用于均匀分配农作物的方法
用于均匀分配农作物的方法
【专利摘要】本发明提供用于均匀分配农作物的方法和一种联合收割机，所述联合收割机包括：脱粒机转子组件，所述脱粒机转子组件具有脱粒机转子和格栅。至少一个分配装置布置在脱粒机转子下方并且可控制成使从脱粒机转子组件掉落的谷物沿着横向方向偏转。分配装置可以采取短螺旋推运器、枢转板或滑板的形式。清粮托槽包括盘，从脱粒机转子组件掉落的谷物撞击在所述盘上。多个传感器布置成与盘相邻，并且每个传感器都布置成产生指示盘上的农作物载荷的信号，其中，分配装置响应于所产生的载荷信号被自动地控制。
【专利说明】用于均匀分配农作物的方法
【技术领域】
[0001] 本公开总体上涉及农业技术，并且更具体地，本公开涉及联合收割机。
【背景技术】
[0002] 联合收割机设有处理系统以及清粮系统，所述处理系统包括脱粒机转子组件。脱 粒机转子组件典型地包括：脱粒机转子或滚筒；以及一个或多个有小孔的拱形凹面和分离 器格栅组件，由脱粒机转子所脱粒的农作物物料通过所述一个或多个有小孔的拱形凹面和 分离器格栅组件传送到清粮系统。已脱粒的农作物物料可以包括谷物仁、谷壳、小件的茎杆 或秸杆，等等。清粮系统用于从例如已脱粒的谷物去除谷壳和其它残渣。在清粮系统内，振 动筛托槽（shaker shoe)组件（以下也简称为托槽）的摆动级联盘（oscillating cascade pan)和筛网（sieve)组件与气流结合地从已脱粒的谷物去除谷壳。已清粮的谷物被传送 到卸料螺旋推运器，所述卸料螺旋推运器将谷物提升到车载储仓，而除了谷物以外的物料 (或M0G)和可能未脱粒的谷物越过托槽的底部筛网组件的边缘指引到不同的卸料出口，用 于通过脱粒机转子组件和清粮系统再循环以提取任何未脱粒的谷物。清粮系统的风扇产 生通过托槽的气流，所述气流夹带较轻的非谷物颗粒并且将其从联合收割机的后部运载出 来。
[0003] 联合收割机的多功能性能够在各种条件下收割许多不同的农作物。继而，农作物 和条件的可变性会给联合收割机操作带来影响托槽的能力的挑战。尤其，横过托槽的不规 则的装载固有地在某些区域中导致托槽以小于最佳效率的效率工作。
【发明内容】
[0004] 根据本发明，提供一种联合收割机，所述联合收割机包括：脱粒机转子组件，所述 脱粒机转子组件具有脱粒机转子和格栅，所述脱粒机转子相对于收割机的向前行进方向具 有横向转动轴线；至少一个分配装置，所述至少一个分配装置布置在脱粒机转子下方并且 可控制成使从脱粒机转子组件掉落的谷物沿着横向方向偏转；清粮托槽，所述清粮托槽包 括盘，从脱粒机转子组件掉落的谷物撞击在所述盘上；和多个传感器，所述多个传感器布置 成与盘相邻，并且每个传感器都布置成产生指示盘上的农作物载荷的信号，其中，所述分配 装置响应于所产生的载荷信号被自动地控制。有利地，通过使从脱粒机转子掉落的农作物 响应于横过托槽所感测到的载荷而沿着横向方向（即，宽度方向）可控制地偏转，撞击在清 粮托槽上的物料的分配可以变均匀，从而使托槽的效率和能力最大化。
[0005] 本发明自身特别好地提供联合收割机，所述联合收割机具有横向流动转动脱粒系 统，其中，脱粒滚筒在（横过收割机的宽度对准的）横向轴线上转动，并且农作物物料在一 个端部处进给并且在另一个相对的端部处被驱逐之前沿着围绕滚筒的螺旋形路径传递。然 而，将应理解，本发明可应用于切向流动（传统的）脱粒系统。
【专利附图】
【附图说明】
