CN1297185C - 窄行棉花收获机械的植行作业组件、收获组件和方法 - Google Patents

Abstract

一种棉花收获机械的植行作业组件、收获组件和方法，该植行作业组件适用于以行种植的棉田上向前移动，其中包括：前后延伸的植行接收区的植行作业组件壳体，植行接收区用于接收一第一植行棉株；由该壳体携带的、邻近植行接收区的收获结构，用于从第一植行棉株上取下棉花；以及连接到植行作业组件壳体上并在壳体外面延伸的棉株传送结构，包括一用于切割偏离第一植行棉株的棉株切割装置和一在植行接收区前端把切下的棉株移进第一植行中的传送装置。

Description

窄行棉花收获机械的植行作业组件、收获组件和方法

技术领域

本发明总体涉及棉花收获机械，具体涉及一种用于收获窄行种植棉花的植行作业组件结构。

背景技术

用于采摘棉花的棉花收获机械一般包括一个带有垂直摘锭滚筒和脱棉柱的植行收获组件，用于从进入支承壳体植行接收区内的植株上采摘一行棉花。该壳体相对较大，并且安装有多个为实现采摘和脱棉功能所必需的从动元件。由于这些元件需要一定的空间，所以要提供能够收获相邻棉株植行行距为15英寸(38cm)或更小的棉行而不伤害棉株和丢失棉花的采棉机植行作业组件一直是一个悬而未决的问题。例如共同受让的美国专利No.4,821,497所示的摘棉组件，将摘棉滚筒一前一后地支承在植行一侧，或者如美国专利No.4,538,403所示的套装植行收获组件，这些作业组件为某些窄行间距的植行提供了植行收获能力，但这不足以适应具有15英寸或更小行间距的植行。随着行间距的减小和每个植行作业组件周围区域的减小，进入植行作业组件上的作业区以及提供适当棉花入口和传送结构就变得更加困难了。

现有棉花收获机械存在的另一个问题是在棉花产量低的条件下，不能充分利用植行作业组件的生产能力。在棉花产量低的情况下，植行作业组件常常只用其最大工作能力的很小一部分来进行工作。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种改进的棉花收获机械的植行作业组件结构，该结构能克服上述大部分或全部的问题。本发明的另一个目的是提供一种结构，该结构能灵便地从窄行棉株的相邻植行或区域收获棉花。本发明的另一个目的是提供这样一种植行作业组件结构，该结构能在棉花产量低的条件下提高植行作业组件的利用率。本发明还有一个目的是提供这样一种结构，该结构重量轻、相当便宜且易于针对不同种植间距进行调节，并且易于进行保养、清理和维修。

本发明另一个目的是提供一种改良过的棉花收获机械的植行作业组件结构，其中植行作业组件能够收获多于一行的棉花。本发明的另一个目的是提供这样的结构，该结构能收获间隔在15英寸或更小的相邻两行棉花。本发明的另一个目的是提供这样的收获机械，该收获机械可以进行调节以适应不同行距，并且该收获机械带有一个附件，当从相邻棉株上收获相邻棉花而不需要该附件时，该附件就能很容易地移到存放位置。本发明的另一个目的是使这种附件还能随地表变化而垂直移动。

本发明的再一个目的是提供一种用于摘棉机植行作业组件结构的附件，在不增加植行作业组件数量的条件下，使摘棉机的植行生产能力比通常情况下的生产能力提高一倍。本发明的另一个目的是提供这样一种附件，该附件相对便宜、重量轻、并且只要对传统植行组件结构进行极小的改变，就能够很容易地把种附件安装在传统植行作业组件结构上。本发明的另一个目的是提供这样一种附件，该附件可很容易针对不同种植间距进行调节，并可方便地移动，以便进行存放或者进入植行作业组件作业入口。

本发明还有一个目的是提供一种改良的棉花收获机械。它增加了植行生产能力，但比每植行各自都有植行作业组件的收获机械便宜很多。本发明的另一个目的是提供这样一种结构，该结构至少比最早使用的植行生产能力相等的收获机械更轻便更紧凑，并且能够收获行距为15英寸(38cm)或更小的相邻植行的棉花。本发明的一个目的是提供这样一种收获机械，这种收获机械带有容易调节的植行作业组件结构，以便适应不同行间距，并可方便地进入该结构的作业区域。本发明的另一个目的是提供一种收获机械，这种收获机械用于棉花入口和输送结构的空间是最大的。

