CN102625652B - 联合收割机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种联合收割机(10)，包括风扇装置(26)，该风扇装置用于产生通过清洁装置(24)的空气流，以便使得谷壳与谷粒分离。风扇装置包括多个风扇组件(35)，用于产生相互间隔开的空气子气流。清洁装置包括位于两个相邻空气子气流之间的辅助空气进口以及用于在辅助空气进口(50)附近使得各空气子气流的通道变狭窄的装置(52)。变狭窄的装置由于文氏管效应产生更低压力区域(L)。该更低压力区域将空气直接从外部环境通过辅助空气进口吸入空气流中，从而降低子气流的横向分量，并提供通过清洁装置的更均匀空气流。

Description

联合收割机

技术领域

本发明涉及联合收割机，特别是涉及它的谷粒清洁部分，该谷粒清洁部分在脱粒装置的下游。

背景技术

几十年来，农场主已经使用自推进联合收割机来收割很大范围的农作物，包括谷类、玉米和油籽油菜。通常，联合收割机切割农作物，使得谷粒从农作物上脱粒，将谷粒与禾杆分离，并在储存于车载储罐内之前清洁该谷粒。禾杆和农作物残余部分从机器的后部喷出。用于清洁谷粒的井设立装置包括使得谷粒落在往复运动筛网上，且与引导空气流横过筛网的顶表面相组合。谷粒通过筛网，同时较轻的农作物残余部分或者谷壳将由大致水平方向的空气流带走和排出。通常，空气流的速度控制成使得操作人员能够对于所有农作物和操作状态都能够在并不将谷粒吹出机器的情况下排出谷壳。

在早期的机器中，空气流通常通过横向流动风扇来产生，该横向流动风扇横过机器的宽度延伸，并包括多个叶轮叶片，这些叶轮叶片支承为用于在大致柱形风扇壳体内环绕旋转轴线旋转，该大致柱形风扇壳体包括在各轴向端部处的空气进口。因此，空气从周围环境中沿轴向方向从各端部吸入，并通过叶轮叶片而径向推入清洁装置的壳体内，以便提供流过筛网的空气流。由于这种横向风扇结构的有限宽度，排出空气流的速度型面沿横向方向并不均匀，其中，靠近风扇外边缘的空气流速远远大于靠近中心处的空气流速。横过筛网的这种非均匀空气流型面不利于机器的操作，因为不能设置横过筛网宽度的恒定空气速度，因此需要操作人员在高效操作和谷粒损失之间进行折中。

为了产生更均匀的空气流分布，单横向风扇联合收割机的制造商已经将单个风扇分成共用公共旋转轴线的多个轴向对齐风扇组件。各风扇组件通过在风扇壳体中的、在各组件之间的中断来轴向间隔开。在风扇组件之间的各间隙提供了空气进口，以便允许空气进入所有风扇组件的各端。提供中间空气进口减少了在各风扇组件的轴向中心和空气进口之间的距离，从而增加了空气流速型面的均匀性。

尽管通过将风扇分成多个组件而进行了改进，但是由于在相邻风扇组件之间引入的间隔而引起了其它问题。各风扇组件将子空气流送入清洁装置中。在相邻风扇组件之间的间隔形成紧接在下游并与在组件之间的间隔对齐的死区。

在更下游处，子气流交汇，且由于气动力，低速区域形成于外边缘处，从而形成与布置在更上游处的死区纵向对齐的增加速度区域。不规则的空气流速型面降低了清洁装置的效率，同时需要操作人员如上述进行折中。由于布置在上游的分离装置的新近发展(该分离装置能够供给非常高的农作物流量)，该问题变得复杂。在清洁装置中的不充分性能成为整个收割机的瓶颈，其中，改进的分离装置不能用于最大效果。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种具有改进清洁装置的联合收割机，该清洁装置有更均匀的空气流速型面。

