用于镰刀的容易使用且可移除的自调节刀具臂以及头部组件的制作方法
【专利摘要】本发明涉及刀具头部（64），其安装到镰刀（30），以在其上保持多个刀具区段（60），同时允许单独地移除刀具区段（60）而不需要较多的拆卸，以易于进行现场维修和更换。刀具头部（64）的刀具销（84）连接到由镰刀驱动机构（62A、62B）驱动的刀具臂（66），并且能够从上方移除而也不需要较多的拆卸。刀具销（84）连接提供竖向自调节能力，以容纳镰刀（30）磨损以及镰刀（30）和驱动器（62A、62B）之间的竖向不对准。刀具臂（66）是流线型的，以用于围绕其的切割植物材料流，并且还适于容易进行移除和现场维修。
【专利说明】用于镰刀的容易使用且可移除的自调节刀具臂以及头部组件
[0001]本申请要求2011年5月27提交的美国临时申请N0.61/491,060的优先权。
【技术领域】
[0002]本发明整体涉及用于农业切割机的收割台的镰刀的刀具臂和头部组件，该农业切割机为例如联合收割机、割晒机或其它农作物收割机、或者割草机，更具体地，本发明涉及容易使用、可移除且可更换的刀具臂和头部组件，以降低修复和更换部件的复杂性和停机时间，这些部件尤其是预计随时间而磨损和破坏的镰刀的刀具和刀具区段，该组件是竖向自调节的，以补偿镰刀和镰刀驱动器的磨损和竖向不对准。
【背景技术】
[0003]2011年5月27提交的 美国临时申请N0.61/491,060的公开在这里以引用的方式全文并入本文中。
[0004]许多年来，通常包括支撑一行刀具的切割器杆的镰刀已经用来切割植物，包括但不限于干草、草地、小型谷类和类似物。刀具由多个刀具或镰刀区段构成，这些刀具或镰刀区段以并排的关系安装，以形成长形金属刀具组件。长形刀具组件通常被支撑成沿着长形静止杆纵向地滑动，该长形静止杆具有向前伸出的、间隔开的防护件，这些防护件通过螺栓连接到结构梁。刀具组件以往复运动的方式来回运动，以使刀具相对于防护件运动，从而刀具的前刀具边缘横跨防护件或横穿防护件中的狭槽。这产生了剪切或切割动作，该剪切或切割动作将捕集在刀具和防护件之间的植物杆和茎杆或其它材料切断。
[0005]在收割机中，例如在联合收割机或割晒机中，刀具组件和静止杆通常与切割头部或收割台相连地被支撑，并被定向成沿着诸如收割台的地板或盘的结构的前向边缘部分侧向地延伸，其在下文中有时一般称为地板。该地板或盘限定了切割农作物或植物流动区域的下部周边，该下部周边可以包括传送设备，例如一个或更多个螺旋输送器或带，该传送设备可以与机器中装备的卷轴配合进行操作，以将切割植物材料和农作物例如传送到联合收割机的进给器入口或者割晒机的料堆形成设备。
[0006]由于往复运动，典型的用于20英尺宽的收割台的重量从35到38磅的刀具组件通常每循环必须减速和减速两次。刀具组件的典型速度高达大约16赫兹或每秒16个循环。因此，可以看到，每秒高循环下的往复运动产生高加速度值和高减速度值，继而在结构部件上产生高的力。可能出现的其它损坏包括钝化、碎裂和破损的刀具区段，这将导致不满意的植物切割，从而需要更换损坏的区段。
[0007]刀具区段和支撑结构还经受一般的磨损，例如摩擦磨损，这可能在用于研磨环境(例如灰尘区域和某些植物品种)的情况下被加速。因此，刀具组件的竖向高度或定位可能相对于驱动机构逐渐地降低，该驱动机构沿侧向往复地推进该刀具组件。而且，当改变诸如刀具区段的磨损部件时，新的刀具区段可能较厚，这可能改变刀具组件的顶部与驱动机构之间的竖向关系。另外，某些静止杆可能具有一些竖向柔性，这在操作期间可能由于镰刀穿过不均匀的地形而导致刀具组件和驱动器的高度之间的差异。
[0008]已知的往复式镰刀驱动器包括但不限于旋转毂上的偏心轴、摆动驱动器或可商购获得的类似的熟知装置。这样的驱动器通常位于收割台的侧面处，以从端部驱动刀具组件。就这一点而言，参考2006年10月17日公布的Regier等人的美国专利N0.7，121，074B1的现代侧向定位的周转镰刀驱动器，该专利示出了与镰刀的代表性简单端部连接。端部连接是有利的，原因其允许驱动器从刀具组件容易且快速的脱开以及移除和更换刀具组件，其不会与用于移除和更换而触及各个刀具区段相冲突，并且其允许驱动机构和镰刀的相对位置之间的基本上柔性和变化。
[0009]侧向驱动器定位的缺陷包括，收割台必须包括大量的框架结构，以支撑驱动器以及承受由此产生的力和振动。在收割台的端部处的端部结构或农作物分离器还必须较宽，以容纳驱动器和引导相邻的直立农作物穿过，从而增大了将相邻的直立农作物无意中向下推的可能性。另外，对于收割台采用定位在收割台的相对两侧上的两个驱动器，通常期望对驱动器的操作计时，使得由相应驱动器产生的力和振动彼此抵消。这通常涉及将两个驱动器连接在一起的长的机械驱动路线，这是不利的，原因是增加了重量、成本和复杂性。
