CN111432627A - 用于收割机械的辊和辊组、收割机械以及割台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在收割机械中、例如在高大茎秆植物收割机中使用的辊，诸如压倒型的辊。更特别地，所述压倒辊由具有内表面和外表面的柱形本体(11)形成，其中，所述外表面具有一个或多个突起(12)以帮助夹挟植物，所述辊包含有容纳在所述柱形本体(11)内的发动机(13)，该发动机(13)具有用于可旋转地致动所述辊的旋转轴(14)，且其中所述旋转轴(14)机械地联接至柱形本体(11)的内表面的纵向长度的大致中央部分。

Description

用于收割机械的辊和辊组、收割机械以及割台

技术领域

本发明总体涉及一种在农业机械中使用的辊，所述辊例如是压倒型的，所述农业机械诸如为甘蔗和/或甜高粱类型的高大茎秆植物的收割机。本发明还涉及在甘蔗及甜高粱的收割机械中使用的辊组。

此外，本发明涉及具有至少一个本发明的辊的一种收割机械，诸如高大茎秆植物的收割机，以及涉及一种具有至少一个本发明的辊的割台，用以相应地获得高产能的农业设备。

背景技术

根据本领域技术人员通常已知的现有技术状况，存在许许多多种设计成在各种蔬菜作物的收割中促进提高产能的农业设备和机械的型号，所述农业设备和机械诸如为用于一般收割谷物的机械、饲草机以及用于收割甘蔗和/或高粱类型的高大茎秆植物的机械。

特别是对于高大茎秆植物而言，正如在糖料甘蔗、能源甘蔗和甜高粱的情况下，因为这种特定类型的作物的内在特征要求特定条件才能保证从切割到转移到转运件和卡车过程中对其安全且适当地处理，所以对收割机械进行设计和开发以促进这种特定类型的作物的收割。

尽管在现有技术中已知的高大茎秆植物的收割机械和设备能够充分发挥其功能并显示出高生产率，但是应当指出，仍然有可能发展和进行在某种程度上将在收割结果上有所反映的技术改进，尤其是在对负责适当切割植物的机构的维护方面，其中，这些机构位于机械的前部部分并因此是与所收割的植物首先接触的机构。

因此，高大茎秆植物的收割机械包括底盘，该底盘的前部部分适于将固定结构或可移除的割台容纳在所述底盘内部，负责促进植物的收割和切割以及引导所切割的植物朝向所述机械内部的机构安装在该固定结构或可移除的割台上，在该机构处布置有所谓的运载辊和切刀，该运载辊和切刀负责将所收割的物料转向并切碎成块料并从该机械的入口导向至第一提取装置，所述块料从该第一提取装置处被排入到升降装置中，该升降装置将引导这些块料前往容器和转运件。

更具体地，在负责切割高大茎秆植物的机构中，有基部切割刀盘以及所谓的压倒辊，该压倒辊的目的是促进植物的倾斜，从而为致动基部切割刀盘提供更合适的条件。所述压倒辊引起植物的倾斜/倾倒，以相对于基部切割刀盘的切割刀的一定角度暴露植物的基部，从而确保更适当地切割植物并且最接近土壤。这是因为植物并不总是处于直立姿态，而是往往以与机械的切割方向相反的角度倾斜，这样的姿态阻碍了在茎秆的基部进行正确的切割。

通常，在现有技术中已知的压倒辊组包括支撑结构，该支撑结构包括臂和在臂的端部处的中央凸缘，并且诸如液压发动机的驱动装置安装在凸缘的内部并驱动一对辊，各辊相对于凸缘向侧向延伸。本文所附的图2示意性地示出了根据现有技术的压倒辊组(T)的典型构造，其中，辊1，1’安装在紧固于臂2上的中央凸缘上并从该凸缘向侧向延伸。凸缘3在内部容纳一个或多个驱动发动机，使得所述压倒辊1，1’通过例如带有轴承的块体支撑在端部1a，1a’上。

在这些情况下，需要注意的是，压倒辊1，1’的相对的两端部1b，1b’通常是自由的，并且由于这个原因，在收割期间，与植物接触所引起的冲击最终会在压倒辊1,1’的本体上产生扭矩，该扭矩累积在轴承1a，1a’中，压倒辊11’的长度越大则该扭矩越大。

因此，考虑到压倒辊组因为恰好定位在机械的前部部分而因此是承受冲击最大的部件之一，因此与植物接触所产生的扭矩会随着时间的流逝而导致结构损坏，从而影响并损害了辊的紧固和正确工作，尤其是在将辊紧固在轴承上时，轴承通常带有支承作用，从而也损害了轴承进而需要更换轴承。

