联合收割机线性侧震动清理控制系统的制作方法
【专利说明】联合收割机线性侧震动清理控制系统
[0001]相关专利申请的交叉引用
[0002]本申请是国际申请，要求2012年12月14日提交的系列号为13/715，251的美国专利申请的优先权，该文献全文以引用方式并入本文。
技术领域
[0003]本发明整体涉及用于收割机(例如联合收割机)的侧震动清理机构的控制系统，更具体地，本发明涉及控制联合收割机中的侧震动清理机构的运动的方法和系统。
【背景技术】
[0004]联合收割机是用来收割粮食作物的机器。该目标是在机器一次通过田地的特定部分时完成若干过程，这些过程在传统上是不同的。可以利用联合收割机进行收割的农作物是小麦、燕麦、黑麦、大麦、玉米、大豆、亚麻或亚麻籽、和其它农作物。排放在田地上的废弃物(例如秸杆)包括农作物的剩余的干燥茎叶，这些茎叶可以例如被短切并铺在田地上，作为残留物或捆包，以用作牲畜的饲料或草垫。
[0005]联合收割机利用宽的切割收割台来切割农作物。切割的农作物可以被拾取和进给到联合收割机的脱粒和分离机构中，该脱粒和分离机构通常由旋转脱粒转子或圆筒构成，通常被称为锉刀杆或脱粒元件的带凹槽的钢杆可以螺栓连接到旋转脱粒转子或圆筒。通过敲击凹部(即成形的“半鼓”)的作用，这些锉刀杆将谷粒从谷壳脱粒并有助于将谷粒从秸杆分离，该凹部还可以装配有钢杆和网状架，通过该钢杆和网状架，谷物、谷壳和较小的碎肩可以下落，而太大或太长的秸杆运输到出口。谷壳、秸杆和其它不期望的材料经由分离器机构返回到田地。
[0006]在轴流联合收割机中，该脱粒和分离系统起到初级分离的作用。收割的农作物在纵向布置的转子和相关腔室的内表面之间传送时被脱粒和分离，该腔室包括脱粒和分离凹部以及转子笼或覆盖物。切割的农作物材料盘旋，并且沿着腔室的内表面沿着螺旋路径传送，直到基本上仅仅剩余较大的残留物。当残留物到达脱粒鼓的端部时，残留物从联合收割机的后部排出。同时，谷物、谷壳和其它小碎肩通过凹部和格栅而落到清理装置或底座上。为了便于参考，这种包含谷物和谷壳的较小的颗粒状农作物材料称为脱粒农作物。该谷物仍然需要借助于扬谷过程进一步从谷壳分离。
[0007]干净的谷物借助于平坦振荡清理系统从脱粒农作物中分出，该平坦振荡清理系统可以包括以下部件的组合:振荡筛屏(筛)；将空气吹过筛/在筛上方吹送空气/在筛下方吹送空气的风扇；和将待清理的材料从脱粒系统下方传送到筛的某个机构。经由筛从残留物分离的干净谷物通常传送到联合收割机中的谷物罐中临时存储。谷物罐通常位于联合收割机的顶部上，并且经由传送器进行装载，该传送器将在清理系统中收集的干净谷物输送到谷物罐。然后，谷物通过传送系统卸载到支撑拖车或车辆，以允许大量的谷物卸载到田地中，而不需要在谷物罐填满时停止收割。
[0008]当前，联合收割机可以装备有用于联合收割机清理系统的坡道补偿机构，当联合收割机经历倾斜度变化(即在不平坦地形上进行收割)时，该坡道补偿机构为清理系统提供补偿。在平坦地面操作下，联合收割机的清理系统进行二维运动，进行具有一定竖直分量的前/或震动。常规的侧震动机构不会对清理系统在平坦地面上的二维(前/后/竖直)运动的任何变化产生影响。然而，在倾斜地面上，侧震动机构在筛的震动几何结构中引入了额外的左右摆动分量，使得材料抵抗其移动到筛的下侧的自然趋势，并且保持在筛的整个宽度上的更加均匀的分布。这些常规的侧震动机构固定到联合收割机底盘，并且不会在筛前/后/竖直运动时进行运动。由于筛和侧震动机构之间的相对运动的差异，一系列连杆机构用来使筛在前/后/竖直运动时进行左右摆动运动。然而，因为连杆机构在固定底盘上枢转，所以筛进行弧形运动(非线性)，从而降低了侧震动运动的效率，并且需要不太期望的较小筛来应对筛与封闭清理系统的侧片材之间的弧形运动。