[0010]从较为中心的位置，例如收割台的中心，驱动收割台的刀具组件或组件是期望的，原因是其与侧向定位相比提供了若干优点。因此，提出了中心驱动机构。就这一点而言，参考 Priepke 的美国专利 N0.7，810，304 ；N0.7，805，919 ；N0.7，730，709 ；N0.7，520，118 ;和N0.7，401，458，以及Bich的美国专利N0.8，011，272，它们公开了同族的接合在收割台地板中或下方的竖向紧凑镰刀驱动器，其克服了上述关于侧向驱动器的许多缺陷和缺点。然而，将镰刀驱动机构定位在 收割台地板中或下方仍然可能导致将驱动器与刀具组件连接的设备处于切割植物材料向后移动穿过镰刀的路径中，从而与材料流干涉和/或将材料流分流，甚至可能导致某些翻耕和切割植物材料积累在连接设备的前方。因此，期望的是，将材料流的这种干涉和分流最小化。
[0011]另外，参考Bich等人的美国专利N0.8，151，547，其公开了一种刀具臂组件，被构造成用以附接到中心驱动器，其具有的缺陷是，刀具头部需要中间构件来附接到刀具，将刀具头部连接到刀具臂的刀具销的移除和更换需要移除镰刀刀具的整个刀具头部。
[0012]另外，期望的是，对于驱动机构与刀具组件的高度之间的任何差异或变化而言具有调节或补偿的方式，以用于容纳制造和组装变化、公差和磨损，并且避免增加摩擦和粘合，该摩擦和粘合可能增加镰刀和驱动器两者上的磨损并且可能增加功率消耗。
[0013]作为另一种考虑，当单个或成组的刀具区段磨损超过其使用寿命，或者磨损或损坏而需要移除和更换时，期望的是，具有快速且容易更换它们的方式，尤其是在植物切割操作的现场中，以最小化停机时间和对生产的影响。
[0014]更进一步，期望的是具有移除和更换刀具头部的刀具销而不必将整个刀具头部从镰刀刀具移除以进行服务的能力。
[0015]因此，所寻求的是用于将镰刀驱动器连接到镰刀的刀具的设备，其适于沿着镰刀的长度例如在收割台上较为中心的位置处使用，容易移除、服务和更换，最小化植物材料流的中断和分流，是沿竖向自调节的，并且提供一个或更多个其它的特征，同时克服上述缺陷和限制中的一个或更多个。
【发明内容】
[0016]本发明公开了一种刀具头部和臂组件，其用于将镰刀驱动器连接到镰刀的刀具，适于沿着镰刀的长度在任何地方使用，其能够容易地进行移除、服务和更换，使植物材料流的中断和分流最小化，提供竖向自调节能力，并且克服上述缺陷和限制中的一个或更多个。
[0017]根据本发明的优选方面，刀具头部是长形薄型构件，通过紧固件阵列附接到镰刀切割器的长形结构梁。镰刀刀具区段的纵向延伸的边对边阵列设置在刀具头部与梁，并且通过刀具头部的附接而固定地夹持或捕集。这种方式的附接允许将刀具头部沿着刀具组件定位在任何期望的位置处。
[0018]作为本发明的另一个优选方面，刀具头部包括具有增大的竖向柔性的至少一个纵向延伸部分。这可以作为阶梯形或锥形形状结合到刀具头部中，并且额外提供薄型。增加的柔性是有利的，原因是其允许刀具头部和镰刀刀具的下部部分在需要的情况下挠曲，例如在弯曲的情况下或者在镰刀是柔性种类的情况下挠曲。
[0019]作为本发明的另一个优选方面，刀具头部包括直立的刀具销。仅仅从刀具头部上方就能够移除的单个紧固件固定刀具销。这便于从上方移除和更换刀具销，而不必触及刀具头部的下侧或者将其从镰刀移除。刀具销被构造成配合地接纳在本发明的刀具臂的向下敞开的容器中，该刀具臂附接到镰刀驱动机构，并且在刀具头部上方以悬臂关系由镰刀驱动机构支撑。
[0020]刀具销具有围绕的外支承表面，该外支承表面优选地为圆柱形或其它合适的形状，以便于刀具头部和刀具臂的受限相对竖向运动。因此，该特征在刀具臂和刀具头部的相对位置方面可以提供一定量的自调节性，以降低发生粘合、加速磨损、功率消耗和其它不期望条件的可能性。当刀具组件和支撑结构磨损时，这还将允许刀具头部相对于刀具臂逐渐地降低，而不会影响组件往复地驱动镰刀的能力。如果用于柔性的镰刀，那么刀具头部相对于刀具臂沿竖向运动的能力可以便于紧邻刀具头部的镰刀挠曲，这可以降低粘合、磨损和功率消耗。
