CN110063147B

CN110063147B - 圆形打捆机

Info

Publication number: CN110063147B
Application number: CN201811572311.XA
Authority: CN
Inventors: O·费利佩
Original assignee: Deere and Co
Current assignee: Deere and Co
Priority date: 2018-01-23
Filing date: 2018-12-21
Publication date: 2022-07-08
Anticipated expiration: 2038-12-21
Also published as: US20190224934A1; EP3513646A1; US11097503B2; EP3513646B1; CN110063147A

Abstract

一种圆形打捆机(12)，该圆形打捆机(12)包括打捆腔室(16)和安装在所述打捆腔室(16)内的多个挤压装置(18)。所述打捆机(12)通过由主动力源提供的动力操作。所述圆形打捆机(12)的特征在于可与所述挤压装置(18)连接的辅助动力源(12)。所述辅助动力源(22)可在动力传输模式中操作以向所述挤压装置(18)传输辅助动力。所述打捆机(12)进一步包括用于控制所述辅助动力源(22)的操作的控制装置。所述辅助动力源(22)的操作手动地控制和/或与捆包形成循环参数对应地控制。

Description

圆形打捆机

技术领域

本公开涉及一种圆形打捆机，该圆形打捆机包括打捆腔室和挤压装置，所述挤压装置安装在所述打捆腔室内并且可在捆包形成循环中操作。主动力源在功能上与所述挤压装置连通以将动力传输至所述挤压装置。具体地说，本公开涉及一种用于挤压捆包而不会危及打捆机车辆速度的装置。

背景技术

打捆机包括打捆腔室，在该打捆腔室中从农场收集农业残留物以捆扎并形成捆包。打捆机包括横向地定位在打捆机内的多个挤压辊。这些挤压辊由从车辆发动机接收扭矩以拉动打捆机的动力输出轴(PTO)轴提供动力。通常，在排放到地面上之前在捆包形成腔室内捆扎或包裹捆包。捆扎操作和/或包裹操作通常通过围绕捆包外部包裹麻绳或丝网来进行。

在捆包形成过程中，捆包形成腔室中的农业残留物在捆包形成循环过程中需要由挤压辊有效地挤压。PTO传输操作这些挤压辊以施加在捆包形成腔室中压缩作物残留物的压力所需的动力。然而，施加压缩作物残留物所需的压力量在捆包形成循环的初始部分中较低，而在接近捆包形成循环结束时需要由挤压辊施加的压力相当高。因此，在捆包形成过程中存在低压力和高压力序列。在高压力序列过程中，发生功耗峰值，这种功耗峰值可能需要降低车辆速度。另外，由于拾取区域中的作物积累，可能发生作物堵塞，这也将导致功率需求增加。

当前，为了满足高压力序列或堵塞过程中捆包形成循环的需要，操作员需要降低打捆机速度，从而给PTO提供最大动力供应。然而，机器降低速度不利地影响了打捆机的操作时间，这又影响到了性能。

因此，需要一种打捆机，该打捆机具有消除降低车辆速度的需要同时保证增加动力供应的装置。

发明内容

因而，以上提及类型的打捆机进一步包括可与所述挤压装置连接的辅助动力源。所述辅助动力源可在动力传输模式中操作以向所述挤压装置传输辅助动力。所述打捆机进一步包括用于控制所述辅助动力源的操作的控制装置，其中，所述辅助动力源的操作受到手动控制和/或以与捆包形成循环参数相对应的方式受到控制。

所述捆包形成循环包括处于所述捆包形成循环的第一部分中的至少一个低压力序列和处于所述捆包形成循环的第二部分中的高压力序列。所述高压力序列后可以跟随另一个低压力序列。在所述捆包形成循环的第一部分中，作物残余开始进入所述捆包形成腔室以形成捆包。

所述捆包形成循环参数可以包括所述低压力序列的结束或所述高压力序列的开始。所述捆包形成循环参数还可以包括所述低压力序列和所述高压力序列之间的时刻。所述捆包形成循环参数可以包括所述捆包形成循环过程中的堵塞指示。所述堵塞指示可以由监测作物进入或相应拾取装置的旋转的相关传感器提供。

所述捆包形成循环参数可以包括循环时间、所述循环时间的时刻、所述挤压装置上的压力、捆包密度、作物流入、门运动(gate movement)、作物参数、捆包尺寸和用户限定输入中的一个或多个。

所述挤压装置可以包括与由动力输出轴驱动的相应驱动装置相关联的带、链条或辊。

所述辅助动力源可以由动力存储源供应动力。所述辅助动力源可以特别地包括由液压源供应动力的液压马达。另选地，所述辅助动力源可以由第二机械驱动装置提供，该第二机械驱动装置由所述动力输出轴供应动力并且可选择性地连接至离合器装置。

