CN111133888B - 带可调节分离器的收割机 - Google Patents

Abstract

一种收割机包括：主机架，所述主机架支撑在地面上以用于沿地面运输；入口，所述入口用于接收作物；和分离器，所述分离器用于将作物分成第一部分和第二部分。所述分离器包括：罩，所述罩具有出口；以及风扇，所述风扇可操作以产生通过所述出口的气流。所述分离器的罩相对于所述主机架能够在运输位置和收获位置之间移动。在运输位置中，所述罩位于地面上方的第一高度处。在收获位置中，所述罩位于地面上方的第二高度处，所述第二高度大于所述第一高度。

Description

带可调节分离器的收割机

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年11月2日提交的共同未决的美国临时申请No.62/754,809的优先权，该申请的全部内容通过引用纳入此文。

技术领域

本发明涉及一种收割机，例如甘蔗收割机，更具体地涉及一种甘蔗收割机的分离器。

发明内容

在一个方面，本公开提供了一种收割机。收割机包括：主机架，所述主机架支撑在地面上以用于沿地面运输；入口，所述入口用于接收作物；和分离器，所述分离器用于将作物分成第一部分和第二部分。所述分离器包括：罩，所述罩具有出口；以及风扇，所述风扇可操作以产生通过所述出口的气流。所述分离器的罩相对于所述主机架能够在运输位置和收获位置之间移动。在运输位置中，所述罩位于地面上方的第一高度处。在收获位置中，所述罩位于地面上方的第二高度处，所述第二高度大于所述第一高度。

在另一方面，本公开提供了一种操作收割机的方法。收割机的分离器的罩被定位在运输位置中。所述罩被从运输位置重新定位到收获位置，使得所述罩在地面上方的高度大于所述罩在运输位置中的高度。作物被分成第一部分和第二部分。联接到所述罩的风扇被致动，以将作物的所述第二部分移动到所述罩中，穿过所述罩，并通过所述罩的出口移出到地面。

在另一方面，本发明提供了一种用于从收割机移除外来的植物物质的分离器。所述分离器包括：罩，所述罩具有入口和出口；风扇，所述风扇位于所述罩内并可操作以产生通过出口的气流；和圆柱形套筒，所述圆柱形套筒相对于所述罩被嵌套。圆柱形套筒具有入口和出口。所述圆柱形套筒的出口为所述罩的入口提供外来的植物物质。所述罩能够相对于所述圆柱形套筒在运输位置和收获位置之间移动。在运输位置中，所述罩位于所述圆柱形套筒的入口上方的第一高度处。在收获位置中，所述罩位于所述圆柱形套筒的入口上方的第二高度处，第二高度大于第一高度。

通过考虑详细描述和附图，本公开的其他方面将变得显而易见。

附图说明

图1是根据本公开的一个实施方式的收割机(例如甘蔗收割机)的侧视图。

图2是图1的甘蔗收割机的分离器的横截面侧视图，所示的分离器处于第一位置。

图3是处于第二位置的分离器的横截面侧视图。

图4是处于第二位置的分离器的侧视图。

图5是处于第一位置的分离器的侧视图。

具体实施方式

在详细解释本公开的任何实施例之前，应理解的是，本公开在其应用方面不限于以下描述中阐述的或附图中示出的构造的细节和部件的布置。本公开能够支持其他实施例并且能够以各种方式实践或执行。

图1示出了收割机10，例如甘蔗切碎器收割机，包括支撑在轮子14上的主机架12，轮子14具有接合支撑表面18(例如，地面或田地)的连续履带16、轮胎或其他牵引装置。履带16直接与支撑表面18相互作用，并且负责收割机10在行进方向上的移动和牵引力；尽管在其他实施例中，收割机10设置有具有轮胎(而不是如图所示的履带)的轮子。在操作期间，收割机10在行进的前进方向A上朝向田地18的未收获区域中的未切割作物11行进。收割机10的前部17通常面向行进的前进方向A，而收割机10的后部19通常与前部17相反，并且通常面向远离前进方向A的向后方向B并且朝向田地18的已收割区域。

