CN105592688B - 联合收割机中的谷物分离装置 - Google Patents

Abstract

这里提供了一种包括轴向旋转单元(24、25)的联合收割机(10)。该轴向分离装置包括至少一个转子(28)，该转子安装成用于在转子笼架(30)中旋转，并布置成沿螺旋通路从前端向后端传送农作物材料。转子(28)还可以用于使得农作物材料在分离之前脱粒。转子笼架(30)包括栅格(34)，用于使得分离的谷物在重力作用下通过它跌落。两个返回传送器(42、44)定位在栅格(34)下面，一个在另一个后面。布置在分离装置的前部部分下面的第一返回传送器(42)布置成捕获所述分离谷物的一部分，并使得捕获的谷物向前传送至第一前边缘(46)，谷物在重力作用下从该第一前边缘跌落至下面的谷物盘(60)的第一区域上。布置在分离装置的后部部分下面的第二返回传送器(44)布置成捕获所述分离谷物的一部分，并将捕获的谷物向前传送至第二前边缘(50)，谷物在重力作用下在位于第一区域后面的一定距离处从该第二前边缘跌落。谷物盘(60)用于使得收集的谷物沿向后方向传送至清洁单元(64)。

Description

联合收割机中的谷物分离装置

相关申请的交叉引用

本申请要求英国专利申请No.1319215.8的优先权，该英国专利申请的申请日为2013年10月31日，该文献整个被本文参引。

技术领域

本发明涉及联合收割机，特别是涉及返回传送装置，该返回传送装置用于捕获从分离装置跌落的谷物，并将捕获的谷物向前传送给清洁单元上游的谷物盘。

背景技术

几十年来，自推进联合收割机已经由农场主用于收割较大范围的农作物，包括谷类、玉米和油籽油菜。通常，联合收割机切割农作物材料、使得谷物从该农作物上脱粒、使得谷物与麦秆分离、以及在谷物储存至车载储罐内之前清洁该谷物。麦秆和农作物残余物从机器的后部排出。

WO-2012/095239公开了一种联合收割机，该联合收割机有混合类型的处理器，该处理器包括脱粒滚筒，该脱粒滚筒在一对轴向转子的上游在横向轴上旋转。将农作物流送入脱粒滚筒的前侧，并沿大致向后的方向在该脱粒滚筒的底侧周围切向传送。在该阶段分离的谷物和谷壳跌落至下面的谷物盘上，该谷物盘以震荡方式驱动，以便将谷物和谷壳向后传送至后边缘，谷物和谷壳在重力作用下从该后边缘跌落至清洁单元内。

来自脱粒处理的、农作物流的剩余部分从脱粒滚筒向后传送至分离装置中，该分离装置包括一对并排的转子，该对并排的转子以轴向方式操作，其中，农作物流沿螺旋通路从前向后传送。

在分离处理过程中，谷物和谷壳进一步从麦秆上除去，并在重力作用下通过栅格而跌落至底部的返回盘上，该返回盘将谷物和谷壳向前传送至前边缘，它在重力作用下从该前边缘跌落至谷物盘上。来自分离装置的麦秆副产品从联合收割机的后部排出。

在纯“轴向”类型的联合收割机中，省略普通的脱粒滚筒，脱粒和分离都由一个或多个轴向转子来执行。

大部分联合收割机的清洁单元根据公认的方法来操作，其中，从谷物盘倾泻的谷物和谷壳通过由风扇产生的空气流。空气流将更轻的谷壳和灰尘向后吹动至联合收割机外，同时更重的谷物在传送给谷物储罐之前跌落至一系列清洁筛上并通过该系列的清洁筛。

WO2012/095239公开了这样的认识，即，在清洁单元的上游在谷物盘上提高谷物层与除了谷物之外(MOG)的其它材料的分层将提高清洁处理的方法。更轻的材料趋向于至层的顶部，而谷物沉积在底部。当通过清洁空气流时，MOG更有效地从谷物层送走。

希望恰好在清洁单元的上游在谷物盘上提高农作物材料的分层。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供具有提高能力的联合收割机。

本发明的另一目的是恰好在清洁单元的上游在谷物盘上提高农作物材料的分层。

根据本发明，提供了一种联合收割机，该联合收割机包括轴向分离装置，该轴向分离装置有：至少一个转子，该转子安装成用于在转子笼架中旋转，并布置成沿螺旋通路从前端向后端传送农作物材料，转子笼架包括栅格，用于使得分离的谷物在重力作用下通过它跌落；第一返回传送器，该第一返回传送器布置在分离装置的前部部分下面，并布置成捕获所述分离谷物的一部分，使得捕获的谷物向前传送至第一前边缘，谷物在重力作用下从该第一前边缘跌落至下面的谷物盘的第一区域上，第二返回传送器，该第二返回传送器布置在分离装置的后部部分下面，并布置成捕获所述分离谷物的一部分，将捕获的谷物向前传送至第二前边缘，谷物在重力作用下在位于第一区域后面的一定距离处从该第二前边缘跌落，谷物盘用于使得收集的谷物沿向后方向传送至清洁单元。