所述液压源可以包括可连接至液压泵和所述液压马达的液压蓄能器。所述液压蓄能器可在填充阶段和排放阶段中操作。填充所述液压蓄能器需要的流体可以从连接至所述液压泵的流体贮存器供应。所述液压泵可以位于所述打捆机或用于所述打捆机的牵引车辆中。

在所述低压力序列期间，所述液压蓄能器在所述填充阶段中由所述液压泵通过第一方向控制阀填充。所述第一方向控制阀可以包括螺线管操作阀或机械操作阀。所述第一方向控制阀可以是二端口阀。所述第一方向控制阀可视包括第一端口和第二端口以选择性地打开和关闭。

在所述高压力序列期间，所述液压蓄能器在所述排放阶段中通过第二方向控制阀排放以给所述液压马达供应动力。所述第二方向控制阀可以包括螺线管操作阀或机械操作阀。所述第二方向控制阀可以是二端口阀。所述第二方向控制阀可以包括第一端口和第二端口以选择性地打开和关闭。

所述第一方向控制阀可以在所述低压力序列的至少一部分期间打开以填充所述液压蓄能器，而所述第二方向控制阀在所述低压力序列的所述一部分期间关闭。

所述第二方向控制阀在所述高压力序列的至少一部分期间打开，以给所述液压马达供应动力。所述第一方向控制阀在所述高压力序列的所述一部分期间关闭。

所述控制装置被构造成：对应于所述捆包形成循环参数中的至少一个捆包形成循环参数，分别在所述填充阶段和所述排放阶段中选择性地致动所述第一方向控制阀和所述第二方向控制阀。所述控制装置从检测所述捆包形成循环参数的至少一个传感器接收信号。

如上所述，所述辅助动力源可以由动力存储源供应动力，其中所述辅助动力源可以另选地为由电源供电的电马达。所述电源可以是放置在所述打捆机或牵引车辆内的蓄电池或发电机。所述电源可以是可更换的。所述电源可以是可间歇地充电的或者在充电阶段期间充电的。

所述电源在所述高压力序列期间给所述电马达供电。

所述控制装置被构造成：对应于所述捆包形成循环参数中的至少一个捆包形成循环参数，分别在所述高压力序列和所述低压力序列中致动和关闭所述电马达。所述控制装置为手动控制系统和电子控制系统中的至少一者。当所述控制装置为电子控制系统时，所述控制装置包括适合于感测所述捆包形成循环参数的至少一个传感器。

所述传感器为角度传感器、距离传感器、接近传感器和时间传感器中的至少一者。所述控制装置包括控制器和处理器以处理来自于所述传感器的输入。当所述控制装置为手动控制系统时，所述控制装置由操作员基于至少一个用户限定参数来控制，所述至少一个用户限定参数可以由操作员通过用户接口输入。

附图说明

附图示出了下面更详细地描述的本发明的两个实施方式示例，其中附图的简要描述参照如下附图，其中：

图1示出了由拖拉机牵引的圆形打捆机；

图2示出了根据本公开的具有多个挤压辊和辅助动力源的圆形打捆机的剖视图；

图3示出了捆包形成循环；和

图4示意性地示出了用于操作辅助动力源的液压装置。

具体实施方式

参照图1和图2，拖拉机10用来沿着向前牵引方向V牵引圆形打捆机12。在下文中，所示出的圆形打捆机12的所有方向和位置，诸如向前、向后、后、前、上、在…上方、向下、左和右都应该参照在田地中的圆形打捆机12的向前牵引方向V来确定。圆形打捆机12包括拾取单元14和喂入系统15，该拾取单元14和喂入系统15设置在圆形打捆机12的前端以从地面收集诸如干草和草料之类的残留产品并将其传送到打捆腔室16内。圆形打捆机12安装在底盘的支撑框架上并且包括具有多个挤压辊18的打捆腔室16。

圆形打捆机12由拖拉机10的动力输出(PTO)轴(未在图中示出)提供动力。PTO轴(未在图中示出)从发动机传输用于操作挤压装置的恒定动力。所述挤压装置可以是带、链条或挤压辊。图2将挤压装置示出为挤压辊18。多个挤压辊18被布置成限定圆形打捆机12的打捆机腔室16。每个挤压辊18都被构造成围绕它们各自的轴线旋转。挤压辊18的旋转有助于使残余产品聚集起来，由此能够形成捆包。安装在挤压辊18上的驱动杆20有助于进一步搅动残余产品以在捆包形成循环过程中有效地形成捆包。尽管没有示出，但是所述挤压装置可以包括限定可变腔室打捆机的打捆腔室的挤压带。