操作员驾驶室20安装在机架12上并且包含操作员座椅(未示出)。具有并排螺旋推运器或涡旋件的一对作物提升器22安装在机架12的前部17上，并且在待收割的一排作物的相对侧上操作。作物提升器22与基础切割器(未示出)配合，该基础切割器具有多个反向旋转盘，所述反向旋转盘切断靠近支撑表面18的作物的茎(例如，作物的第一部分13)。作物提升器22和基部切割器通常限定入口23，该入口23用于将作物接收到收割机10中以进行处理，如下所述。顶切刀(topper)24在悬臂26上从机架12的前部17延伸。悬臂26从机架12的前部17向前延伸并且包括第一臂28和第二臂30。

收割机10还包括切碎器32和分离器34。切碎器32切割收割机10内的作物，并且分离器34从切碎器32接收切割的作物并且通常将切割的作物分开。

切碎器32可包括反向旋转鼓式切割器(未示出)，该切割器具有重叠刀片以用于将作物(例如甘蔗)的茎切割成坯块(billet)，所述坯块是茎的切片。在其他结构中，切碎器32可包括任何合适的刀片或多个刀片，以用于切割作物的茎。通常，作物可以包括甘蔗或任何其他类型的植物，并且切割的作物可以包括坯块和外来的叶状物质。切碎器32将切割的作物流(切割的茎，或坯块，以及切割的外来的植物物质)引导至分离器34。

关于图2-5更详细地示出了分离器34。分离器34联接到机架12并且位于作物提升器22和切碎器32的下游，以用于接收来自切碎器32的切割作物，可以包括以下部件中的一个或多个的任何组合：清洁腔室36；主提取器风扇46(图2至3)，其用于促进作物的分离(例如，叶状物质与坯块的分离)；马达50，其驱动主提取器风扇46；以及罩38，其用于将分离的作物的一部分(例如，外来的叶状物质)引导和排出到田地18。

罩38具有圆顶形状或其他合适的形状，并且包括从收割机10向外倾斜并略微向下朝向田地18的出口或开口40。罩38将切割的作物引导通过开口40以到达收割机10的外部，例如，用于将切割的作物的从切割的作物流中分离或移出的一部分排出到田地18上。

升降器42联接到机架12，以用于从分离器34接收清洁的作物。升降器42终止于排出口44，排出口44升高到适于将清洁的作物排出到车辆的收集容器(未示出，例如，在收割机10旁边跟随的卡车、货车等)中的高度。

收割机10还可以包括具有用户界面的控制器(未示出)，以用于接收来自操作员的输入，所述输入例如用于控制各种机器功能，例如分离器34、升降器42、悬臂26的第一臂28和第二臂30、以及顶切刀24的操作等。

图2-5示出了根据本发明的分离器34。分离器34接收作物(如箭头C所示)并将作物分离成第一部分和第二部分，该第一部分保存并排出到如上所述的收集容器中(如箭头D所示)，该第二部分经由罩38被丢弃到田地(如箭头E所示)。第一部分主要包括坯块，该坯块被收获以用于进一步的后处理(例如，研磨、精炼)以生产食品、生物燃料等。第二部分主要包括外来的植物物质，例如被丢弃并重新掺入田地18中的叶子。

分离器34包括：清洁腔室36，其位于罩下方并且产品被引入到其中；罩38；和联接到罩38的圆柱形套筒56。套筒56从下端58A轴向延伸(在罩入口40A处或在罩入口40A下方)到上端58B(在罩入口40A处或在罩入口40A上方)。圆柱形套筒56是中空的，其厚度类似于罩38的厚度，并且其直径类似于罩38的直径，但是其直径至少比罩38的直径大至少套筒56的厚度，使得罩38嵌套在套筒56内。在其他实施例中，套筒56可以小于罩38，使得套筒56嵌套在罩38内。

