CN110622708B - 联合收割机及用于联合收割机的清理系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了具有可调节投掷角度的用于联合收割机的清理系统。所述清理系统包含用于保持所述清理系统的筛网的筛架、布置在所述筛架上的安装表面、以及可移动地或可移除地连接至所述安装表面的摇臂。所述摇臂构造成在所述安装表面上的至少两个不同位置处安装至所述安装表面。每个位置导致所述清理系统的筛架的不同的投掷角度。

Description

联合收割机及用于联合收割机的清理系统

技术领域

本发明总体上涉及联合收割机的清理系统，并且更具体地，涉及具有可调节投掷角度的清理系统。

背景技术

联合收割机具有用于将收割的种子与和所述种子一起收割的副产品分离的清理系统。

联合收割机广泛使用在各种类型的谷物、玉米和其他收割种子的作物的收割中。通常，联合收割机将容纳待收割的种子的植物从田地砍下。收割的作物在联合收割机内脱粒，在过程中种子从植物的其他部分分离。收割的植物的茎杆从联合收割机移除并且收割的种子和副产品的混合物保留在联合收割机中。

收割的种子和副产品的混合物被运送至清理系统，其中脱粒的种子从副产品分离。清理系统通常包括一个或多个筛网，所述筛网在使用期间进行往复运动。经过筛选的种子随后被收集并且运送至联合收割机的谷物仓中，所述谷物仓周期性的被清空。

在美国专利申请公开2016/0029562和2015/0296712中描述了清理系统的相关示例，出于所有的目的，它们中的每个都通过引入整体并入本文。在美国专利申请公开2015/0296712中示出了清理系统在联合收割机中的位置。

清理系统的一个或多个筛网通常布置成相对于水平成一定的角度，其中筛网的前端低于筛网的后端。已知将筛网布置在摇臂(即，震荡器臂)上并且通过与连杆臂结合的偏心装置驱动筛网进行往复运动。偏心装置可以包括由输入装置驱动的曲柄或者偏心盘。

筛网的往复运动使种子和副产品被筛网上下投掷。更具体地，往复的筛网运动包括投掷行程和返回行程。在投掷行程期间，筛网将收割的种子和副产品从筛网向上投掷。在返回行程期间，筛网从投掷行程的端部位置向回移动至投掷行程的起始位置。收割的种子和副产品在筛网的返回行程的大部分时间中处于腾空状态。风扇将腾空的较轻重量的副产品吹向联合收割机的后方。在返回行程的减速部分的最后部分期间，收割的种子和残留的副产品落回至筛网上。

往复的筛网运动具有多个运动参数，包含行程长度和投掷角度。筛网的行程长度为筛网运动期间的筛网的最前位置和最后位置之间的距离。筛网投掷角度为筛网的往复运动期间谷物从筛网向上投掷的角度。

为了调节典型的联合收割机中的筛网的投掷角度，通常需要将整个摇臂移除并且随后将所述摇臂重新定位至另一个角度。将期望提供一种简单的方法来改变筛网的投掷角度而不移除或不完全移除摇臂。

发明内容

一个实施例包含具有可调节的投掷角度的用于联合收割机的清理系统。清理系统包括用于保持清理系统的筛网的筛架(shoe)、布置在所述筛架上的安装表面和可移动或者可移除地连接至所述安装表面的摇臂。摇臂构造成在安装表面上的至少两个不同位置处安装至安装表面，每个位置导致清理系统的筛架的不同的投掷角度。

另一个实施例包含联合收割机，其包括用于保持联合收割机的清理系统的筛网的筛架、附接至所述筛架或者从所述筛架延伸的安装表面以及用于支撑筛架的框架，安装表面为倾斜的或者弧形的(curved)。筛架通过摇臂可移动地连接至框架。摇臂包含两个相对端部，一个相对端部可释放地连接至筛架的安装表面，另一个相对端部连接至框架。摇臂的所述一个相对端部构造成在安装表面上的至少两个不同位置处安装至安装表面，每个位置导致清理系统的筛架的不同的投掷角度。