图3中所示的捆包形成循环包括低压力序列A、高压力序列B和捆包捆扎序列C的序列。在低压力序列A中，残余产品开始进入打捆腔室16内并且捆包形成开始。低压力序列A继续，直到捆包腔室16通过喂入系统15被残余物产品完全填充为止。在低压力序列A中，由PTO轴供应的动力足以有效地驱动挤压辊18施加所需的挤压作用。在低压力序列A结束时，高压力序列B开始。

当低压力序列A将近结束而残余产品继续喂入到打捆腔室16内时，打捆腔室达到其满容量，并且高压力序列B随着捆包密度增加而立即开始。因而，在高压力序列B中，动力需求立即达到峰值。由PTO轴供应的动力不足以提供用于有效形成捆包的附加动力要求。

在高动力要求的期间内，在现有技术已知的传统打捆机中，操作员可能需要降低拖拉机10在向前牵引方向V上的速度，从而将发动机动力的主要部分引导向PTO轴，以在高压力序列B中输送更高动力需求。作为降低拖拉机10的速度来满足增加动力需求的替换方案，本公开设置了一种辅助动力源22，该辅助动力源22通过来自动力存储源24的能量供应动力，以供应高压力序列B的过程中所需的附加动力。当在用于将残余材料喂入到打捆腔室16内的打捆机喂入点存在堵塞时也会需要该附加动力。

在一个实施方式中，如图2和图4所示，辅助动力源22为由动力存储源24供应动力的液压马达23，该动力存储源24为液压蓄能器25。图4具体地示出了用于在低压力序列和高压力序列中操作液压马达23和液压蓄能器25的液压回路。另选地，辅助动力源22为由动力存储源24供应动力的电马达，该动力存储源24为电源。该电源可以是蓄电池或发电机。电源可以是可更换的。另选地，所述电源可以是可间歇地充电的，或者在充电阶段过程中充电。所述电源在所述高压力序列期间给所述电马达供电。

图4示意性地示出了具有液压马达23、液压蓄能器25、第一方向控制阀28a和第二方向控制阀28b的液压回路26。液压马达23由液压蓄能器25选择性地供应动力。液压蓄能器25可连接至液压泵30和液压马达23。液压蓄能器25可在填充阶段和排放阶段中操作。填充液压蓄能器25所需的流体可以由流体储存器32供应。在低压力序列A和捆包捆扎序列C中，液压蓄能器25在填充阶段由液压泵30填充。第一方向控制阀28a在填充阶段中提供液压泵30和蓄能器25之间的流体连通。第一方向控制阀28a是螺线管操作阀或机械操作阀。第一方向控制阀28a是二端口阀。第一方向控制阀28a在低压力序列A的至少一部分期间打开以填充液压蓄能器25，而第二方向控制阀28b在低压力序列A的该一部分期间关闭。另选地，第一方向控制阀A在将作物残余物正常喂入到打捆腔室16内的过程中打开。

液压蓄能器25在排放阶段中排放，以在高压力序列B期间通过第二方向控制阀28b给液压马达23提供动力。第二方向控制阀28b是螺线管操作阀或机械操作阀。第二方向控制阀28b是二端口阀。第二方向控制阀28b在高压力序列的至少一部分期间打开以给液压马达23供应动力。第一方向控制阀28a在高压力序列B的该一部分期间关闭。另选地，当在作物残留物喂入打捆腔室16内的喂入点处形成堵塞时，第二方向控制阀28b打开。

液压蓄能器25在填充阶段和排放阶段之间的顺序切换由控制装置(未在图中示出)基于捆包形成循环参数控制。捆包形成参数包括低压力序列A的结束时刻或高压力序列B的开始时刻。这是低压力序列A和高压力序列B之间的时刻。这也可以是在打捆机喂入点处形成堵塞并且存在清除残余材料的高动力需求时的时刻。捆包形成循环参数可以进一步包括循环时间、循环时间的片刻、挤压装置18上的压力、捆包密度、作物流入、门运动、作物参数、捆包尺寸和用户限定输入。

捆包形成循环由与打捆机12的不同部分相关联的至少一个传感器(未在图中示出)示出。该传感器(未在图中示出)可以提供来自于打捆机12的不同部分的感测信号并且将该感测信号传输至控制装置(未在图中示出)。该控制装置(未在图中示出)在接收到所述感测信号时确定打捆机12是否在低压力序列A、高压力序列B或捆包捆扎序列C中操作。如果该控制装置(未在图中示出)确定打捆机12在低压力序列A中或在捆包捆扎序列C中操作，则该控制装置(未在图中示出)触发第一方向控制阀28a打开，由此允许液压流体从液压泵30流动以给液压蓄能器25加压。同时，该控制装置(未在图中示出)确保第二方向控制阀处于关闭构造。另一方面，如果该控制装置(未在图中示出)从所述感测信号确定在捆包形成循环过程中需要高动力，例如当打捆机12在高压力序列B中操作时，控制装置(未在图中示出)触发第一方向控制阀28a关闭，而第二方向控制阀28b打开以在压力作用下从液压蓄能器25传输液压流体以操作液压马达23供应高压力序列B期间所需的附加动力。这有助于提供足够的动力以在高压力序列B期间有效地操作打捆机12，而不会危害打捆机12在向前牵引方向V上的前进速度。

