CN113170658A - 包括作物残留物偏转器的收割机器 - Google Patents

包括作物残留物偏转器的收割机器 Download PDF

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Abstract

一种用于收割甘蔗的甘蔗收割机，包括：切割器，该切割器被构造成将甘蔗切割成甘蔗簇；以及主抛料机，该主抛料机被设置为与甘蔗簇相邻、被构造成从甘蔗簇移除作物残留物。升降机包括用于将甘蔗簇移动到输送器的端部的输送器，并且抛料机可操作地连接到升降机。该抛料机包括风扇壳体，该风扇壳体具有从风扇壳体的侧壁侧向地并且朝向风扇壳体的中心延伸的臂。风扇组件由臂支撑，并且被构造成在输送器的端部处从甘蔗簇移除作物残留物。覆盖件组件固定地连接到支撑臂，并且对着风扇组件的风扇和支撑臂的一部分，其中覆盖件组件引导作物碎屑远离风扇和支撑臂。

Description

包括作物残留物偏转器的收割机器
技术领域
本发明总体上涉及一种收割机器，并且更具体地，涉及一种利用甘蔗收割机器收割甘蔗的系统和方法。
背景技术
农业装备(诸如拖拉机或自走式收割机)包括被构造为准备田地以便进行种植或被构造为收割作物的机械系统、电气系统、液压系统以及电动液压系统。
包括甘蔗收割机的各种配置的收割机具有各种类型的收割系统。例如，用于甘蔗收割机的收割系统包括用于切割、切碎、分类、运输以及另外采集和加工甘蔗植物的组件或装置。在不同的实施例中，典型的收割组件包括基部切割器组件(或“基部切割器”)、喂入辊和切割滚筒。
为了有效地收割作物，甘蔗收割机从多排甘蔗植物采集并加工材料。在一种类型的甘蔗收割机的情况下，所采集的甘蔗茎杆被切割成坯段，这些坏段通过装载升降机移动到升降机排出部，其中所切割的甘蔗茎杆被排出到收集器(诸如甘蔗货车)。叶子、垃圾和其它碎屑与坯段分离，并且被喷射到田地上。
在各种收割机中，收割组件由发动机驱动的泵以液压方式提供动力，或者由发电机或其它电源以电力方式提供动力。收割组件包括旋转滚筒，该旋转滚筒使所切割的茎杆朝向切碎机移动。旋转滚筒由液压马达或电动马达驱动，该液压马达或电动马达旋转地驱动辊以将坯段连续地移动到货车或其它容器。马达包括花键，该花键接合辊子以驱动辊子围绕旋转轴线旋转。
甘蔗一旦被切割就形成了所谓的甘蔗“垫”。甘蔗收割机将垫(包括被切成段的茎秆)喂入到切碎部，该垫在该切碎部被切碎。甘蔗收割机将坯段与作物残留物(例如，叶状材料)一起推进到主抛料机，该主抛料机将作物残留物中的至少一部分与坯段分离，并且从甘蔗收割机中移除作物残留物。然而，在坯段沿着升降机向上行进以排出到货车或其他容器中以便被拖走时，一些作物残留物与坯段一起留下。在不同的实施例中，甘蔗收割机包括辅助抛料机，该辅助抛料机将作物残留物与坯段分离，并且将分离的作物残留物从甘蔗收割机中排出。辅助抛料机包括风扇组件，该风扇组件包括马达和叶片以将作物残留物从收割机排出到地面或排出到收集货车。然而，在一些实施例中，作物残留物收集在风扇组件处，如果没有被清除的话，该作物残留物减少由风扇组件生成的、将作物残留物从辅助抛料机中排出所需要的空气流。
因此，需要这样的一种甘蔗收割机，该甘蔗收割机包括具有辅助抛料机的收割系统，具有穿过辅助抛料机的、用于从坯段中移除作物残留物的改进气流。
发明内容
