截面形状的第一桨叶和具有第二横截面形状的第二桨叶，第二桨叶的第二横截面形状不同于第一桨叶的第一横截面形状。第一横截面形状和第二横截面形状可以采用不同的V形，V形的开口面向转子的正转方向。可以使用多对类似形状的桨叶。

Description

用于农作物收割机的作物残余物撒布器

技术领域

本发明涉及农业收割机，例如联合收割机，尤其是涉及用于此类联合收割机中的作物残余物撒布器系统。

背景技术

称为“联合收割机”的农业收割机在历史上一贯这样称呼，因为它在单个收割单元内组合了多个收割功能，例如捡拾、脱粒、分离和清选。联合收割机包括从田地中移除作物的割台以及将作物物质传送到脱粒部中的喂入壳。在脱粒部中，脱粒滚筒在可以是可调节凹板形式的穿孔外壳内旋转，并且对作物执行脱粒操作以将谷粒与其他非谷粒作物物料分离。已脱粒的谷粒穿过凹板中的穿孔落下到谷粒盘上。谷粒从谷粒盘进入清选系统，在清选系统中利用搅拌、气流和筛网来进一步清选谷粒。清选过的谷粒随后传送到联合收割机上的谷粒箱中，以便在卸到运输车辆之前临时存放。作为清选系统的一部分，清选风机吹送空气通过筛子，以将茎秆、颖壳和其他杂质朝向联合收割机的后部排出。

在联合收割机的收割过程中，收集并保存所需谷粒，同时将除所需谷粒之外的作物物料从联合收割机中排出。非谷粒的作物物料或作物残余物通常来自联合收割机中的两个区域，即脱粒滚筒和清选系统。从脱粒滚筒排出的物料通称为茎秆，并且包括大部分较大的作物物料(例如茎、杆、穗轴、叶等)以及异物或非作物物料。从清选系统排出的物料通称为颖壳，并且包括大部分更细小的作物物料残余物，例如荚、壳碎片和颗粒。从联合收割机排出的上述作物残余物的组合流可以用多种方式处理；然而，将残余物料重新沉积到田地中的过程通常可以归类为铺放或撒布。

在铺放过程中，作物残余物以比收割幅宽窄得多的连续窄流或条垛的形式沉积到收割后的作物残茬上。以这种方式集聚，可以容易地捡拾铺放的残余物料，以用于打捆或其他后续处理或使用。

在撒布过程中，机械装置将茎秆和/或颖壳均匀地分布在联合收割机割台切割宽度的范围内。待撒布的物料通常切成短的长度，以使得在撒布之后物料将快速分解以向土壤添加营养；和/或切成足够小，以便不干扰随后的耕作或播种操作。

残余物撒布器可以是卧式和立式。卧式撒布器包括在大致竖直轴线上驱动的转子以及在转子上的多个叶片或桨叶，用于推动残余物布散成在联合收割机后面的宽草条。叶片或桨叶是扁平的、或略微弯曲的。通常，使用两个这种转子，二者在外壳内在相反方向上旋转。在切碎之后，作物残余物经由撒布器外壳中的竖直入口进入转子区域，并且随着桨叶围绕轴线旋转，残余物沿着桨叶表面滑动并被推向外壳的切向出口。已知使用外壳和出口的可调节结构，通过调节出口的大小和位置以及调节转子叶片与可调节结构之间的空间的大小和位置来控制物料的出口流，以实现作物残余物料在联合收割机后面分布草条宽度上的基本上均匀分布。期望实现均匀的物料分布，以便更均匀且一致的残余物料分解并且便于随后的田间耕作和播种操作。

立式撒布器包括在大致水平轴线上驱动的转子以及在转子上的多个叶片或桨叶，用于从撒布器外壳推出残余物。同样，通常使用两个这种转子，它们在相反方向上旋转。

现有技术撒布器遇到的一个问题是：作物残余物料的物理特性会由于许多因素(包括收割作物类型、作物成熟度、作物物料水分含量(包括因大气状况导致的表面湿度)、处理物料量等)而改变。设备表面还会由水分、灰尘和污垢的积聚而改变。随着这些或其他状况改变，来自撒布器的分布模式也会由于转子桨叶与作物残余物料的相互作用的改变而改变。例如，当残余物料湿或重时，它与桨叶的反应会不同于物料轻且干时的情况，并且这两种状况会在收割同日的不同时间出现。与在较干燥状况下物料在出口处从桨叶抛出之前容易沿着桨叶滑动到较低位置的情况相比，在较潮湿状况下灰尘和颖壳会变粘以使得残余物料积聚在桨叶上的高位置处。物料重、作物密度、残余物料组成和其他因素会影响残余物料沿着桨叶表面移动的速率。在一种情况下，大部分残余物料可保留在桨叶顶部附近，并且在另一种情况下，大部分残余物料可在出口处从桨叶抛出之前快速迁移到桨叶底部附近。这样，导致了非常不同的轨迹模式。

