具有预脱粒器的联合收割机的制作方法

本公开涉及一种收割机，尤其涉及一种收割机的脱粒器，以对作物进行脱粒。

背景技术：

在农业中使用联合收割机来收割作物，该作物被从田地收集、脱粒和分离。通过脱粒获得的作物随后通过清选工序与不需要的作物残余物分离。脱粒工序从植物的支承茎秆移除谷物，通常是谷粒。在小麦的情况下，从小麦茎秆上移除小麦籽粒，并从籽粒上移除外壳或外皮。在玉米的情况下，从玉米上移除玉米壳，并且一旦玉米壳已经除去，则从穗轴上移除玉米粒。

脱粒工序通常包括将被切割的作物引导到脱粒器，该脱粒器具有位于转子和以固定的金属丝栅格或类似物形式的凹板之间的间隙。转子相对于固定的栅格旋转，并且足够量的被切割的作物被迫进入间隙中，使得转子接合作物以从被切割的作物移除谷粒。一旦被移除，谷粒就通过凹板落到收集谷物的收集器。

脱粒后执行分离工序。在分离工序中，转子的具有与前部不同构造的后部相对于固定的栅格旋转，其中，较轻的颗粒，例如糠、茎秆的破碎部分、叶和其它植物材料与任何剩余的谷物分离。谷物和其它植物材料通过固定的栅格落到一个或多个筛上。清选工序包括鼓风机，该鼓风机作用于来回运动的筛上。由鼓风机移动的空气所产生的清选工序的一部分将较轻的颗粒与谷物分离，并且谷物通过筛落下，在筛处谷物被送到谷物箱。许多联合收割机利用放置在下筛上方的上筛。

不同类型的联合收割机被制造并执行脱粒工序和分离工序。在轴流式联合收割机中，例如，脱粒通过转子的前部和凹板进行，而分离通过转子的后部和栅格进行。在传统或混合动力机械中，脱粒由具有凹板的侧滚筒(lateraldrum)完成，而分离由逐稿器或具有栅格的转子完成。

轴流式联合收割机、传统联合收割机和混合式联合收割机均执行脱粒工序和分离工序，但是使用不同类型的机构来执行脱粒工序和分离工序。然而，在每种类型的机器中，由于被切割的作物的不可预测性以及联合收割机中的低效率，一定量的谷物不能从被切割的茎秆上回收。例如，如果过多的被切割的作物供给到脱粒器，则一定量的谷物不能从被切割的作物上移除，因此被浪费掉。在一些系统中，在作物流动和谷物移除的每个不同阶段之间的过渡间隔导致效率低下，其中谷物移除可能是不完全的。因此，需要一种联合收割机，该联合收割机提供脱粒操作，以便移除和捕获比已知联合收割机当前提供的更大量的谷物。

技术实现要素：

在一个实施例中，提供了一种用于从被切割的作物脱粒并收集谷物的预脱粒系统。预脱粒系统包括喂入加速器和邻近喂入加速器设置的预脱粒装置。喂入加速器相对于预脱粒装置运动以使被切割的作物沿着一路径移动并穿过预脱粒装置。喂入加速器与预脱粒装置相互作用以提供脱粒后的谷物，其中预脱粒装置被配置成收集脱粒后的谷物。

在另一实施例中，提供了一种收割机，该收割机包括切割台，该切割台被配置成提供被切割的作物以便进行脱粒。收割机包括邻近切割台设置的输送器，该输送器被配置成使被切割的作物沿着一路径移动以进行脱粒。脱粒器被配置成对被切割的作物进行脱粒，以提供来自被切割的作物的脱粒后的谷物。分离器邻近脱粒器设置，并被配置成从脱粒后的谷物分离碎屑。喂入加速器设置在输送器和脱粒器之间，其中喂入加速器被配置成使被切割的作物沿着所述路径从输送器前进到脱粒器。预脱粒装置邻近喂入加速器设置，其中所述喂入加速器相对于预脱粒装置运动以使被切割的作物移动通过预脱粒装置。喂入加速器与预脱粒装置相互作用以提供脱粒后的谷物，并且预脱粒装置被配置成收集脱粒后的谷物。