因此，在现有技术中已知的压倒辊组的结构显示出一些影响机械产能的缺陷，因为由于压倒辊组所承受的应变，并且，尤其是因为压倒辊组是更易于吸收田地中的冲击的机构，因此压倒辊组会产生过早的磨损和破裂，需要不断地停工来维护和更换零件、校准以及使发动机与所述压倒辊保持平衡等。

应注意，现有技术中没有解决方案能够消除或至少最小化因压倒辊组吸收的应变所产生的缺陷。

发明内容

因此，鉴于上述内容，本发明的目的是提供一种旋转的辊，特别是诸如甘蔗收割机之类的农业机械的压倒辊，其包括能够增强和增加机械在田地中的产能的技术、构造和功能特征，并且尤其是减少因为维护造成的停工。

本发明的另一个目的是提供一种甘蔗收割机械的辊，特别是压倒辊，该辊的结构能够减少用于维护的停机时间。

另外，本发明的目的还在于提供一种收割机械和割台，其特别设计用于收割高大茎秆类的蔬菜作物，诸如甘蔗和高粱，该收割机械和割台的前部部分包括与上述目的相应的辊或辊组。

为了满足上述目的，本发明首先涉及一种收割机械的辊，该辊由具有内表面和外表面的柱形本体形成，使得外表面具有负责帮助夹挟植物的至少一个突起。该辊包含有容纳在所述柱形本体内部的发动机，并且该发动机具有旋转轴，该旋转轴可旋转地驱动所述辊，并且其中，该旋转轴机械地联接至该辊的柱形本体的内表面的纵向长度的大致中央部分。

根据本发明的实施方式，发动机的所述旋转轴通过机械联接件连接在辊的柱形本体的内表面上，特别是连接在辊的相对于辊的纵向长度的大致中央部分中。所述机械联接件例如是环，该环一方面紧固于辊的所述内表面，而另一方面紧固于发动机的所述旋转轴。更特别地，这种机械联接件通过旋转轴的端部获得，该端部定位于设置在所述环上的锥形孔口上并通过至少一个螺母锁定。

在本发明的其中一种实施方式中，所述发动机通过自补偿轴承安装在收割机械的辊的柱形本体内，该自补偿轴承例如定位于发动机本身的结构内部。更特别地，根据本发明的另一实施方式，自补偿轴承在相对于辊的纵向长度的大致中央位置(g)中设置在发动机结构内部。

另外，根据本发明的其中一种可能的实施方式，收割机械的辊的发动机是液压发动机或可选地是电机。

根据另一实施方式，根据本发明的收割机械的辊安装在凸缘上，并且发动机安装在由所述凸缘的延伸部构成的支撑部上。所述支撑部由壳体形成，在该壳体中，发动机通过借助于紧固装置固定的带凸缘的紧固件而锁定。

根据本发明的特定实施方式，收割机械的辊是在甘蔗收割机械中使用的压倒辊。

此外，本发明涉及一种用于收割机械的辊组，该辊组由至少两个辊组成，所述辊例如是压倒型的并且是如上所限定的，所述至少两个辊设置在从支撑臂延伸的凸缘的两侧上。

本发明还涉及一种收割机械，其基本上包括安装在履带或车轮上的底盘、驱动发动机、用于操作控制的驾驶室，并且所述底盘的前部部分适于容纳行分禾器。该机械还包括至少一个如上所述的辊。更特别地，根据本发明的一种实施方式，收割机械设计成收割甘蔗和/或甜高粱。

另外，本发明还涉及一种割台，该割台特别地针对收割高大茎秆植物而设计，包括至少一个如上所述的辊。

附图说明

参照所附示意性附图通过下面的详细描述将更好地理解如上所述的本发明的特征、优点和技术效果，这些详细描述仅作为特定实施方式的非限制性示例，其中：

图1是用于高大茎秆植物的收割机械的示意性侧视图；

图2示出了根据现有技术中已知的解决方案的用于甘蔗和/或高粱收割机械的压倒辊组的立体图；

图3是根据本发明的辊的横截面的示意图；和

图4示出了根据本发明的实施方式的用于收割机械的压倒辊组的横截面的俯视示意图。

具体实施方式

在此参照附图就本发明特定实施方式对本发明进行描述。所述附图是示意性的，并且因为它们旨在从理论上描述本发明，因此它们的尺寸和/或比例可能与实际不符。此外，为了使以下描述更加清楚和简洁，可以省略某些已知的和普通的构造细节。在所有附图中重复使用附图标记以标识相同或相似的部分。必须根据图1中提供的指引来解释可能使用的术语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“右”、“左”等。

