CN114402798B - 用于农业提取器罩的致动器机构、提取器和农业收割机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于农业机器上的提取器罩的新型致动器机构，所述农业机器特别是用于收割高茎杆植物，该致动器机构被设计和开发来提供实用和功能性的解决方案，但是主要用于在这些机器的收割过程中低成本地提取农作物残余物。更具体地，根据本发明，致动器机构包括与线性致动器(107)相关联的铰接臂(106)，其中所述铰接臂(106)由第一节段(106a)和第二节段(106b)组成。第一节段(106a)的两端中的一端枢转连接到提取器(54，78)的清选室(100)的结构，并且另一端枢转连接到第二节段(106b)的两端之一，第二节段(106b)的另一端枢转连接到罩(103)上；并且所述线性致动器(107)锚固到提取器(54，78)的清选室(100)的安装结构(104)，使得其可移动臂(107a)通过枢轴(1081)与所述铰接臂(106)的第一节段(106a)固定在一起。

Description

用于农业提取器罩的致动器机构、提取器和农业收割机

技术领域

本发明总的来说涉及一种用于提取器罩的新型致动器机构，该提取器罩通常用于收割高茎杆植物的农业机器中。更具体地，所述致动器机构包括专门设计和开发的技术、结构和功能特征，以提供简单、低成本的解决方案，但主要不牺牲农业机器的提取器罩的旋转范围。

此外，本发明涉及一种包括前述罩致动器机构的提取器组件，从而在农业机器的制造和维护中提供实用、功能性和低成本的解决方案。

此外，本发明涉及一种农业收割机，例如设计用于收割高茎杆植物的收割机，其构造成包括至少一个如上所述的农作物残余物提取器，该提取器的罩通过上述罩致动器机构旋转。

背景技术

根据现有技术，已知有许多型号的农业设备和机械被开发来提高各种类型农作物的收割生产率，例如谷物收割机、牧草收割机以及所谓的高茎杆植物如甘蔗和甜高粱的收割机器。

设计和开发用于收割这些高茎秆植物的机器是为了收割这种特定类型的农作物，因为它们的固有特征，对它们进行适当加工(从切割到转移到转运装置和/或卡车)需要适当的条。

在这种情况下，众所周知，这些用于高茎秆植物的收割机包括底盘，该底盘支撑一系列进料辊和切碎辊，这些进料辊和切碎辊用于将甘蔗驱动并切割成坯段，这些坯段通过提升机传送到传送机和/或卡车。

本领域技术人员应该理解，除了甘蔗或高粱之外，这些进料辊和切碎辊还承载多种其它残留物，例如树叶、树枝、泥土，这些残留物由于机器在田间的移动而被拖入机器中。因此，为了促进收集的材料的分离，并为了仅将甘蔗或高粱块转移到转运装置和/或卡车上，这些收割机包括材料清选系统，该系统通常包括位于切碎辊输出端的主提取器组件，以及可选地，当甘蔗和高粱坯段被倾倒在转运装置和/或卡车中时，设置在前述提升机出口处的副提取器组件。

这些提取器组件通常被设计成产生气流，该气流能够提升比坯段轻的农作物残余物并将它们引导到与甘蔗或高粱坯段方向相反的一侧。为此，这些提取器组件包括致动器机构，所述致动器机构用于根据机器运动方向以及在哪一侧将坯段转移到在机器旁边行进的转运装置来旋转提取器罩。

根据现有技术，已知并使用了两种通常存在于甘蔗和高粱收割机中的解决方案。更具体地，第一种解决方案是指致动器系统，其包括连接到链条的液压马达和用于促进提取器罩旋转运动的一组齿轮。尽管功能性良好，罩的定位相当精确，并且还显示出良好的旋转范围，但从安装和维护的角度来看，考虑到部件的数量及其构型易于积累农田中常见的灰尘，需要持续的清洁和维护，这是一个相对昂贵和复杂的系统。

现有技术农业机器中的另一种常见解决方案由一种机械系统构成，该机械系统包括一种结构组件，其中罩的旋转运动直接与提升机组的运动相关联，该提升机组沿与卸载相同的方向上拖动罩，然而，该提升机组具有止动件，该止动件限制罩的运动，使得农作物残余物的输出不与正被卸载到农业机器旁边的转运装置中的坯段流一致。尽管该方案相对简单，因此成本较低，但应注意的是，罩的旋转运动范围受到限制，罩在与提升机组旋转相同的方向上停止旋转，以便不将农作物残余物流置于与甘蔗或高粱坯段流相同的方向，存在关于罩的位移角度的限制。