[0006] 可以参照附图更好地理解本公开的许多方面。附图中的部件不必是按比例的，而 重点是着重于清楚地示出本发明的原理。此外，在附图中，贯穿若干附图，相同的附图标记 指示相对应的部件，其中：
[0007] 图1是根据本发明的实施例的示例性联合收割机的局部剖视图的示意图，所述示 例性联合收割机具有横向流动转动处理器；
[0008] 图2是示出图1的联合收割机的脱粒机转子组件和托槽以及选取部件的局部前透 视图的不意图；
[0009] 图3是示出联合收割机的实施例的局部后视图的框图；
[0010] 图4是示出联合收割机感测系统的另一个实施例的局部后视图的框图；
[0011] 图5A至图5B是示出在联合收割机感测系统的实施例中使用的实施例的局部前视 图的框图；
[0012] 图6是示出用于基于在联合收割机的托槽的盘处感测到的载荷击打图5A和图5B 的阀的示例性方法的实施例的流程图；
[0013] 图7A至图7D是示出在联合收割机的某些实施例的分配传送机的布置中的某些示 例性变型的总体平面图的框图；
[0014] 图8是示出联合收割机感测方法的实施例的流程图；和
[0015] 图9A和图9B是示出根据本发明的又一个实施例的示例性可替代的分配装置的后 视图的框图。
【具体实施方式】
[0016] 综述
[0017] 在一个实施例中，联合收割机感测方法包括：感测托槽上的农作物物料载荷；以 及响应于所感测到的农作物物料载荷，独立地调节位于托槽上方的至少一个分配装置以调 节来自位于所述分配装置上方的脱粒设备的农作物物料的分配。
[0018] 详细的说明
[0019] 公开了联合收割机感测系统和方法的某些实施例，其借助联合收割机通过监测在 振动筛（或清粮）托槽组件（以下简称为托槽）上分配已脱粒的农作物物料的方式而解决 了涉及耕作的农作物物料和/或环境条件中的可变性。在一个实施例中，在托槽的级联盘 (以下简称为盘）的监测范围内或处安装有一个或多个传感器，并且在脱粒机转子组件下 方布置有一个或多个分配装置（例如，在用于使从脱粒机转子组件排出的农作物物料运动 和用于分配该农作物物料的其它机构之中的短螺旋推运器（stub auger)、运动板条、运动 带、挡板、阻隔板），所述一个或多个分配装置继而布置在托槽的盘上方。一个或多个传感器 监测盘上的农作物物料载荷（包括农作物物料载荷的分配）。每个分配装置都可以基于来 自一个或多个传感器的反馈（例如，诸如电子信号、流体压力变化等形式的控制信号、载荷 感测信号）独立地（例如，与相对于从一个或多个其它分配装置运动的农作物速度的农作 物物料运动速度调节独立地）调节。调节致使相应的分配装置的速度改变，这继而致使撞 击盘的农作物物料的分配改变。
[0020] 顺便简要地提及，在将横向轴向流式联合收割机用作非限制性示例的情况下，来 自脱粒机转子组件的农作物物料典型地被排出到一个或多个分配螺旋推运器上。来自分配 螺旋推运器的农作物物料被排出到一个或多个加速器辊上，并且朝向托槽的级联盘加速下 来，继而（例如，通过公知的摆动机构）被传送到托槽的摆动筛网组件上。来自加速器辊的 农作物物料流可以从一边到另一边是不均匀的，这会导致对托槽不均匀地加载。这种对托 槽的不均匀加载会导致损失和/或降低性能。与此相反，联合收割机感测系统的某些实施 例基于来自监测盘载荷的一个或多个传感器的反馈通过调节而使从加速器辊排出到多个 分配传送机中的一个或多个的农作物物料流均匀。
[0021] 已经总结了本公开的联合收割机感测系统的某些特征，现在将详细地参照如图中 所示的本公开的说明。虽然将参照这些【专利附图】