图1示出了诸如甘蔗收割机之类的高大茎秆植物收割机类型的农业机械(A)的示意图。收割机械(A)例如可以是现有技术状况中已知的机械，诸如以Case IH品牌销售的CNHIndustrial N.V.公司的收割机。如所指出的，机械(A)沿箭头(X)所示的收割方向在地面上运动。

典型地，收割机械(A)包括：安装在履带(R)或车轮上的底盘(E)、驱动发动机(M)、用于操作控制的驾驶室(C)，并且所述底盘的前部部分适于容纳行分禾器(D)和收集植物切割元件，诸如压倒辊和基部切割刀盘。机械(A)还包括一系列运载辊(未示出)，用于将所收集的物料转移到辊切刀(未示出)，所述辊切刀将茎切成较小尺寸的块料。该机械还设置有第一清选提取系统(L1)和第二清选提取系统(L2)，该第一清选提取系统(L1)和第二清选提取系统(L2)通过升降装置(F)相互连接，该升降装置将所收集的物料的块料转移到例如转运件或容器(未示出)。可替代地，图1所示的包括行分禾器、一个或多个压倒辊、基部切割刀盘、升降装置和运载辊的该机械的前部部分可以由附接到该机械上的可移除的割台代替。

本文所述的发明也可以在用于甘蔗或诸如高粱之类的其他高大茎秆植物的割台中使用，并且该割台与适于容纳该割台的甘蔗收割机械联合使用，即该割台被设计为与甘蔗收割机械或诸如饲草机之类的其他类型的机械或农业器具一起使用，其中，该饲草机可以是以CNH Industrial NV的New Holland品牌销售的饲草机。例如在公开文献BR 10 2015015922-6中描述了设计用于收割甘蔗的割台，该公开文献通过引用结合入本文。例如在公开文献US 2014/0174048中描述了改型以容纳割台的甘蔗收割机械，该公开文献也通过引用结合入本文。

如所提及的，图2示意性地表示了压倒辊组(T)的现有技术中的典型构造，其中，两个辊1，1’安装在紧固于臂2的中央凸缘3上，并且各辊从凸缘沿相反的方向向侧向延伸。典型地，现有技术的辊由钢制成并且包括沿着辊的宽度横向布置并沿径向向外延伸的一系列突出部5，它们的功能是帮助收割以及倾倒收割物料，因此这些辊通常称为“压倒辊”或“倾倒辊”。同样，通常地，辊1，1’在其端部1a，1a’处通过轴承支撑部安装在中央凸缘3上。凸缘3是中空的，并且在内部容纳一个或多个驱动发动机，诸如液压发动机，该驱动发动机具有与这些辊中的每个辊相关联地在内部突出的轴以使这些辊旋转。

如已经提及的，与现有技术的这种类型的结构有关的问题在于，在辊1，1’上产生的冲击会在位于辊在凸缘3上的紧固区域1a，1a’中的轴承上产生扭矩，从而损坏轴承支撑部，并因此也损坏辊1，1’的适当作业。

为了克服这一缺点，还在图3和图4中示出根据本发明的一种实施方式的辊。尽管下面进行的描述和先前做出的描述特别是涉及甘蔗收割机械的压倒辊，本领域技术人员自然可以理解其可以应用到任何的农业机械或任何其他设备的辊上。而且，尽管本说明书参照诸如甘蔗收割机之类的用于高大茎秆植物的农业机械，但是其他机械或器具也可以利用本发明。但是，本文中使用的术语，诸如其中的收割机械、收割机或甘蔗收割机，可以不加区别地用来指示设计用于收割农业物料的机械。

术语“压倒辊”也可以以不同的方式使用，诸如“压倒辊”、“翅片辊”等，并且在文献中具有不同的名称，并且应包括有能够绕中心轴旋转并且可以包括一个或多个突起的辊，其中，该突起旨在收集或聚集相对于地面处于不同位置的植物并迫使它们沿与收割方向相反的方向倾斜，使得茎秆的基部更多地曝露并且由基部切割刀盘进行的切割更靠近地面。然而，如已经提及的，本发明可以应用于任何合适设备的任何辊，并且优选地应用于甘蔗收割机械的压倒辊。