[0021]作为本发明的另一个方面，刀具臂具有安装端部，该安装端部被构造成用以附接到驱动机构，以便随所述驱动机构一起进行往复侧向运动，但是允许快速且容易地移除刀具头部。刀具臂包括远侧端部，该远侧端部与安装端部相对，设置成与驱动机构成悬臂关系而被支撑。远侧端部包括界定和限定了向下敞开的容器的内支承表面，该容器被构造成用以配合地接纳刀具销，容器的支承表面紧密接触绕刀具销的外支承表面，以便将刀具销保持在容器中，而足以允许刀具臂和附接的刀具组件跟随它们的预期侧向往复路径，同时在运动期间可选地允许相对于刀具臂从而相对于驱动机构的受限量的向上和向下运动。支承表面优选地较大，从而是强健的且分散载荷和磨损。
[0022]根据本发明的另一个优选方面，刀具臂的远侧端部具有相对的侧部，所述相对的侧部从远侧端部绕容器到安装端部沿向后的方向成扩大的锥形，以提供流线型，从而便于植物材料流动通过，并且减少翻耕和其它不期望的效应。这优选地实施在绕容器具有V形或U形的刀具臂中，该V形或U形沿侧向向外成锥形扩大到附接有刀具臂的驱动机构的元件的宽度。作为另一个优选方面，容器的上端部是封闭的或被覆盖的。这有助于流线型效果，并且降低了污染物进入容器的可能性。这还覆盖和保护将刀具销附接到刀具头部的紧固件。[0023]作为本发明的另一个优点，与镰刀刀具的端部处的仅仅一个或两个紧固件相比，刀具头部与镰刀结构的附接方式分散了在植物切割操作期间在若干紧固件(例如优选八个或更多个)上产生的载荷，同时仍然允许流过的相对平滑的植物材料流和期望的挠曲。当需要移除和更换选择的镰刀刀具区段时，该附接方式还能够移除选择的紧固件，同时刀具头部保持附接到镰刀。这对于现场服务而言是有利的，原因是可以利用最少的拆卸、重新组装和停机时间来移除和更换刀具区段。
[0024]作为根据本发明的另一个替代形式，取代在刀具头部和刀具臂之间提供基本上自由相对枢转运动的支承元件的是，可以使用连接刀具头部和刀具臂的扭转元件，其包括橡胶或类橡胶材料，当刀具头部和刀具臂相对枢转或旋转时，该橡胶或类橡胶材料被加载成处于扭转状态。该元件可以以架座或夹具的方式连接到刀具臂，并且利用简单的螺纹螺栓或螺钉连接到刀具头部，以便容易且快速地进行移除和更换。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1为根据本发明的包括收割台的收割器的局部侧视图，该收割台具有镰刀刀具头部和臂组件；
[0026]图2为本发明的收割台以及镰刀刀具头部和臂组件的放大局部侧视图；
[0027]图3为收割器和收割台的前视图，示出了镰刀刀具头部和臂组件的位置；
[0028]图3A为收割 器和收割台的另一个前视图，其中收割台的镰刀挠曲；
[0029]图4为收割台的局部透视图，示出了镰刀刀具头部和臂组件的各方面；
[0030]图5为放大侧视图，示出了收割台、镰刀驱动器以及镰刀刀具头部和臂组件的各方面；
[0031]图6为镰刀的局部透视图，示出了刀具头部和臂组件中的一个组件；
[0032]图7为镰刀的另一个局部透视图，示出了刀具头部和臂组件中的一个组件；
[0033]图8为镰刀的局部分解透视图，示出了刀具头部和臂组件中的一个组件的各方面；
[0034]图9为镰刀和一个刀具头部的局部透视图；
[0035]图10为镰刀的局部截面图，示出了刀具头部和臂组件中的一个组件；
[0036]图11为镰刀的另一个局部截面图，示出了刀具头部和臂组件中的一个组件，其中刀具头部和刀具臂之间具有竖向间距；
[0037]图12为镰刀的局部截面图，示出了一个刀具头部；
[0038]图13为一个刀具臂的另一个局部截面图，示出了其衬套的移除；
[0039]图14为可选的刀具头部的局部截面图，该刀具头部具有阶梯状表面，以用于镰刀的刀具区段的附接；以及
[0040]图15为利用根据本发明的扭转元件连接在一起的可选的刀具臂和头部组件的局部截面图。
【具体实施方式】
[0041]现在转到附图，其中在图1至5中示出了本发明的优选实施例，示出了常规的众所周知的农业切割机，该农业收割机为联合收割机20，包括收割台22。收割台22示出为以常规的众所周知的方式支撑在联合收割机20的前端部24上，并且能够操作成用以切割或切断例如但不限于小型谷类(例如小麦)和豆类的农作物，且将切断的农作物引导到进给器26中而传送到联合收割机20中，以便随着联合收割机20在田地上向前运动而以众所周知的方式进行脱粒和清理。
[0042]收割台22包括盘或地板28，该盘或地板被支撑成在收割操作期间根据需要靠近田地的表面，并且收割台22包括沿着地板28的前边缘部分32的侧向延伸的长形镰刀30，镰刀30能够操作成用以切断植物或农作物而引导到收割台22中，如以下解释的。收割台22另外包括侧向延伸的长形卷轴34，该卷轴设置在镰刀30上方，并且能够沿着便于将切断的植物材料或农作物引导到收割台22中的方向旋转。在这里，收割台22被构造成德雷柏类型，具有长形的、平坦的、侧向运动的德雷柏带36和38的系统，该带具有设置在前边缘部分32的正后方的面向上的表面，该收割台能够操作成以众所周知的方式与卷轴34配合，以将切断的植物材料或农作物朝向进给器26的入口开口传送，而引导到联合收割机20中。