因此，尽管直到今天还在起作用，但是已经发现，现有技术中已知的高茎杆植物收割机的提取器组件的罩致动机构缺乏折衷的解决方案，在该方案中，可以提供相对简单且低成本的组件，但同时能够提供罩的一定范围的旋转运动，以避免农作物残余物流污染被倾倒在转运装置中的坯段流的任何风险。

因此，可以说，除了别的以外，这些是旨在获得的目标、解决方案和需求,并通过本发明的发展来满足。

发明内容

因此，根据以上所述，本发明旨在提供一种用于农业机器的提取器罩的新型致动器机构，所述农业机器例如为高茎杆植物收割机，提出该致动器机构是为了获得对现有技术中已知的农业机器中使用的致动器机构所表现的问题、限制和不便的实用且功能性的解决方案。更具体地，所述机构的设计和开发具有技术、结构和功能方面，能够改善由收割机处理的农作物残余物的清选和提取过程中的工作条件和效率，通过简单和低成本的解决方案为提取器组件的安装、调整和维护提供更好的条件，但主要是确保罩的旋转运动范围。

本发明的其他目的还在于提供一种用于农业机械的提取器组件，以及一种高茎秆植物的农业收割机，其中，用于引导农作物残余物流出机器的罩被构造成通过上述讨论的致动器机构运动。

因此，为了实现尤其是上面总结的技术和功能效果，本发明涉及一种农业机械的提取器罩组件的新的致动器机构，所述农业机械更具体地说涉及高茎杆植物的收割机，所述致动器机构基本上由与线性致动器相关联的铰接臂形成，该铰接臂由第一节段和第二节段形成，使得第一节段的一端枢转连接在提取器组件的清选室的结构，另一端枢转连接到第二节段的两端中一端，该第二节段的另一端枢转连接到提取器罩。此外，所述线性致动器锚固在提取器的清选室的安装结构中，使得其可移动臂通过枢轴与铰接臂的所述第一节段固定在一起。

根据本发明的特定实施例，线性致动器的所述可移动臂固定在所述铰接臂的第一节段的中间部分。

根据本发明的可能实施例，所述线性致动器可以是液压、气动、电动机构或其组合，优选为液压活塞。

另外，根据本发明的另一个可能的实施例，所述线性致动器可以通过辅助支撑板锚固到提取器组件的清选室的安装结构上。

根据本发明的另一特定实施例，铰接臂的所述第一和第二节段是弓形的。更具体地，铰接臂的第二节段具有用于与提取器罩的结构连接的连接器，该提取器罩相对于纵向几何轴线(y)的旋转角度(α)可以是至少20°，优选至少27.5°。

本发明还涉及一种用于农业机械的提取器组件，该提取器组件基本上由清选室形成，该清选室具有安装风扇组件的上部和用于空气流入口以及坯段和片段通道的下部，并且该提取器组件还包括通过根据前述特征的致动器机构以旋转方式安装在所述清选室上的罩。

最后，本发明还涉及一种农业收割机，这种类型的收割机用于收割高茎杆植物，并且包括至少一个提取器组件，该提取器组件的罩通过由上述技术和构造方面形成的致动器机构以旋转方式安装在清选室上。

附图说明

本领域技术人员将从以下详细描述中更好地理解本发明的特征、优点和技术效果，这些详细描述是通过本发明实施例的示例(而非限制)并参考附图给出的，其中:

