CN113163716A - 液压动力的打捆机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于从植物物料制作捆的机器(10)，其包括：压缩室(1)；传送装置，其用于将植物物料传送至压缩室内；活塞(22)，其能够在压缩室内移动以压缩植物物料；驱动装置，其用于驱动活塞的平移移动；本发明的特征在于驱动装置还包括：液压装置，其包括连接至联接构件的液压泵；液压马达，其由液压泵提供动力；驱动构件，其由驱动马达驱动，并且被配置以使活塞以平移运动移动；和控制装置，其用于控制活塞(22)的移动。

Description

液压动力的打捆机

背景技术

本发明涉及用于由植物物料制作捆的机器的领域。这种类型的机器一般称作“打捆机”。更精确地，本发明涉及用于制作大致为立方体形式的捆的机器。这样的捆通常被称作“长方体捆”。

传统地，用于打捆的机器包括：

压缩室；

传送装置，其用于将植物物料传送至压缩室中；

活塞，其能够在压缩室内以平移运动移动，以便压缩植物物料；

驱动装置，其具有联接构件，该联接构件被布置成连接至旋转驱动元件，所述驱动装置还被布置成驱动活塞做平移运动。

在文献EP 0 346 586中具体地描述了这样的机器。

这种类型的机器通常包括与飞轮关联的偏心传动装置，所述偏心传动装置被布置以将由旋转驱动元件(通常为拖拉机的动力输出装置)产生的旋转运动转换为活塞的平移运动。

传统地，一旦拖拉机的动力输出装置开始旋转，飞轮就开始移动，并且活塞做平移运动。这使得可以使活塞立即移动。可以理解，机器的启动，特别是飞轮的旋转的设定，消耗大量能量。

另外，不管压缩室的填充率是多少，只要飞轮转动，活塞就在压缩室内往复移动。

而且，必须由旋转驱动元件(即，拖拉机的动力输出装置)提供的动力在每次活塞压缩包含在压缩室中的植物物料时都存在峰值，这对拖拉机的部件具有限制作用。

在传统机器中，将植物物料收集并送至预压缩室中。驱动装置和活塞连续地运行。然后在活塞处于下死点时将包含在预压缩室中的植物物料推至压缩室中。由于压缩室的不规律的填充速度，或者由于植物物料的不规律的拾取，在压缩室包含足够成捆的植物物料的量之前，活塞有时进行了高达60次往复行程，这造成了无用的能量损失。

发明目的和内容

本发明的目的在于提出一种用于由植物物料制作长方体形式的捆的机器，该机器比传统机器需要更少的能量来形成捆。

本发明由于以下事实来实现其目的，即所述驱动装置还包括：

液压装置，其包括：

液压泵，其连接至联接构件；

液压马达，其由液压泵提供动力；

驱动构件，其由液压马达驱动，并且被配置以使活塞以平移运动移动；和

控制装置，其连接至液压装置，用于控制活塞的移动。

在驱动元件(例如拖拉机的动力输出装置)旋转的第一设置中，仅液压泵的驱动轴通过联接构件旋转。因此，液压马达不会立即旋转，从而使驱动构件和活塞不会移动。此外，与根据现有技术的机器相比，根据本发明的机器的启动需要少得多的动力。

而且，可以在决定执行挤压操作时命令活塞移动，这使得可以避免活塞在运行而压缩室没有被充分填充或者是空的。为了做到这一点，控制装置作用于液压装置上，特别是作用于泵和/或马达上，以启动液压马达，这使得活塞移动至压缩室内。有利地在压缩室含有足够的植物物料时命令活塞向压缩室内移动，以进行挤压。然后获得了一部分挤压的捆。然后，活塞在与挤压方向相反的方向上移动，以释放压缩室。然后将植物物料传送至压缩室内，直至填充了压缩室。一旦压缩室被充分填充，就移动活塞以挤压第二捆部分，以此类推，直至形成完整的捆。应当理解，完整的捆包括多个并置的、挤压的并且优选地绑扎在一起的捆部分。

控制装置可以进行手动或自动操作，如下文所解释的。

因此，根据本发明的机器可以没有飞轮。

该机器也可以没有预压缩室。

另外，应当理解，控制装置连接至液压泵和/或液压马达，并且被配置以控制和/或调节液压马达的供应。

有利地，根据本发明的机器还包括设置在压缩室内的至少一个传感器，以确定压缩室的填充率，所述传感器连接至控制装置，并且控制装置被配置以在填充率高于预定阈值时启动活塞移动。