根据本发明，提供了一种联合收割机，它包括风扇装置，该风扇装置用于产生通过清洁装置的空气流，用于使得谷壳与谷粒分离，该风扇装置包括多个风扇组件，用于产生相互间隔开的空气子气流，其中，清洁装置包括位于两个相邻空气子气流之间的辅助空气进口以及用于在辅助空气进口附近使得各空气子气流的通道变狭窄的装置，以便产生更低压力区域，该更低压力区域将空气直接从外部环境通过辅助空气进口吸入空气流中。

本发明人惊讶地发现，在死区附近引入直接空气源与使得用于各空气子气流的通道变狭窄的装置组合将明显提高空气流速型面的横向均匀性。文氏管效应用于直接从外部环境吸入空气，即不经过风扇装置，从而降低了来自各子气流的空气流的横向分量，从而有效产生更准直的总体空气流。再有，这增加了空气流速型面在更下游处的横向均匀性。这种改进使得操作人员能够有利地使用更高风扇速度，而没有谷粒在峰值速度区域中损失的危险。还有，增加的风扇速度允许增加农作物流量，从而能够最大效果地利用在更上游处的任何改进分离装置。

各风扇组件可以包括多个叶轮，这些叶轮支承为在大致柱形风扇壳体内绕旋转轴线旋转，该大致柱形风扇壳体包括在各轴向端部处的空气进口。优选是，旋转轴在清洁装置上游的位置中彼此相对轴向对齐。在优选结构中，旋转轴横过收割机的宽度基本横向对齐，这样，当径向排出时，空气流继续相对于收割机的正常运行方向沿大致纵向方向通过清洁装置。优选是，相邻风扇壳体轴向间隔开，以便允许空气吸入各风扇组件的两个轴向端。各风扇组件通常沿大致轴向方向从环境吸入空气，并沿大致径向方向将空气排出至清洁装置中。

优选是，清洁装置包括振动筛网，该振动筛网基本水平，并用于使得谷壳与谷粒分离，该谷壳和谷粒都在农作物流中朝着筛网跌落，且空气流在筛网上面通过，以便在谷壳到达筛网之前向后吹该谷壳。

优选是，辅助空气进口包括形成于清洁装置基部中的孔。这样的装置只需要对已知的联合收割机进行简单变化，其中，只要将孔切入清洁装置壳体的现有基部中。清洁装置还可以包括在相邻子气流之间的一对垂直板，该对垂直板向后收敛，板位于孔的各侧，且各自包括相应通气孔，以便允许空气从孔通入各子气流中。

优选是，用于使得各空气子气流的通道变狭窄的装置包括文氏管导流板，该文氏管导流板基本竖直，并沿向后方向减小各子气流的横向宽度。优选是，导流板提供了用于使得各子气流的通道变狭窄的简单机构，从而由于文氏管效应而产生合适的更低压力区域。可以设想，可选装置可以用于使得子气流通道变狭窄，以便利用文氏管效应。

在优选结构中，联合收割机包括两个或三个风扇组件以及在相邻对风扇组件之间的辅助空气进口。各空气进口有与它相关联的一组相应的文氏管导流板。提供三个轴向对齐风扇组件将形成两个死区，根据本发明，这两个死区有相关联的辅助空气进口。也可以设想，风扇装置可以包括四个或者甚至更多风扇组件。

清洁装置还包括在风扇装置下游的至少一个横向偏转器板，以便竖直引导从该风扇装置排出的空气流。有利的是，这使得操作人员能够精细调节排出空气流的型面，特别是空气流引入清洁装置中的高度。

附图说明

通过下面参考附图对特殊实施例的说明，将清楚本发明的其它优点，附图中：

图1是穿过联合收割机的一部分的剖视图；

图2是穿过根据本发明的风扇装置和清洁装置的剖视图；

图3是图2的风扇装置和清洁装置的一部分的底侧等距视图，表示了穿过左手侧风扇组件的剖面；

图4是图3中所示装置的上部等距视图；

图5是图2的风扇装置和清洁装置的一部分的平面图；以及

图6是图2的风扇装置和清洁装置的平面图。

具体实施方式

在阅读下面的说明书时，应当知道，术语纵向和横向是相对于联合收割机的正常行驶方向。换句话说，术语纵向等效于前后方向，而术语横向等效于横向方向或左右方向。而且，术语轴向和径向是相对于旋转体例如轴，其中，轴向等效于沿旋转轴线的方向，而径向等效于与旋转轴线垂直的方向。