[0009]美国专利N0.7，322，882的对清理系统补偿机构的教导结合在本文中，该专利描述了一种谷物清理侧震动机构，其经由连接构造来处理弧形运动，使得筛沿着更加期望的斜向路线运动。为了补偿弧形运动，常规的连接构造需要致动器(其使筛进行左右摆动)，该致动器附接到筛，以高速率与筛一起振动，从而导致不期望的应力。因此，需要更大的且更昂贵的致动器来执行左右摆动运动并且处理振动应力，从而占据了清理系统中的空间，该空间可能用于更加期望的较大的筛。因此，需要用于联合收割机清理系统的改进的侧震动组件。
【发明内容】
[0010]本发明的实施例涉及联合收割机侧震动控制系统，其包括筛，该筛用于将农作物材料与其它材料分开，并且被构造成用以沿着前后方向运动。控制系统还包括至少一个侧震动组件，该侧震动组件包括刚性地附接到联合收割机底盘的安装装置。至少一个侧震动组件包括:下部板，其可转动地联接到安装装置并被构造成用以绕下部板轴线转动；以及上部板，其联接到下部板并被构造成:(i)具有上部板转动运动并响应于下部板的转动而进行转动；并且(ii)具有沿大致线性方向的上部板大致线性运动。至少一个侧震动组件还包括固定臂，该固定臂可转动地联接到上部板并且刚性地附接到筛。控制系统还包括致动装置，该致动装置:(i)刚性地附接到联合收割机底盘；(ii)联接到下部板；并且(iii)被构造成用以使下部板绕下部板轴线转动。响应于上部板的转动，筛被控制成在上部板大致线性运动的大致线性方向上与前后方向成斜向地进行运动。
[0011]根据一个实施例，侧震动控制系统还包括第一枢转臂，该第一枢转臂:(i)在第一下部板枢转部分处联接到下部板；并且(ii)在第一上部板枢转部分处联接到上部枢转板。侧震动控制系统还包括第二枢转臂，该第二枢转臂:(i)在与第一下部板枢转部分间隔开的第二下部板枢转部分处联接到下部板；并且(ii)在与第一上部板枢转部分间隔开的第二上部板枢转部分处联接到上部枢转板。筛被进一步控制成沿着上部板大致线性运动的大致线性方向运动，该大致线性方向基本上平行于在第一上部板枢转部分和第二上部板枢转部分之间延伸的线。
[0012]根据另一个实施例，侧震动控制系统还包括第一枢转臂，该第一枢转臂:(i)在第一下部板枢转部分处联接到下部板；并且(ii)在第一上部板枢转部分处联接到上部枢转板。侧震动控制系统还包括第二枢转臂，该第二枢转臂:(i)在与第一下部板枢转部分间隔开的第二下部板枢转部分处联接到下部板；(ii)在与第一上部板枢转部分间隔开的第二上部板枢转部分处联接到上部枢转板；并且(iii)基本上平行于第一枢转臂。筛被进一步控制成沿着上部板大致线性运动的大致线性方向运动，该大致线性方向基本上垂直于第一枢转臂和第二枢转臂。
[0013]在一个实施例中，下部板和上部板被构造成用以在非接合位置和至少一个接合位置之间转动，上部板被构造成:(i)具有沿非接合大致线性方向的非接合运动；并且(ii)具有沿着与非接合大致线性方向不同的接合大致线性方向的接合运动。筛被控制成:(i)当下部板和上部板处于非接合位置时保持静止或者沿前后方向运动；并且(ii)当下部板和上部板处于至少一个接合位置时沿着上部板大致线性运动的接合大致线性方向与前后方向成斜向地运动。