【附图说明】本公开，但是本公开意在不限于本文所公 开的一个或多个实施例。例如，在以下的说明中，致力于说明一种具有横向流转动设计的联 合收割机，但是将应理解，在本公开的背景中，可以使用诸如混合动力的、传统的、轴向的或 双轴向的其它设计的联合收割机，并且因此预料到所述联合收割机处于本公开的范围内。 另外，虽然重点是着重于体现为短螺旋推运器的分配传送机，但是在本公开的背景内将应 理解，在某些实施例中可以使用其它类型的机构以用于致使从脱粒机转子组件排出的农作 物物料的分配改变和用于撞击一个或多个加速器辊，并且因此预料到所述机构处于本公开 的范围内。另外，虽然本说明识别出或说明了一个或多个实施例的详情，但是这些详情不必 是每个实施例的部分，各种阐述的优点并非必须都与单个实施例或多个实施例相关联。与 此相反，意在覆盖被包含在如由所附权利要求书所限定的本公开的精神和范围内的多有可 替代方案、修改方案和等效内容。另外，在本公开的背景中将应理解，权利要求书不必限于 本说明中所阐述的特定实施例。
[0022] 注意到，参照以下某些方向，例如"前"、"后"、"左"和"右"是如从面向前方的联合 收割机的后部看到的方向。另外，注意到，本文参照的已脱粒的农作物物料指的是已经通过 脱粒机转子处理过的农作物物料，所述已脱粒的农作物物料可以（或可以不）包括至少一 小部分未脱粒的谷物。参照的"横向"等同于从一边到另一边，而"纵向"等同于与机器的 正常向前行进方向平行的纵轴线。
[0023] 现在参照图1，示出示例性联合收割机10,在所述示例性联合收割机10中可以实 施联合收割机感测系统的实施例。示例性联合收割机10在图中示出为没有收割台，并且示 例性联合收割机10从前向后包括：进料室12和操作舱14,在所述操作舱之后是处理隔间， 所述处理隔间包括处理系统16。在操作中，在切割农作物物料且将切割的农作物物料递送 到进料室12的前端的机器的前方，联合收割机10包括收割台（未示出）。这样的农作物 物料在进料室12内通过传送机18向上和向后运动超出进料室12,直到到达包括处理系统 16的脱粒机转子（或滚筒）20的脱粒机转子组件为止。脱粒机转子20包括单个横向流转 子，所述横向流转子例如是在agco的Gleaner?超级系列联合收割机中找到的横向流转 子。脱粒机转子20以已知的方式处理农作物物料，并且将朝向联合收割机10后部的农作 物物料的一部分（例如，较重的谷壳、玉米杆等）和通过已知的有小孔的拱形凹面和分离器 格栅组件的另一部分（例如，诸如谷物和可能较轻的谷壳的已脱粒的农作物物料）传递到 清粮系统，如以下将说明的。在某些实施例中，传送机18可以将切割的农作物物料在使其 到达一个或多个转子之前传送到搅拌器。
[0024] 在处理系统16中，农作物物料经历脱粒操作和分离操作。换言之，农作物物料通 过与脱粒机转子组件的某些元件协同操作的脱粒机转子20被脱粒和分离，所述脱粒机转 子组件包括转子笼22,所述转子笼22包括公知的有小孔的处理构件，所述公知的有小孔的 处理构件具有脱粒凹面组件和分离器格栅组件的形式；谷物（以及可能的较轻谷壳）通过 凹面组件（其可以包括多个联接的模块结构的凹面）和格栅组件逃脱到多个分配传送机 上，所述多个分配传送机的至少一部分体现为位于处理系统16下方的短小型分配螺旋推 运器24。
