CN104168756B - 具有带早期清理谷物排出的清理***的收割机 - Google Patents

具有带早期清理谷物排出的清理***的收割机 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于谷物收割机的清理谷物排出装置，该谷物收割机具有脱粒***，该脱粒***被构造成将通过收割机收割的谷物与作物残留物分离，并且将谷物流引导到设置在收割机中的清理***，该清理***包括至少两个滤网，这些滤网被设置和构造成用以顺序地清理谷物。排出装置被设置成用以接纳来自第一个滤网的清理谷物流的一部分，并且被构造成将接纳的清理谷物排出离开清理***。排出装置可以包括传送器，该传送器被设置成用以将排出的谷物直接引导到期望的位置，例如收割机上的清理谷物接纳***。排出装置还可以位于滤网的空气流动路径中，以改善操作和MOG移除。

Description

具有带早期清理谷物排出的清理***的收割机
本申请要求2011年8月22提交的美国临时申请No.61/575,486的优先权。
技术领域
本发明整体涉及谷物收割机，更具体地，该谷物收割机具有清理***，该清理***具有用于将谷物从正在清理的流移除的早期清理谷物排出装置，以有效地增加清理能力，而不增加清理***的滤网的面积或尺寸。
背景技术
2011年8月22提交的美国临时申请No.61/575,486的公开在这里以引用的方式全文并入本文中。
通常对于收割机顾客和操作者而言期望的是，它们的收割机具有增加的容量和产量。然而，底盘构造限制了能够获得的用于增加清理滤网尺寸的面积。增加宽度通常是增加筛网尺寸的最早期的方式。然而，许多行政区域限制了整体车辆宽度和重量，这对能够增加的程度进行了限制。另外，由于动力传动系的能力而使得成本也成为约束。
增加产量的另一个渠道是减少除谷物或MOG之外到达清理***的其它物质，这称为预分离。然而，这种方法对于某些谷物和收割条件存在限制，例如当谷物的最终速度与MOG的最终速度之间的差最大时最高效。另一个限制在于，增加预分离增大了该过程所需的空间，并且这个空间必须来自于其它的***，例如用于将谷物与较大MOG分离的脱粒或分离***。
联合收割机的清理***通常包括至少一个风扇，风扇能够操作以用于将空气流向上和向后引导穿过至少两个滤网，从而在至少一个运动平面中往复地运动。这种一般的构造提供风选作用，以将较低密度的MOG与较高密度的谷物机械地和气动地分离。更具体地，许多已知的收割机使用风扇和分离管道，以将空气流引导穿过前预清理管道而引导到具有用于移除某些MOG的第一或预滤网的谷物泻落区域，并且穿过第二或后管道而引导到主清理滤网，该主清理滤网包括第一或上部滤网或筛选器以及第二或下部清理滤网，所有的清理谷物在途中穿过该清理滤网而传递到保持箱或其它容器。
所要追求的是针对已知的清理***构造增加谷物处理能力的方式，其不需要来自其它***的空间，不会显著增加清理***尺寸，并且克服上述缺陷和限制中的一种或多种。
发明内容
本发明公开了一种谷物收割机，其具有清理谷物排出装置，其针对已知的清理***构造提供增加的谷物处理能力，不需要来自其它***的空间或者仅仅需要最小的空间，不会显著增加清理***尺寸，并且克服上述缺陷和限制中的一种或多种。
根据本发明的优选方面，谷物收割机具有脱粒***，该脱粒***被构造成将通过收割机收割的谷物与作物残留物分离，并且将谷物流引导到设置在收割机中的清理***，该清理***包括至少两个滤网，这些滤网被设置和构造成用以顺序地清理谷物。在至少一个位置或区域处，第一个滤网将充分清理谷物，而不需要额外穿过第二滤网或由第二个滤网清理。清理谷物排出装置被设置和构造成用以接纳来自第一个滤网的被充分清理的谷物的全部或一部分，并且将所接纳的清理的谷物的部分从清理***排出。排出装置可以是无源的且仅仅经由重力作用移除所接纳的清理谷物，或者可以是完全地或部分地有源的，使用动力装置以用于某些或全部谷物的传送。
根据具体应用的期望或要求，所涉及的两个滤网可以包括预滤网和筛选或上部滤网，或者筛选滤网和下部清理滤网，从而并不限于清理***的第一滤网。同样，根据具体应用的期望或要求，在相对于清理***的合适期望位置处，可以采用多于一个的谷物排出装置。作为非限制性例子，可以在相同滤网之间的不同位置处采用额外的排出装置；或者可以在不同的滤网之间采用排出装置，例如在预滤网和筛选或上部滤网之间，以及在筛选滤网和下部清理滤网之间，根据期望或需要而针对具体应用获得期望的清理谷物排出。