参考图1，联合收割机10包括收割台(未示出)，该收割台在收割机10驾驶经过田地时切割农作物。农作物通过提升机(也未示出)传送至脱粒鼓(总体表示为12)。脱粒鼓12在鼓壳体14内在横向轴13上旋转。脱离杆15使得谷粒从各植物的头部脱粒，且一部分谷粒落在往复运动谷粒盘16上。其余的谷粒和大部分农作物通过横向传递滚筒17、18而向后传送至分离装置(总体表示为19)中。

所示的分离装置包括5组禾杆步进器20，各组通常包括横过联合收割机10的宽度并排布置的6个禾杆步进器元件。倾斜的禾杆步进器20振荡，以便向后传送农作物，其中，该运动使得谷粒通过各禾杆步进器20的基部中的孔跌落。禾杆通过机器而从联合收割机10排出，如箭头22所示。通过禾杆步进器20跌落的谷粒由倾斜的谷粒盘23来收集，该谷粒盘23通过重力而使得谷粒沿向前方向运动至谷粒盘16上。

尽管分离装置19表示为包括一系列禾杆步进器20，但是本发明同样可用于具有基于轴向流分离原理的分离器装置(其中，轴向转子用于使得谷粒与禾杆分离)的联合收割机。

收集的谷粒通过谷粒盘16的振荡运动而向后传送至清洁靴(总体表示为24)中。谷粒成瀑布状从盘16的后部落至第一上部筛网25的表面上。风扇装置(总体表示为26)产生空气流，该空气流穿过上部筛网25，以便从机器的后部推动禾杆和谷壳(由箭头27表示)。谷粒通过上部筛网25而跌落在下部精细筛网28上。类似的，风扇装置26供给空气流通过下部筛网28，因此向后带走谷壳和禾杆残余物。将穿过下部筛网28跌落的谷粒收集在谷粒盘29上，并通过螺旋传送器31和提升机32传送给谷粒储罐30。

从下部筛网28的后部跌落的谷壳和禾杆残余物在被送回至农作物流中之前向前传送给螺旋传送器33和传送至再脱粒机构(未示出)上，以便重新清洁。

本发明涉及风扇装置26，特别是涉及穿过下部筛网28和上部筛网25的空气流的产生。

风扇装置26包括一对风扇组件35，该对风扇组件35并排布置，并共用公共横向轴36。横向风扇轴36由固定在联合收割机的框架上的轴承37来支承。各风扇组件35包括一组叶轮叶片，该组叶轮叶片通过各对辐板39而支承在风扇轴36上。叶轮叶片38的大致柱形扫过包迹的圆周表面由横过机器宽度延伸的风扇壳体40来覆盖。风扇壳体40在它的后侧开口，以便使得由叶轮叶片38产生的空气流能够通入清洁靴24的壳体42中。而且，风扇壳体40的底侧在两个风扇组件35之间的区域中并不连续，从而提供了中间空气进口44。

风扇轴36由皮带和滑轮***(未示出)来驱动，这使得空气在风扇壳体40的各端吸入和通过中间间隙44吸入。各风扇组件35将各子气流径向向后推入清洁靴24中。

一对竖直板46恰好在风扇壳体40的下游固定在清洁靴24的基部48上，并沿向后方向收敛，以便相互固定。竖直板46用于确定各子气流的通道的边界。中心竖直叶片49固定在竖直板46的收敛点上，并用于保持在两个子气流之间分离。