在一个实施例中，提供了一种用于被构造成收割甘蔗的作物收割机的分离器，该分离器包括具有入口和出口的框架，其中该入口被构造成接收甘蔗簇，并且该出口被构造成接收作物碎屑。支撑臂从框架侧向延伸，其中该支撑臂包括位于框架处的孔口。风扇组件可操作地连接到支撑臂，其中风扇组件包括风扇叶片和用于驱动风扇叶片的旋转致动器。覆盖件被固定地连接到支撑臂并且对着旋转致动器，其中覆盖件引导作物碎屑远离旋转致动器。
在另一实施例中，提供了一种用于收割甘蔗的甘蔗收割机，该甘蔗收割机包括：切割器，该切割器被构造成将甘蔗切割成甘蔗簇；以及主抛料机，该主抛料机被设置为与甘蔗簇相邻、被构造成从甘蔗簇移除作物残留物。升降机包括用于将甘蔗簇移动到输送器的端部的输送器；并且抛料机可操作地连接到升降机。该抛料机包括风扇壳体，该风扇壳体具有从风扇壳体的侧壁并且朝向风扇壳体的中心延伸的臂。风扇组件由臂支撑，并且被构造成在输送器的端部处从甘蔗簇移除作物残留物。
在另外的实施例中，提供了一种利用甘蔗收割机从甘蔗田地收割甘蔗的方法。该方法包括：从田地切割甘蔗以获得具有切割的茎杆和作物残留物的甘蔗簇；将切割的茎杆和作物残留物传送到甘蔗收割机的风扇壳体；利用从甘蔗收割机的风扇壳体并且朝向风扇壳体的中心延伸的臂支撑风扇；利用风扇提供来自喷嘴并且通过风扇壳体的具有增加的速度的空气流，以从甘蔗簇移除作物残留物；以及利用对着风扇的覆盖件组件引导作物残留物远离风扇。
附图说明
通过结合附图参考本发明实施例的以下描述，本发明的以上提及的各方面和获得它们的方式将变得更加显而易见，并且本发明本身将被更好地理解，其中：
图1示出了作业车辆的侧视图，并且更具体地示出了诸如甘蔗收割机器的农用车辆的侧视图；
图2示出了联接到升降机的辅助抛料机的侧剖视图；
图3示出了包括覆盖件组件的辅助抛料机的剖面透视图；
图4示出了联接到支撑臂的覆盖件组件；以及
图5示出了联接到支撑臂的覆盖件组件的一部分。
具体实施方式
为了促进对本新颖性发明的原理的理解，现在参考本文描述的并且在附图中示出的实施例，并且将使用特定的语言来描述这些实施例。然而，应该理解的是，并不由此预期对本发明范围的限制，在所示出的装置和方法中的这种改变和进一步的修改以及其中所示出的本新颖性发明的原理的这种进一步的应用是可设想的，如同本新颖性发明涉及的领域的技术人员通常会想得到的那样。
图1示出了适于切割甘蔗22的甘蔗收割机20的侧视图，其中收割机20的前部面向右。相应地，收割机20的某些部件在图1中可能是不可见的。收割机20包括位于主框架26上的驾驶室24，该主框架由车轮28支撑，该车轮被构造成使收割机沿着各排甘蔗22移动。发动机位于壳体30内，该发动机使车轮28沿着田地移动，以连续切割甘蔗22以便于进行收割。在不同的实施例中，发动机还为收割机20的各种从动部件提供动力。在一些实施例中，发动机经由嵌入式液压系统(未示出)为一个或多个液压泵(未示出)和由液压马达提供动力的其它从动部件提供动力。
甘蔗切梢器(topper)32延伸到框架26的前方，以便移除甘蔗植物22的叶状顶部。一组作物分隔器34将甘蔗的茎杆引导朝向收割机20的内部机构以便进行加工。在收割机20移动穿过田地时，经过作物分隔器34之间的甘蔗植物在被基部切割器组件在植物22的基部附近被切割之前被一个或多个压倒辊向下偏转，如本领域技术人员所理解的那样。基部切割器组件上的旋转圆盘、引导件或桨叶(未示出)进一步在收割机20内将植物的切割端部朝向连续的上部喂入辊36和下部喂入辊38对向上和向后引导。喂入辊36和38由喂入辊底盘40支撑，该喂入辊底盘由主框架26支撑。上部喂入辊36和下部喂入辊38将茎杆朝向切碎机滚筒模块42输送，以便将茎杆切碎成坯段。