[0025] 较庞大的茎叶物料总体上通过凹面组件和格栅组件保留，并且从处理系统16排 放出来并最终从联合收割机10的后部排放出来。在一个实施例中，分配螺旋推运器24中 的每个都被独立地控制（例如，考虑到一对分配螺旋推运器，一个分配螺旋推运器可相对 于另一个分配螺旋推运器调节其性能参数，例如，一个分配螺旋推运器相对于另一个分配 螺旋推运器的不同速度调节（如果调节的话）来调节其速度）并且共同地致使落在分配螺 旋推运器上的农作物物料均匀（例如，从一边到另一边均衡）散布，散布的农作物物料传送 到多个（例如，两个，但是在某些实施例中数量可以更多或更少）加速器辊26。加速器辊 26加快（例如，驱使）已脱粒的农作物物料朝向清粮系统28下降。而且示出横向鼓风设备 30 (例如，风扇，或等同地，鼓风机），所述横向鼓风设备30将加压的空气通过一个或多个管 道排出到清粮系统28以帮助在加速器辊26下方直接对较重的农作物物料清粮，而同时致 使谷壳从联合收割机10的后部运载出来，所述一个或多个管道例如是管道32 (例如，在一 个实施例中，所述管道32包括上管道和下管道，但是不限于两个管道）。清粮系统28包括 托槽，所述托槽包括多个堆叠的筛网34 (例如，在此也称为摆动筛网组件），风扇30通过所 述多个堆叠的筛网34还推动或促使谷壳（通过下管道32)流到联合收割机10的后部。降 落到清粮系统28的底部的已清粮的谷物通过螺旋推运器36递送，所述螺旋推运器36将谷 物传输到公知的升降机构（未示出），所述升降机构将谷物传送到位于联合收割机10的顶 部处的粮仓38。任何剩余的谷壳和部分或未脱粒的谷物经由尾料返回螺旋推运器40通过 处理系统16再循环。由于对于本领域的技术人员而言已知联合收割机处理和清粮，所以为 了简单起见在此省略了对联合收割机处理和清粮的进一步说明。
[0026] 示例性联合收割机10还包括控制器42 (示意性地示出）。虽然控制器42在脱粒 机转子20的后部以虚线示出，但是在某些实施例中控制器42可以位于联合收割机10上的 其它地方。在一个实施例中，控制器42从感测托槽的盘上的农作物物料载荷的、联合收割 机感测系统的一个或多个传感器接收一个或多个信号，并且致使通过阀调节液压流体流动 (或者在某些实施例中致使一个或多个电动马达的速度改变，省略了阀）。阀（图1中未示 出）控制液压流体流到驱动分配螺旋推运器24的液压马达，如以下将进一步说明。
[0027] 在某些实施例中，控制器42可以至少部分地实施为硬件电路，所述硬件电路包括 本【技术领域】中公知的以下技术中的任一个或它们的组合：模拟或数字电路；一个或多个离 散逻辑电路，其具有用于基于数字信号实施逻辑功能的逻辑门；专用集成电路（ASIC)，其 具有适当的组合逻辑门；一个或多个可编程门阵列（PGA);现场可编程门阵列（FPGA);等 等。在某些实施例中，控制器42可以至少部分地实施为软件（包括固件），其中用于响应于 来自传感器的反馈的编程和/或致使在一个或多个阀、泵和/或马达处的致动会在各种非 临时性计算机可读介质之一上编码以用于被各种与计算机有关的系统或方法使用或结合 各种与计算机有关的系统或方法使用。在本文献的背景中，计算机可读介质可以包括电子 的、磁性的、光学的或其它物理装置或设备，其可以包含或存储计算机程序（例如，可执行 代码或指令）以用于被与计算机有关的系统或方法使用或结合与计算机有关的系统或方 法使用。软件可以被植入各种计算机可读介质中以用于被指令执行系统、设备或装置使用 或结合指令执行系统、设备或装置使用，所述指令执行系统、设备或装置例如是基于计算机 的系统、含有处理器的系统或其它可以从指令执行系统、设备或装置取指令且执行指令的 系统。