通过提供两个返回传送器，谷物以两个分离流从分离装置来收集，各分离流在两个分开的位置处跌落在谷物盘(也可选择，称为分层盘)上。

本发明涉及这样的认识，即，从分离装置的第一区域排出的材料比通过后部区域跌落的材料更富含谷物。为了努力提高农作物材料在谷物盘上的分层，第一(最前侧)返回传送器优选是使得该富含谷物的混合物跌落成接近分层盘的前部，因此使得在清洁单元上游发生的分层最大化。

从分离装置的后部区域跌落的其余材料更富含MOG，并通过第二返回传送器来收集和在第一富含谷物的部分后面的位置处跌落。实际上，更富含MOG(或者更脏)的材料跌落在已经分层于盘上的、更清洁的富含谷物的材料上。因此，有利的是，双返回传送器提高了收集的谷物和MOG的分层。

第一和/或第二返回传送器可以包括相应的震荡返回盘，该震荡返回盘以已知方式与震荡驱动机构连接。也可选择，第一和/或第二返回传送器可以包括环形带结构。

分离装置可以包括一对轴向分离转子，该对轴向分离转子以并排关系布置。在这种情况下，第一和第二返回传送器各自优选是横过两个转子的排出宽度延伸。也可选择，分离装置可以包括多于两个或少于两个的轴向分离转子。

在优选结构中，第一返回传送器有后边缘，该后边缘处于谷物盘上面，因此，第一传送器的整个长度处于谷物盘上面。优选是，通过分离装置的栅格排出的全部材料由第一和第二谷物传送器中的一个来捕获，因此使得捕获的材料在用于分层的最佳位置处置于谷物盘上。

第二前边缘优选地布置在谷物盘的后边缘的前面，因此，由第二传送器传送的、相对富含MOG的材料跌落在谷物盘上的、富含谷物的层的顶表面上。因此，从谷物盘的后边缘跌落的材料层至少部分通过提供两个返回传送器来分层。

第二返回传送器优选为第一返回传送器的至少两倍长，更优选是三倍长。选择的尺寸可以由从分离装置的前部至后部的、排出的谷物-MOG型面来确定。本发明人认识到，由分离装置排出的大部分谷物在离前部相对较短的长度中跌落。这与更后面的其余长度相反，该其余长度尽管通常排出一部分谷物，但是排出的混合物具有明显更高的MOG含量。因此，最前侧的返回传送器优选是比最后侧的返回传送器更短，以便优化谷物盘上的分层。

附图说明

通过阅读下面参考附图对特定实施例的说明，将清楚本发明的其它优点，附图中：

图1是联合收割机的示意透视图；

图2是根据本发明实施例的联合收割机处理器和清洁单元的顶部-左侧-前部透视图；以及

图3是穿过图2的处理器和清洁单元的竖直剖视图。

具体实施方式

通过阅读下面的说明书，应当知道，术语“纵向”、“横向”、“前部”、“后部”、“向前”、“向后”、“前面”和“后面”是相对于联合收割机的正常运行方向而言。换句话说，术语“纵向”等同于前后方向，而术语“横向”等同于交叉方向或者左右方向。而且，术语“轴向”和“径向”是相对于旋转体，例如轴，其中，轴向是指沿旋转轴线的方向，而径向等同于与该旋转轴线垂直的方向。

参考图1，自推进联合收割机10包括收割台12，该收割台12在联合收割机驱动横过农作物田地时切割和收集一个条带的农作物。提升器部分14将农作物流从收割台12传送至中心处理装置内，该中心处理装置将在后面详细介绍，且在图1的视图中隐藏。与农作物流分离的清洁谷物收集在储罐中，该储罐通过卸载螺旋传送器16而周期性地排空至拖车(未示出)内，这里，表示在运输位置折叠的该卸载螺旋传送器。从农作物流剩余的残余材料或者除了谷物之外的材料(MOG)(例如麦秆和谷壳)从机器的后部排出，由箭头18表示。为了完全，联合收割机10包括驾驶室20。

下面详细介绍农作物处理装置22，如图2中所示，切割的农作物流通过送入轮(feed beater)26而从提升器14切向送入一对轴向的旋转单元24、25的前端内，当从图3的左侧看时，该送入轮26沿逆时针方向旋转。在送入轮26上的倾斜叶片用于将农作物流分成两个农作物流，这两个农作物流各自送入相应一个旋转单元24、25中。