上述变化会在变化的天气状况、田地状况和作物状况下快速且频繁地发生。虽然在状况改变时调节外壳和出口的可调节结构可以实现更均匀的分布，但是此种调节是耗时的并且需要操作者停止收割操作以进行调节。因此，操作者有时在不调节撒布器的情况下继续收割操作，因为他们没有意识到撒布状况和性能已经改变，或者因为操作者不想停止收割来进行必要的调节。在任一种情况下，结果都会是物料在田地中的不均匀分布。

因此，本领域需要的是一种有效的作物残余物撒布器，即使在收割状况和作物物料状况改变时也能最小化撒布物料分布模式的差异。

发明内容

本发明提供了一种作物残余物撒布器，其转子具有多个桨叶，能够在各种不同的作物状况和收割状况下更均匀地分布作物残余物。

在一种形式中，作物残余物撒布器具有的转子带有多个桨叶，包括具有横截面V形的桨叶，以使得桨叶更一致且更有效地捕获和操作作物物料。

在另一种形式中，作物残余物撒布器具有的转子带有不同横截面V形的桨叶，以使得当作物状况和收割状况改变时，不同桨叶各自接收和操作大量物料，从而实现更一致的撒布物料分布。

附图说明

通过参考下面结合附图对本发明实施例的描述，本发明的上述和其他特征和优点以及实现它们的方式将变得更加显而易见，并且将更好地理解本发明，其中：

图1是联合收割机形式的农业收割机的简化侧视图，该联合收割机可以包括本文所公开的作物残余物撒布器，具有转子，转子具有多种不同形状的桨叶；

图2是图1中所示收割机的尾部的局部立体图；

图3是图1和图2中所示收割机的局部侧视图；

图4是本文所公开的具有撒布转子的作物残余物撒布器的放大立体图，撒布转子具有桨叶；

图5是图4中所示作物残余物撒布器的局部示意图；

图6是图4和图5中所示撒布转子的桨叶横截面形状示意图；

图7是图4至图6中所示转子和桨叶的立体图；并且

图8是具有多种桨叶形状的转子的另一个实施例的立体图。

对应的附图标记在各个视图中表示对应的部件。本文给出的示例举例说明了本发明的实施例，并且此类示例不应解释为以任何方式限制本发明的范围。

具体实施方式

现在参考附图，更具体地，图1示出了农业联合收割机20，其作为各种农业收割机的代表。联合收割机20包括具有脱粒滚筒24的脱粒系统22，脱粒滚筒24可以以已知方式旋转，以便将所需作物成分或谷粒与茎秆、枝干和其他作物残余物分离开。逐稿轮或切碎器26可旋转，以便朝向联合收割机20的后部推动或引导作物残余物流，统称为茎秆28。当配置为切碎器26时，减小了茎秆和其他大物料的大小。清选系统30从脱粒系统22接收已脱粒的作物成分，并且去除颖壳和其他剩余的残余物(例如荚、壳等)，统称为颖壳32，并朝向联合收割机20的尾端引导颖壳32流。茎秆28和颖壳32流过腔34，并在腔34的下部开口38处流向水平撒布器组件36。水平撒布器组件36是作物残余物撒布器40的组成部分，具有如本文所述的转子和桨叶。

现在也参考图2、图3和图4，设备和系统40的水平撒布器组件36包括并排的第一撒布盘或转子和第二撒布盘或转子42、44，第一撒布盘或转子和第二撒布盘或转子42、44被支撑成分别围绕大致直立的旋转轴线46、48如箭头R所示彼此反向地旋转。撒布盘或转子42、44由分别位于撒布盘或转子42、44上方的直立的第一撒布器驱动单元和第二撒布器驱动单元50、52支撑并驱动旋转R。开放区域或空间54限定在横向定位的撒布器驱动单元50、52之间。颖壳转移盘56可以用于朝向撒布器组件36运载颖壳32流的一些。

在联合收割机20的尾端60处，作物残余物撒布器40还可以包括可枢转地被支撑的导流门62，导流门62围绕轴64枢转，以相对于限定在撒布器组件36的驱动单元50、52之间的开放区域54可调节地定位导流门62的下部部分66。撒布器组件36可以被支撑成在如图所示用于接收茎秆28流和颖壳32流以便将其撒布在田地上的下部可操作位置与在不用于撒布时撒布器组件可以收起的向上或收纳位置(未示出)之间围绕轴线68枢转运动。因此，作物残余物撒布器40还包括框架70以及第一枢轴臂和第二枢轴臂72、74，第一枢轴臂和第二枢轴臂72、74可分别围绕沿着枢转轴线68位于联合收割机20两侧上的第一枢轴点和第二枢轴点76、78移动，臂72、74还通过横杆106彼此连接。