再一个实施例包含联合收割机，其包括用于保持联合收割机的清理系统的筛网的筛架、用于支撑筛架的框架和将筛架可枢转地连接至框架的摇臂。摇臂包含两个相对端部，一个相对端部可释放地连接至布置在筛架和框架之一上的安装表面，并且另一个相对端部连接至筛架和框架的另一个。摇臂的所述一个相对端部构造成在安装表面上的至少两个不同位置处安装至安装表面，每个位置导致清理系统的筛架的不同的投掷角度。

附图说明

图1为联合收割机的清理系统的侧视图。

图2为图1的具体视图。

图3为图2的具体视图的等距视图。

图4示出了根据替代实施例的联合收割机的清理系统的侧视图。

图5示出了根据另一个替代实施例的联合收割机的清理系统的侧视图。

图6示出了根据再一个替代实施例的联合收割机的清理系统的侧视图。

图7示出了根据又一个替代实施例的联合收割机的清理系统的侧视图。

具体实施方式

根据本发明，附图仅通过示例示出而非限制一个或多个实施例。在附图中，相同的附图标记指代相同或相似的元件。

术语“谷物”、“种子”、“秸秆”和“尾渣”可以出于方便主要在本说明书中使用。但需要理解的是，这些术语并非旨在限制。因此“谷物”或“种子”指作物物料的脱粒并且与作物物料的废弃部分分离的部分，所述废弃部分被称为非谷物作物物料、非谷物物料(MOG) 或者秸秆。

此外，当结合农用收割机(例如，联合收割机)和/或其部件使用时，术语“向前”、“向后”、“左”、“右”通常是参照联合收割机的向前的操作行进方向确定的，但是同样，它们不应被描述成是限制性的。术语“纵向”和“横向”是参照农用联合收割机的前后方向确定的并且相同地不应被描述成是限制性的。

现在讨论本发明的细节，图1－3示出了根据本发明的第一示例性实施例的用于联合收割机的清理系统100(之后以系统100指代)。

清理系统100包含固定至联合收割机的底盘的框架102。替代地，附图标记102可以代表联合收割机的底盘。框架102在清理系统100 的操作期间保持静止。筛网筛架104(或筛架104)通过两个或更多个摇臂106和连杆臂120枢转地连接至框架102。筛架104构造成保持筛网(未示出)。

连杆臂120在筛架104的近侧端部104a附近连接至筛架104的侧部112，以使筛架104沿弧形路径运动。连杆臂对本领域技术人员而言是已知的。简而言之，由联合收割机提供动力的输入轴113安装至框架102，并且偏心轮122安装至输入轴113，以使得偏心轮122与输入轴113一起旋转。轴113从轮122的中心径向地偏移。连杆臂120 枢转地安装至偏心轮122以使得偏心轮用作曲柄并且连杆臂120用作驱动筛架104通过振荡弧形路径“T”的连接杆。

本领域技术人员已知其他类型的连杆臂并且它们可以与清理系统 100一起使用。

最好如在图2所示，枢转摇臂105将筛架104的近侧端部104a 连接至框架102。另一个枢转摇臂106将筛架104的远侧端部104b连接至框架102。还可以在本领域中被认作吊臂的摇臂105和106形成一起引导筛架104的运动的四连杆机构的一部分。摇臂106的第一端部108枢转地安装至框架102上的固定点，并且摇臂106的相对的第二端部110枢转地连接至筛架104的侧部112。摇臂106的第一端部 108包含安装至两件式支承件127的轴126。支承件127通过例如两个螺栓130安装至框架102。第一端部108绕支承件127枢转。摇臂106 的第二端部110包含安装至两件式支承件134的轴132。支承件134 通过例如两个螺栓138安装至支架136。

尽管没有示出，另一组摇臂和另一个连杆臂可以定位在筛架104 的与侧部112相对的侧部上。而且，尽管没有示出，摇臂105可以以和摇臂106相同的方式连接至框架102和筛架104。

最好如图3所示，支架136包含固定至筛架104的侧部112的竖直部分140、悬挂于竖直部分140的倾斜向上延伸部分142、以及悬挂于倾斜部分142并且正交于倾斜部分142延伸的向下延伸部分144。倾斜向上延伸部分142正切于连接至筛架104的摇臂106的端部110 的弧形轨迹“T”取向。在倾斜部分142和竖直部分140之间形成内部锐角C(图2)。部分142还相对于沿着筛架104的顶侧延伸的水平平面倾斜角度D。竖直部分140正交于该水平平面。

