专利名称：棉花传送滚轮结构的制作方法
技术领域：
本发明大体上涉及棉花收获机械，具体地涉及棉花收获机的收集器装置的送料器，收获机设有位于其上的棉花处理机构，如压缩机构。
背景技术：
棉花收获机具有位于收获机上的单元件形成结构，比如共同转让的美国专利No.6,263,650介绍的形成机构，可提供直接位于收获机上的压紧棉包或单元件，以减少田地里需要设置的支承机构的数量，和尽量减少收获机卸载时的停机时间。位于收获机上的处理机构包括棉包处理系统，可向后移动形成的棉包，不需或只需很少的停机时间来准备供第二个棉包使用的棉包腔。收集器在单元件形成机构或其他农作物处理机构短暂中断操作时可使收获可继续进行。存在的问题是这种收集器包括对定量的棉花进行调节，以防止过多的棉花流，否则将堵塞对处理器的输入，并需保证总是连续的棉花流以进行均匀处理。过多改变棉花流将影响所形成棉包的整体性。棉花流必须均匀，棉花还应当在储存腔的输入区的整个宽度上均匀分布。尽管专利6,263,650介绍的类型具有反向转动滚轮的滚轮机构，提供了改进的定量，但仍是难以实现在相邻滚轮之间的棉花无团块和无堵塞的均匀输入。
在棉花工业，对以规定质量流量比的无团块均匀垂直输送棉花的问题仍没有肯定的解决方案。目前在轧棉机或其他固定设施使用的棉花输送装置不能轻易地应用于移动式棉花收获机。一种输送机构使用了两个相对的带夹条的滚轮，可将棉花夹在其间。棉花然后传送到带钉刺的滚轮以撕开团块。棉花在带夹条的滚轮上的密度必须仔细控制，因为密度过高将使棉花堵塞到滚轮上，不能流动。密集的棉花经常塞在滚轮之间。大团块棉花将导致不协调的输送。
因此，许多目前使用的垂直输送系统只能使用低密度的棉花，要求设置额外的处理工艺和设备来控制棉花的密度，并要求很高输入能量。将目前使用的传送装置用于移动式收获机将受到收获机的空间、结构和能量要求的严格限制。
发明内容
收集器底部的下钉齿滚轮沿下游方向朝下或主排出口倾斜，并可沿相同方向转动将棉花拉到开口。上钉齿滚轮位于开口的上方和最后一个下钉齿滚轮的上方。上钉齿滚轮部分地从收集器的后壁向下游偏移，使其只是部分暴露于收集器中的棉花。上滚轮定量棉花并撕开团块。上滚轮上方的开口构成主排出口上方的上排出口。在不旋转的状态下，钉齿滚轮用作收集器的底面，防止棉花通过开口排出。当棉花在收集器中充满到希望的高度，下钉齿滚轮以相同的速度和相同的方向转动，朝主排出口拉棉花到斜面下面。拉的动作还迫使棉花接近上钉齿滚轮，上钉齿滚轮以与下钉齿滚轮相同的方向转动，但转动速度更高。
当棉花到达斜面的底部，最后的下钉齿滚轮将棉花拉出下排出口。同时，转动更快的上钉齿滚轮撕开团块，并限制通过下排出口的棉花数量。迫使面对上钉齿滚轮的棉花拉过上排出口。当棉花拉过排出口时，上钉齿滚轮撕开棉花中的团块。通过上排出口的棉花流速受到上滚轮速度和滚轮周围间隙的控制。
结构的变化包括下钉齿滚轮下的底面，可防止棉花通过滚轮落下。还有，滚轮下可设置带开口的底面以限制下落的棉花，同时允许包在滚轮上的棉花下落。在另一实施例中，下滚轮可用连续的带或链式传动机构代替。
这种结构允许位于垂直收集器中的高密度棉花以恒定的质量流量比和密度输送，在排出口不形成团块。棉花可在滚轮或传送带上与收集器尺寸无关地一致输送。相对简单的结构使用缓慢移动的部件，与大部分从前的棉花定量系统相比要求较少的能量。与至少大部分从前的棉花定量系统相比，该结构还为移动式棉花收获机的设计提供了更大的灵活性。