[0043]更具体地参考图3，镰刀30沿着地板28的宽度在侧向方向上在地板的第一侧边缘部分40与相对的第二侧边缘部分42之间延伸。镰刀30包括侧向延伸的长形第一切割器杆组件44以及与切割器杆组件44成端部对端部的关系延伸的侧向延伸的长形第二切割器杆组件46，切割器杆组件44和46在地板28的前边缘部分32附近以基本上纵向地对准的关系被支撑。
[0044]更具体地参考图4和5，切割器杆组件44和46均包括多个侧向面向的对准的狭槽48，这些狭槽穿过防护件50的侧向延伸的阵列，防护件在沿着静止杆的侧向间隔开的间距处从静止杆52向前伸出。静止杆52在地板28的前边缘部分32正前方延伸镰刀30的长度，并且防护件50利用紧固件54安装到杆52。继而，杆52在前边缘部分32附近通过紧固件54安装到收割台22的框架56，如图5中最佳地示出。切割器杆组件44和46中的每个都支撑长形刀具组件 58，以用于在狭槽48内进行往复纵向运动，每个刀具组件58具有一行刀具区段60，这些刀具区段包括相对面向的角度相关的刀具边缘，当刀具区段沿侧向往复运动(如图4中箭头A所示)时，刀具边缘与相邻的防护件50结合而实现剪切或切割动作，该剪切或切割动作将捕集在刀具和防护件之间的植物杆和茎杆或其它材料切断。
[0045]利用第一和第二镰刀驱动器62A和62B往复地驱动刀具组件58。第一和第二镰刀驱动器62A和62B在图3和4中示出为处于收割台22上的中心位置处，处于收割台的相对端部处的侧边缘部分40和42之间，但是应该指出的是，可以想到，作为另外一种选择，镰刀驱动器62A和62B可以用在收割台上的其它位置处，并且可以在收割台上多个位置处使用多个镰刀驱动器62。镰刀驱动器62A和62B优选地完全定位在地板28内或下方，如图5中最佳地示出，以减少其上和其周围的切割植物材料的流动中断。驱动器62A和62B可以包括多种机构，例如但不限于周转驱动器，其根据具体应用的需要或需求，将纯线性侧向运动或枢转侧向运动施加到刀具头部组件。作为能够用于本发明的驱动器的代表性、非限制性例子，Prkpke 的美国专利 N0.7，810，304 ；N0.7，805，919 ；N0.7，730，709 ；N0.7，520，118 ；和N0.7，401，458，以及Bich的美国专利N0.8，011，272的公开和教导由此整体以引用方式并入本文。
[0046]镰刀驱动器62A和62B包括驱动元件102,驱动元件在地板28的前边缘部分32中或附近向前伸出穿过狭槽104或其它开口，以用于连接到相应的刀具组件58，并且通过相应的驱动器以边对边的往复运动方式进行运动，以实现切割动作。收割台22包括刀具头部64和刀具臂66，该刀具头部和刀具臂配合地布置在根据本发明构造和操作的刀具头部和臂组件68中，从而以驱动的关系将驱动器62A和62B与相应的刀具组件58连接。从刀具头部和臂组件68的定位可以明显看到，在植物切割操作期间，它们将直接定位在切割植物材料向后流过前边缘32的路径中并且定位到地板28的上表面上。因此，如果组件68较大和/或突出，那么它们可以具有翻耕效果，导致植物材料在其前方累积和/或分开或中断，而不会平滑地流到地板上。因此，且昂最小化这样的流动中断。
[0047]另外，如以上【背景技术】中所述，有时，刀具区段60将会损坏(例如破损、断裂)，变得磨损，或者由于其它原因而需要移除和更换。有时候，在植物切割或收割期间存在这种情况，从而在田地中存在这种情况，期望的是，在部件的移除/拆卸最少的情况下，尽可能快地完成移除和更换。还已经发现的是，驱动器62A或62B与刀具组件58之间的有限量的相对竖向运动是期望的，以便于刀具组件的自由往复运动，以及如果这样构造则容纳刀具磨损和挠曲，如图3A中挠曲的切割器杆组件46和48所示。
[0048]另外参考图6至15，刀具头部和臂组件68均包括长形构件70，该长形构件通过螺纹紧固件72阵列在镰刀切割器的相应刀具头部组件58下方附接到长形结构梁74 (图5、