该传感器包括例如板，当植物物料在压缩室内占据显著的预定的体积时，植物物料挤压所述板。在不脱离本发明的范围的前提下，压缩室可以设置有多个传感器。

填充率也可以是填充水平。

此外，得益于本发明，活塞可以仅从检测到压缩室被充分填充的时刻起被启动。因此，根据本发明的机器比传统机器更有效，因为从压缩室内存在足量的植物物料以形成长方体捆的时刻移动活塞，而非如现有技术那样以不间断的方式移动活塞。

有利地，驱动构件包括杆/曲柄式装置。优选地，驱动构件包括轮或滚筒，该轮或滚筒不一定是惯性的轮或者滚筒，该轮或滚筒充当杆，该轮或滚筒通过杆连接至活塞。

有利地，液压泵是可变流量类型的，优选地是可变排量类型的。益处是能够调制传递至液压马达的流量并因此能够调制传递至液压马达的动力。

优选地，控制装置还被配置以改变液压泵的排量。

有利地，液压马达是可变流量类型的，优选地是可变排量类型的，这允许控制提供给活塞的力。

有利地，控制装置被配置以调节液压马达的排量。优选地，液压马达被调节以使得液压压力是恒定且最大的。

根据本发明的特别有利的方面，液压装置还包括至少一个液压蓄能器，所述液压蓄能器连接至液压泵。

在该机器的启动期间，液压泵旋转并且加载蓄能器。活塞不移动。

蓄能器的运转类似于动力储备器，并且蓄能器特别地允许补偿由马达消耗的动力和从驱动装置可获得的动力之间的动力变化。相对于传统机器，这允许大幅减少需要的动力。

有利地，液压蓄能器还连接至液压马达。

这提供了若干优点。

在挤压操作之后的活塞的返回行程期间，液压马达可以反向操作，像液压泵那样，并因此重新加载液压蓄能器。换句话说，液压马达有利地是可逆式的。回收的液压动力又被存储至液压蓄能器中，并且有利地可以稍后的活塞移动阶段期间重新使用。相对于传统机器，该装置允许大幅减少所需的能量。

在活塞的移动被制动的情况下，或者在液压马达的减速阶段区间，也可以进行能量回收。

有利地，控制装置还包括测量装置，该测量装置用于确定由活塞施加至植物物料的力。

该力优先地通过偏心件的扭矩值及其角位置确定。偏心件的扭矩特别地通过测量液压压力确定。如果能够以精确的方式测量液压压力，则本发明有利地可以以精确的方式确定由活塞施加至植物物料的力。

由活塞施加至植物物料的力的确定有利地使得可以确定捆的密度，捆的密度可以根据湿度和/或环境温度而改变。此外，可以根据捆形成期间的捆的密度来调节由液压马达传递至活塞的动力。

根据优选但非排他的实施例，该机器由拖拉机牵引，并且旋转驱动元件是拖拉机的动力输出装置。

根据替代实施例，所述机器是自推进式的。在这种情况下，驱动元件是机器的旋转轴。

以已知的方式，根据本发明的机器还包括系紧装置，该系紧装置在排出捆之前使用绳子将捆系紧。

附图说明

参照附图，在阅读以下以非限制性实施例给出的本发明的实施方式的描述之后，将更佳地理解本发明，其中：

图1是根据本发明的机器的图解视图，该机器由拖拉机牵引，植物物料被传送至压缩室内以形成新捆；

图2和图3示出了挤压阶段期间的图1的机器，通过使活塞在压缩室内移动，来形成新捆的第一部分；

图4示出了活塞的返回以及压缩室的填充；

图5示出了随后的挤压阶段，在此期间形成了新捆的第二部分；

图6示出了活塞的返回，形成了新捆，同时之前形成的捆在地面上；以及

图7是根据本发明的机器的液压回路的图解视图。

具体实施方式

图1至图6示出的是根据本发明的机器10的实施例，该机器10用于从植物物料V(例如秸秆)制作捆B(已知为“长方体”)。该机器可相对于地面S移动。在该实施例中，机器10由拖拉机12牵引，在其他的已知方面，拖拉机12在其后部包括旋转驱动元件14(通常称作“动力输出装置”)。