根据本发明的另一个优选方面，清理***包括：至少一个风扇，其被构造成和可操作成用以引导空气流穿过滤网且穿过滤网之间的空间；以及谷物排出装置，其在上游位置处设置在该空间中或该空间之前。这已经发现是有利的，原因是其在滤网的更加下游的区域中增加了空气流的浓度，也就是，对于大多数应用而言沿着滤网更加向后，以具有较佳的清理效果。
根据本发明的另一个优选方面，收割机具有：清理谷物接纳***，其被构造成和可操作成用以通过序列中的最后一个滤网接纳清理的谷物流；以及排出装置，其被构造成用以将排出的谷物引导到清理谷物接纳***。更优选地，清理谷物接纳***包括清理谷物传送器，在与通过最后一个滤网清理的谷物的入口不同的位置处，优选地在该位置下游，排出装置将排出的谷物沉积在清理谷物传送器中，以避免清理谷物接纳***过载。
排出装置（如果使用）的有源或动力的谷物移动或传送功能可以包括传送器，例如螺旋传送器、带传送器、气动式传送器或其它类型的传送器中的一种或多种，传送器被构造成和可操作成用以针对具体应用以要求的速率和体积排出谷物。然后，重力或另一种传送器可以用来将谷物传送到期望的位置，例如清理谷物接纳***、清理谷物箱或单独的装置，例如附属的谷物保持拖车、小车或类似物。
作为一个优点，清理***的产量和通过量已经被发现增加了大约排出的谷物的量，这将清理***的容量有效地增加了大约这个量。在空气流中的更加上游的位置处较早地将清理谷物从滤网之间的流中排出或移除的优点在于，处于装置下方的滤网的区域接纳较少的谷物且饱和度较小，并且排出装置下游的滤网的区域较少地堵塞空气流，从而改善了清理和空气流运载较轻的MOG离开的能力。
附图说明
图1为结合有根据本发明的清理谷物排出装置的代表性谷物收割机的侧视图；
图2为用于图1所示的代表性现有技术的收割机的脱粒***和清理***的简化局部内部侧视图，示出为没有谷物清理排出装置，箭头示出了现有技术***的操作；
图3为图2的现有技术***的放大简化局部侧视图，箭头示出了其操作；
图4为图2的现有技术设备的放大简化局部内部侧视图，以示出了操作的箭头示出了谷物和MOG；
图5为图2的现有技术***的放大示意性端视图，箭头示出了其操作；
图6为图1的收割机的脱粒***和清理***的简化局部内部侧视图，具有清理谷物排出装置，并且箭头示出了其操作；
图7为图6的***的放大简化局部侧视图，箭头示出了其操作；以及
图8为图6的***的放大示意性端视图，箭头示出了操作。
具体实施方式
现在参考附图，示出了代表性的联合收割机20，其包括根据本发明构造和操作的清理谷物排出装置22。联合收割机20非发明方面是常规的、众所周知的构造和操作，收割机20代表用于谷物的各种各样的联合收割机，谷物为例如但不限于小麦和其它禾本科植物、玉米和诸如大豆的豆类。总体上，收割机20是自推进车辆，具有承载作物切割收割台26的前端部24，该收割台能够操作成用以当收割机20沿向前的方向（如箭头F所示）移动时从地面切断植物。收割台26被构造成和可操作成用以收集切割的作物，并且将它们引导到收割机的进给器28中。然后，进给器28将切割的作物传送到处于收割机20的壳体32内的脱粒***30。
另外参考图2，其示出了现有技术构造的收割机20的操作，不具有本发明的清理谷物排出装置22，脱粒***30以众所周知的方式被构造成和可操作成用以将作物的谷物与其它植物物质或MOG分离。基本上，脱粒***30进行操作，以形成作物物质垫，并使其穿过旋转转子34和穿孔凹部36之间的狭窄间隙，以将谷物与较大部分的MOG脱粒或分离，MOG为例如茎干、梗、叶、豆荚和植物碎片，使得谷物流将通过凹部36的穿孔从***30排出，大致如多个图中的箭头G所示。谷物流G将包括某些较小成分的MOG，这些MOG期望通过清理***38从谷物中清理出去，该清理***也大致在脱粒***30下方位于壳体32中。在这里，应该指出的是，收割机20示出为较大容量的机器，被构造成用以处理最大量的谷物通过量。