IO、11、12和14 )(在图14中，从切割器杆组件44的刀具组件58省略了梁74，如以下将要讨论的)。相应刀具组件58的若干刀具区段60设置在梁74和构件70之间，以便通过这种附接而被夹持或捕集，同时刀具组件的其它刀具区段60以众所周知的方式利用额外的紧固件72进行安装，以直接附接到梁74。刀具头部64的特征包括受控的或有限的竖向柔性，这提供与其上附接的镰刀的各部分一起弯曲或挠曲到有限程度的能力。这种能力优选地通过减小构件70的至少 一个纵向端部76相对于中间或相对端部的竖向高度或程度而获得，该竖向高度或程度如图12中的高度Hl和H2所示，从而导致阶梯形形状，但是应当认识到，作为另外一种选择，可以使用具有期望柔性的锥形或其它形状。紧固件72在这里包括螺栓，这些螺栓从梁74、刀具区段60和刀具头部64中的匹配孔下方插入，并且向上延伸穿过这些孔，在孔的顶部处螺栓通过螺纹接合到螺母78。在端部76上，螺母78位于构件70的顶部上。在较厚的区域上，螺母78位于面向上的承窝80中，承窝80凹入到构件70的顶部表面中，使得在需要的情况下可以在两个位置处使用相同长度的紧固件72。紧固件72布置成间隔开的纵向延伸的阵列，并且设置有足够的数量，例如八个或更多个，以便固定附接到梁74而用于夹持或捕集刀具区段60，以及用于承受由于边对边切割运动和往复动作所产生的剪切载荷，该剪切载荷相对于构件70是纵向的。
[0049]为了提供增加的剪切强度以及较佳地对准刀具头部64、刀具区段60和梁74的孔的手段，刀具头部64优选地承载至少一个且优选两个向下延伸的销82，销82定位成被接纳在刀具区段和梁的一者或多者中的对准的孔中，如图12所示。销82优选地设置在预定位置处，该预定位置对应于刀具销84或者紧挨着刀具销84，该刀具销被定位成用于连接到刀具臂66。刀具销84优选地通过螺纹紧固件86安装在刀具头部64的顶部表面上，螺纹紧固件在刀具头部64的上表面中通过螺纹接纳在螺纹孔88中。当张紧紧固件86时，其头部抵靠肩部90，该肩部绕穿过销的孔92的上端部延伸，该孔92接纳紧固件86。这种布置允许仅仅通过移除紧固件86就将刀具销84从刀具头部64移除，而不需要触及刀具头部的下侧或者将刀具头部从镰刀移除。[0050]刀具销84被构造成配合地接纳在刀具臂66的远侧端部96中的向下开口的容器94中，以连接到相应的驱动器62A或62B。在这里，刀具销84的周围具有平滑的、直的外表面98，该外表面优选地为圆柱形并且其尺寸形成为匹配地接纳在容器94中以便可任选地在容器中上下运动，从而便于刀具头部64和刀具臂66的相对上下运动，如图11中的箭头VM所示。
[0051]刀具臂66具有与远侧端部96相对的安装端部100，该安装端部被构造成用以附接到驱动器62A或62B的驱动元件102，从而随着该驱动元件一起进行往复侧向运动，如图7 (和图4)中的箭头A所示。在这里要调用的是，运动可以是直的、边对边运动或侧向枢转运动，这将取决于所用的驱动器的类型。另外在这里，可以看到，与驱动元件102的连接包括竖向键106，该竖向键 配合地接纳在驱动元件102的竖向键槽108中，以便容易地对准，并且在由于植物切割动作产生的边对边剪切载荷条件下提供强度。刀具臂66通过螺纹紧固件110在元件102的端部上保持就位，螺纹紧固件110接纳在臂66的孔112中，并且通过螺纹与驱动元件102中的螺纹孔114接合，如图8所示。
[0052]针对刀具臂66的容器94，其优选地由内支承表面116界定和限定，该内支承表面界定和限定了容器94，并且在这里也为圆柱形，且其尺寸形成为用以接纳刀具销84。内表面116和刀具销的外表面98之间的配合可以是紧密的，或者在期望的情况下可以允许刀具臂66和刀具销84之间的相对自由竖向运动，但是实际上没有侧向间隙，可选的竖向运动将被限制到最大距离VM(图11)，这种限制是借助于，由于刀具臂66附接到驱动器62A或62B的元件102所产生的刀具臂66的固定竖向位置，以及由于刀具头部64附接到刀具组件58和容纳在切割器杆44或46的狭槽48中所产生的刀具头部64的保持。刀具销和容器两者均应当足够强健，以应对由于镰刀的延长的操作所产生的重复侧向力。然而，应该指出的是，外表面98和支承表面116可以采用可选的形状，例如但不限于矩形、方形、六边形、八边形和其它多边形。圆柱形形状的优点在于，还允许刀具头部和刀具组件通过刀具销相对于刀具臂绕竖向轴线进行旋转，而刀具头部和刀具臂不会相对于彼此倾斜。
[0053]因此，例如如果采用柔性的镰刀，如果表面98和116之间的交界允许相对竖向运动，那么这种运动将允许柔性镰刀借助于刀具销84的自由度而平滑地进行上下挠曲，以在容器94内向上或向下运动，但是刀具销将受到约束而不能倾斜或摆动，从而降低发生粘合并且降低所导致的功率消耗增加和磨损增加的可能性。