切碎机滚筒模块42包括上部切碎滚筒和下部切碎滚筒，该上部切碎滚筒和下部切碎滚筒在相对的方向上旋转，以便于将移动的茎秆切碎成坯段，如本领域技术人员将理解的那样。包括作物残留物的坯段被推动到位于主抛料机46的基部处的清洁腔室44中。在不同的实施例中，主抛料机46包括动力风扇，以从清洁腔室44中提取作物残留物、垃圾和碎屑。其一个端部位于清洁区44的底部处的装载升降机50将清洁后的坏段向上输送到辅助抛料机54下方的排出位置52，在该排出位置处这些坏段被排出到卡车、货车、集装箱或收集排出坏段的其它容器中。辅助抛料机54将作物残留物与切割的茎杆分离，以清洁切割的茎杆。
图2示出了装载升降机50的一部分和位于输送器的端部处的辅助抛料机54的剖视图。升降机50包括输送器带60，该输送器带具有在方向62上移动从而朝向排出位置52运送坯段和作物残留物的顶部表面。辅助抛料机54位于升降机50的端部处，并且被构造成从沿着路径64行进的坯段移除作物残留物。辅助抛料机54包括偏转器66，该偏转器使坯段在大致向下的方向上朝向货车偏转。
框架70(也参见图3)被构造成将辅助抛料机54联接到升降机50。框架70包括限定入口72和作物残留物出口74的多个侧部71。在作物残留物和坯段沿着路径64行进时，辅助抛料机54从入口72移除作物残留物，然后该作物残留物朝向作物残留物出口74移动。锥形喷嘴76位于框架70的作物残留物出口74处。
风扇壳体80定位成邻近喷嘴76，并且限定风扇组件81位于其中的腔室。风扇组件81固定地联接到风扇壳体80，并且包括支撑叶片83的风扇82，这些叶片以每分钟700至1400转的速度旋转，以在坯段沿着路径64移动时从坏段提取作物残留物。风扇82包括驱动叶片83的风扇马达85。
由于重量小于坏段，作物碎屑被从坏段拉走、进入作物残留物出口74、通过喷嘴76、并且进入风扇壳体80中。喷嘴76包括位于框架70的作物残留物出口74处的喷嘴入口84，以及位于风扇壳体80的壳体入口88处的喷嘴出口86。风扇壳体80包括出口90。罩92在出口90处可旋转地联接到壳体80。作物残留物从作物残留物出口74移动通过喷嘴76、通过风扇壳体80、通过罩92、并且通过罩出口94从罩中出来。平台96支撑马达(未示出)，该马达驱动链条98使罩相对于框架70旋转，并且将离开罩出口94的作物残留物引导至优选位置。
在一个实施例中，风扇壳体80是限定风扇组件81位于其中的腔室的大致圆筒形的结构。在所示出的实施例中，壳体入口88和壳体出口90包括相同大小的周边。在一个实施例中，壳体入口88和壳体出口90具有相同长度的圆周。可以考虑其它周边和长度。在一个或多个实施例中，磨损环100位于壳体80内、邻近于风扇组件81，以保护壳体的内部免受飞溅的碎屑(作物残留物和其它材料)的影响。在一个实施例中，磨损环100由塑料材料形成，并且当被磨损时是可替换的。
在一个实施例中，喷嘴76位于框架70内(如图2中所示)，或者在另一实施例中位于壳体80内。喷嘴入口84和喷嘴出口86各自限定了具有周边的孔口，在一个实施例中，该周边是圆的圆周。喷嘴入口84的周边的长度小于喷嘴出口86的周边的长度，使得喷嘴76限定了截头锥体，该截头椎体具有从喷嘴入口84延伸到喷嘴出口86的通道。锥形喷嘴76限制在喷嘴入口84处的空气的流动，这增加了由风扇组件81提供的用于从坯段提取作物残留物的空气流动。