根据图3和图4的压倒辊10包括柱形本体11，该柱形本体11的表面可以包括一个或多个突起，诸如沿着外表面相对于辊的旋转轴纵向延伸并且径向向外突出的一组锯齿状突起12，这些突起旨在帮助收集和夹挟植物。自然地，所述突起12的大小和形状可以变化，包括不规则或不对称的形状。具有中空柱形本体和突起的压倒辊可以是现有技术中已知的辊。

根据本发明的实施方式，诸如发动机13之类的驱动装置容纳在所述本体11内。该发动机可以是液压发动机，诸如通常在收割机械中采用并且在图3和图4的实施方式中示出的液压发动机，这样，就可以利用已经存在于这种机械中的液压管线，但是，也可以使用电机或其他驱动装置，诸如借助于轴或变速杆的机械装置，或任何其他允许沿辊的所述本体11的方向旋转的适当装置。

为了容纳电机13，中央凸缘3可以包括中空突起部17，该中空突起部17相对于中央凸缘向侧向延伸并且延伸到辊的本体11内部。从这个意义上讲，电机可以安装并容纳在中空突起部17内，因此，该突起部的尺寸应足以容纳所述发动机13。中空突起部17可以由与中央凸缘相同的材料制成，诸如钢，并且可以结合到已经存在的凸缘中，诸如为通过合适的方式(诸如为焊接或例如螺栓或螺母、铆钉等的机械紧固方式)固定至中央凸缘3的单独部件。

发动机可以利用螺栓17b通过带有凸缘的紧固件17a安装在中空突起部17上。可替代地，也可以使用其他形式的等效的紧固方式，诸如通过焊接、粘合、螺纹连接等紧固方式，但是优选地应该是能够容易地移除发动机13以进行更换和维护的紧固方式。发动机13的动力源——诸如通向液压发动机的液压流体管线——未被示出但其可以如现有机械中已存在的那样穿过中央凸缘3进入内部。

发动机包括输出轴14，输出轴14又必须连接至辊，以将输出轴14的旋转传递至辊。在所示的实施方式中，输出轴14紧固在环15上，该环15固定在辊的所述柱形本体11的内表面上。根据一种实施方式，环15一方面大致在辊10的纵向中央部分(g)处在内部紧固到中空本体，而另一方面，环15被紧固到发动机的输出轴14。所述环可以通过各种方式(诸如通过焊接、机械紧固、粘合等)被紧固到辊的本体11，并且环也可以通过各种方式被紧固到发动机的输出轴。根据图3和图4所示的实施方式，输出轴14被装入设置在所述环15上的孔口15a中，并且输出轴是锥形的且通过干涉配合而紧固到孔口15a中，并通过螺母16锁定。也可以使用各种其他替代的紧固形式，诸如锯齿状的同心轴、通过螺栓的简单紧固、焊接等，而用于将轴14紧固到环15的装置或将轴14的旋转传递到辊10的其他传递装置与本发明的范围无关。

另外，发动机13可具有自补偿轴承，使得可以增加辊的径向和轴向负载能力，并且，由于这些自补偿轴承与油和/或发动机液压流体(在液压发动机的情况下)总是保持接触，从而消除了对外部润滑的需要。

将辊10相对于发动机的输出轴14紧固是通过安装在所述辊的大致中央部分(g)(沿着辊的纵向长度的平均距离获取的该中央部分)上的环15来实现的，这是有利的，因为辊10所接收的冲击将被吸收并从所述中央部分(g)传递，使得所产生的扭矩由辊均匀地分布，因此减少了在一侧或另一侧上的过度的应变，从而防止了辊弯曲。此外，利用螺栓17b通过也在辊的中央部分(g)附近或与辊的中央部分(g)对准的带凸缘的紧固件17a紧固发动机，是有利的，因为辊所接收的冲击和应变能够在不会给发动机带来进一步的应变的情况下传递到带凸缘的紧固件。此外，优选地，自补偿轴承也安装在辊(g)的中央部分附近或与辊的中央部分对准，使得辊所接收的应变和冲击垂直于轴并在轴承的轴向部分中传递到轴承，从而防止了在轴承上产生的非垂直力，延长了轴承的使用寿命。

另外，如上所述，本发明涉及压倒辊组20，该压倒辊组20被开发应用于收割高大茎秆植物类型的收割机械上，根据图4所示，该压倒辊组20包括至少两个分别安装在凸缘3的两侧上的压倒辊10，并且每个压倒辊10由柱形本体11形成，该柱形本体11的表面上具有帮助夹挟植物的突起12，并且所述柱形本体11在内部容纳发动机13，该发动机13的输出旋转轴14紧固在锚固于所述柱形本体11的内表面上的环15上，该环特别是大致在如虚线(g)所指示的、压倒辊10的中央部分处紧固到辊。