在另一实施例中，提供了一种利用收割机收割谷物的方法，该收割机具有切割台，该切割台被配置成提供被切割的作物，以便进行脱粒。该方法包括：沿着一路径移动被切割的作物；利用喂入加速器沿着所述路径加速被切割的作物；在喂入加速器与预脱装置之间的间隙处对被切割的作物进行预脱粒，以获得第一量的脱谷谷物；在将被切割的作物预脱粒之后，将被切割的作物移动到脱粒器以继续对被切割的作物进行脱粒，以获得第二量的脱粒后的谷物；以及从第一量的脱粒后的谷物和第二量的脱粒后的谷物分离碎屑。

附图说明

通过参照结合附图对本公开的实施例的下列描述，本公开的上述方面和获得它们的方式将变得更加明显，并且本公开本身将被更好地理解，其中：

图1是收割机的侧视图；

图2是脱粒/分离设备的透视图。

图3是图2的脱粒/分离设备的一部分的透视图，该脱粒/分离设备包括预脱粒系统。

图4是设置在输送器的端部处的预脱粒系统的预脱粒装置的透视图

图5是包括筛和窗口的预脱粒装置的透视图。

图6是预脱粒装置的一部分的透视图。

图7是预脱粒装置的筛单元。

在所有的几个视图中，相应的附图标记用于表示相应的部件。

具体实施方式

为了促进对本公开的原理的理解，现在将参照本文描述的和在附图中示出的实施例，并且将使用具体语言来描述这些实施例。然而，应当理解，这并不意味着对本公开的范围的限制，可以设想对所示装置和方法的这种改变和进一步的修改，以及对本文所示的本公开的原理的这种进一步的应用，正如本公开所涉及的领域的技术人员通常想到的那样。

在图1中，示出了具有底盘或框架12的收割机械或农业联合收割机10的实施例，该底盘或框架具有一个或多个地面接合机构，例如与下面的表面或地面接触的轮14。轮14连接到框架12并用于使联合收割机10沿着向前的操作方向或行进方向移动。向前的操作方向在图1中为向左，联合收割机10的操作从驾驶室16控制，驾驶室16可包括用于控制联合收割机10的操作的任意数量的控制装置(未示出)。切割台18设置在联合收割机10的前端部处，并用于收割诸如玉米或小麦等作物，并将作物引导到倾斜输送器20。被收割的作物通过脱粒/分离装置21进行处理，该脱粒/分离装置包括来自倾斜输送器20的引导滚筒22(也称为喂入加速器)，以移动来自倾斜输送器的被切割的作物。引导滚筒22引导被收割的作物通过入口过渡部分24并到达轴向被收割作物处理装置26，如图1所示，该入口过渡部分和该轴向被收割作物处理装置都包括在脱粒/分离设备21中。净作物路线选择组件28设置在作物处理装置26附近。

被收割作物处理装置26可以包括转子壳体34和布置在转子壳体中的转子36。转子36包括中空的毂状部38，用于装料部分40、脱粒部分42和分离部分44的作物处理元件紧固到该毂状部，装料部分40布置在轴向被收割作物处理装置26的前端部处，脱粒部分42和分离部分44位于纵向方向上的下游并且位于装料部分40的后部，毂状部38可以是位于装料部分40中的截头圆锥的形式，脱粒部分42可以包括圆柱形后部分和截头圆锥形式的前部分。毂状部38的圆柱形分离部分44位于轴向被收割作物处理装置26的后部或端部处。也可以使用具有后续的轴向脱粒部分的切向脱粒滚筒或茎秆切碎器代替轴向被收割作物处理单元26。