图1是用于收割高茎杆植物农作物如甘蔗和高粱的收割机的示意性侧视图；

图2是例如图1所示的提取器组件的侧视图；

图3A和3B示出了带有根据本发明的罩致动机构的提取器组件的后视示意透视图；

图4A、图4B和图4C分别示出了处于中性位置、完全伸出位置和完全缩回位置的单独的罩致动器机构的示意性透视图；

图5A、5B和5C示出了具有罩的提取器组件的俯视图，所述罩由根据本发明的致动机构分别根据图4A、4B和4C所示的位置定位。

具体实施方式

现在将参照附图，针对本发明的特定实施例来描述本发明。这些图是示意性的，它们的尺寸和/或比例可能不对应于实际，因为它们旨在以教导的方式描述本发明。此外，为了下面描述的清晰和简明，某些已知的和常见的构造细节可能已经被省略。在所有附图中重复使用附图标记来标识相同或相似的部分。最终使用的术语如“上方”、“下方”、“前方”、“后方”、“右侧”、“左侧”等及其变体应该根据图1中给出的指导来解释。

这里使用的术语，例如联合收割机、采摘机、收割机、收割机器及其变体，可互换使用，以表示用于收割农作物的农业机器，并且在本说明书的情况下，用于收割高茎杆植物，例如甘蔗、能源甘蔗、高粱等。

现在转向附图，图1示出了根据本领域已知方面的农业收割机10的实施例的侧视图。如图所示，收割机10被构造为甘蔗收割机。然而，在其他实施例中，收割机10可以对应于本领域已知的任何合适的农业收割机。

仍然参考图1，收割机10包括底盘12、一对前轮14、一对后轮16和驾驶室18。收割机10还可以包括主动力源(例如，安装在底盘12上的发动机)，其通过变速器(未示出)为一对或两对车轮14、16提供动力。可选地，收割机10可以是传送器驱动的收割机，因此可以包括由马达机构驱动的传送器来代替所示的轮14、16。马达机构还可以驱动液压流体泵(未示出)，该液压流体泵被构造成产生加压液压流体，以给收割机10的各种液压部件提供动力，包括轮或传送器。

此外，收割机10可以包括各种部件，以在甘蔗从农田20收割时切割、加工、清选和卸载甘蔗。例如，收割机10可以包括位于其前端的顶部组件22，以在收割机10向前(如图1中箭头“x”所示)移动时拦截甘蔗。如图所示，顶部组件22可以包括捆绑盘24和切割盘26。捆绑盘24可以被构造成捆绑甘蔗茎，使得切割盘26可以用于切割每个茎杆的顶端。通常，顶部组件22的高度可以通过一对臂28调节，臂28根据操作者的需要液压升高和降低。

此外，收割机10可以包括从田地20向上和向后延伸的农作物行分禾器组件30。通常，农作物行分禾器组件30可以包括两个螺旋进给辊32，也称为“棒棒糖(lollipop)”。每个进给辊32可以包括犁盘(soil shoe)34，因为它的下端帮助农作物行分禾器组件30分离甘蔗茎杆以便收割。此外，如图1所示，收割机10可以包括位于前轮14附近的压下辊36和位于压下辊36后面的带有突起的辊38。当压下辊36旋转时，收割的甘蔗茎杆倾斜，而行分禾器30将农田20的茎杆朝向机器10的内部捆绑。此外，如图1所示，带有突起的辊38可以包括多个间隔安装的翅片40，这些翅片有助于迫使甘蔗茎向下。当辊38在收割过程中旋转时，已经被压下辊36翻倒的甘蔗茎被分离，并且随后随着收割机10相对于田地20继续向前移动，被辊38翻倒。

仍然参考图1，收割机10还可以包括位于辊38后面的根部切割器组件42。如通常所理解的，根部切割器组件42可包括用于在收割甘蔗时切割甘蔗茎杆的刀片(未示出)。位于组件42周边的刀片可以由车辆液压系统驱动的液压马达(未示出)旋转。另外，在几个实施例中，刀片可以向下弯曲以当甘蔗被辊38翻倒时切割甘蔗的根部。

此外，收割机10可包括一组位于根部切割器组件42下游的一个或多个进给辊44，以沿着加工路径从根部切割器组件42移动甘蔗茎杆。如图1所示，进给辊组件44可以包括多个下辊46和多个上辊48。当甘蔗被输送通过进给辊组件44时，农作物残余物(例如石头、泥土和/或类似物)也可以通过下辊46被输送或落到田地20上。

此外，收割机10可包括位于进给辊组件44下游端部(例如，邻近最后的上部和下部进给辊46、48)处的切碎机组件50。一般来说，切碎机组件50可用于将收割的甘蔗茎杆切割或切碎成更小的块或“片段”51，例如尺寸可为15.24厘米(六(6)英寸)，也称为坯段。然后，片段51可以被推向收割机10的提升机组件52，以被收集在外部接收器或存储装置(未示出)中，例如转运车或运输车。