一种棉花收获机械，具有多个位于植行作业组件支架上可调节间距的植行收获作业组件。每个组件具有一个限定了植行接收区的框架型壳体，植行接收区具有传统摘脱棉和入口结构，用于从进入该接收区的一行棉株上取下棉铃并将棉花传送到一个棉箱。作物切割和收集结构在收获作业组件壳体的前端以枢轴的形式连接到靠近植行接收区支架上，该切割和收集结构带有一把切刀，以便将与进入植行接收区植行相偏离的棉株的下部切断。传送装置有一对带夹持装置的对置传送带，该夹持装置抓住棉株茎杆的下部，并且将切下的棉株以大体上直立的状态移入接收区内站立的植行中。随着传送装置在植行的一侧移动切下的棉株，切下的棉株与在壳体前面的站立植行交缠。带有交缠棉株的站立植行进入植行接收区，于是采摘滚筒能把棉花从站立植行和切下的棉株上取下。对置的传送带表面加强了对切下棉株的夹持和传送，并且，在切刀之上可添加旋转刷体，用来协助收集、夹持处于直立位置的棉株，以便于切割。切刀最好包括一个带刃的圆盘和一个交错的辅助锯齿圆盘，以便能够在夹持部位之下有效地切割棉株。对置的传送带促进了对棉株的有效切割并减少根系的拉出以及由此引起的种种问题。并且，可以在切刀和传送带上方添加旋转刷体元件，以便在棉株进入作物切割和收集结构的切割区域时增加额外的支承和引导。

作物切割和收集结构最好位于植行接收区内，与一前一后排列的摘锭滚筒处于相同一侧，这样能有效利用支承着滚筒的壳体区域前面的空间，有利于收获那些与进入植行接收区棉株的横向间隔相对较小的棉株。枢轴形式的连接允许根据特定的种植距离把切割和收集结构调整到理想的横向位置，这种种植距离可以小到15英寸或更小，并且这种种植距离也可增加，以便收获距一植行30英寸或更大间距的棉花。为了方便地进入壳体之中及壳体附近的区域，包括进入植行作业组件入口结构，这种切割和收集结构也可以被拆除。因此，在不大量增加棉花收获机械成本的条件下，甚至在行距为30英寸左右的田中，由于窄行距和植行作业组件生产能力的利用率提高，从而能够实现生产力的提高。枢轴形式的连接也可以使切割和收集结构垂直调节或相对于植行作业组件浮动，以便更好地进行高度控制。

具体地，本发明提出一种棉花收获机械的植行作业组件，适用于以行种植的棉田上向前移动，包括：一个具有前后延伸的植行接收区的植行作业组件壳体，该植行接收区用于接收一个第一植行棉株；由该壳体携带的、邻近该植行接收区的收获结构，用于从该第一植行棉株上取下棉花；其特征在于，还包括连接到该植行作业组件壳体上并在壳体外面延伸的棉株传送结构，棉株传送结构包括一个棉株切割装置和一个传送装置，该棉株切割装置用于切割偏离第一植行的棉株，该传送装置在植行接收区前端把切下的棉株移进第一植行中；其中所述棉株传送结构包括一个以枢轴的形式连接到该壳体上的支架；其中壳体包括一个邻近植行接收区前端的枢轴区，并且，支架由该枢轴支承；传送结构还包括抓住偏离第一植行的棉株下部的第一和第二传送带。

其中包括一个从邻近植行接收区一侧的壳体向前延伸着的茎杆提升器，其中棉株传送结构由壳体在所说的植行接收区一侧上支承，并且，该棉株传送结构还包括抓住棉株下部的对置传送带。