通过与脱粒部分42相关联的脱粒器笼并通过与分离部分44相关联的分离栅格落下的玉米、糠等可以利用鼓风机46和具有百叶窗的筛48、50被引导到净作物路线选择组件28。筛48、50可以在前后方向上振荡。净作物路线选择组件28移除糠并将清选后的谷物在螺旋输送器52上引导到用于净谷物的升运器(未示出)。用于净谷物的升运器将净谷物存放在谷物箱30中，如图1所示，谷物箱30中的净谷物可以通过卸载螺旋输送器32卸载到谷物货车、拖车或卡车(未示出)。留在下筛50的下端部处的被收割的作物通过螺旋输送器54和高架输送器(未示出)再次输送到被收割作物处理装置26。在上筛48的上端部处输送的被收割的作物残余物基本上由糠和小的茎秆颗粒组成，该作物残余物通过振动的板式输送器56输送到后部并输送到作物碎屑路径选择组件60的下部入口58。

上述鼓风机46产生气流，该气流将大部分糠和小颗粒运送至联合收割机的后部并运送到作物碎屑路径选择组件60。鼓风机46能够在联合收割机内部提供三个或更多个空气路径。第一空气或流动路径可穿过联合收割机10的前部。第二空气或流动路径可以在下筛50的上方并且在上筛48或糠筛的下方。第三空气或流动路径可位于下筛50的下方，所有三个空气或流动路径都填充联合收割机主体，并且可产生加压的空气流，以拾取茎秆、谷物和其它残余物或颗粒，并将它们运送到联合收割机10的后部。

从分离部分44排出的被脱离出来的茎秆通过出口62从被收割作物处理装置26排出，并被引导到排出滚筒64。排出滚筒64或排放搅打器与布置在其下面的片材(sheet)66相互作用，以将茎秆排出到后部，且谷物和谷物以外的材料(mog)被引导通过净作物路径选择组件28。壁68位于排出滚筒64的后部，壁68将茎秆引导到作物碎屑路径选择组件60的上部入口70中。

作物碎屑路径选择组件60可包括壳体72(即，切碎器壳体)，其中，转子74布置在该壳体中，该转子可绕水平延伸且横向于操作方向的轴线沿逆时针方向旋转。转子74可包括多个切碎器刀片76，所述多个切碎器刀片成对地悬垂(pendulouslysuspended)并围绕转子74的圆周分布，所述多个切碎器刀片与固定到壳体72的相对刀片78相互作用。彼此并排布置的两个叶轮鼓风机82可设置在作物碎屑路径选择组件60的出口80的下游。图1中仅示出了单个鼓风机82。叶轮鼓风机82可包括若干叶轮片84，叶轮片中的每一个叶轮片刚性地连接到上圆盘86，该上圆盘可绕中心轴线88旋转。具有径向延伸的叶轮片84的圆盘86可由液压马达90可旋转地驱动，该液压马达附接在底板101上方，该底板与作物碎屑路径选择组件60的壳体72连接。叶轮片84在其径向内端部处连接到圆柱形中心体92，该圆柱形中心体过渡为锥体94，该锥体在其远离圆盘86的端部上具有一点。叶轮片84可以是矩形的并且中心体92(没有锥体94)的高度可以等于叶轮片84的高度。中心体92和锥体94的横截面可以是圆形的，尽管其也可以具有多面的形状。

图2示出了包括喂入加速器22、入口过渡部分24、处理装置26和净作物路线选择组件28的脱粒/分离设备21的透视图。倾斜输送器20包括喂入室链100，该喂入室链沿所示的逆时针方向旋转以将被切割的作物从切割台18移动到喂入加速器22。喂入加速器22沿所示的逆时针方向旋转以将被切割的作物从喂入室链100移动到入口过渡部分24。在一个实施例中，入口过渡部分24(即，装料部分40)是将由喂入加速器22移动的被切割的作物集中到脱粒部分42中的喂入铸件。