第一驱动单元和第二驱动单元50、52可以包括直立护罩80、82，分别保护驱动单元50、52的第一驱动马达和第二驱动马达84、86。驱动马达84、86分别通过第一驱动轴和第二驱动轴108、110以驱动关系连接到第一撒布盘或转子和第二撒布盘或转子42、44。

如图1至图3所示，彼此反向旋转的撒布盘或转子42、44均包括多个结构，用于接收并咬合茎秆28和颖壳32，以强制地使茎秆28和颖壳32从作物残余物撒布器40排出。在图1至图3中，这些结构大体上由多个桨叶120表示，应理解为包括具有多个不同桨叶形状的多个桨叶，将参照图4至图6来描述。

现在具体参考图4，示出了水平作物残余物撒布器140。第一撒布盘或转子和第二撒布盘或转子142、144分别围绕第一旋转轴线和第二旋转轴线146、148可旋转。撒布器外壳150包括分别包围撒布盘或转子142、144外周大致一半的固定外壳部152、154，并且外壳底部156完全在撒布盘或转子142、144下方延伸。

物料导流器158安装在第一撒布盘或转子和第二撒布盘或转子142、144之间，并且包括分别操作导流板162、164的调节系统160。导流板162、164可操作地与固定外壳部152、154相联接，但是可以从图4中所示的位置升高，以允许例如茎秆28和颖壳32的残余物料大致在联合收割机中心后部处从导流板下方流动。在图4中所示的降低位置中，导流板162、164包围撒布盘或转子142、144的外周的其它部分。调节系统160还可以以使导流板靠近或远离撒布盘或转子142、144的外边缘的方式进行操作。撒布器外壳150和导流板162、164一起分别为第一撒布盘或转子和第二撒布盘或转子142、144中的每一个限定了切向出口区域166、168。导流板162、164的竖直调节和水平调节可以调节残余物料从作物残余物撒布器140抛出的方式。因此，通过升高导流板162、164可以更居中地引导物料分布，并且可以通过导流板162、164的水平调节来改变用于抛出残余物料的侧距。物料导流器158的使用和操作对于本领域技术人员而言是已知的，在本文中不再进一步详细描述。

第一撒布盘或转子和第二撒布盘或转子142、144均包括多个叶轮或桨叶，用于咬合残余物料并且当桨叶通过由切向出口区域166、168和/或因导流板升高而产生的在导流板162、164下方的开口所限定的开放区域时加速物料从桨叶端部抛离。大体上，桨叶从顶部到底部具有略微V形的横截面形状，V形的开口面向正转方向。包括茎秆28和颖壳32在内的作物废料在外壳150的敞开顶部进入，并沿着桨叶迁移，以积聚在每个桨叶上的V形深度中。当针对机器操作状况、天气状况和作物状况通过调节物料导流器158进行优化时，可以在整个撒布宽度上获得基本上均匀的撒布分布。

在图4和图7中所示的示例性实施例中，第一撒布盘或转子142包括具有第一横截面形状的第一桨叶170、具有第二横截面形状的第二桨叶172、具有第三横截面形状的第三桨叶174以及类似于第二桨叶172并且具有与第二桨叶172相同横截面形状的第四桨叶176。桨叶170、172、174和176从位于桨叶上方并且大体上由撒布器外壳150和物料导流器158界定的作物残余物入口178接收包括茎秆28和颖壳32在内的作物残余物流。类似的残余物入口180限定在第二撒布盘或转子144上方。

为了更好地示出第一桨叶170、第二桨叶172、第三桨叶174和第四桨叶176的竖直横截面形状，在图5和图6中示出了示意图。如图所示，第一桨叶170具有靠近桨叶顶部的V形深度，并且通过残余物入口178接收并由第一桨叶170咬合的作物残余物料(例如茎秆28和颖壳30)将倾向于保持靠近或快速移向靠近桨叶上边缘的V形深度。第二桨叶172和第四桨叶176各自具有类似的横截面形状，V形深度靠近桨叶从顶部到底部的中心。因此，通过残余物入口178接收并由第二桨叶172或第四桨叶176咬合的残余物料(例如茎秆28和颖壳30)将倾向于快速移向并保持靠近在桨叶从顶部到底部的中心附近的V形深度。第三桨叶174具有靠近桨叶底边缘的V形深度。通过残余物入口178接收并由第三桨叶174咬合的残余物料(例如茎秆28和颖壳30)将快速移向并保持靠近在桨叶底部附近且在外壳底部156附近的V形深度。