为了允许机器10的位移，机器10包括轮11。

在该实施例中，植物物料由秸秆组成，事先进行了切割，并且以长形堆的形式聚集在地面上。

机器10以已知的方式包括压缩室16和传送装置18，在该压缩室16内挤压秸秆以形成长方体捆，该传送装置18用于将植物物料传送至压缩室16中。在已知方式中，传送装置18与收集装置20关联，该收集装置20用于收集秸秆并且朝向传送装置18引导秸秆。收集装置20包括滚筒，该滚筒被驱动以与机器10的传送方向相反的方向旋转。传送装置的其他方面是已知的。例如，做往复运动的梳理器用于将秸秆推入至压缩室16中。

为了压缩秸秆并形成捆，机器10包括活塞22，该活塞22能够在压缩室内依照方向D以平移运动移动。机器10还包括驱动装置30，该驱动装置30被布置以驱动活塞22平移运动。该驱动装置包括联接构件32，该联接构件32被布置为连接至拖拉机12的转动驱动元件14(即动力输出装置15)。

在已知的方式中，机器10包括至少一个设置在压缩室16的上部中的张力板34，该张力板的作用是在捆的形成过程中对捆施加压力。也可以提供侧张力板(本文未示出)。

根据本发明，驱动装置30还包括液压装置40，如图7所示。该液压装置40包括液压泵42，液压泵42连接至联接构件32。如上文所披露的，联接构件32连接至拖拉机的动力输出装置15。因此可理解，拖拉机的动力输出装置15的旋转驱动通过联接构件32使得液压泵42的轴43旋转。在该实施例中，液压泵42是可变排量类型的。

液压装置40还包括液压马达44，该液压马达44由液压泵42提供动力。在该实施例中，液压马达44是可逆式的。因此，液压马达44可以像泵那样工作。此外，马达是可变排量类型的。

如从图7可以看出的，在该实施例中，液压装置40还包括至少一个液压蓄能器46，液压蓄能器46一方面连接至液压泵42，另一方面又连接至液压马达44。

回到图7，可以看到驱动装置30还包括驱动构件60，该驱动构件60由液压马达44驱动并且被配置以使活塞22在方向D上以平移运动移动。在该实施例中，驱动构件60包括杆/曲柄式装置62，杆/曲柄式装置62包括可旋转地连接至活塞22的杆64。装置62还包括用作曲柄的偏心件66，该偏心件66一方面连接至杆64，另一方面连接至液压马达44。在该实施例中，减速箱45设置在液压马达44和偏心件66之间。

根据本发明，驱动装置30还包括控制装置70，该控制装置70连接至液压装置，用于控制活塞的运动。在该实施例中，控制装置70被配置以控制液压泵42和液压马达44。

在该实施例中，机器10还包括设置在压缩室中的至少一个传感器72，以用于确定压缩室16的填充率。该传感器72连接至控制装置。在该实施例中，在压缩室被填充秸秆时，传感器72包括由植物物料驱动的一个或多个板。由秸秆施加在板上的压力使得其触发代表压缩室的填充率的信号。

在有利的方式中，控制装置70被配置以当由传感器72测量的填充率高于预定阈值时启动活塞22的运动。

另外，该机器还包括测量装置74，用于确定由活塞22施加至植物物料的力。为此，在该实施例中，测量装置74使用了由偏心件66施加的扭矩以及偏心件绕其转动轴X的角位置。这些值由合适的传感器(本文未示出)来确定。

将使用图1至图6来解释根据本发明的机器10的操作。

当启动拖拉机时，压缩室16是空的，动力输出装置15的旋转驱动使得液压泵42旋转。此时，机器不进行任何移动，活塞保持静止并且传送装置也是静止的，因为没有检测到任何向前的速度。所以，此时使机器运行的能量消耗没有或者非常少。在该实施例中，图1中示出了新捆B的形成，需要指出的是第一捆A是之前形成的。

当启动拖拉机时，动力输出装置15处的扭矩增大，直至蓄能器46被泵42完全装载。当驱动机器10相对于地面运动时，收集装置20和传送装置18运行并且将秸秆传送至压缩室16中。