设置在喂入加速器22下方的是预脱粒装置102，该预脱粒装置被配置成收集谷物，当喂入加速器相对于预脱粒装置102旋转时，该谷物被喂入加速器脱粒。喂入加速器22和预脱粒装置作为预脱粒系统或预脱粒设备103协作以开始脱粒工序，该脱粒工序由脱粒部分42和分离部分44继续。通过在预脱粒系统103处对被切割的作物进行预脱粒，一定量的谷物从被切割的作物释放，即脱粒后的谷物，以减少待由脱粒部分42脱粒的谷物的量。在一个实施例中，预脱粒系统103捕获待脱粒的谷物的总量的大约5％-15％，并且除了在转子36的前方发生脱粒之外还提高脱粒的能力。通过预脱粒，因为先前在预脱粒装置102处进行脱粒的脱粒后的谷物不存在，所以脱粒部分接收具有较少量谷物的被切割的作物，并且改进了脱粒工序。因为先前脱粒后的谷物不会阻碍脱粒部分42的脱粒操作，所以脱粒部分42的效率更加有效。相反，如果将喂入加速器22设置在诸如连续金属片的支承表面上方，则在喂入作物的加速期间必然释放的一些谷物将损失。

当作物从喂入室链100沿着流动路径移动时，作物进入限定在预脱粒装置102的顶部和喂入加速器22之间的间隙104。当喂入加速器22相对于预脱粒装置102旋转时，谷物的谷粒中的一些谷粒从被切割的作物分离并且落到位于预脱粒装置102的顶部处的滤网结构106。在不同的实施例中，滤网结构106包括但不限于栅格、筛、金属丝或塑料的网、穿孔材料或多个间隔条。

如图3所示，喂入加速器22包括多个作物导入构件108，所述多个作物导入构件具有多个桨叶110和倾斜侧部112。所述多个作物导入构件108固定地连接到滚筒114，该滚筒绕旋转轴线116旋转。桨叶110形成喂入加速器22的前边缘，并在正在移动的被切割的作物移动通过间隙104时接合该正在移动的被切割的作物。成角度的侧部112形成作物导入构件108的后边缘。当作物导入构件108接触位于间隙104中的被切割的作物时，谷物的谷粒中的一些谷粒从茎秆分离并且由滤网结构106收集。

预脱粒装置102和喂入加速器22中的一者或两者弹性地连接到支撑结构，以使得间隙104基于正在移动通过间隙的被切割的作物的量而扩大或收缩。弹簧可以位于每个单独的部分上，而液压/电动致动器可以使整个结构“浮动”。在另一个实施例中，驾驶室16包括用户控制装置(未示出)，以使操作员能够手动调节间隙104的尺寸，其中致动器操作性地连接到预脱粒装置102或转子36中的一者或两者以使其运动。另外，另一个实施例包括自动调节机构，以例如基于正在被处理的作物的类型将间隙的尺寸自动调节到预定尺寸。在又一个实施例中，间隙的尺寸基于由一个或多个传感器感测的作物压力来确定，所述一个或多个传感器位于用于转子36或预脱粒装置102的支撑结构或致动结构处。

捕集器118位于被切割的作物的喂入室链100之后且预脱粒装置102之前的流动路径中。捕集器118被配置成收集存在于被切割的作物中的较大碎屑(包括岩石)。当被切割的作物移动穿过捕集器118时，如果碎屑足够重，则该碎屑落入捕集器118中。此外，当喂入加速器22旋转时，碎屑中的一些碎屑被作物导入构件108拾取，并在喂入加速器22旋转期间落入捕集器118中，收集在收集器118中的碎屑根据需要被移除。

图4示出了预脱粒装置102，但没有示出喂入加速器22，预脱粒装置102包括框架120，该框架包括环绕滤网结构106的窗口(也参见图5)。框架120包括前唇状部122和后唇状部124。前唇状部122被配置成将碎屑向下朝向碎屑捕集器118引导并且将碎屑向前引导到限定在喂入加速器22和滤网结构106之间的间隙104。前唇状部122跨越碎屑捕集器118和滤网结构106之间的间隙以捕获碎屑。后唇状部124被配置成引导被切割的作物移动穿过滤网结构106以到达入口过渡部分24。后唇状部124位于前唇状部122的下游。后唇状部124可操作地连接在滤网结构106和过渡部分24之间，以将被切割的作物引导到入口过渡部分24的入口126中，入口126包括与第二部分130相邻设置的第一部分128，该第二部分与第三部分132相邻设置。部分128、130和132中的每一者包括不同的斜度，以使得被切割的作物朝向第三部分132引导。通过将作物朝向第三部分130引导，被切割的谷物集中到脱粒部分分42。