壳体80包括导管孔口102，该导管孔口被构造成向风扇组件81供应操作动力。在风扇82旋转叶片83时，风扇在方向104上生成空气流(参见图2)，该空气流提供负压以将作物残留物从路径64移动并且通过喷嘴76的通道。
喷嘴入口84通常限定相对于路径64对齐的平面，以实现从坯段期望地提取作物残留物。在一个实施例中，由喷嘴入口84限定的平面大致平行于由移动到排出位置的坯段的路径64限定的切线103。路径64在形状上为抛物线状的，并且在一个或多个实施例中，其切线用于确定喷嘴入口84与路径64的角度。
在一个实施例中，喷嘴入口84定位成紧靠切线103，以从沿着路径64移动的甘蔗簇上移除作物残留物。喷嘴入口84到切线103的距离是基于风扇的速度和喷嘴的大小的。在另一实施例中，喷嘴不是锥形喷嘴，而是具有预定直径的、其入口紧靠路径64的大致圆筒形喷嘴。在这个实施例中，大致圆筒形的喷嘴从壳体80延伸到框架70中。在一个或多个实施例中，大致圆筒形喷嘴包括小于壳体80的直径的直径。可以想到其它直径。
喷嘴入口与甘蔗簇在路径64处的距离基于风扇的速度、喷嘴入口的大小或喷嘴出口的大小来确定。选择喷嘴与路径的距离和风扇速度，以从甘蔗簇中抽出大量的作物残留物，使得剩余的甘蔗坯段沿着路径64流到偏转器66。
如图2和图3中所见，支撑臂110从风扇壳体80的内部侧壁侧向地延伸，并且在风扇壳体80内的中心位置处或附近处支撑包括风扇82和叶片83的风扇组件81。导管孔口102位于支撑臂110的一个端部处，并且提供到由支撑臂110限定的通道的通路。一个或多个电缆或软管112(参见图3)被布线通过支撑臂110，并且联接到风扇组件81以给风扇82提供动力。特别地，风扇马达85包括电缆或软管112连接到的配件。支撑臂110包括出口，电缆112通过该出口延伸以便连接到风扇马达85。
覆盖件组件120固定地连接到支撑臂110，并且包括风扇覆盖件122和臂覆盖件124。风扇覆盖件122固定地联接到风扇组件81，并且臂覆盖件124从风扇覆盖件122延伸，并且在其一个端部处固定联接到支撑臂110。如图3中所见，风扇覆盖件122包括联接到凸缘128并且从该凸缘延伸的大致圆筒形部分126，该凸缘联接到支撑臂110。风扇覆盖件122包括被构造成与凸缘128和延伸穿过该凸缘的连接器131配合的一部分129。风扇覆盖件122进一步包括锥体130，该锥体具有成角度的侧壁并且在大致平坦的壁132处终止以提供截头锥体。在另一实施例中，锥体130没有被截断并且在某个点处终止。大致圆筒形的侧壁126包括孔口134，该孔口限定了线缆112从支撑臂的通道延伸到风扇82的路径，电缆112在该风扇处被连接。
如图4和图5中所见，臂覆盖件124对着支撑臂110的一部分，并且包括利用连接器136固定地连接到臂110的侧壁134。臂覆盖件124的底部部分138包括从侧壁134延伸并且连接在边缘142处的成角度的侧壁140。侧壁134和成角度的侧壁140限定了呈斜坡形状的空腔，线缆112通过孔口134延伸穿过该空腔以便连接到风扇82。边缘142从臂110向下延伸到圆筒126，以使得线缆112能够沿着由臂覆盖件124限定的斜坡连接到风扇82。此外，边缘142提供了被引导到作物碎屑流的前缘，该前缘使作物碎屑偏转远离臂110。通过提供作物碎屑可以在其上收集的减小的区域表面，前缘减少或防止作物在臂110或风扇82处堆积。
臂110包括第一端部部分150，该第一端部部分大致垂直于臂110的延伸长度。第一端部部分150联接到风扇壳体80。第二端部部分152位于臂110的端接端部处，并且支撑风扇82和其联接到的凸缘128。