如通常所理解的，从甘蔗片段51中分离出来的农作物残余物片53(例如，灰尘、污垢、树叶等)可以通过主提取器54从收割机10中排出，主提取器54位于切碎机组件50的后面，并且定向成将农作物残余物和碎片53引导出收割机10。此外，风扇56可以安装在主提取器54上，以产生足够的吸力或真空来捕获农作物残余物/碎片53，并迫使这些农作物残余物53通过主提取器54。然后，农作物残余物和碎片53通过主提取器54的出口被向外引导，并且通常离开收割机10。然后，被分离的片段51和比从提取器54排出的农作物残余物53更重的碎片可以落到提升机组件52。

根据本说明书，提升机组件52应被理解为通常包括提升机外壳结构58和在所述提升机外壳结构58内在下部近端62和上部远端64之间延伸的提升机60。下部近端62固定到机器10上，上部远端64具有用于排出所收集的材料的开口82。

在附加的或替代的实施例中，提升机60可以包括链条或传送带66和多个连接在链条66上或在链条66上均匀间隔开的桨叶68。桨叶68可以被构造成当甘蔗片段51被提升到提升机60的上部70时将甘蔗片段51保持在提升机60中。此外，提升机60可以包括分别位于近端62和远端64附近的上链轮72和下链轮74。如图1所示，提升机电机76可以连接到链轮之一(例如，上部链轮74)以驱动链条66，从而允许链条66和浆叶68在提升机60的近端62和远端64之间环状循环运行。

此外，从甘蔗片段51中分离出来的农作物残余物和碎片53的块(例如，灰尘、污垢、树叶等)可以通过连接到提升机外壳结构58后端的副提取器78从收割机10中排出。如图1所示，副提取器78可以位于提升机60的远端64附近，并且可以定向成将农作物残余物和碎片53从收割机10向外引导。此外，风扇80可以安装在副提取器78上，以产生足够的吸力或真空来提取农作物残余物53，并迫使这些农作物残余物和碎片53通过副提取器78。分离的片段51比通过提取器78排出的农作物残余物53重，然后可以从提升机60的远端64落下。典型地，片段51可以通过提升机组件52的排放开口82落入外部存储装置(未示出)中，例如汽车、转运装置、铲斗等。

在操作过程中，收割机10行进通过整个农田20以收割甘蔗或任何其他高茎秆植物。在通过臂28调节(如果使用的话)顶部组件22的高度之后，顶部组件22中的捆绑盘24可以起作用，以便在收割机10前进通过田地20时捆绑甘蔗末端，同时切割盘26切割甘蔗茎的硬木末端以沿着收割机10的两侧倾倒它们。当茎杆进入农作物行分禾器组件30时，犁盘34可以设定操作宽度，以确定进入收割机10的咽喉部的甘蔗量，其可以是固定的，也可以是可调节的。进给辊32随后在机器的入口处捆绑茎杆，以允许压下辊36结合进给辊38的作用向下弯曲茎杆。由于茎杆以如图1所示的角度定位，因此根部切割器组件42可以切割田地20茎杆的底部。然后被切割的茎杆被引导到进给辊组件44。

切割后的甘蔗茎杆被进给辊46、48向后输送，进给辊46、48压缩茎杆和收割的物质。在进给辊组件44的下游端，切碎机组件50将压实的甘蔗茎杆切割或切碎成块或片段51。然后,利用风扇56产生的吸力,通过主提取器54提取从甘蔗碎片51中分离出来的输送的农作物残余物和碎片53(例如，灰尘、污垢、树叶等)。分离/清选过的片段51然后落到提升机组件52上，并通过提升机60从其近端62向上移动到远端64。在正常操作过程中，一旦片段51到达提升机60的远端64，片段51通过排放开口82落入诸如外部存储器装置。类似于主提取器54，在风扇80的帮助下，农作物残余物和碎片通过副提取器78被吹出收割机10。