[0028] 图2是图1的清粮系统28和处理系统16的局部视图，该图提供分配螺旋推运器 24的一个示例性布置的透视图。在本公开的背景内将应理解，某些实施例可以包括额外的 部件或更少的或不同的部件，并且图2中所示的示例仅仅是可以实施联合收割机感测系统 的实施例的示例性环境的例示。从顶部开始示出的是处理系统16的脱粒机转子20,脱粒机 转子20由转子笼22包围和支撑。多个分配螺旋推运器24布置在脱粒机转子20下方，并 且在该示出的实施例中包括四（4)个短小型分配螺旋推运器24A、24B、24C和24D。在某些 实施例中可以使用其它布置的和/或其它数量的分配螺旋推运器24,包括以下将说明的、 在图7A至7D中所示的某些非详尽的变型。在某些实施例中，可以使用其它类型的分配装 置，包括不同类型的分配传送机的组合和包括图9A和图9B中所示的可替代物。多个分配 螺旋推运器24位于多个加速器辊26上方。而且还示出清粮系统28,所述清粮系统28在一 个实施例中包括风扇30、管道32和托槽44。托槽44包括摆动筛网组件34,所述摆动筛网 组件34在一个实施例中包括盘（例如，级联盘）46,所述盘46为从加速器辊26驱使的已脱 粒的农作物物料的初始沉淀提供靶区域。盘46的摆动运动致使已脱粒的农作物物料向后 传送到托槽44的其它摆动部分，但是在某些实施例中可以使用用于从盘传送农作物物料 的其它机构。
[0029] 在一个实施例中，与盘46相邻地布置有多个传感器48 (在图2中示意性地示出一 个传感器48)。在一个实施例中，传感器48可以在盘46的相对的两侧上布置成与盘46的 后部相邻（并且与盘46或承受盘的载荷的主体机械地接触，所述承受盘的载荷的主体例如 是用于盘46的支撑件的一部分）。传感器48可以构造为尤其在本【技术领域】中公知的载荷 传感器、位置传感器、液压传感器（例如，缸）。在某些实施例中，可以在位于盘46的相对的 后侧处的传感器之间朝向盘46的后部设置一个或多个额外的传感器。在某些实施例中，传 感器48可以离盘46更远，但又处于监测范围内（例如，通过使用声波类型的传感器以及其 它非接触传感器类型的传感器（例如，电容和/或磁性传感器、红外传感器或在其它电磁波 谱下操作的传感器，尤其可以检测农作物物料的其它类型的传感器）而不接触）。虽然在 此强调使用多个传感器48,但是在本公开的背景内将应理解，某些实施例可以使用单个传 感器，所述单个传感器能够监测设置在盘46上的农作物物料的载荷和分配。在某些实施例 中，控制器42可以用于基于感测到的反馈确定农作物物料载荷分布。在一个实施例中，传 感器48中的每个都具有相同的类型，但是某些实施例可以使用不同类型的传感器。在某些 实施例中，可以以传感器48部分地支撑盘的重量和农作物物料载荷的方式放置传感器48。
[0030] 现在参照图3,该图以框图的形式示出联合收割机10(图1)的选取部件的局部后 视图，该图包括示例性感测系统50A的实施例。该图部分地示出风扇管道32的上部分。在 一个实施例中，感测系统50A包括（自上而下观察）控制器42、液压泵52和阀54,所述阀 54流体地联接到液压泵52并且电气联接（例如，有线地，或在某些实施例中无线地）到控 制器42。液压泵52通过阀54向液压马达56 (以下将说明）提供液压流体流动源，所述阀 54将从液压泵52到液压马达56的流动分开。虽然控制器42在图3中示出为与阀54分离， 但是本领域的技术人员将应理解，在某些实施例中控制器42可以物理上被固定到阀54,包 括成一体地总称为包。