倾斜向上延伸部分142可以与所示出和描述的相偏离。例如，支承件134安装至其上的部分142的安装表面143可以是弧形的并且是非平面的。

多个通孔146a－146d(可以独立地指代或者以孔146共同指代) 穿过部分142布置。孔146沿延伸通过部分142的中心的轴线E(图 3)的成行地对准并且均匀地间隔开。每个孔146的尺寸形成为用以接收紧固件138。使用孔146和紧固件138，支承件134可以定位在安装表面143上的不同位置处。如图所示，孔146a和146c一起使用以在支承件134的第一位置中接收附接至支承件134的两个紧固件138。替代地，可以一起使用孔146b和146d以在支承件134的第二位置中接收附接至支承件134的两个紧固件138。更多孔146可以沿部分142 的长度布置，以提供用于支承件134在部分上的更多定位选择。

支架136的安装表面143上的支承件134的位置影响摇臂106的投掷角度A，并且筛架104的投掷角度模仿摇臂106的投掷角度A。最好如图1所示，摇臂106的投掷角度A可以限定成处于其(弧形轨道T的)中间行程M的臂106和与臂106的底端相交的竖直线V之间的角度A。注意到在图1和2中臂106没有定位在其中间行程处。

可以通过在支架136的倾斜部分142的安装表面143上的不同位置处安装摇臂106的支承件134来改变摇臂106的投掷角度A。当支承件134的紧固件138连接至支架136的孔146a和146c(如图所示) 时(可以被称为位置1)，摇臂106的投掷角度A与第一预定角度相同。第一预定角度足以投掷较重的作物，而该角度对于较轻的作物(例如亚麻种子、油菜种子、或者芥菜种子)来说可能过大并且可能导致较轻的作物被投掷过远和/或过高。当支承件134的紧固件138连接至孔146b和146d时(可被称为位置2)，投掷角度A与小于第一预定角度的第二预定角度相同。第二预定角度足以投掷较轻的作物。

将支承件134从位置1移动至位置2减少了臂106的行程的竖直分量并且增加了臂106的行程的水平分量。如上所述，筛架104的行程模仿臂106的行程。因此，将支承件134沿表面142从位置1移动至位置2增加了在投掷行程期间筛架104中的作物水平移动而非竖直移动的倾向。相反地，将支承件134从位置2移动至位置1增加了筛架104中的作物在投掷行程期间竖直移动而非水平移动的倾向。

为了将臂106从位置1移动至位置2，仅需要将紧固件138移除、将支承件134滑动至位置2、并且在位置2处使用紧固件138将支承件134重新紧固至支架136。相反地，为了将臂106从位置2移动至位置1，仅需要将紧固件138移除、将支承件134滑动至位置1、并且在位置1处使用紧固件138将支承件134重新紧固至支架136。不需要移除整个臂106、移除支承件127或调节臂106的第一端部108。

图4示出了清理系统的第二示例性实施例。图4的清理系统与图 1的清理系统大致类似，并且将仅描述不同之处。在图4的清理系统中，用可缩回的弹簧加载的销238(其可释放地定位在孔146内)替换支承件134中的紧固件138。这种销238的安装、移除或移动安装表面143上的支承件134不需要例如扳手的工具。可选地，开口销240 可以可移除地连接至销238的端部以将销238固定至支架136和支承件134。作为开口销240的替代，可以使用四分之一圈紧固件、凸轮锁扣、闩锁、夹子、环或夹具以将销238固定至支架136和支承件134。

图5示出了清理系统的第三示例性实施例。图5的清理系统与图 1的清理系统大致类似，并且将仅描述不同之处。在图5的清理系统中，轨道340(示出一个)从支架136的倾斜部分142的相对侧延伸。支承件134保持在轨道340之间以将支承件134沿Z方向约束在轨道340之间。轨道340平行于筛架104的壁112。致动器344物理地连接至支承件134以用于使支承件134在支架136的倾斜部分142的安装表面143上沿方向N滑动。致动器344可以例如是电致动器、机电致动器或者液压缸。通过控制器350控制致动器344的操作。尽管没有示出，另一个致动器可以连接至筛架的相对侧上的摇臂。