在不同的实施例中，覆盖件组件120由包括金属片、橡胶、塑料或复合材料的一种或多种材料制成。基于覆盖件组件的要经历的预期条件选择材料。例如，使用由橡胶制成的覆盖件组件。在其它实施例中，覆盖件组件是一个零件，使得风扇覆盖件122和臂覆盖件124由单一整体零件制成。在其它实施例中，覆盖件组件122是被构造成被配合并且连接在一起以形成覆盖件组件的零件的组件。例如，臂覆盖件124、圆筒形部分126和锥体130由分离但可连接的零件形成。附加地，可以设想的是，在一个或多个不同的实施例中，分离的零件中的每一个由不同或相同的材料制成。
覆盖件组件120减少或消除倾向于收集在风扇组件81处的灰尘和碎屑的积聚。这种减少的积聚减少了由臂110支撑的、来自灰尘和碎屑的重量，并且还减少了由风扇马达及其轴承经受的载荷。提高了风扇的轴承寿命。附加地，覆盖件组件120被容易地组装到风扇82以及从该风扇移除，从而减少维护和修理所需的时间。
覆盖风扇82和臂110两者的覆盖件组件120改善了辅助抛料机中的气流。附加地，覆盖件组件120减少或消除了在喷嘴76内的灰尘、碎屑或垃圾堆积，并且不阻碍甘蔗坏段流。臂覆盖件124还防止灰尘、碎屑和垃圾收集在电缆或软管112处。
覆盖件组件120容易连接到臂110，以覆盖风扇马达、配件和软管。覆盖件组件120提供了光滑的外表面，该外表面增强了通过喷嘴76、经过风扇82且通过罩92的空气流。覆盖件120固定地连接到支撑臂，并且对着风扇82，并且更具体地，对着风扇82的旋转致动器，其中覆盖件引导作物碎屑远离风扇的旋转致动器。
如本文所述，由风扇提供的空气流的速度和方向由风扇速度、锥形喷嘴的内部体积、锥形喷嘴的(多个)壁的角度、由喷嘴入口限定的平面相对于路径的角度中的一个或多个来确定。通过知道升降机的速度，由风扇提供的空气流的速度和方向以及锥形喷嘴的构造被确定，以提供从坯段最佳地提取作物碎屑。在一个实施例中，当如本文所述的喷嘴结合到辅助抛料机中时，风扇的速度被降低。风扇速度方面的降低提高了风扇的使用寿命，同时提供了足以从由升降机运输的材料中提取作物残留物的空气流。因此，结合锥形喷嘴提供了由风扇传送的最佳空气流动。
虽然上文已经描述了结合本公开的原理的示例性实施例，但是本公开不限于所描述的实施例。相反，本申请旨在覆盖使用其一般原理的本公开的任何变型、用途或调整。进一步，本申请旨在覆盖在本公开所属领域中已知的或习惯的实践内出现的对本公开的偏离，并且这些偏离落入所附权利要求的限制内。

Claims (15)

1.一种用于收割甘蔗的甘蔗收割机(20)，所述甘蔗收割机(20)包括：
切割器，所述切割器被构造成将甘蔗(22)切割成甘蔗簇；
主抛料机(46)，所述主抛料机邻近甘蔗簇路径(64)设置，所述主抛料机(46)被构造成从沿着所述甘蔗簇路径(64)移动的所述甘蔗簇移除作物残留物；
升降机(50)，所述升降机包括用以将所述甘蔗簇移动到所述输送器的端部的输送器；
抛料机(54)，所述抛料机以可操作方式连接到所述升降机，所述抛料机(54)包括风扇壳体(80)，所述风扇壳体具有从所述风扇壳体(80)的侧壁侧向地并且朝向所述风扇壳体(80)的中心延伸的臂(110)；以及
风扇组件(81)，所述风扇组件由所述臂(110)支撑，并且被构造成在所述输送器的端部处从所述甘蔗簇移除作物残留物。
2.根据权利要求1所述的甘蔗收割机(20)，还包括覆盖件组件(120)，所述覆盖件组件固定地连接到所述臂(110)并且对着所述风扇组件(81)的风扇(82)，其中所述覆盖件组件(120)引导作物碎屑远离所述风扇(82)。