本发明的这些和其他目的、特征和优点通过下面参考附图所做详细介绍可了解的更清楚。例如，间隔的下滚轮可代替。
图1是棉花收获机的侧视图，其带有位于收获机上的处理器和收集器，收集器带有传送传动带的滚轮机构；图2是棉花输送滚轮机构的放大侧视图，取下了一部分部件以更好地显示滚轮结构；图3是图1的滚轮机构的放大透视图。
具体实施例方式
参考图1，其显示了棉花收获机10，设有主框架12，受到前驱动轮14和后转向轮16的支撑进行移动。驾驶室18支撑于主框架12的前端，位于前面固定的收获机构，其标记为20，的上方，收获机构可从农作物上取下棉花，将取下的棉花引导到可伸缩的空气管道系统22，管道系统包括设有向上的出口24的管道23。
垂直的可伸缩的收集器系统30包括上入口或分开的护罩系统31，和相对的下部或定量底面32。收集器系统30支撑于框架12的前端，位于驾驶室18的后面，可接受来自空气管道系统22的棉花。处理器或单元件形成器34支撑于收集器系统30的后面。收集器系统30必要时可储存棉花，以便能连续地收获，定量底面32将棉花分配到单元件形成器34，形成器首先形成材料垫，然后将材料垫卷成紧凑的圆形棉包或单元件36。收集器和处理器系统通常具有的类型如同共同转让的美国专利6,421,996和前面提到的共同未决专利申请No.＿＿＿，和与本发明申请同时提交的题目为“Separation Hoodfor a Cotton Harvester”的专利申请No.＿＿＿所显示和介绍的类型。其中专利6,421,996的题目是“Harvester with Bale Forming ChamberHaving a Transport Mode”；在2003年10月15日提交的共同未决专利申请的题目是“Baler Gate Linkage and Latch Structure”。
棉包或单元件处理系统40位于处理器34的后面，可接受由处理器34形成的棉包或单元件36。处理系统40暂时支撑单元件36(见图1)，在农田操作期间进行传输，然后将单元件从收获机10排出到农田的希望位置。单元件形成器34包括打包机42，具有蛤壳型壳体44，其具有第一和第二(前和后)立柱或框架部分46和48。部分46和48通过控制连杆结构50连接到一起。在农田工作位置(见图1)，部分46和48的顶部位于收集器系统30的顶部水平或稍高一些，以形成收获机10的最大工作高度。收集器结构30具有上和下伸缩部分30a和30b，在收集器结构两边的圆柱51使在部分30b上方的部分30a在上升操作位置(图1)和下降的运输位置之间垂直移动(见图1的箭头)，进行运输和装载。部分30a和30b的截面是矩形，具有被相对的侧壁30g连接起来的前和后壁30f和30r，部分30a向上打开到护罩结构31。在实施例中，上部分30b大约为12英尺宽，下部分30b在定量底面32的区域宽度缩小到大约8英尺。对于伸缩的收集器结构的更详细介绍，可参考前面提到的美国专利No.6,263,650。
单元件形成器34包括棉包形成腔，带有圆形打包机带和滚轮机构，当形成器34处于图1所示垂直的农田工作位置时，可接受来自收集器系统30的材料。打包机结构60以与传统的圆形打包机相同的方式操作，可将材料卷成紧凑的圆形棉包。应当知道本发明可采用不同类型的传送系统来传送材料到打包装置。
当形成完整的棉包，蛤壳壳体44的后部或门部分48向后和向上摇摆，棉包从棉包形成腔释放到处理系统40(见图1)。在棉包36从形成腔释放时收集器系统30可保持收获机10连续操作。处理系统40设置成在收获进行的同时可接受、支撑和传输完成的棉包。当到达希望的位置比如农田边时，系统40动作降低棉包36将其从收获机10上释放。