本发明也提出一种收获直立棉株的方法，该方法包括：

支承步骤：支承一个植行收获作业组件，该组件带有一个位于可移动支架上的植行接收开口；

连接步骤：在植行接收开口一侧连接一个收集元件，并且使该收集元件从收获作业组件向前和向外延伸；

移动步骤：使植行收获作业组件向前移动通过棉花，这样第一植行的棉株进入植行接收区，以便由作业组件进行收获；

切断步骤：切断靠近第一棉株植行的棉株；

驱动步骤：驱动收集元件，当第一棉株植行进入植行接收区时，将切断的棉株移入第一棉株植行中。

本发明也提出一种棉花收获机械的收获组件，适于在种植棉花的地面上向前移动，包括：一个具有前后延伸接收区的植行作业组件壳体，该接收区用于接收第一植行的棉株；由该壳体携带的、靠近接收区的收获结构，该收获结构从第一植行的棉株上取下棉花；其特征在于，还包括：在壳体外面延伸的棉株传送结构，用于将偏离第一植行的棉株移入第一植行的棉株中，该棉株传送结构相对于接收区横向可调；和一个可调的棉株收集器，该收集器与传送结构连接，并且当传送结构横向调节时，该收集器对准偏离第一植行的棉株；其中棉株传送结构以枢轴的形式与壳体连接，以便绕一个垂直轴转动，其中当传送结构绕该垂直轴转动时，可调棉株收集器的角度可以变化，以便使传送结构象预先选定的那样对准前进方向。

对本领域普通的技术人中来说，在阅读了下面附图详细说明后，本发明的这些和另一些目的、特点和优点是很明显的。

附图说明

图1是把作物切割和收集结构安装在侧向间隔开的植行作业组件上的棉花收获机械的前视图；

图2是作物收集和切割结构的透视图，局部剖切用于更好地显示这种结构的细节；

图3是四植行棉花收获机械前部顶视图，该收获机械带有由植行作业组件支承着的作物切割和收集结构，用于收获间隔相等的窄行种植棉花。

具体实施方式

参见附图1，该图表示一个棉花收获机械10，该机械带有一个在棉田中向前移动时由轮子16支承的主架12。由连接到主架12前端的、可垂直移动的植行作业组件支架22支承多个可横向调节的植行作业组件20。每个植行作业组件20包括一个可对准收获的一行棉株的主植行接收区30。棉株收集器32在植行接收区30的一侧上向前伸出。如图3所示，每个植行作业组件20包括一前一后安排在植行接收区30一侧(与作物收集器32对置的一侧)的前摘锭滚筒34和后摘锭滚筒36，摘锭滚筒上有伸出的摘锭38，可以把棉铃从棉株上取下。相应的前脱棉柱44和后脱棉柱46从滚筒34和36的摘锭上把棉花脱下，并将棉花导入由50表示的入口结构。传统的气力系统(未示出)迫使棉花从该入口结构50通过导管54，进入棉箱56，棉箱56被支承在主架12上。如图1所示，六个植行作业组件20由支架22支承，不过以下所述的系统在使用中可以带有任何数目的作业组件。

为了提高收获能力同时不增加植行作业组件20的数目，并能够收获窄间距棉株，棉株切割和运送结构60被连接到植行作业组件20的植行接收区30的前部，与一前一后排列的滚筒34和36在同一侧。直立着的棉株进入该区域30内。当站立的植株进入区域30时，该结构60切割与进入植行接收区30的植行相偏离的棉株，并在植行作业组件20的前端以直立状态把切下的棉株移入站立着的棉株中。然后，一前一后排列的滚筒34和36从站立着的棉株和切下的棉株上取下棉铃。

每个结构60包括一个枢轴部件62(参见图2和3)，该部件连接到植行作业组件20的支架上，邻近植行接收区30，且位于一前一后排列的滚筒34和36的前方。结构架座66被连接到枢轴部件62上，绕直立轴线70相对于植行接收区30向里或向外转动。该架座66也绕着基本水平的轴线72转动，以提升或降低架座66的前端来调整结构60的作业高度，并允许该结构向上绕枢轴转动，以便更好地进入植行作业组件20。