3.根据权利要求2所述的甘蔗收割机(20)，其中所述覆盖件组件(120)包括壳体(122)和连接到所述壳体(122)的斜坡件(124)，所述壳体(122)限定容纳所述风扇(82)的空腔，并且所述斜坡件(124)限定用于将设置在所述臂(110)中的线缆从所述臂(110)引导到马达(85)的通道。
4.根据权利要求3所述的甘蔗收割机(20)，其中所述壳体(122)包括大致圆筒形部分(126)和固定到所述大致圆筒形部分(126)的锥形部分(130)。
5.根据权利要求4所述的甘蔗收割机(20)，其中所述风扇组件(81)包括联接到所述风扇(82)的配件，并且所述大致圆筒形部分(126)包括成角度的侧壁以容纳所述配件。
6.根据权利要求5所述的甘蔗收割机(20)，其中所述臂(110)在其底部部分处限定开口，并且所述斜坡件(124)基本上封闭所述开口，以将所述线缆从所述孔口引导至所述开口。
7.根据权利要求6所述的甘蔗收割机(20)，其中所述覆盖件组件(120)包括位于所述大致圆筒形部分(126)的开口处的凸缘(128)，其中所述凸缘(128)接合所述臂(110)，以将所述凸缘固定到所述臂(110)。
8.根据权利要求7所述的甘蔗收割机(20)，其中所述斜坡件(124)包括第一侧壁和第二侧壁(134)，其中所述第一侧壁和第二侧壁(134)中的每一个接合所述臂(110)以将所述斜坡件(124)固定到所述臂(110)。
9.根据权利要求8所述的甘蔗收割机(20)，其中所述斜坡件(124)包括固定地连接到所述第一侧壁且固定地连接到所述第二侧壁(134)的底部壁(138)，其中所述第一侧壁和第二侧壁(134)中的每一个包括联接到所述底部壁(138)的倾斜的边缘。
10.根据权利要求1所述的甘蔗收割机(20)，还包括：
框架(70)，所述框架包括框架入口(72)，所述框架入口位于所述升降机(50)的端部处并且被构造成接收所述甘蔗簇。
11.根据权利要求1O所述的甘蔗收割机(20)，其中所述框架(70)包括被构造成接收作物碎屑的框架出口(74)，其中所述抛料机(54)位于所述框架出口处。
12.一种利用甘蔗收割机(20)从甘蔗田地收割甘蔗的方法，所述方法包括：
从所述田地切割甘蔗(22)，以获得具有切割茎杆和作物残留物的甘蔗簇；
将切割茎杆和作物残留物邻近地传送到所述甘蔗收割机(20)的风扇壳体(80)；
利用从所述甘蔗收割机(20)的风扇壳体(80)侧向地并且朝向所述风扇壳体(80)的中心延伸的臂(110)支撑风扇(82)；
利用风扇(82)提供通过所述风扇壳体(80)的空气流，以从所述甘蔗簇移除所述作物残留物；以及
利用对着所述风扇(82)的覆盖件组件(120)引导所述作物残留物远离所述风扇(82)。
13.根据权利要求12所述的方法，还包括将电线路由穿过所述臂(110)并且到达所述风扇，以向所述风扇(82)提供电力。
14.根据权利要求13所述的方法，还包括利用所述覆盖件组件(120)引导所述作物残留物远离所述臂(110)。
15.根据权利要求14所述的方法，其中利用所述覆盖件组件(120)引导所述作物残留物远离所述臂(110)包括利用所述覆盖件组件(120)的被构造为斜坡件的部分引导所述作物残留物远离所述臂(110)。
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