本发明还涉及一种机械(A)，尤其是一种用于收割高大茎秆植物的机械，该机械包括安装在履带(R)或车轮上的底盘(E)、驱动发动机(M)、用于操作控制的驾驶室(C)，并且，所述底盘的前部部分适于容纳行分禾器(D)、基部切割刀盘以及如上所述的根据本发明的压倒辊的辊组20。

根据本发明的可能的实施方式，所述收割机械(A)设计和开发成有利于甘蔗和/或甜高粱的收割。

本发明还涉及一种割台，且特别是一种用于诸如甘蔗或高粱之类的高大茎秆植物的割台，并且该割台由包括行分禾器、基部切割刀盘以及如本文所描述的发明所限定的至少一个压倒辊的结构形成。

考虑到上述情况，应该清楚的是，通过根据本发明的适当地安装在用于收割高大茎秆植物的机械(A)中的压倒辊10——该压倒辊10可以形成辊组20，考虑到消除为维护或轴承润滑而停止机械的需要的性能，可以获得具有高产能的农业设备，并且还增加了该压倒辊组的部件的使用寿命。

最后，值得强调的是，本说明书的目的仅在于提出和限定设计和开发应用于收割高大茎秆植物的农业机械中的新型压倒辊的示例性实施方式。因此，如本领域技术人员将理解的，在不背离所附权利要求所限定的保护范围的情况下，等同的元件和细节的各种修改和组合是可行的。

Claims (14)

1.一种用于收割机械的辊，所述辊包括具有内表面和外表面的柱形本体(11)，其中，所述外表面具有一个或多个突起(12)以帮助夹挟植物，所述辊还包括有容纳在所述柱形本体(11)内的发动机(13)，所述发动机(13)包括用于可旋转地致动所述辊的旋转轴(14)，其特征在于，所述旋转轴(14)机械地联接至所述柱形本体(11)的所述内表面的纵向长度的大致中央部分。

2.根据权利要求1所述的辊，其特征在于，所述机械联接通过环(15)实现，所述环一方面紧固在所述辊的所述内表面上，另一方面紧固在所述发动机的所述旋转轴上。

3.根据权利要求1或2所述的辊，其特征在于，所述机械联接通过所述旋转轴(14)的端部实现，所述端部布置在设置于所述环(15)上的锥形孔口(15a)中并通过至少一个螺母(16)锁定。

4.根据权利要求1所述的辊，其特征在于，所述发动机(13)通过自补偿轴承安装在所述辊内部。

5.根据权利要求4所述的辊，其特征在于，所述自补偿轴承设置在所述发动机(13)的结构内部。

6.根据权利要求5所述的辊，其特征在于，所述自补偿轴承在相对于所述辊的纵向长度的大致中央位置(g)处设置在所述发动机(13)的结构内部。

7.根据权利要求1所述的辊，其特征在于，所述发动机(13)是液压发动机。

8.根据权利要求1所述的辊，其特征在于，所述发动机(13)是电机。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的辊，其特征在于，所述辊安装在凸缘(3)上，并且其中，所述发动机(13)安装在由所述凸缘(3)的延伸部形成的支撑部(17)上，所述支撑部(17)由壳体形成，所述发动机(13)通过由紧固装置(17b)固定的带凸缘的紧固件(17a)锁定在所述壳体中。

10.根据前述权利要求中的任一项所述的辊，其特征在于，所述辊是甘蔗收割机械的压倒辊。

11.一种用于收割机械的辊组，其特征在于，所述辊组包括至少两个如权利要求1-10中任一项所述的辊(10)，所述辊(10)分别安装在从支撑臂(2)延伸的凸缘(3)的两侧上。

12.一种收割机械，所述收割机械包括安装在轨道(R)或车轮上底盘(E)、驱动发动机(M)、用于操作控制的驾驶室(C)，并且所述底盘的前部部分适于容纳行分禾器(D)，其特征在于，所述收割机械包括至少一个如权利要求1至10中的任一项所述的辊。

13.根据权利要求12所述的收割机械，其特征在于，所述收割机械设计成收割甘蔗和/或甜高粱。

14.一种用于收割高大茎秆植物的割台，其特征在于，所述割台包括至少一个如权利要求1至10中任一项所述的辊。

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