左手侧旋转单元25包括转子28，该转子纵向安装，用于在转子笼架30内旋转。右手侧旋转单元24为相同结构，虽然为镜像。

各转子笼架30为基本柱形形状，并在前端处并置成过渡壳体32，该过渡壳体32用于将农作物材料从在送入轮26作用下的大致向后流动引导成环绕转子28的螺旋流动。笼架结构的下部部分提供了栅格34，分离的谷物和谷壳能够在重力作用下跌落通过该栅格34。

引导叶片36安装在笼架30的内表面上，以便在农作物材料环绕转子28时使得该农作物材料转变成向后方向。

转子28的前部区域28a包括纵向安装的纹杆38，该纹杆38与引导叶片36配合来使得农作物流脱粒。应当知道，图2中省略了右手侧笼架25的一部分，以便揭示转子28的细节。

在前部区域28a后面，后部区域28b包括多个竖立的指状件40，该指状件安装在转子芯上。指状件40执行使得谷物与麦秆分离的分离功能。

当农作物流从前向后通过时，旋转单元24、25对农作物流执行脱离和分离作用。与麦秆分离的谷物和谷壳在重力作用下跌落通过栅格34。

从旋转单元24、25跌落的材料由安装在转子笼架30下面的两个返回盘42、44中的一个来捕获。第一返回盘42横过双旋转单元24、25的排出宽度延伸，并定位成捕获来自分离装置的前部区域的材料。第一返回盘42的前边缘46向前延伸超过栅格34的前部34a。后边缘48处于沿转子28的前部区域28a或脱粒部分的中途点部分的下面。

第二返回盘44位于第一返回盘后面，并设置成捕获从旋转单元24、25跌落的材料的其余部分。因此，第二返回盘44比第一返回盘42明显更长。第二返回盘44的前边缘50定位在第一返回盘42的后边缘48附近，因此，从分离装置跌落的材料的绝大部分由一个返回盘捕获。不过，在第一返回盘42的后边缘48和第二返回盘44的前边缘50之间存在纵向间隙的结构仍然在本发明的范围内。

两个返回盘42、44沿材料流的方向向下倾斜，并以震荡方式驱动，如现在的联合收割机的普通返回盘。因此，收集的材料沿大致向前方向(朝向联合收割机10的前部)传送，并从相应前边缘46、50而下落至下面的谷物盘(或者分层盘)60上。

谷物盘60也以震荡方式来驱动，并用于将农作物-MOG混合物向后传送至后边缘62，该混合物从该后边缘下落至清洁单元中，该清洁单元总体以64表示。在传送过程中，将促使谷物-MOG混合物分层，这样，更重的谷物下沉至底层上，而更轻的MOG升高至顶部。

富含相对较多谷物的混合物材料通过第一返回盘42而下落至分层盘60的前部区域上，如由箭头A所示。该相对清洁的材料下沉至盘60上，并向后传送。如由箭头B所示，富含相对较多MOG的材料通过第二返回盘44而在第一返回盘44后面的位置处下落至分层盘60上。因此，富含MOG的混合物下落至富含谷物的混合物的顶部，因此帮助整个农作物混合物的分层。

当农作物流从谷物盘60的后边缘62跌落时，在顶部的更轻材料通过清洁气流而向后吹动，该清洁气流由箭头X表示，并由风扇66来产生(图2)。前述分层使得更轻的材料能够未受干扰地向后吹动，如由箭头71表示。更重的、富含谷物的材料将倾泻至第一筛68上，并通过该第一筛68而至第二筛70上，与已知的联合收割机清洁单元中相同。

第一筛68和第二筛70以震荡方式驱动。在从后边缘跌落至联合收割机后部外之前，麦秆和太大以至于不能通过第一筛68的材料通过震荡运动而向后传送。

尾料或未脱粒的谷物以及谷物通过第一筛68至第二筛70上。谷物通过第二筛70而跌落至下面的收集槽72上，该收集槽72将清洁谷物引导至横向传送的螺旋传送器(未示出)，用于将谷物传送至储罐。

不能通过第二筛70中的孔的尾料在从筛70的后边缘跌落至尾料收集盘74上之前通过震荡运动而向后传送，该尾料收集盘74将尾料传送给重新脱粒传送的螺旋传送器(未示出)。