[0014]在实施例的一个方面中，至少一个接合位置还包括第一接合位置和第二接合位置，下部板和上部板进一步被构造成:(i)转动到第一接合位置；和(ii)转动到第二接合位置，上部板被构造成:(i)具有沿第一接合大致线性方向的第一接合运动；并且(ii)具有沿着与第一接合大致线性方向不同的第二接合大致线性方向的第二接合运动。筛被控制成:(i)当下部板和上部板处于第一接合位置时沿着上部板运动的第一接合大致线性方向与前后方向成斜向地运动；并且(ii)当下部板和上部板处于第二接合位置时沿着上部板运动的第二接合大致线性方向与前后方向成斜向地运动。
[0015]根据一个实施例，致动装置选自包括以下致动装置的组:电动致动器、液压致动器、气动致动器和马达。
[0016]根据一个实施例，至少一个侧震动组件还包括第一侧震动组件和第二侧震动组件。第一侧震动组件包括刚性地联接到联合收割机底盘的第一安装装置、可转动地联接到第一安装装置且被构造成绕第一下部板轴线转动的第一下部板、联接到第一下部板的第一上部板以及联接在第一上部板和筛之间的第一固定臂，该第一上部板被构造成(i)响应于第一下部板的转动而进行转动，并且(ii)被构造成具有沿大致线性方向的第一上部板大致线性运动。第二侧震动组件包括刚性地联接到联合收割机底盘的第二安装装置、可转动地联接到第二安装装置且被构造成绕第二下部板轴线转动的第二下部板、联接到第二下部板的第二上部板以及联接在第二上部板和筛之间的第二固定臂，该第二上部板被构造成
(i)响应于第二下部板的转动而进行转动，并且(ii)被构造成具有沿大致线性方向的第二上部板大致线性运动。
[0017]在实施例的一个方面中，侧震动控制系统还包括运动装置，该运动装置:(i)联接到第一下部板、第二下部板和致动装置；并且(ii)被构造成用以使第一下部板和第二下部板转动。致动装置被构造成用以通过使运动装置运动而使第一下部板和第二下部板转动。
[0018]本发明的实施例涉及联合收割机，其包括筛和至少一个侧震动组件，该筛用于将农作物材料与其它材料分开，并且被构造成用以沿着前后方向运动。至少一个侧震动组件包括:安装装置，其刚性地附接到联合收割机底盘；和下部板，其可转动地联接到安装装置并被构造成用以绕下部板轴线转动。至少一个侧震动组件还包括上部板和固定臂，该上部板联接到下部板并被构造成:(i)具有上部板转动运动并响应于下部板的转动而进行转动；并且(ii)具有沿大致线性方向的上部板大致线性运动，该固定臂可转动地联接到上部板并且刚性地附接到筛。联合收割机还包括致动装置，该致动装置:(i)刚性地附接到联合收割机底盘；(?)联接到下部板；并且(iii)被构造成用以使下部板绕下部板轴线转动。联合收割机还包括控制器，该控制器被构造成用以控制筛:(i)沿前后方向运动；或者(ii)沿着大致线性上部板运动的大致线性方向与前后方向成斜向地运动。
[0019]根据一个实施例，联合收割机还包括第一枢转臂，该第一枢转臂:(i)在第一下部板枢转部分处联接到下部板；并且(ii)在第一上部板枢转部分处联接到上部枢转板。联合收割机还包括第二枢转臂，该第二枢转臂:(i)在与第一下部板枢转部分间隔开的第二下部板枢转部分处联接到下部板；并且(ii)在与第一上部板枢转部分间隔开的第二上部板枢转部分处联接到上部枢转板。筛被进一步控制成沿着上部板大致线性运动的大致线性方向运动，该大致线性方向基本上平行于在第一上部板枢转部分和第二上部板枢转部分之间延伸的线。
[0020]根据一个实施例，联合收割机还包括第一枢转臂，该第一枢转臂:(i)在第一下部板枢转部分处联接到下部板；并且(ii)在第一上部板枢转部分处联接到上部枢转板。联合收割机还包括第二枢转臂，该第二枢转臂:(i)在与第一下部板枢转部分间隔开的第二下部板枢转部分处联接到下部板；(ii)在与第一上部板枢转部分间隔开的第二上部板枢转部分处联接到上部枢转板；并且(iii)基本上平行于第一枢转臂。筛被进一步控制成沿着上