可以通过联合收割机的操作工位中的开关手动控制控制器350。例如，在联合收割机操作期间，联合收割机的操作者可以调节开关，从而命令控制器350启动致动器344以使支承件134沿支架136滑动，由此调节筛架104的投掷角度A。开关可以具有特定的投掷角度设定以用于特定的作物(轻或重)或特定的场地条件(例如，上坡和下坡)。

如上所述，可以调节投掷角度A以补偿筛架104中的脱粒作物的重量。而且，可以调节投掷角度A以补偿联合收割机的前后倾斜(上坡－下坡)。例如，在联合收割机下坡移动的同时，通过操作开关命令控制器350以启动致动器344使支承件134沿支架136向下滑动，来提高投掷角度A可以是有利的，从而使筛架104中脱粒的作物以更大的程度被向后投掷。相反地，在联合收割机上坡移动的同时，通过操作开关命令控制器350以启动致动器344使支承件134沿支架136 向上滑动，来减小投掷角度A可以是有利的，从而使筛架104中脱粒的作物以更小的程度被向后投掷。

联合收割机可以具有传感器352，例如倾斜仪或陀螺仪，其主动检测联合收割机的前后倾斜的程度和方向。传感器352可以连接至控制器350以使得控制器350可以基于传感器352的测量结果自动调节投掷角度A(即通过启动致动器34以使支承件134沿支架136滑动)，而不需要用户的介入。

应当理解的是，上述的操作步骤是在加载并且执行有形地存储在有形计算机可读介质上(例如在磁性介质(例如计算机硬盘驱动器)、光学介质(例如光盘)、固态存储器(例如闪存)、或其他本领域的已知存储介质上)的软件编码或指令的情况下通过控制器350而进行的。因此，在此描述的控制器350执行的任意功能，例如前述的操作方法，在有形地存储在有形计算机可读介质上的软件编码或指令中实施。一旦控制器350加载并且执行这样的软件编码或指令，控制器350 可以执行在此描述的控制器350的任意功能，包含在此描述的前述方法的任意步骤。

在此使用的术语“软件编码”或“编码”指代影响计算机或控制器的操作的任意指令或任意指令组。它们可以以例如机器编码的计算机可执行的形式存在(其为计算机的中央处理器或控制器直接执行的指令和数据)，以例如源代码的人类可理解的形式存在(其可以编译以由计算机的中央处理器或控制器执行)，或以例如目标代码的中间形式存在(其由编译器产生)。如在此使用的，术语“软件编码”或“编码”还包含任意的人类可理解的例如脚本的计算机指令或指令组，其可在通过计算机的中央处理器或控制器执行的解释程序的帮助下在运行中执行。

图6示出了清理系统的第四示例性实施例。第四实施例与第一实施例大致类似，除了支架136被省略并且由布置在筛架104的侧部112 中的多个孔600(例如六个孔)替代。孔600沿摇臂106的端部110 的弧形轨迹“T”对准。在使用中，可以使用紧固件138将摇臂106的端部110安装至六个孔600中的两个以使得摇臂106的投掷角度A 保持在第一预定角度。替代地，摇臂106的端部110可以安装至六个孔600中的两个不同的孔以使得摇臂106的投掷角度A保持在第二预定角度。

图7示出了清理系统的第五示例性实施例。第五实施例与第一实施例大致类似，除了摇臂106的第一端部110仅在一个位置处固定至筛架104，并且使用紧固件138将摇臂106的第二端部108选择性地安装至布置在框架102的弧形表面704上的一系列孔702的子集(例如五个孔)。弧形表面704的中心处于延伸穿过摇臂106的端部110 的轴线附近。在使用中，摇臂106的端部108可以安装至五个孔702 中的两个以使得摇臂106的投掷角度A保持在第一预定角度。替代地，摇臂106的端部108可以安装至五个孔702中的两个不同的孔以使得摇臂106的投掷角度A保持在第二预定角度。

应当理解，在此描述的不同实施例的独立的特征可以结合。

尽管在此参照特定实施例示出和描述了本发明，本发明并不限于所示出的细节。相反，可以在权利要求的等同的范围内对细节作出各种改进而不脱离本发明。

Claims (20)