风扇46包括风扇叶片48、马达50和轮毂52，并且经由柱54安装到罩38，柱54从风扇46延伸到罩38的上部。柱54被安装到罩38(例如，罩38的主体、罩38的框架等)并向下延伸到罩38中，使得风扇46相对于罩38(例如，相对于罩入口40A、相对于罩出口40B)定位在一定高度(例如，固定高度)处。当通电时，马达50驱动风扇叶片48旋转并从罩入口40A产生气流并从罩出口40B流出。风扇46的旋转轴线62与罩38和套筒56的中心轴线62同轴。

将作物引入罩38下方的清洁腔室36，其中由风扇48产生的气流提升与坯块一起收获的较轻的叶状材料，并将其运送通过罩38并到达罩出口40B，在该罩出口40B处，较轻的叶状材料沿着偏离罩38的中心轴线62的出口轴线64以排出角度被丢弃到田地上。风扇46相对于清洁腔室36的高度影响气流的捕获叶状材料和坯块的强度。如果风扇46位于清洁腔室36上方太远的高度，叶状材料将不会被风扇46产生的气流拾取，而是与收集容器中的坯块一起被收集。如果风扇46定位在太靠近腔室36的高度处，则一些坯块或所有的坯块将被气流拾取并经由罩38丢弃到田地，导致坯块的收获效率降低。

道路高度限制(基于当地或联邦法规)限制公共道路上的车辆(包括诸如甘蔗收割机的车辆)的(未经允许的)总高度(例如，16英尺)。甘蔗收割机可以在公共道路上行驶，到达田地或其他地方被添加燃料或维护。在一些甘蔗收割机中，罩限定了收割机的最高点(特别是当升降器42和排出口44处于降低或收起位置时)，因此罩在确定车辆的总高度时也是限制因素。

罩38相对于产品所被引入至的腔室36位于一定高度处。当风扇46联接到罩时，风扇46相对于产品所被引入至的腔室同样位于一定高度处。通过改变罩的高度，同样改变在由风扇46产生的气流中捕获的产品量。在一些甘蔗收割机中，罩38的高度(以及联接到罩38的风扇46的高度)处于道路高度限制允许的最大高度处，但是风扇产生如下的气流，该气流将不希望的高百分比的坯块携运通过罩出口并且运至田地。

如图2-3所示，罩38可在第一或运输位置(图2)和第二或收获位置(图3)之间调节。在运输位置中，罩38的顶部的高度等于或低于道路高度限制。在运输中，收割机10没有进行收割并且风扇46不起作用，因此不存在基于罩38和风扇46的降低的高度的损失。在收获位置中，罩38的顶部的高度是在道路高度限制之上，以改善分离器34的损失效率。测试表明，将罩38和风扇46的高度增加到道路高度限制之上(例如，增加10-14英寸)导致损失到田间的坯块损失(吨/英亩)减少80％，而不会显着增加引入收集容器中的叶状材料的总量。

如图4-5所示，利用线性致动器68(例如，液压致动器)和连杆组件70将罩38从运输位置(图5)移动到收获位置(图4)。线性致动器68安装在收割机10的机架12上，并包括相对于机架12延伸的可伸长杆。连杆组件70的第一连杆72在限定第一旋转轴的第一销处固定到线性致动器68的可伸长杆。第一连杆72的第二端固定到可旋转杆78并与其共同旋转。可旋转杆78联接到机架12并可相对于机架12旋转。因此，当线性致动器68被致动时，第一连杆72旋转从而使可旋转杆78绕其自身轴线旋转。连杆组件70的第二连杆74在第一端固定到可旋转杆78并且可与可旋转杆78共同旋转。第二连杆74包括在第一端和第二端之间相对于彼此成角度的三个线性部分。第三连杆76在第一端处经由第二销82附接到第二连杆74的第二端。第三连杆76的第二端经由第三销84在附接点86处附接到罩38。因此，第三连杆76绕第二销82可相对于第二连杆74旋转，并绕第三销84可相对于罩38旋转。