如上所述，收割机10可以是例如本领域已知的机器，例如来自CNH IndustrialN.V.以商标Case IH商业化的甘蔗收割机。

现在，更具体地参照图2，其中示出了提取器组件，例如主提取器组件54或副提取器组件78，例如图1中所示的，但是以单独的形式示出，可以观察到，该组件包括清选室100，也称为提取器底盘，该清选室100由上部101和下部102形成，风扇组65、80布置在上部101中，下部102用于空气流的入口，同时将坯段和片段51引导至提升机组件60，或者卸载在转运装置和卡车中。在所述上部101上方，还有罩103，用于引导农作物残余物和碎片53流出。

所述提取器组件54、78还包括安装结构104，该安装结构104被构造成允许：在主提取器54的情况下，在切碎机组件50的排放出口附近附接到机器结构或底盘12，或者在副提取器78的情况下，在提升机组件52的远端64处附接到机器结构或底盘12。

现在，参考其他附图，所述罩103通过根据本发明的致动器机构105以旋转方式与清选室100安装在一起，该机构105基本上由与线性致动器107相关联的铰接臂106形成。所述铰接臂106由第一节段106a和第二节段106b形成，第一节段106a的两端一方面在清选室100的结构中枢转，并且另一方面邻近第二节段106b的端部之一枢转，第二节段106b又通过其相对端邻近罩103枢转(第一节段106a的一端枢转连接清选室100的结构，并且另一端枢转连接到第二节段106b的两端中的一端，第二节段106b的另一端枢转连接到罩103)。所述线性致动器107锚固到清选室100的安装结构104上，并且其可移动臂107a通过枢轴1081固定到铰接臂106的第一节段106a上。

因此，如附图所示，通过这种构造，线性致动器107的位移导致罩103的旋转运动，因为可移动臂107a的延伸或缩回导致第一节段106a的旋转运动，这因此导致第二节段106b的位移，导致罩103旋转到一侧或另一侧。

根据特定实施例，线性致动器107的所述可移动臂107a固定到铰接臂106的所述第一节段106a的中间部分。

根据本发明的实施例，所述线性致动器107可以是液压的、气动的、电动的或其组合，并且在一个特定的和功能性的实施例中，该线性致动器107是液压活塞，其可以被供给由马达机构驱动的液压泵产生的加压液压流体，其已经在传统农业机器的通常安装中可用。可选地，该线性致动器107经由辅助支撑板108锚固到清选室100的安装框架104。

在本发明的特定实施例中，所述第一和第二节段106a、106b是弓形的，并且当处于完全延伸位置时，基本上与罩103的下边缘重合。

此外，根据本发明的实施例，铰接臂的第二节段106b可以包括连接器109，该连接器109用于促进致动器机构与罩103的结构的连接，因此，可以确保旋转运动稳定和安全。

现在，结合图5A、5B、5C参考图4A、4B、4C，可以分别观察到本发明的致动器机构105处于：中性位置(其中罩103居中)、伸出位置(其中罩103向左旋转)和缩回位置(其中罩103向右旋转)。

更具体地说，参考图4A和图5A，其中所述罩位于中央并与农业机器10的底盘12的纵向几何轴线(y)对齐，可以注意到线性致动器107处于中性或中间位置，使得其可移动臂107a部分延伸，并且以这种方式，铰接臂的第一和第二节段106a、106b与罩103的下边缘部分地间隔开。

参考图4B和5B，可以观察到所述罩103相对于农业机器10的底盘12的纵向几何轴线(y)向左旋转。在这种情况下，作为本发明目的的致动器机构105完全伸出，使得线性致动器107的可移动臂107a从主体107b完全伸出。可以看出，可移动臂107a的延伸推动铰接臂106的第一节段106a，该第一节段106a因此使第二节段106b延伸，导致罩103逆时针旋转，并且相对于农业机器10的底盘12的纵向几何轴线(y)将定向的农作物残余物出口布置在左侧。如上所述，在本发明的可能实施例中，其中所述第一和第二节段106a、106b包括弓形结构，在该位置，最终基本上与罩103的下边缘重合。

现在，参考图4C和5C，其中所述罩103相对于农业机器10的底盘12的纵向几何轴线(y)向右旋转，注意到根据本发明的致动器机构105完全凹进，使得线性致动器107的可移动臂107a完全缩回主体107b中。可以看出，可移动臂107a的缩回拉动铰接臂106的第一节段106a，该第一节段因此向后拉动第二节段106b，导致罩103顺时针旋转，并且相对于农业机器10的底盘12的纵向几何轴线(y)将定向的农作物残余物出口布置在右侧。