前框架部分46通过枢轴56可枢轴转动地连接到收获机框架12，以便在垂直的农田工作位置、向后和向下的传输位置和棉包处理器位于地面的装载位置之间摆动。液压操作的锁定和固定结构58固定到框架12和前框架部分46的下前部，可将前框架部分锁定到垂直的农田工作位置。圆筒结构(未显示)位于打包机的两边，其包括连接到框架部分46的第一端和连接到连杆结构50的第二端。
当前框架部分46锁定到垂直位置和圆筒结构完全缩回(见图1)，部分46和48形成棉包形成腔，从收获机框架12向上延伸。形成腔的顶部近似与延伸的收集器系统30的顶部平齐。自动操作的门锁结构60支撑于框架部分46和48并向后邻接前框架枢轴56，当棉包形成腔在圆筒结构缩回时闭合，门锁将这些部分锁定到一起。当圆筒结构启动打开形成腔，部分46，48的垂直运动产生的惯性释放门锁结构60。
要打开棉包形成腔，圆筒结构延伸初步释放门锁定结构60，然后相对部分46向上摇动部分48，以打开壳体和释放形成的棉包36。释放的棉包36然后可由收获机10运到农田中方便的放置区，同时收获操作不间断地继续进行。为了将壳体44移动到传送或装卸位置，部分48向上摆动，棉包处理系统40移动到垂直位置。圆筒结构缩回以向下朝闭合位置摆动这些部分。但是，垂直的处理系统40上的护罩结构62位于配合件63和部分48的移动路径上，并锁定到部分48上。因此，圆筒部分处于浮动状态。锁定结构58动作以释放前框架部分46，处理系统40然后向下移动。部分46和48关键是在系统40的重力作用下向下移动。由于部分48在位置62和63处主动锁定到处理系统40，如果需要，系统40可向这些部分施加拉力。
空气通道系统22支撑于通道升降系统，其标记为70，该系统可缩回以伸缩通道，移动最上面的通道出口24到与驾驶室18的顶部大致平齐的位置。升降系统具有的类型如共同未决和共同转让的专利申请No.09/987,242所显示和介绍，该专利于2001年11月13日提出申请，其题目为“Duct Support and Transition Structure for aHarvester”。通道23、收集器30和壳体44都可以下降到与驾驶室顶部大致平齐的水平来进行传送和装载。收集器结构30的体积小于传统的篮状构件的体积。
护罩结构31完全在部分30a的开口顶部上方延伸，空气传输系统朝部分30a的后壁沿一般为水平的路径推动空气、棉花和碎屑。各通道出口24向上和向后打开到护罩结构31，其将灰尘和碎屑与推动的棉花分开，将棉花推入收集器部分30a和30b。
定量底面32包括受到收获机框架12支承的支撑框架90，其连接到下收集器部分30b的下端。框架90可转动地固定有上滚轮92、中间滚轮94和96，以及下滚轮98，滚轮所在平面沿下游方向相对传送带100向下朝处理结构34倾斜。
驱动链轮102，104，106和108(见图3)固定到各滚轮的端部，可通过变速液压马达110和与相邻的驱动链轮对配合的中间链轮112，114及116围绕各个滚轮轴线进行转动，产生相同方向(图中所示为顺时针)的滚轮转动。如图所示，马达110支撑于框架90上的支架111，与下滚轮98的轴线对准。