架座66包括一个后端，该后端上有在横向分开的枢轴连接件74和76，连接件74和76被连接到限定了轴线72的枢轴杆78上。枢轴杆78被连接到托架82上，以便绕轴线70摆动。斜连杆84以枢轴形式连接到植行作业组件20壳体上的后托架86、以及枢轴杆78外端处，可调节地固定该轴，以防止其绕轴线70转动。连杆84上有多个用于改变结构60角度位置的孔88。斜支承件90(参见图2)有一个上后端，该上后端在92处与植行作业组件20前上部连接。该支承件90向下且向前延伸，在96处连接到枢轴杆78之前的架座66上。支承件90最好是一个可调长度的零件，例如液压缸或类似的零件，以便可选择地保持架座66相对于植行作业组件20的固定关系，或者提供架座66前端相对作业组件20的浮动和/或垂直调节。零件90也允许架座66被提升，以便进入作业组件20中。

在架座66的前端以枢轴形式支承着一对棉株收集器102，该收集器102确定了一个棉株接收区103，该接收区在接收区30中偏置于植行作业组件20的滚筒一侧。前后延伸着的连接件106从架座66下方的收集器102处向后延伸到一个扇形板或类似的角度调节结构110处，当绕轴线70调节架座66的角度位置时，该扇形板或类似的角度调节结构110将收集器调节到对准前后方向(见图3)的位置。

带有刀刃的交错着的第一和第二切割圆盘114和115在接收区103的对置的两侧，绕垂直轴转动。圆盘115开有齿以帮助切割对准并进入接收区103的棉株。圆盘114、115安装在垂直轴120和121(图2和3)的下端，该两个垂直轴安装在架座66的前端。第一和第二相反旋转的喂入皮带124和125绕着圆柱形滚筒130被牵引，而圆柱形滚筒130与轴120固定并且随其一同转动，以便夹持并向后及向植行接收区域30内输送切割的棉株。如图所示，在传送带124和125之上，分别将交错着的圆筒形刷体134和135连接到的轴120和121的上端。当圆盘114和115在靠近地平面切割棉株时，在相反旋转的传送带之间推送着棉株，并帮助垂直地夹持棉株。

如图2所示，切割圆盘114和115、传送带124和125以及刷体(挠性轮元件)134和135均由连接在后驱动滚筒154和155上的液压马达144、145提供驱动，后驱动滚筒在靠近植行接收区30进入行作业组件20壳体的入口处接受并驱动传送带124和125。一个传统的液压系统(没有显示出)驱动着马达144和145，使其以基本相同的速度驱动传送带124和125，该液压系统包括通过一个控制阀和一根软管158连接的、收获机10上的压力液压流体源。传送带124、125又转而驱动位于前面的割刀114、115以及刷体134、135。也可以采用其它传统的驱动系统，包括由连接切刀和驱动滚筒的链进行驱动。所示的传送带上带有半圆形的凸起125a，该凸起有助于夹持并把握住靠近地面棉株的下部。从棉株偏离第一植行的地方到接收第一植行的植行作业组件20壳体的开口处，传送带124和125连续地延伸。一个缩短的收集器162从安装植行作业组件20一侧向前延伸到传送带125的尾部，以便在进入植行作业组件之前，帮助引导被切断的棉株并扶直未切割的棉株植行。

如图3所示，带有四个植行作业组件20的收获机有用于收获横向间隔为x的植行的植行接收区30，这种收获机适应于收获八行间隔为x/2的植行。图1显示了一个十二植行的收获机。切割和传送结构60的棉株接收区103对准区域30之间的植行。调整各扇形板110使棉株收集器102对准前后方向。当操作者驱动收获机械10在田地上向前运动时，经过收集器102之间的棉株的下部被旋转圆盘114、115切断，同时刷体134、135帮助把持棉株的上部，并且将棉株导向运动的传送带124、125之间。该传送带将切断的棉株把持在直立的位置，并且将其导入进入相应植行接收区30内的站立植行中。收集器32和162引导站立植行以及与其交缠在一起的切断棉株一起进入植行作业组件20，以便从棉株上摘下棉花。