另外参考图3至5，其也示出了现有技术构造的收割机20，不具有清理谷物排出装置22，谷物流G将在重力作用下从脱粒***30下落到清理***38。清理***38具有至少两个滤网，这些滤网可操作成用以从谷物流G清理剩余的杂质，也就是较小成分或颗粒的MOG，由箭头M表示，并且将清理的谷物引导（由箭头CG表示）到位于清理***38下方的清理谷物接纳***40，以进行收集并且传递到清理谷物箱或其它位置。
收割机20包括清理风扇42，该清理风扇设置在清理***38的前下方，被构造成和可操作成用以生成空气流且将空气流向上和向后引导（如箭头AF所示）到清理***38，以从壳体32向后运送MOG M。在这里，如通常的较大收割机一样，清理***38示出为三个滤网顺序布置，包括最上部预滤网44、上部或筛选滤网46以及下部清理滤网48。滤网44、46和48以下降的顺序布置，使得谷物流G将首先传递到预滤网44上，该预滤网能够筛选和清理谷物的至少一部分，这部分将落向清理滤网48的前部区域。如果谷物体积大，那么额外的谷物穿过滤网44的后端并且落到筛选滤网46而被该滤网清理，从而有效地绕过滤网44。然后，被滤网44和/或滤网46清理的谷物将落向滤网48以用于进一步清理。在穿过至少两个滤网且由该至少两个滤网清理之后，由箭头CG表示的清理的谷物流将落到清理谷物接纳***40。
由于脱粒***30的大容量、长度和前部位置，谷物传送盘50设置在脱粒***下方且大致沿着脱粒***的长度，以接纳流G的一部分，并且将该部分传送到最上部预滤网44。另外，筛选滤网46和清理滤网48并非完全沿竖向对准，从而第二谷物传送盘52设置在预滤网44的前端部下方，以捕集来自滤网的谷物流的一部分，并且将该部分引导到清理滤网48上，由此绕过筛选滤网46。
为了实现滤网44、46和48的清理作用，以及传送盘50和52的传送作用，每个都是利用合适的机构以众所周知的方式往复运动的（在这里是沿前后方向），该合适的机构为例如图5中的摇动驱动设备54。另外，每个滤网以众所周知的方式包括穿孔，以允许空气向上穿过、谷物向下穿过，这也是以众所周知的方式穿过的。壳体32内的空气流动路径56从风扇42延伸到滤网，并且由管道表面58包含，以提供向上穿过滤网的空气流，以及在滤网的顶部上方的空气流，从而以众所周知的方式运载MOG离开。第二谷物传送盘52设置在路径56中。
在操作中，如图4最佳地示出，已经观察到，预滤网44可以充分清理谷物，使得第二滤网的进一步清理是不必要的。还已经发现，直接处于滤网的前部区域下方的清理谷物接纳***44可能谷物过载，使得谷物中的一些可能不期望地沿着下部管道表面58向下流动，从而损坏和/或损失。因此，有利的是能够在清理***的更加前部的区域（例如预滤网44）中移除或排出清理的谷物中的一些，以减小其它区域上的载荷，由此增大用于谷物处理和清理的其它区域的容量，并且还经由行进到清理风扇而降低清理谷物接纳***过载和导致谷物损失的可能性。
再次参考图1且另外参考图6、7和8，通过增大在清理过程中较早地移除和排出清理的谷物的能力，本发明的清理谷物排出装置22提供期望的能力并且克服上述的问题。在这里，对于所示的收割机构造，已经发现，装置22设置在预滤网44的前部区域下方是有利的位置，并且允许将清理的谷物从清理***充分地排出到另一个位置。另外，装置22实施为有源或动力装置，包括通过驱动装置62旋转的螺旋传送器60，根据需要，该驱动装置可以是例如带、链、轴或马达驱动装置。螺旋传送器60位于面向上的盘或槽64中，该盘或槽沿侧向延伸滤网44的宽度，并且在这个实施例中延伸大约滤网长度的三分之一，以用于接纳被滤网的前部区域清理的谷物，同时允许剩下的谷物传递到另一个滤网上以用于额外的清理。装置22额外地沿侧向延伸超过滤网44，如区域66所示，而延伸到与清理谷物接纳***40连接的向下路径或斜槽68。螺旋传送器60能够操作成用以将落到斜槽64中的清理谷物传送到区域66，在该区域处其将通过重力落到清理谷物接纳***40。
审查关于清理谷物接纳***40的图8，来自清理***38的清理谷物落到直接处于清理***38的滤网下方的***40的第一区域70上。相比之下，可以看到，斜槽68在第二区域72处，在沿***40的流动方向的区域70下游递送由装置22排出的谷物。这是有利的，原因是其有助于避免***40在区域70中的过载以及谷物损耗和损坏的伴随问题。在这里，清理谷物接纳***40包括位于面向上的槽76中的螺旋传送器74，但是也可以采用其它传送器构造，例如带或气动式***。***40另外包括清理谷物升降器78，以用于接纳来自螺旋传送器74的清理谷物，并且将其运送到谷物箱80(图1)。另一个优点在于，明显的是，根据本发明的排出可以与清理***的滤网的任何组合相关联。