1.一种用于联合收割机的清理系统，其具有可调节投掷角度，所述清理系统包括：

筛架，所述筛架用于保持所述清理系统的筛网；

安装表面，所述安装表面设置在所述筛架上；以及

摇臂，所述摇臂可移动地或可移除地连接至所述安装表面，所述摇臂构造成在所述安装表面上的至少两个不同位置处安装至所述安装表面，每个位置导致所述清理系统的筛架的不同的投掷角度。

2.根据权利要求1所述的清理系统，其中所述安装表面相对于水平平面和竖直平面为弧形的或倾斜的。

3.根据权利要求1所述的清理系统，其中所述摇臂包含两个相对端部，一个相对端部可释放地连接至所述安装表面，并且另一个相对端部连接至联合收割机上的固定部位。

4.根据权利要求3所述的清理系统，其还包括安装至所述摇臂的两个相对端部中的每个相对端部的支承件。

5.根据权利要求3所述的清理系统，其还包括联合收割机的框架，所述另一个相对端部安装至所述框架。

6.根据权利要求3所述的清理系统，其还包括用于将所述摇臂的所述一个相对端部可释放地安装至所述安装表面的一个或多个螺纹紧固件。

7.根据权利要求3所述的清理系统，其还包括用于将所述摇臂的所述一个相对端部可释放地安装至所述安装表面的免工具保持装置。

8.根据权利要求3所述的清理系统，其还包括用于使所述摇臂的所述一个相对端部在所述安装表面上移动的致动器。

9.根据权利要求8所述的清理系统，其中所述致动器为电线性致动器或液压缸。

10.根据权利要求8所述的清理系统，其还包括用于致动所述致动器以改变所述摇臂的所述一个相对端部在所述安装表面上的位置的控制器。

11.根据权利要求10所述的清理系统，其中所述控制器构造成基于用户输入或来自连接至所述控制器的传感器的反馈来致动所述致动器。

12.一种联合收割机，其包括：

筛架，所述筛架用于保持所述联合收割机的清理系统的筛网；

安装表面，所述安装表面附接至所述筛架或者从所述筛架延伸，所述安装表面为倾斜的或弧形的；

框架，所述框架用于支撑所述筛架，所述筛架通过摇臂可移动地连接至所述框架；并且

其中所述摇臂包含两个相对端部，一个相对端部可释放地连接至所述筛架的安装表面，并且另一个相对端部连接至所述框架，所述摇臂的所述一个相对端部构造成在所述安装表面上的至少两个不同位置处安装至所述安装表面，每个位置导致所述清理系统的筛架的不同的投掷角度。

13.根据权利要求12所述的联合收割机，其中所述安装表面相对于水平平面和竖直平面为倾斜的。

14.根据权利要求12所述的联合收割机，其还包括用于将所述摇臂的所述一个相对端部可释放地安装至所述安装表面的一个或多个螺纹紧固件。

15.根据权利要求12所述的联合收割机，其还包括用于将所述摇臂的所述一个相对端部可释放地安装至所述安装表面的免工具保持装置。

16.根据权利要求12所述的联合收割机，其还包括用于使所述摇臂的所述一个相对端部在所述安装表面上移动的致动器。

17.根据权利要求16所述的联合收割机，其中所述致动器为电线性致动器或液压缸。

18.根据权利要求16所述的联合收割机，其还包括用于致动所述致动器以改变所述摇臂的所述一个相对端部在所述安装表面上的位置的控制器。

19.根据权利要求18所述的联合收割机，其中所述控制器构造成基于用户输入或来自连接至所述控制器的传感器的反馈来致动所述致动器。

20.一种联合收割机，其包括：

筛架，所述筛架用于保持所述联合收割机的清理系统的筛网；

框架，所述框架用于支撑所述筛架；以及

摇臂，所述摇臂将所述筛架枢转地连接至所述框架，其中所述摇臂包含两个相对端部，一个相对端部可释放地连接至设置在所述筛架上的安装表面，并且另一个相对端部连接至所述框架，所述摇臂的所述一个相对端部构造成在所述安装表面上的至少两个不同位置处安装至所述安装表面，每个位置导致所述清理系统的筛架的不同的投掷角度。

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