可旋转杆78可支撑多个连杆组件70，使得罩38包括多个附接点86，每个附接点86联接到多个连杆组件70中的一个。虽然未示出，但是第二连杆组件70(类似于图4-5中所示的一个连杆组件)位于罩38的一个相对侧，以用于联接到与图4-5所示的附接点直径方向上相对的附接点。第二连杆组件包括附接到可旋转杆78的第二和第三连杆(类似于第二和第三连杆74、76)，并且可选地包括第二线性致动器和第一连杆(类似于第一连杆72)以用于使得可旋转杆78旋转。

线性致动器68可以被手动地致动(例如，由位于线性致动器附近的操作员)。替代地，线性致动器可以通过操作员输入或通过感测的状况(例如地面速度、车辆速度或其他收获元件(例如风扇46，切碎器32或作物提升器22)的致动)而被自动地致动。

由低摩擦材料制成的引导块98可以周向地定位在罩38和套筒56之间，因此罩38相对于套筒56的调节是在具有有限径向游隙的情况下的线性平移。引导块98可以是彼此间隔开的多个单独块98，或者可以是围绕罩38的圆周延伸的连续环。在其他实施例中，如果罩38和套筒56之间的径向间隙最小化，那么可以省略引导块98。

保持系统90可用于将罩38保持在升高的收获位置，使得线性致动器68在收获位置时不需要保持通电。如图4所示，保持系统90包括定位在两个相对的基座之间的保持块92，两个相对的基座分别位于罩38上和套筒56上。保持块92通过紧固件94紧固到罩38和套筒56。在没有保持块92的情况下，如图5所示，相对的基座在运输位置彼此接触。在其他实施例中，保持系统90可包括不同的锁定装置，该锁定装置包括例如延伸穿过罩38和套筒56中的对准孔的螺栓、卡扣特征或其他带螺纹螺栓或销钉布置。

在操作中，为了将分离器34从运输位置转换到收获位置，操作员致动线性致动器68。线性致动器68驱动第一连杆72以使得可旋转杆78旋转。可旋转杆78相对于机架12的旋转同样地使得第二连杆74旋转，以提升第二连杆74的远端第二端。第三连杆76同样被提升，并且通过连接至罩38的销连接和第二连杆74，第三连杆76允许罩38沿着中心轴线62相对于机架12、圆柱形套筒56和地面18线性地竖直平移。一旦处于收获位置，保持系统90的保持块92定位在罩38和套筒56的相对的基座之间并固定到位。然后在罩被锁定在收获位置的情况下，停用线性致动器68。一旦处于收获位置，风扇46被致动以产生气流以拾取收获的作物的第一部分(外来的植物物质)，以允许较重的坯块落入升降器42并通过排出口44排出。

在收获位置，罩38的罩入口40A位于圆柱形套筒56的下端58A的上方，但位于圆柱形套筒56的上端58B的下方。这种布置限制了由罩38内的风扇46产生的气流中的任何间隙和低效率。

在操作中，为了将分离器34从收获位置转换到运输位置，操作员从罩38的基座和套筒56的基座之间移除保持块92。罩38的重量允许罩38沿中心轴线62轴向平移，直到它停在降低的运输位置。在一些实施例中，操作员可以将罩38相对于套筒56或机架12锁定在运输位置，直到希望再次将分离器34转换到运输位置。

因此，本公开尤其提供了具有多排顶切刀的收割机。在以下权利要求中阐述了本公开的各种特征和优点。

Claims (19)

1.一种收割机，包括：

主机架，所述主机架支撑在地面上以用于沿地面运输；

入口，所述入口用于接收作物；和

分离器，所述分离器用于将作物分成第一部分和第二部分，所述分离器包括：罩，所述罩具有出口；以及风扇，所述风扇固定到所述罩上，并且所述风扇可操作以产生通过所述出口的气流，