尽管表示为震荡或振动盘，但是一个或两个返回盘42、44可以由安装在辊上的皮带传送器来代替，同时仍然在本发明的范围内。

尽管表示为双转子***，但是处理器可以只包括一个旋转单元。也可选择，处理器可以是具有在一个或多个旋转单元上游的切向流脱粒滚筒的混合类型。

最后侧返回盘44的前边缘50介绍和表示为恰好处于最前侧返回盘42的后边缘48的后面。不过可以设想，前边缘50可以处于后边缘48的前面和下面，因此使得两个返回盘42、44之间交叠。也可选择，前边缘50可以处于后边缘48的后面，因此在返回盘42、44之间留下间隙，该间隙使得从旋转单元24、25排出的一部分材料直接跌落至分层盘60上或清洁靴64中。

尽管表示为具有两个返回传送器，但是联合收割机可以包括多于两个的返回传送器，而并不偏离本发明的范围。

通过阅读本发明，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其它特征，该其它特征为联合收割机和它的部件的领域中已知，并可以用于代替这里已经介绍的特征或者进行附加。

总的来说，提供了一种包括轴向分离装置的联合收割机。轴向分离装置包括至少一个转子，该转子安装成用于在转子笼架中旋转，且该轴向分离装置布置成沿螺旋通路从前端向后端传送农作物材料。转子可以用于在分离前使农作物材料脱粒。转子笼架包括栅格，用于使得分离的谷物能够在重力作用下通过它跌落。两个返回传送器定位在栅格下面，一个在另一个后面。布置在分离装置的前部部分下面的第一返回传送器布置成捕获所述分离谷物的一部分，并使得捕获的谷物向前传送至第一前边缘，谷物在重力作用下从该第一前边缘跌落至下面的谷物盘的第一区域上。布置在分离装置的后部部分下面的第二返回传送器布置成捕获所述分离谷物的一部分，并将捕获的谷物向前传送至第二前边缘，谷物在重力作用下在位于第一区域后面的一定距离处从该第二前边缘跌落。谷物盘用于沿向后方向将收集的谷物传递至清洁单元。

Claims (17)

1.一种联合收割机，包括轴向分离装置，该轴向分离装置有：至少一个转子，该转子安装成用于在转子笼架中旋转，并布置成沿螺旋通路从前端向后端传送农作物材料，转子笼架包括栅格，用于使得分离的谷物在重力作用下通过该栅格跌落；第一返回传送器，该第一返回传送器布置在分离装置的前部部分下面，并布置成捕获所述分离谷物的一部分，并使得捕获的谷物向前传送至第一前边缘，谷物在重力作用下从该第一前边缘跌落至下面的谷物盘的第一区域上；第二返回传送器，该第二返回传送器布置在分离装置的后部部分下面，并布置成捕获所述分离谷物的一部分，将捕获的谷物向前传送至第二前边缘，谷物在重力作用下在位于第一区域后面的一定距离处从该第二前边缘跌落，谷物盘用于使得收集的谷物沿向后方向传送至清洁单元。

2.根据权利要求1所述的联合收割机，其中：第一返回传送器包括第一震荡返回盘。

3.根据权利要求1或2所述的联合收割机，其中：第二返回传送器包括第二震荡返回盘。

4.根据权利要求1或2所述的联合收割机，其中：分离装置包括一对轴向分离转子，该对轴向分离转子以并排关系来布置。

5.根据权利要求1或2所述的联合收割机，其中：第一返回传送器有后边缘，该后边缘处于谷物盘上面。

6.根据权利要求1或2所述的联合收割机，其中：第二前边缘布置在谷物盘的后边缘的前面。

7.根据权利要求1或2所述的联合收割机，其中：第二返回传送器为第一返回传送器的至少两倍长。

8.根据权利要求3所述的联合收割机，其中：分离装置包括一对轴向分离转子，该对轴向分离转子以并排关系来布置。

9.根据权利要求3所述的联合收割机，其中：第一返回传送器有后边缘，该后边缘处于谷物盘上面。

10.根据权利要求4所述的联合收割机，其中：第一返回传送器有后边缘，该后边缘处于谷物盘上面。

11.根据权利要求3所述的联合收割机，其中：第二前边缘布置在谷物盘的后边缘的前面。

12.根据权利要求4所述的联合收割机，其中：第二前边缘布置在谷物盘的后边缘的前面。

13.根据权利要求5所述的联合收割机，其中：第二前边缘布置在谷物盘的后边缘的前面。

14.根据权利要求3所述的联合收割机，其中：第二返回传送器为第一返回传送器的至少两倍长。

15.根据权利要求4所述的联合收割机，其中：第二返回传送器为第一返回传送器的至少两倍长。

16.根据权利要求5所述的联合收割机，其中：第二返回传送器为第一返回传送器的至少两倍长。

17.根据权利要求6所述的联合收割机，其中：第二返回传送器为第一返回传送器的至少两倍长。