[0054]为了便于刀具销84和容器94相对于彼此向上和向下运动以及相对于彼此旋转的能力，刀具臂66可任选地包括被构造成用以保持一定量油脂以分布在容器94中的内部油脂贮存器118以及用于根据需要重新供应油脂的连接油脂配合件120。作为另外一种选择，油脂或润滑剂浸溃的衬套或类似物可以用于容器94，以减少刀具销和刀具臂之间的交界部处的摩擦。容器94的下端部和上端部优选地封闭，以防止诸如灰尘、粉尘和类似物的污染物进入支承表面116和外表面98之间的交界部中，下部开口 140用常规环形或环密封件142密封，上端部以下述方式密封。
[0055]可以想到，在使用的情况下，包括支承表面的轴承的支承表面116和/或轴承自身和/或刀具销，将会磨损到需要进行更换的程度。为了方便进行更换，容器94的支承表面116包括可移除的支承元件122的内周边表面，其可以包括例如固态的或浸溃的套筒或衬套，或者滚子、滚针或球形轴承，通过下部开口 140压力配合到腔体124中，并且容器94的上端部示出为通过可移除的插塞126封闭，该插塞也能够用于移除支承元件122。当进行收割且时间非常重要时，利用本领域能够获得的工具容易地且快速地移除和更换支承元件122的能力是极为期望的。在一个优选构造中，插塞126定位成密封地抵靠肩部128的下表面，该下表面在支承元件122上方至少部分地绕腔体124的上部开口 130延伸且限定了该上部开口 130 (图13)，并且形成针对污染物和水分进入的期望密封条件。当支承元件122需要移除和更换时，可以利用压板向下按压插塞126，或者在压板不可获得的情况下，例如在实地进行服务的情况下，诸如锤子的合适工具和承窝132或者具有与支承元件类似的直径的其它合适物品，可以用来将插塞向下推压或敲击通过腔体124，并且在使用环密封件142的情况下还将移除该环密封件142。在两种情况下，插塞126的向下运动将支承元件122从腔体124通过下部开口 140向下推。然后，更换需要简单地更换腔体124中靠着肩部128的插塞126，并且将支承元件或新的插塞按压或敲击就位。
[0056]在这里，可以看到，腔体124和下部开口 140具有比上部开口 130大的第一横向跨度或直径，插塞126的横向跨度或直径稍稍小于腔体124和下部开口的横向跨度或直径，以便于插塞穿过，但是这防止穿过上部开口 130。插塞126可以包括隆起132，该隆起从插塞向上延伸，并且被构造成用以可密封地匹配并接合肩部128，以形成上部密封条件。隆起132还加强了插塞126。
[0057]因此，对于本发明的刀具头部和臂组件，通过移除仅仅两个紧固件78和螺母80，可以移除和更换通过刀具头部64夹持到镰刀的刀具区段60的大部分，并且通过移除刀具臂66 (仅仅需要移除两个紧固件110)和一个紧固件86，可以移除和更换刀具销84。
[0058]在另一个优选的构造中，如各个附图所示，刀具臂66的远侧端部96具有相对的侧部136和138，所述侧部朝向安装端部100扩大成锥形。这使得每个刀具臂具有流线型，以便于植物材料绕其流动。当从上方看时，这种锥形优选地实施为绕远侧端部96延伸的V形或U形，并且额外地用来使切割的植物材料偏转到一定程度而离开收割台的地板28的前端部32中的狭槽，驱动器62A和62B的从动元件延伸穿过该狭槽。
[0059]刀具头部64的任选特征包括受控的或有限的竖向柔性，这提供与其上附接的镰刀的各部分一起弯曲或挠曲到有限程度的能力。这种能力优选地通过减小构件70的至少一个纵向端部76相对于中间或相对端部的竖向高度或程度而获得，该竖向高度或程度如图12中的高度Hl和H2所示，从而导致阶梯形形状，但是应当认识到，作为另外一种选择，可以使用具有期望柔性的锥形或其它形状。
[0060]作为本发明的另一个可选变型形式，更具体地参考图14，期望的是，相应切割器杆组件44和46的刀具组件58在驱动器62A和62B附近交叠，从而在镰刀的切割动作中不存在间隙。避免切割器杆的一个或两个的不期望挠曲和磨损的一个选择是，刀具组件之一可以上或下加垫片，从而在往复运动时不需要挠曲而在另一个上方或下方行进。作为根据本发明的另一个选择，刀具头部64之一的长形构件70之一还在交叠区域中在其下侧上具有阶梯部分144，在这里是组件44的构件70。阶梯部分144在构件70的其余部分的下表面上方升高的量为H3，该升高量等于刀具区段60的厚度。另外，刀具区段60通过从下侧向上的紧固件72直接附接到构件70的阶梯部分144，使得紧固件与那些刀具区段的下侧平齐或者凹入在那些刀具区段的下侧中，从而可以在切割器杆组件46的刀具组件58的刀具区段60上交叠且能够进行相对运动，以消除作为由于弯曲而额外磨损的来源的这个区域，并且消除为此加垫片的任何需要。为了适应这种情况，切割器杆组件46的刀具区段60将利用紧固件72附接到该组件的梁74，紧固件72与刀具区段的上表面平齐或者凹入到刀具区段的上表面中。在这里，可以看到，阶梯部分144由于其减小的区段而能够被构造成根据需要提供某些期望的柔性，以用于柔性的切割器杆组件。