上排出滚轮120支承在下滚轮98的上方和稍后位置，形成主排出开口124，其开口向下和向后朝着传送带100。滚轮92到98和排出滚轮120间隔开，当没有驱动时该间隔是封闭的，以防止棉花从收集器排出到传送带100。例如，当处理器34停止，卸载棉包或单元件36时，对滚轮92到98和滚轮120的驱动中断时收获操作可继续进行，在卸载期间收获的棉花存放在收集器。收集器系统还可防止收获的棉花数量的短期变化，比如由于不平整的田地条件和垄的越过和端部造成的变化，在处理器工作时负面影响供应到处理器34的材料。
钉齿状凸出130横向均匀和间隔地分布在各个滚轮92-98上。钉齿状凸出130的长度大约等于滚轮支承部分的半径，可朝主收集器排出口124将棉花拉下斜面(图2中的箭头)。当棉花向下游朝排出口124移动时，滚轮的动作使离开的棉花一般保持位于滚轮轴线上方。
上排出滚轮120也包括钉齿状凸出130，其受到变速液压马达132的驱动，马达支承于支架133并离开框架90。排出滚轮120沿与滚轮92到98相同的方向(顺时针方向)以比滚轮92到98更高的速度进行驱动。如图2清楚显示，排出滚轮120受到框架90支撑进行转动，其位于后壁30r的正下方，至少部分位于壁30r平面的外侧，使滚轮120只有部分暴露于收集器中滚轮上的棉花。滚轮120的转动轴线120a偏移至壁30r的后面和上平面结构140的下面，形成滚轮120的上部和平面结构之间的上排出开口，其在图2中用标记144表示。通过将部分滚轮120置于收集器壁的平面外，滚轮120主要用于撕开团块和定量滚轮92到98移动的棉花，而不是从收集器部分30b直接向下拉棉花。
下钉齿滚轮92到98都以相同的速度和方向转动，将棉花拉到下排出口124，并迫使棉花面对上钉齿滚轮120。最下的滚轮98将棉花拉过下排出口124，同时高速滚轮120撕开团块并限制通过开口124的棉花数量。迫使面对滚轮120的棉花拉过下排出口124，钉齿状凸出130可撕开任何的团块。通过下排出口124的棉花流速受到马达110速度的控制。通过上排出口144的棉花流速受到马达132的速度和上排出滚轮120周围间隙的控制。上排出滚轮120受到框架90中带槽部分150的支承，并可沿前后方向调节，以改变滚轮轴线相对壁30平面的位置，改变滚轮120的压迫程度。螺旋组件152可转动地支撑于收集部分30b的顶部附近，以防止堵塞和改进棉花在收集器中的流动和分布。
已经介绍了优选的实施例，应当清楚在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下，可进行各种改进和变化。例如，收集器底面可由围绕传统的驱动滚轮或滑轮的连续的带或链式传送机构构成，其一般位于上和下间隔开的滚轮92和98所在位置。
权利要求
1.一种收集器，用于移动式棉花收获机，所述收获机具有连接到收获机的选择性加工结构，可加工从田地里收获的棉花，所述收集器结构包括垂直的储存区，具有侧壁和下排出区，所述垂直的储存区接受收获的棉花，不影响连续进行收获操作；棉花定量机构，包括上和下可转动的分隔的滚轮，所述定量机构形成倾斜的收集器底面，以一定角度向下朝下排出区倾斜；驱动器，连接到所述定量机构，可沿相同方向转动所述分隔的滚轮，从所述储存区推动收到的棉花到所述下排出区；和排出滚轮，位于所述下滚轮和排出区的上方，所述排出滚轮拦截朝所述下排出区推动的棉花，将棉花团块撕开，定量到达排出区的棉花。
2.根据权利要求1所述的收集器，其特征在于，所述排出滚轮与分隔的滚轮沿相同的方向转动。
3.根据权利要求2所述的收集器，其特征在于，所述收集器包括位于所述排出滚轮上方的排出空间，所述排出滚轮朝所述排出区拉棉花，使棉花通过所述排出空间。