最好将传统的植行作业组件高度调节结构(没有显示出)连接到植行作业组件20上，以便保持作业组件20和结构60距地平面有一个适当的距离，从而使作物收获效率达到最大，同时避免与地面的过度接触。为了提高灵活性，如果支承件90带有一个用于相对于相应植行作业组件20独立地进行垂直调节的液压缸或类似的动力源结构(参见图1的90a)，就可以为使用中的结构60提供单独的高度控制调节。通过提供一个滑板(图2的60a)或其它如架座66上车轮那样的接地装置，并为支承件90提供伸缩动作或为控制液压缸提供一个浮动位置，就可以使结构随地形仿形。要使区域103与偏离进入植行接收区30的植行的棉株对准，特别是当偏离棉株相对于植行的更零散地间隔分布时尤其如此，这就需要结构60能够在行进中自动进行横向位置的调节。为此可将连接件84用液压缸或其它类似动力源(参见图3中的84a)的结构替代，并将其连接到一个邻近植行接收区103的植行寻找器上。参考标题为“车辆操纵控制系统”的美国专利No.5,307,611可见到一个植行寻找器的例子。为了将如图1所示的十二植行收获机转变成为传统的六植行收获机，以及将如图3所示的八植行收获机转变成为传统的四植行收获机，可使结构60向上绕枢轴运动到一个直立的存放位置。带有连接到结构60上的软管的独立液压系统为上述的高度或间隔调节以及存放性能提供了必要的灵活性。

很明显可以有多种变形而不脱离本发明从属权利要求所限定的范围。

Claims (27)

1.一种棉花收获机械的植行作业组件，适用于以行种植的棉田上向前移动，包括：

一个具有前后延伸的植行接收区的植行作业组件壳体，该植行接收区用于接收一个第一植行棉株；

由该壳体携带的、邻近该植行接收区的收获结构，用于从该第一植行棉株上取下棉花；

其特征在于，还包括连接到该植行作业组件壳体上并在壳体外面延伸的棉株传送结构，棉株传送结构包括一个棉株切割装置和一个传送装置，该棉株切割装置用于切割偏离第一植行的棉株，该传送装置在植行接收区前端把切下的棉株移进第一植行中；

其中所述棉株传送结构包括一个以枢轴的形式连接到该壳体上的支架；

其中壳体包括一个邻近植行接收区前端的枢轴区，并且，支架由该枢轴支承；传送结构还包括抓住偏离第一植行的棉株下部的第一和第二传送带。

2.根据权利要求1所述的植行作业组件，其中所述棉株传送结构相对该壳体可横向调节，以适应第一和第二行棉株之间的不同间距。

3.根据权利要求1所述的植行作业组件，其中棉株传送结构包括一个切刀和一个环形传送带元件，该切刀适于在接近地平面的地方切割棉株，该环形传送带元件适于约束切下棉株的下部分，并将该切下的棉株以直立状态向接收区的前端移动。

4.根据权利要求1所述的植行作业组件，其中该支架可绕垂直轴线转动，以便适用于该第一和第二植行之间的不同间距。

5.根据权利要求1所述的植行作业组件，其中支架可绕一个具有一个基本水平组件的轴转动，支架相对壳体可独立调节，以便为支架提供地形仿形能力，并能够进入壳体的上方和附近的区域。

6.根据权利要求1所述的植行作业组件，其中包括一个从邻近植行接收区一侧的壳体向前延伸着的茎杆提升器，其中棉株传送结构由壳体在所说的植行接收区一侧上支承，并且，该棉株传送结构还包括抓住棉株下部的对置传送带。

7.根据权利要求3所述的植行作业组件，其中环状传送带元件包括一个带有多个突起的传送带，以便对靠近地面的棉株的下部进行支承，该传送带从偏离第一植行的棉株所在处延伸到第一植行。