Claims

1.一种圆形打捆机（12），该圆形打捆机（12）包括：

打捆腔室（16）；

挤压装置（18），所述挤压装置（18）安装在所述打捆腔室（16）内，所述挤压装置（18）能在捆包形成循环中操作；和

主动力源，该主动力源在功能上与所述挤压装置（18）连通，以向所述挤压装置（18）传输动力，

其中，所述圆形打捆机（12）进一步包括能与所述挤压装置（18）连接的辅助动力源（22），所述辅助动力源（22）能在动力传输模式中操作以向所述挤压装置（18）传输辅助动力，所述打捆机（12）进一步包括用于控制所述辅助动力源（22）的操作的控制装置，其中，

所述辅助动力源（22）的操作受到手动控制和/或所述辅助动力源（22）的操作以与捆包形成循环参数相对应的方式受到控制，

其中，所述捆包形成循环包括处于所述捆包形成循环的第一部分中的低压力序列（A）和处于所述捆包形成循环的第二部分中的高压力序列（B），

其特征在于，所述辅助动力源（22）通过来自动力存储源（24）的能量供应动力，以供应所述高压力序列（B）的过程中或者在用于将残余材料喂入到所述打捆腔室（16）内的打捆机喂入点存在堵塞时所需的附加动力。

2.根据权利要求1所述的圆形打捆机（12），其中，所述捆包形成循环参数包括所述低压力序列（A）的结束或所述高压力序列（B）的开始。

3.根据权利要求1或2所述的圆形打捆机（12），其中，所述捆包形成循环参数包括循环时间、所述循环时间的时刻、所述挤压装置上的压力、捆包密度、作物流入、门运动、作物参数、捆包尺寸和用户限定的输入中的一者或多者。

4.根据权利要求1或2所述的圆形打捆机（12），其中，所述挤压装置（18）是带、链条或辊。

5.根据权利要求1或2所述的圆形打捆机（12），其中，所述辅助动力源（22）是由液压源供应动力的液压马达（23）。

6.根据权利要求5所述的圆形打捆机（12），其中，所述液压源是能连接至液压泵（30）和所述液压马达（23）的液压蓄能器（25），所述液压蓄能器（25）能在填充阶段和排放阶段中操作。

7.根据权利要求6所述的圆形打捆机（12），其中，在所述低压力序列（A）期间，所述液压蓄能器（25）在所述填充阶段中由所述液压泵（30）通过第一方向控制阀（28a）填充。

8.根据权利要求6所述的圆形打捆机（12），其中，在所述高压力序列（B）期间，所述液压蓄能器（25）在所述排放阶段中通过第二方向控制阀（28b）排放以给所述液压马达（23）供应动力。

9.根据权利要求7所述的圆形打捆机（12），其中，在所述高压力序列（B）期间，所述液压蓄能器（25）在所述排放阶段中通过第二方向控制阀（28b）排放以给所述液压马达（23）供应动力。

10.根据权利要求9所述的圆形打捆机（12），其中，所述第一方向控制阀（28a）在所述低压力序列（A）的至少一部分期间打开以填充所述液压蓄能器（25），所述第二方向控制阀（28b）在所述低压力序列（A）的所述一部分期间关闭。

11.根据权利要求9所述的圆形打捆机（12），其中，所述第二方向控制阀（28b）在所述高压力序列（B）的至少一部分期间打开以给所述液压马达（23）供应动力，所述第一方向控制阀（28a）在所述高压力序列（B）的所述一部分期间关闭。

12.根据权利要求9所述的圆形打捆机（12），其中，所述控制装置被构造成：对应于所述捆包形成循环参数中的至少一个捆包形成循环参数，分别在所述填充阶段和所述排放阶段中选择性地致动所述第一方向控制阀（28a）和所述第二方向控制阀（28b）。

13.根据权利要求1或2所述的圆形打捆机（12），其中，所述辅助动力源（22）是由电源供电的电马达。

14.根据权利要求13所述的圆形打捆机（12），其中，在所述高压力序列（B）期间所述电源给所述电马达供电。

15.根据权利要求13所述的圆形打捆机（12），其中，所述控制装置被构造成：对应于所述捆包形成循环参数中的至少一个捆包形成循环参数，分别在所述高压力序列（B）和所述低压力序列（A）中致动和关闭所述电马达。