4.根据权利要求3所述的收集器，其特征在于，所述分隔的下滚轮在所述排出滚轮下面朝所述排出区拉棉花。
5.根据权利要求1所述的收集器，其特征在于，所述分隔的下滚轮在所述排出滚轮下面拉棉花。
6.根据权利要求5所述的收集器，其特征在于，所述收集器包括棉花出口路径，其位于所述排出滚轮上方，当所述排出滚轮拉棉花通过所述棉花出口路径时，所述排出滚轮将棉花团块撕开。
7.根据权利要求6所述的收集器，其特征在于，所述驱动器沿相同方向转动分隔的上和下滚轮和所述排出滚轮。
8.根据权利要求7所述的收集器，其特征在于，所述上和下分隔的滚轮转动，拉棉花通过分隔的滚轮。
9.根据权利要求1所述的收集器，其特征在于，所述排出滚轮的转动速度高于上和下分隔的滚轮的速度。
10.根据权利要求1所述的收集器，其特征在于，所述排出滚轮至少部分位于垂直储存区的壁的外侧，所以所述排出滚轮只是部分暴露于所述排出滚轮上方的储存区中的棉花。
11.根据权利要求10所述的收集器，其特征在于，所述侧壁包括容纳所述排出滚轮的偏置区，在所述排出滚轮上方形成排出路径。
12.一种收集器，用于移动式棉花收获机，所述收获机具有连接到收获机的选择性加工结构，可加工从田地里收获的棉花，所述收集器结构包括垂直的储存区，具有侧壁和下游排出区，所述垂直的储存区接受收获的棉花，不影响连续进行收获操作；棉花定量机构，包括可形成收集器底面的机构，向下朝所述下排出区倾斜；驱动机构，连接到所述定量机构，可朝所述下游排出区引导所述底面上的棉花；和排出件，位于所述收集器底面和排出区的上方，所述排出件拦截朝所述下游排出区引导的棉花，将棉花团撕开，定量到达排出区的棉花。
13.根据权利要求12所述的收集器，其特征在于，所述形成收集器底面的机构包括间隔的滚轮，所述驱动机构沿相同方向转动所述间隔的滚轮。
14.根据权利要求13所述的收集器，其特征在于，所述排出件包括位于所述间隔的滚轮上方的排出滚轮。
15.根据权利要求14所述的收集器，其特征在于，所述排出滚轮形成所述下排出区上方的上排出区，所述排出滚轮移动棉花通过所述上排出区。
16.根据权利要求15所述的收集器，其特征在于，所述收集器包括排出滚轮驱动器，可与所述间隔的滚轮沿相同方向转动所述排出滚轮。
17.根据权利要求16所述的收集器，其特征在于，所述排出滚轮驱动器以比间隔的滚轮速度更快的速度转动所述排出滚轮。
18.根据权利要求12所述的收集器，其特征在于，所述形成收集器底面的机构包括围绕所述间隔的滚轮设置的连续的传送带。
19.根据权利要求14所述的收集器，其特征在于，所述间隔的滚轮和所述排出滚轮包括带有凸出钉齿的滚轮。
20.根据权利要求19所述的收集器，其特征在于，所述排出滚轮以比所述间隔的滚轮速度更高的速度转动。
全文摘要
本发明涉及一种棉花传送滚轮结构，棉花收集器底部的下钉齿滚轮沿下游方向朝开口倾斜，可沿相同方向转动将棉花拉到开口。位于开口上方和最后一个下钉齿滚轮上方的上钉齿滚轮只是部分暴露于收集器中的棉花。上滚轮定量棉花并撕开团块。在上滚轮上方的开口构成了主排出口上方的上排出口。当处于不滚动的状态，钉齿滚轮用作收集器的底面，防止棉花通过开口排出。
文档编号A01D46/00GK1611104SQ200410090200
公开日2005年5月4日 申请日期2004年10月28日 优先权日2003年10月28日
发明者R·M·巴尔斯, J·R·福克斯, M·L·皮尔森 申请人:迪尔公司