本发明的另一个优点在于，可以看到，排出装置22替代谷物传送盘52，并且用来将空气流AF分为流动到预滤网44和滤网46和48的有利的、更加集中的空气流，以用于方便滤网的期望的清理能力。
根据所有上述内容，对于本领域技术人员而言明显的是，已经示出和描述了一种新型的早期清理谷物排出装置，其提供期望的能力，并且克服如上所述的已知的问题和缺陷。然而，还应当明显的是，在本发明的原理和范围内，许多改变是可能的和能够想到的，包括在已经描述和示出以解释本发明的特性的细节、材料和部件布置方面。因此，虽然前述描述和讨论涉及本发明的某些优选实施例或元素，但是还应当理解，基于前述描述和讨论，在不脱离本发明的范围的情况下，本发明的概念可以容易地结合在其它实施例和构造中或者用于其它实施例和构造。因此，以下权利要求用来以所示的特定形式宽泛地保护本发明，并且不脱离本发明的精神和范围的所有改变、修改、变化以及其它用途和应用被认为由本发明所涵盖，本发明仅仅由以下的权利要求限制。

Claims (9)

1.一种谷物收割机(20)，其具有脱粒***(30)，该脱粒***被构造成用以将通过收割机收割的谷物与作物残留物(M)分离，并且将向下下落的谷物流引导到设置在收割机中的清理***(38)，该清理***包括至少两个滤网(44、46、48)，这些滤网被设置和构造成用以顺序地接纳和清理谷物流；
该谷物收割机(20)还包括：清理谷物接纳***(40)，该清理谷物接纳***被设置和构造成用以接纳来自滤网(44、46、48)中最后一个滤网(48)的谷物流；以及清理谷物排出装置(22)，该清理谷物排出装置被设置用以接纳直接来自滤网(44、46、48)中第一滤网(44)的谷物流的一部分，并且将从所述第一滤网(44)接纳的谷物流的部分排出，该清理谷物排出装置(22)包括
螺旋传送器(60)，该螺旋传送器设置在向上开口的槽或盘(64)中，并且被构造成用以将排出的谷物流引导到清理谷物接纳***(40)以绕过滤网(44、46、48)中的至少最后一个滤网(48)。
2.根据权利要求1所述的收割机，其中清理谷物排出装置(22)大致设置在滤网(44、46、48)中的第一滤网(44)下方的位置，以由此接纳清理的谷物流的一部分。
3.根据权利要求2所述的收割机，其中清理谷物排出装置(22)设置在滤网(44、46、48)中第一滤网(44)的前部部分的下方。
4.根据权利要求1所述的收割机，其中螺旋传送器(60)被构造成用以将排出的谷物流沉积在收割机(20)的清理谷物接纳***(40)的清理谷物传送器(74)中。
5.根据权利要求4所述的收割机，其中收割机(20)的清理谷物传送器(74)位于清理***(38)的下方。
6.根据权利要求4所述的收割机，其中清理谷物传送器(74)具有第一区域(70)，该第一区域定位成用以接纳来自滤网(44、46、48)中最后一个滤网(48)的谷物流，清理谷物排出装置(22)被构造成用以将排出的谷物流的部分引导到与第一区域(70)不同的第二区域(72)。
7.根据权利要求6所述的收割机，其中清理谷物传送器(74)被构造成用以沿预定方向传送由此被接纳的谷物流，清理谷物传送器(74)的第二区域(72)沿该预定方向处于第一区域(70)的下游。
8.根据前述权利要求中任一项所述的收割机，其中清理***(38)包括风扇(42)，该风扇被构造成用以沿着空气流动路径(56)将空气流(AF)向上引导穿过所述至少两个滤网(44、46、48)，清理谷物排出装置(22)设置在空气流动路径(56)中，以在滤网(44、46、48)中第一滤网(44)上方集中空气流(AF)的一部分。
9.根据权利要求8所述的收割机，其中该空气流动路径(56)延伸到滤网(44、46、48)中的第一滤网(44)上方的第一区域和滤网(44、46、48)中的第二滤网(46)上方的第二区域，该清理谷物排出装置被构造成用以在第一区域和第二区域上方集中空气流(AF)。
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