根据本发明的特定和可能的实施例，所述罩相对于纵向几何轴线(y)的旋转角度(α)可以根据制造商的每个项目、需要和兴趣而变化，其中，在一个实施例中，该旋转角度(α)至少为20°，优选至少为27.5°。

因此，可以看出，致动器机构105包括一组结构元件，其为制造商、农民和操作者提供了实用和功能性的结果，因为它揭示了用于制造和组装的低成本解决方案，但是仍然是易于维护和清洁的结构方案，然而不会损害罩定位的幅度和精度。

此外，如上所述，本发明涉及一种提取器54、78，其由清选室100形成，该清选室100包括安装有风扇组件65、80的上部101和用于空气流入口以及坯段和片段51的通道的下部102，所述提取器54、78还包括通过如上所述的致动机构105可旋转地安装到所述清选室100的罩103。

同样如上所述，本发明涉及一种农业收割机10，例如用于收割高茎杆植物的收割机，所述收割机10包括至少一个提取器54、78，其中所述提取器包括罩103，该罩103通过根据上文描述和限定的致动机构105安装到清选室100。根据本发明的特定实施例，该农业收割机10是甘蔗或高粱收割机。

最后，考虑到以上所有公开的内容，值得注意的是，该描述仅旨在作为示例呈现和限定致动器机构的实施例，以及包含本致动器机构的提取器和农业收割机，如本发明的目的所限定的。因此，如本领域技术人员应该理解的，在不偏离由所附权利要求限定的保护范围的情况下，元件和等同细节的几种修改和组合是可能的。

Claims (11)

1.一种用于农业提取器罩的致动机构，其特征在于，该致动机构包括与线性致动器(107)相关联的铰接臂(106)，其中:

所述铰接臂(106)由第一节段(106a)和第二节段(106b)形成，所述第一节段(106a)的两端中的一端枢转连接到提取器(54，78)的清选室(100)的结构，另一端枢转连接到第二节段(106b)的两端中的一端，所述第二节段(106b)的另一端枢转连接到罩(103)；和

所述线性致动器(107)锚固到提取器(54，78)的清选室(100)的安装结构(104)，所述线性致动器的可移动臂(107a)通过枢轴(1081)固定到铰接臂(106)的所述第一节段(106a)。

2.根据权利要求1所述的致动机构，其特征在于，线性致动器(107)的所述可移动臂(107a)固定在铰接臂(106)的所述第一节段(106a)的中间部分。

3.根据权利要求1所述的致动机构，其特征在于，所述线性致动器(107)是液压、气动、电动机构或其组合。

4.根据权利要求3所述的致动机构，其特征在于，所述线性致动器(107)是液压活塞。

5.根据权利要求1所述的致动机构，其特征在于，所述线性致动器(107)通过辅助支撑板(108)锚固到提取器(54，78)的清选室(100)的安装结构(104)。

6.根据权利要求1所述的致动机构，其特征在于，铰接臂(106)的所述第一节段(106a)和第二节段(106b)是弓形的。

7.根据权利要求1所述的致动机构，其特征在于，铰接臂(106)的所述第二节段(106b)包括用于与罩(103)的结构连接的连接器(109)。

8.根据权利要求1所述的致动机构，其特征在于，所述罩(103)相对于农业提取器罩所在的农业机器的底盘的纵向几何轴线(y)的旋转角度(α)为至少20°。

9.根据权利要求8所述的致动机构，其特征在于，所述旋转角度(α)为至少27.5°。

10.一种用于农业机器的提取器，包括由安装有风扇组(65，80)的上部(101)和用于空气流的入口以及坯段和片段(51)的通道的下部(102)形成的清选室(100)，该提取器的特征在于，它还包括通过如权利要求1至9中任一项所述的致动机构以旋转方式安装在所述清选室(100)上的罩(103)。

11.一种用于收割高茎杆植物的类型的农业收割机，其特征在于，它包括至少一个提取器，所述提取器的罩(103)通过如权利要求1至9中任一项所述的致动机构以旋转方式安装在清选室(100)上。

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