其中，分离器的罩相对于所述主机架能够在运输位置和收获位置之间移动，

其中，在运输位置中，所述罩位于地面上方的第一高度处，以使得所述罩的顶部的高度等于或低于道路高度限制，并且

其中，在收获位置中，所述罩位于地面上方、大于所述第一高度的第二高度处，以改善所述分离器的损失效率。

2.根据权利要求1所述的收割机，其中，所述第一部分包括待收获的坯块，并且所述第二部分包括待丢弃的外来的植物物质。

3.根据权利要求1所述的收割机，其中，所述分离器包括圆柱形套筒，所述罩能够沿所述圆柱形套筒在运输位置和收获位置之间滑动。

4.根据权利要求3所述的收割机，其中，所述圆柱形套筒包括基本竖直定向的中心轴线，并且所述罩的出口偏离所述中心轴线。

5.根据权利要求3所述的收割机，其中，所述圆柱形套筒和所述罩中的一个嵌套在所述圆柱形套筒和所述罩中的另一个内。

6.根据权利要求1所述的收割机，还包括线性致动器，所述线性致动器可操作以将所述罩从运输位置移动到收获位置。

7.根据权利要求6所述的收割机，还包括连杆组件，所述连杆组件具有至少两个连杆，所述至少两个连杆紧固到彼此并且能够相对于彼此旋转，并且联接到所述线性致动器和所述罩，其中所述线性致动器可操作以使所述连杆组件旋转以将所述罩从运输位置移动到收获位置。

8.根据权利要求1所述的收割机，还包括保持系统，所述保持系统紧固到所述罩并且可操作以将所述罩保持在收获位置中。

9.根据权利要求3所述的收割机，还包括引导块,所述引导块定位在所述罩和所述圆柱形套筒之间，以便于在运输位置和收获位置之间平移。

10.根据权利要求1所述的收割机，其中，所述罩被配置为在运输位置和收获位置之间平移。

11.根据权利要求10所述的收割机，其中，所述分离器的高度在运输位置和收获位置之间不变。

12.一种操作收割机的方法，该方法包括：

将收割机的分离器的罩定位在运输位置中，以使得所述罩的顶部的高度等于或低于道路高度限制；

将所述罩以及固定到所述罩的风扇从运输位置重新定位到收获位置，使得所述罩在地面上方的高度大于所述罩在运输位置中的高度，以改善所述分离器的损失效率；

将作物分成第一部分和第二部分；

致动所述风扇，以将作物的所述第二部分移动到所述罩中，穿过所述罩，并通过所述罩的出口移出到地面。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，重新定位所述罩还包括沿着嵌套的套筒轴向地平移所述罩。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，重新定位所述罩还包括沿着位于所述罩和所述套筒之间的引导块滑动所述罩。

15.根据权利要求13所述的方法，其中，重新定位所述罩还包括致动线性致动器以将所述套筒从运输位置驱动到收获位置。

16.根据权利要求15所述的方法，还包括将所述罩锁定在收获位置并且停用所述线性致动器。

17.一种用于从收割机移除外来的植物物质的分离器，所述分离器包括：

罩，所述罩具有入口和出口；

风扇，所述风扇固定到所述罩上并可操作以产生通过出口的气流；和

圆柱形套筒，所述圆柱形套筒相对于所述罩被嵌套，且具有入口和出口，其中所述圆柱形套筒的出口为所述罩的入口提供外来的植物物质；

其中所述罩能够相对于所述圆柱形套筒在运输位置和收获位置之间移动，

其中，在运输位置中，所述罩位于所述圆柱形套筒的入口上方的第一高度处，以使得所述罩的顶部的高度等于或低于道路高度限制，并且

其中，在收获位置中，所述罩位于所述圆柱形套筒的入口上方、大于第一高度的第二高度处，以改善所述分离器的损失效率。

18.根据权利要求17所述的分离器，还包括：线性致动器，所述线性致动器可操作以将所述罩从运输位置移动到收获位置；以及连杆组件，所述连杆组件具有至少两个连杆，所述至少两个连杆紧固到彼此并且能够相对于彼此旋转，并且联接到所述线性致动器和所述罩，其中所述线性致动器可操作以使所述连杆组件旋转以将所述罩从运输位置移动到收获位置。

19.根据权利要求17所述的分离器，还包括保持系统，所述保持系统紧固到所述罩并且可操作以将所述罩保持在收获位置中。

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