参考图3，三角形孔50恰好在风扇装置26的后面且在竖直板46之间形成于清洁靴48的基部中。

竖直导流板52恰好位于各风扇组件35的下游，并用于在中间间隙44附近在边缘处沿横向方向使得各子气流的通道变狭窄。如图5中所示，通道的变狭窄将由于文氏管效应(其中，迫使子气流绕过导流板52)而产生更高速度区域H。该更高速度区域H降低附近的压力，并产生较低压力区域L。较低压力区域L用于通过辅助孔50直接从环境吸入空气，如箭头55所示。该效果在两个风扇组件35之间的区域中在左侧和右侧是镜像的。

辅助空气进口50和导流板52的组合利用文氏管效应来提供横过清洁靴24的宽度和深度更均匀的空气流速型面。在由各风扇组件35产生的两个子气流之间引入直接空气源将用于减小子气流方向的任何横向分量，其中，当没有辅助空气源时，两个子气流将在清洁靴24内的较深处汇聚，从而产生不希望的峰和谷。流过清洁靴24的准直空气流将使得操作人员能够在更高风扇速度下更灵活地操作，从而提高清洁靴24的生产率，因此提高整个联合收割机的生产率。

通过阅读本说明书，本领域技术人员将清楚其它变化形式。这些变化形式可以包括在联合收割机和部件的领域中已知的其它特征，且这些特征可以代替或者附加这里所述的特征来使用。

Claims (12)

1.一种联合收割机，包括风扇装置，该风扇装置用于产生通过清洁装置的空气流，以便使得谷壳与谷粒分离，该风扇装置包括多个风扇组件，用于产生相互间隔开的空气子气流，该空气子气流在下游汇聚在清洁装置内，其中，清洁装置包括位于两个相邻空气子气流之间的辅助空气进口以及用于在辅助空气进口附近使得各空气子气流的通道变狭窄的装置，以便产生较低压力区域，该较低压力区域将空气直接从外部环境通过辅助空气进口吸入空气流中。

2.根据权利要求1所述的联合收割机，其中：各风扇组件包括多个叶轮，这些叶轮支承为在大致柱形风扇壳体内绕旋转轴线旋转，该大致柱形风扇壳体包括在各轴向端部处的空气进口。

3.根据权利要求2所述的联合收割机，其中：各旋转轴在清洁装置的上游基本彼此相对轴向对齐。

4.根据权利要求2或3所述的联合收割机，其中：旋转轴横过收割机的宽度基本横向对齐，且空气流大致纵向地通过清洁装置。

5.根据权利要求2或3所述的联合收割机，其中：各风扇壳体轴向间隔开，以便允许空气吸入各风扇组件的两个轴向端。

6.根据权利要求2或3所述的联合收割机，其中：各风扇组件沿大致轴向方向从环境吸入空气，并沿大致径向方向将空气排出至清洁装置中。

7.根据权利要求1或2或3所述的联合收割机，其中：清洁装置包括振动筛网，该振动筛网基本水平，并用于使得谷壳与谷粒分离，该谷壳和谷粒都在农作物流中朝着筛网跌落，且空气流在筛网上面通过，以便在谷壳到达筛网之前向后吹该谷壳。

8.根据权利要求1或2或3所述的联合收割机，其中：辅助空气进口包括形成于清洁装置基部中的孔。

9.根据权利要求8所述的联合收割机，其中：清洁装置还包括在相邻子气流之间的一对竖直板，该对竖直板向后收敛，板位于孔的各侧，且各自包括相应的通气孔，以便允许空气从孔通入相应的子气流中。

10.根据权利要求1或2或3所述的联合收割机，其中：用于使得各空气子气流的通道变狭窄的装置包括导流板，该导流板基本竖直，并向后减小各子气流的横向宽度。

11.根据权利要求1或2或3所述的联合收割机，包括：三个风扇组件以及在相邻对风扇组件之间的辅助空气进口，各空气进口有与各空气进口相关联的一组相应的文氏管导流板。

12.根据权利要求1或2或3所述的联合收割机，其中：清洁装置还包括在风扇装置下游的至少一个横向偏转器板，以便竖直引导从该风扇装置排出的空气流。