即使在各种状况改变时，提供具有相对侵略性V形的桨叶也能促进物料沿着桨叶表面朝向V形深度的更快速迁移。即使在作物状况、收割状况、大气状况或其他状况改变时，每个桨叶也能更一致地与残余物料发生反应。因此，即使在各种状况改变时，从出口抛出的残余物料的轨迹型式也能保持更一致。

虽然参照图4至图7示出并解释的示例性实施例包括四个桨叶和三种不同型式的形状，但是应理解也可以使用更多或更少的桨叶。例如，可以使用三个桨叶，每个桨叶具有一种上述的形状。此外，可以使用多于四个桨叶，每两个桨叶具有两种形状中的一种，而第五桨叶具有剩下的那种形状。此外，可以设置六个以上桨叶，每两个桨叶具有三种不同形状中的一种。图8示出的转子182类似于图7中所示的转子，但是具有三对转子，一对中的两个转子具有类似的形状，但是每对转子的形状不同于其他对转子的形状。因此，转子182包括第一桨叶170、第二桨叶172、第三桨叶174和第四桨叶176，形状类似于本文前面描述的类似编号的桨叶。转子182还包括与第一桨叶170形状类似的第五桨叶184和与第三桨叶174形状类似的第六桨叶186。各对类似形状的桨叶彼此在直径方向上相对定位以促进平衡。

还应理解，也可以使用多于三种桨叶形状。例如，也可以使用V形深度介于上述实施例所示形状之间的V形桨叶。可以使用五个桨叶，其中，三个桨叶具有第一形状、第二形状和第三形状，第四桨叶介于第一形状与第二形状之间，第五桨叶介于第二形状与第三形状之间。转子144(图4)示出为具有五个桨叶，可以是刚刚描述的五个不同形状的桨叶，或者可以包括一对或两对类似形状的桨叶。可以提供更多变型和组合。对于其他示例，使用具有两种不同V形的桨叶也能获得促进物料相对于桨叶在至少两个高度位置定位的优点。此外，虽然第一撒布盘或转子142示出并描述为具有多种V形横截面的桨叶，但是应理解的是：第二撒布盘或转子144也可以设置有多个桨叶，包括各自具有不同横截面形状的桨叶，与前述桨叶横截面形状要么相同要么不同；并且，可以设置有比所示转子142更多的桨叶、或者设置有与转子142相同数量的桨叶、或者比转子142少的桨叶。转子142、144之一或是两者可以设置有具有单一V形横截面构型的多个桨叶，并且即使在作物状况、收割状况、大气状况和/或其他状况改变时也仍然可以提供在V形深度中实现更一致物料定位的优点。

虽然示出并描述的示例性实施例包括包封在外壳内的转子，但是应理解的是，本文所公开的具有不同桨叶形状的转子也可以有利地用在没有外壳的更开放布置中，这种布置例如可以包括用于引导物料的导罩。此外，虽然已经示出并描述了邻近转子竖直轴线的物料入口，但是应理解，本文所公开的具有不同桨叶形状的转子也可以有利地用在残余物入口相对于转子位于其他位置的残余物撒布器中。

Claims (7)

1.一种用于农业联合收割机的撒布盘，撒布盘具有旋转轴线，撒布盘包括：

用于移动作物残余物的第一径向延伸桨叶，第一径向延伸桨叶具有第一V形横截面形状，第一V形横截面形状的V形的开口面向撒布盘的正转方向；以及

其特征在于，

撒布盘还包括用于移动作物残余物的第二径向延伸桨叶，第二径向延伸桨叶具有与第一V形横截面形状不同的第二V形横截面形状，第二V形横截面形状的V形的开口面向撒布盘的正转方向。

2.根据权利要求1所述的撒布盘，还包括第三桨叶，第三桨叶具有与第一V形横截面形状和第二V形横截面形状不同的第三V形横截面形状，第三V形横截面形状的V形的开口面向撒布盘的正转方向。

3.根据权利要求2所述的撒布盘，还包括：

第四桨叶，具有与第一桨叶相同的V形横截面形状；

第五桨叶，具有与第二桨叶相同的V形横截面形状；以及

第六桨叶，具有与第三桨叶相同的V形横截面形状。

4.根据权利要求1所述的撒布盘，还包括第三桨叶，第三桨叶具有与第一V形横截面形状或第二V形横截面形状相同的V形横截面形状。

5.一种用于农作物收割机的作物残余物撒布器，作物残余物撒布器包括：

根据权利要求1至4任一项所述的撒布盘；以及

外壳，至少部分地包围撒布盘，并具有切向出口和邻近撒布盘旋转轴线的残余物入口。

6.根据权利要求5所述的作物残余物撒布器，还包括可调节物料导流器，其可调节地与切向出口相关联。

7.根据权利要求6所述的作物残余物撒布器，可调节物料导流器包括相对于撒布盘能够水平调节或竖直调节的导流板。

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