当传感器72确定了压缩室16被充分填充时，控制装置启动活塞22的移动，如图2和图3所示。然后活塞压缩植物物料，以形成捆B的第一部分B1。可以理解第一部分在第一捆A和活塞之间被压缩。同时，在形成过程中，张力板34向该捆的第一部分B1的顶部施加压力。换言之，只要压缩室16没有被充分填充，活塞22就不移动，不同于不停地致动活塞做往复运动的现有技术。

如图4所示，在第一部分B1的第一挤压和形成之后，活塞往回移动，以释放压缩室16。

一旦由于传送装置压缩室被再次充分填充，就驱动活塞以在第一部分B1和活塞之间压缩植物物料，这形成了捆B的第二部分B2，如图5所示出的。

应当理解，第一部分B1和第二部分B2是并置的并且形成捆B。在这一示出的实施例中，捆B在两个挤压周期结束时完成。此外，通过适合的装置将第一部分B1和第二部分B2系在一起，该适合的装置的其他方面是已知的。

在实践中，可以设想大概20个活塞的往复周期，以形成2.4米长、1.2米高和0.9米宽的标准捆。

如图5所示，在第二捆B的形成期间，第一捆A逐渐地向机器的下游出口推动，直至第一捆A落在地面上的时刻为止。

图6示出了形成捆B之后的活塞的返回。

在捆B形成的过程期间，由于系紧装置，捆B逐渐地被系紧，该系紧装置的其他方面是已知的，未在本文说明。

根据有利的方面，在活塞22朝向偏心件返回期间，马达44像液压泵一样运行，并且产生液压能量，该液压能量被存储至蓄能器46中。这种能量可以用于稍后的挤压阶段。

Claims (11)

1.一种用于从植物物料(V)制作捆(B)的机器(10)，所述机器相对于地面可移动，并且包括：

压缩室(16)；

传送装置(18)，其用于将所述植物物料传送至所述压缩室(16)内；

活塞(22)，其能够在所述压缩室(16)内以平移运动移动，以便压缩所述植物物料；

驱动装置(30)，其具有联接构件(32)，所述联接构件(32)被布置为连接至旋转驱动元件(14)，所述驱动装置还被布置以驱动所述活塞(22)做平移运动，所述机器的特征在于所述驱动装置(30)还包括：

液压装置(40)，其包括：

液压泵(42)，所述液压泵(42)连接至所述联接构件(32)；

液压马达(44)，其由所述液压泵(42)提供动力；

驱动构件(60)，其由所述液压马达驱动，并且被配置以使所述活塞(22)以平移运动移动；和

控制装置(70)，其连接至所述液压装置(40)，用于控制所述活塞的移动。

2.根据权利要求1所述的机器，其特征在于，所述机器还包括至少一个传感器(72)，用于确定所述压缩室的填充率，所述传感器(72)连接至所述控制装置，以及所述控制装置(76)被配置以当所述填充率高于预定阈值时驱动所述活塞(22)的移动。

3.根据权利要求1或2所述的机器，其特征在于，所述驱动构件(60)包括杆/曲柄式装置(62)。

4.根据前述权利要求中任一项所述的机器，其特征在于，所述液压泵(42)是可变流量类型的，优选地，是可变排量类型的。

5.根据前述权利要求中任一项所述的机器，其特征在于，所述液压马达(44)是可变流量类型的，优选地，是可变排量类型的。

6.根据前述权利要求中任一项所述的机器，其特征在于，所述液压马达(44)是可逆式的。

7.根据前述权利要求中任一项所述的机器，其特征在于，所述液压装置(40)还包括至少一个连接至所述液压泵(42)的液压蓄能器(46)。

8.根据权利要求7所述的机器，其特征在于，所述液压蓄能器(46)还连接至所述液压马达(44)。

9.根据前述权利要求中任一项所述的机器，还包括测量装置(74)，所述测量装置(74)用于确定由所述活塞(22)施加至所述植物物料的力。

10.根据前述权利要求中任一项所述的机器(10)，其特征在于，所述机器由拖拉机(12)牵引，以及所述旋转驱动元件(14)是所述拖拉机的动力输出装置(15)。

11.根据权利要求1至9中任一项所述的机器，其特征在于，所述机器是自推进式的。

Images