[0061]更具体地参考图15，刀具头部和臂组件68示出为包括可选的刀具销结构以用于将刀具头部64附接到刀具臂66，该结构包括作为刀具销的扭转元件146，以允许它们之间的某些受限且受控的相对枢转动作。扭转元件146包括环形衬套或块状物和贯穿的通道，该环形衬套或块状物由具有回弹性特性的橡胶或类橡胶材料制成，该通道接纳或承载螺纹紧固件148，该螺纹紧固件通过螺纹接纳在刀具头部64的长形构件70的螺纹孔中，接纳方式与上述刀具销84的附接方式相同。扭转元件146的外周边优选地接纳在容器150中，该容器在这里包括处于刀具臂66的端部中的凹腔，并且该外周边接纳在伴随的带152中，该带能够绕元件146张紧并且通过紧固件154固定。因此，至少极大地防止扭转元件146的外周边相对于刀具臂66进行旋转运动，并且至少极大地防止扭转元件146的内周边相对于刀具头部64进行相对枢转运动，从而仅仅通过元件146的内部弹性扭转变形来实现刀具头部64和刀具臂66的相对枢转运动。扭转元件146的弹性可以根据需要被有利地构造成用以允许刀具头部和刀具臂之间的某些非常有限的相对竖向运动和/或扭转，以便容纳切割器杆的某些弯曲。扭转元件还可以有利地能够吸收由镰刀的操作产生的某些震动载荷并且限制这些震动载荷传递到与其相连的驱动器62A或62B。与上述涉及刀具销84的构造类似，使用扭转元件146也是有利的，原因是其和紧固件148可以仅仅从上方就能够快速地移除和更换。
[0062]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刀具头部和臂组件。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。
【权利要求】
1.一种刀具头部和臂组件，其用于将镰刀切割器连接到往复驱动机构，该刀具头部和臂组件包括: 长形刀具头部，该长形刀具头部中具有布置成纵向间隔开的阵列的多个孔，所述多个孔被构造和布置成用以分别接纳多个紧固件，以将镰刀的刀具头部和多个刀具区段附接到镰刀切割器的结构梁，在刀具头部上预定位置处以从刀具头部成向上延伸的关系而可移除地安装有刀具销，该刀具销具有绕其延伸的外表面；以及 刀具臂，该刀具臂具有安装端部，该安装端部被构造成用以附接到驱动机构，以便刀具臂随所述驱动机构一起进行往复侧向运动，该刀具臂包括远侧端部，该远侧端部与安装端部相对，设置成与驱动机构成悬臂关系而被支撑，该远侧端部具有界定和限定了向下敞开的容器的内表面，该容器被构造成用以配合地接纳刀具销，容器的内表面绕刀具销的外表面紧密接触，以便将刀具销保持在容器中，而足以用于刀具臂使刀具头部进行往复运动并且使附接的镰刀刀具区段随刀具头部一起进行侧向往复运动，同时允许刀具臂和刀具头部之间的受限量的相对竖向运动。
2.根据权利要求1所述的刀具头部和臂组件，其中刀具销通过螺纹紧固件安装到刀具头部，螺纹紧固件沿轴向延伸穿过刀具销并且通过螺纹与刀具头部接合，以允许仅仅从上方就能够更换刀具销。
3.根据权利要求1所述的刀具头部和臂组件，其中刀具头部具有与刀具销沿纵向间隔开的至少一个部分，所述至少一个部分被构造成用以允许所述一个部分相对于刀具销的竖向挠曲。
4.根据权利要求1所述的刀具头部和臂组件，其中刀具臂具有相对的侧部，所述相对的侧部从远侧端部到安装 端部成扩大的锥形，以便于植物材料流动通过。
5.根据权利要求4所述的刀具头部和臂组件，其中所述相对的侧部从上方看具有大致V形形状。
6.根据权利要求1所述的刀具头部和臂组件，其中刀具臂的容器具有封闭的上端部。
7.根据权利要求1所述的刀具头部和臂组件，其中刀具销的外表面和刀具臂的内表面具有匹配的圆柱形形状。