如图5中更具体地示出，框架120由框架侧板136支撑，该框架侧板被配置成支撑框架120。框架120和侧板136被配置成形成框架结构138，该框架结构可操作地连接到支撑滤网结构106的滤网支撑结构140。在图5所示的示例性实施例中，相邻的滤网结构106在高度上偏移。例如，滤网结构106a位于与相邻滤网结构106b不同的平面上。因此，滤网结构106a与桨叶110的前边缘的间隔距离大于滤网结构106b与桨叶110的前边缘的间隔距离。通过交错布置滤网结构106的高度，由被切割的作物接合的表面被改变并且提供用于谷物的更完全的脱粒。在不同的实施例中，脱粒部分包括相对于彼此位于不同高度处的若干部分。在其它实施例中，滤网结构不交错。而且，虽然滤网结构106被图示为大致矩形，但是可以设想其他构造。此外，可以设想更少或更多的滤网结构。除了平面的滤网结构，也可以考虑波状外形的滤网结构。不同实施例中的脱粒滤网包括杆、方形原料和穿孔金属板。可以考虑其它类型的脱粒滤网。

如图6进一步所示，滤网支撑结构140包括多个支撑侧壁142，支撑侧壁中的每一个支撑侧壁可操作地连接到滤网板144。滤网板144中的每一个滤网板包括支撑件146，该支撑件大致垂直于作物的流延伸并且该支撑件可操作地连接到侧壁142。支撑件146可操作地连接到滤网板支撑件148。在所示的一个实施例中，支撑件146是扇形的，以减小预脱粒装置102的重量。在其它实施例中，支撑件146不是扇形的，并且可以设想其它构造。

如图6所示，滤网板144中的每一个滤网板包括九(9)个滤网板单元150，其中在图7中示出了其中的一个滤网板单元。支撑件146在滤网板支撑件148之间延伸，并且包括凹口，该凹口被配置成接收中间支撑件152。支撑件146、支撑件148和支撑件152为多根杆154提供支撑结构，所述多根杆154从支撑件148延伸并且与支撑件152接合。所述多根杆154中的每根杆包括杆凹口156，该杆凹口被配置成接收支撑件152中的一个支撑件。滤网板单元150在相邻的滤网板支撑件148处连接到相邻的滤网板单元，该滤网板支撑件包括孔口158。孔口158中的每个孔口被配置成与相邻的孔口对齐并且接收延伸穿过两个孔口的连接件。在一个实施例中，连接件是螺栓和螺母(未示出)。也可设想其它类型的连接件。

杆154中的每根杆与相邻的杆154间隔开，以限定开口160，在所示的实施例中，该开口是狭槽。开口160包括宽度162，其尺寸被配置成使谷物中的谷粒落在狭槽之间。如图3和图5所示，预脱粒装置102限定了基本上敞开的腔室，该腔室具有开口端16，该开口端将谷物引导到一容器(未示出)中。如图2所示，脱粒部分42包括凹板栅格164(也称为凹板)，该凹板栅格将脱粒后的谷物引导到搅龙166，该搅龙进一步将脱粒后的谷物引导到振动盘168，如本领域技术人员所理解的那样。脱粒后的谷物在通过预脱粒凹板落下之后通过皮带、振动盘、搅龙或其它运输装置朝向收割机清选系统(例如净作物路线选择组件28)移动，并且运动到预清选装置、糠筛、细筛、净谷物搅龙和后部。

虽然在图2中没有具体示出，但是在一个实施例中，开口端163可操作地连接到振动盘168，以使得在预脱粒装置102处捕获的谷物进一步被清选并且移动到最终收集位置。其它实施例包括输送器、带、搅龙或管，以将材料输送到阶梯盘、细筛或谷物搅龙。

尽管本文已经描述了结合本公开原理的示例性实施例，但本公开不限于这些实施例。相反，本申请旨在覆盖使用本公开的一般原理的本公开的任何变化、使用或修改。此外，本申请旨在覆盖本公开所属领域的已知或惯例实践范围内的与本公开内容的这种偏离。

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