8.根据权利要求1所述的植行作业组件，其中传送装置包括一个带有突起的传送带结构，该突起可抓住靠近地面切下的棉株。

9.一种收获直立棉株的方法，该方法包括：

支承步骤：支承一个植行收获作业组件，该组件带有一个位于可移动支架上的植行接收开口；

连接步骤：在植行接收开口一侧连接一个收集元件，并且使该收集元件从收获作业组件向前和向外延伸；

移动步骤：使植行收获作业组件向前移动通过棉花，这样第一植行的棉株进入植行接收区，以便由作业组件进行收获；

切断步骤：切断靠近第一棉株植行的棉株；

驱动步骤：驱动收集元件，当第一棉株植行进入植行接收区时，将切断的棉株移入第一棉株植行中。

10.根据权利要求9所述的方法，其中连接步骤包括将收集元件可移动地安装到植行收获作业组件上，并且从该组件处向外调节收集元件，使其对准靠近第一棉株植行的棉株。

11.根据权利要求9所述的方法，其中连接步骤包括可移动地将收集元件支承在植行收获作业组件上，并且在保持将收集元件支承在植行收获作业组件上的同时，使收集元件相对于植行收获作业组件运动，并进入该植行收获作业组件。

12.根据权利要求9所述的方法，其中连接步骤包括，从植行接收开口处，让一个传送带向外延伸到靠近第一棉株植行的棉株的位置，并且在切割步骤时，用该传送带把握住这些棉株的下部。

13.根据权利要求12所述的方法，其中切断步骤包括转动一个与棉株下部接触的圆盘。

14.根据权利要求12所述的方法，包括在棉株被切断和移入第一植行时，由传送带持续地抓住棉株的下部。

15.根据权利要求12所述的方法，包括转动一个在传送带之上的挠性轮元件，从而在切割步骤帮助棉株处于直立状态。

16.根据权利要求13的方法，其中驱动步骤包括将传送带连接到一个液压驱动器上，还包括用该液压驱动器转动圆盘的步骤。

17.根据权利要求9的方法，包括将摘锭滚筒结构支承到植行接收区一侧的步骤，并且其中的连接步骤包括将该收集元件连接到植行接收区一侧上。

18.根据权利要求9所述的方法，其中切断步骤包括转动一对交错的切刀元件，并且移动在旋转切刀元件之间的棉株的下部。

19.根据权利要求18所述的方法，其中切断步骤包括从棉株相对的一侧，支承处于转动切刀元件之上的那一部分棉株。

20.根据权利要求14所述的方法，其中持续抓住棉株下部包括将该下部限定在两移动传送带之间。

21.根据权利要求10所述的方法，其中调节收集元件包括在一个对准范围内调节该元件，以便收获距第一植行棉株的间隔为15到30英寸的棉株。

22.根据权利要求10所述的方法，其中调节收集元件包括在接收区一侧提供一个可调的棉株收集器，根据收集元件的向外的调节来调节该收集器，以便将该收集器对准前进方向。

23.一种棉花收获机械的收获组件，适于在种植棉花的地面上向前移动，包括：

一个具有前后延伸接收区的植行作业组件壳体，该接收区用于接收第一植行的棉株；

由该壳体携带的、靠近接收区的收获结构，该收获结构从第一植行的棉株上取下棉花；

其特征在于，还包括：

在壳体外面延伸的棉株传送结构，用于将偏离第一植行的棉株移入第一植行的棉株中，该棉株传送结构相对于接收区横向可调；和

一个可调的棉株收集器，该收集器与传送结构连接，并且当传送结构横向调节时，该收集器对准偏离第一植行的棉株；

其中棉株传送结构以枢轴的形式与壳体连接，以便绕一个垂直轴转动，其中当传送结构绕该垂直轴转动时，可调棉株收集器的角度可以变化，以便使传送结构象预先选定的那样对准前进方向。

24.根据权利要求23所述的收获组件，其中棉株传送结构可绕一个横向延伸的轴转动，这样可相对于壳体调节棉株传送结构的高度。

25.根据权利要求24的收获组件，包括马达结构，该马达结构用于使棉株接收结构绕横向延伸的轴相对于壳体垂直地转动。

26.根据权利要求23所述的收获组件，包括连接在棉株传送结构上的马达结构，以便使棉株传送结构在行进中可相对于接收区进行调节。

27.根据权利要求26所述的收获组件，其中棉株传送结构包括一个柔性地连接到植行作业组件壳体上的独立液压驱动装置。

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