8.一种刀具头部和刀具臂组件，其用于将镰刀切割器连接到往复驱动机构，该刀具头部和刀具臂组件包括: 长形刀具头部，该长形刀具头部中具有布置成纵向间隔开的阵列的多个孔，所述多个孔分别接纳多个紧固件，以将镰刀切割器的多个刀具区段以纵向延伸的大致端部对端部抵接的关系安装在镰刀切割器的刀具头部与结构梁之间，其中安装所述多个刀具区段的方式允许独立地移除和更换至少某些刀具区段，而同时其它的刀具区段仍然通过刀具头部安装在结构梁上，在刀具头部的上表面上预定位置处以从刀具头部成向上延伸的关系安装有刀具销，其中安装刀具销的方式允许仅仅通过从其上方进入就能够移除和更换刀具销，该刀具销具有绕其延伸的外表面；以及 刀具臂，该刀具臂具有安装端部，该安装端部可移除地附接到驱动机构，以便刀具臂随所述驱动机构一起进行往复侧向运动，该刀具臂包括远侧端部，该远侧端部与安装端部相对，由此在刀具头部上方与驱动机构成悬臂关系而被支撑，该远侧端部具有界定和限定了向下敞开的容器的内表面，该容器配合地接纳刀具销，容器的内表面绕刀具销的外表面紧密接触，以便将刀具销保持在容器中，而足以用于刀具臂使刀具头部进行往复运动并且使附接的镰刀刀具区段随刀具头部一起进行侧向往复运动，同时允许刀具臂和刀具头部之间的受限量的相对竖向运动。
9.根据权利要求8所述的刀具头部和臂组件，其中刀具销通过螺纹紧固件安装到刀具头部，螺纹紧固件沿轴向延伸穿过刀具销并且通过螺纹与刀具头部接合。
10.根据权利要求8所述的刀具头部和臂组件，其中刀具头部具有与刀具销间隔开的至少一个部分，所述至少一个部分被构造成用以允许所述至少一个部分相对于刀具销的竖向挠曲。
11.根据权利要求8所述的刀具头部和臂组件，其中刀具臂具有相对的侧部，所述相对的侧部从远侧端部周围朝向安装端部成扩大的锥形，以便于植物材料流动通过。
12.根据权利要求8所述的刀具头部和臂组件，其中刀具臂的相对的侧部从上方看形成大致V形形状。
13.根据权利要求8所述的刀具头部和臂组件，其中刀具臂的容器具有封闭的上端部。
14.根据权利要求8所述的刀具头部和臂组件，其中刀具销的外表面和刀具臂的内表面是大致圆柱形的。
15.一种刀具头部和臂组件(68)，其用于将长形镰刀切割器(30)连接到驱动机构(62A、62B)，以便使镰刀切割器(30)进行往复纵向运动，该刀具头部和臂组件包括长形刀具头部(64)，该长形刀具头部通过紧固件(54)附接到镰刀切割器的长形结构梁(74)； 其特征在于，刀具头部(64)和梁(74)之间夹持镰刀刀具区段(60)的纵向边对边阵列，使得紧固件(54)中所选的紧固件能够被移除，而同时刀具头部(64)保持附接到梁(74)，以允许移除和更换镰刀刀具区段(60)中所选的镰刀刀具区段，刀具头部(64)包括至少一个纵向延伸部分(76)，所述至少一个纵向延伸部分具有减小的竖向跨度，以允许其竖向挠曲，在刀具头部(64)上通过紧固件(72)以直立的关系安装有刀具销(84)，该紧固件能够从刀具头部(64)上方移除，以允许从上方移除和更换刀具销(84)，刀具销(84)被构造成用以配合地接纳在驱动机构(62A、62B)的向下敞开的容器(94)中，并且具有围绕的平滑的、直的外表面(98)。
16.根据权利要求15所述的刀具头部组件(68)，其还包括刀具臂(66)，该刀具臂具有安装端部(100)，该安装端部被构造成用以附接到驱动机构(62A、62B)，以便刀具臂(66)随所述驱动机构一起进行往复侧向运动，刀具臂(66)包括与安装端部(100)相对的远侧端部(96)，该远侧端部设置成与驱动机构(62A、62B)成悬臂关系而被支撑，该远侧端部(96)具有界定和限定了向下敞开的容器(94)的内表面(116)，该容器被构造成用以配合地接纳刀具销(84)，容器的内表面(116)绕刀具销的外表面(98)紧密接触，以便将刀具销(82)保持在容器(94)中，而足以用于刀具臂(66)使刀具头部(64)进行往复运动并且使附接的镰刀刀具区段(60)随刀具头部一起进行侧向往复运动，同时仅仅允许刀具销(84)和刀具臂(66)的受限量的相对向上和向下运动。
17.根据权利要求16所述的刀具头部组件(68)，其中刀具臂(66)的远侧端部(96)具有相对的侧部，所述相对的侧部从远侧端部(96)到安装端部(100)成扩大的锥形，以便于植物材料流动通过。
18.根据权利要求16所述的刀具头部组件(68)，其中刀具臂(66)的远侧端部(96)从上方看具有大致V形形状。
19.根据权利要求16所述的刀具头部组件(68)，其中刀具臂(66)的容器(94)具有封闭的上端部。
20.根据权利要求16所述的刀具头部组件(68)，其中刀具销(84)的外表面(98)和刀具臂(66)的内表面(116) 是大致圆柱形的。
【文档编号】A01D34/14GK103997885SQ201280036049
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2012年5月29日 优先权日:2011年5月27日
【发明者】J·T·库克, G·L·比奇, D·M·德克里斯托弗, A·R·威尔伯特, B·R·诺尔, C·D·罗伯茨 申请人:凯斯纽荷兰(上海)机械研发有限公司