在某些实施例中，可以使用多于单个的阀，进入的流将要到达每个阀 (例如，并行配置）或在某些实施例中多个液压泵为每个阀供料，或在某些实施例中可以使 用多个液压泵和阀（或多个阀），每个泵都为相应的液压马达或一组马达供料。示例性系统 50A还包括多个被独立控制的液压马达56,其包括液压马达56A (左边）和液压马达56B (右 边）。液压马达56流体地联接到一个或多个车载流体储器或罐（在图3中由"罐"指示）， 并且也流体地联接到阀54。注意到，图3中所示的感测系统50A可以实施为开环液压系统或 闭环液压系统，如由本领域的技术人员鉴于本公开所应当理解的。液压马达56A通过公知 的机构驱动分配螺旋推运器24A。液压马达56B通过公知的机构驱动分配螺旋推运器24B。 例如，基于从阀54流到液压马达56A和56B的液压流体流动，液压马达之一（例如，56A)可 以以比液压马达（例如，56B)驱动分配螺旋推运器24B的速度低的速度驱动分配螺旋推运 器24A。在这个意义上，液压马达56A和56B被独立地控制（基于在任何给定的时刻下接收 不同的液压流体流动的能力给予液压马达以不同的速度驱动分配螺旋推运器24的能力）， 分配螺旋推运器24A和24B也被独立地控制（给予分配螺旋推运器在任何给定的时刻下以 不同的速度转动的能力）。在某些实施例中，一个或多个额外的分配螺旋推运器24可以与 分配螺旋推运器24A和24B协同使用，例如在图2中公开的那样。在相应的分配螺旋推运器 24A和24B上方示出的向右的箭头和向左的箭头指示沿着分配螺旋推运器24A和24B的方 向，农作物物料沿着所述方向主要从分配螺旋推运器24A和24B分配。例如，通过加快分配 螺旋推运器24A和/或24B的转动，更多的农作物物料沿着相应的箭头方向传送（并且因 此，更多的农作物物料根据传送的农作物物料的移动从分配螺旋推运器24A和/或24B分 配到加速器辊26)。类似地，通过减慢分配螺旋推运器24A和/或24B的转速，更少的物料 沿着由相应的箭头指示的方向传送。这样，由液压马达56对分配螺旋推运器24的速度进行 调节而致使从分配螺旋推运器24排出的农作物物料的分配改变，并且最终致使托槽44 (图 2)上的农作物物料载荷的分配改变。换言之，分配螺旋推运器24的速度影响农作物物料在 何处进入加速器辊26。
[0031] 联合收割机还包括：加速器辊26,所述加速器辊26布置在分配螺旋推运器24下 方；和托槽44 (图2)的盘46,所述盘46布置在加速器棍26下方。联合收割机还包括：盘 46,农作物物料从加速器辊26排出到所述盘46上；和多个（例如，示出两（2)个，但不限于 两个）传感器48A (左边）和传感器48B (右边），所述传感器位于盘46的相对的端部处。 传感器48可以检测盘46的基于农作物物料载荷改变的运动。在某些实施例中，尤其对于 图像类型的传感器而言，传感器（或者在盘46处或在离盘46较远处所实施的、与传感器相 关的处理）可以确定农作物物料的深度并且将该深度与载荷关联。
[0032] 在一个示例性操作中，来自传感器48的信号可以经过载荷感测线路58发送到控 制器42,所述载荷感测线路58在图3和图4中用较细的线示出以表示电线（或无线），对 比由较粗的黑体所示的液压线路。例如，传感器48A可以向控制器42提供载荷信号PL (例 如，左压力信号，其例如与在盘46的左侧上检测到的农作物物料载荷压力相对应），并且传 感器48B可以向控制器42提供载荷信号PR (例如，右压力信号，其例如与在盘46的右侧上 检测到的农作物物料载荷压力相对应）。信号可以无线地发送，并且在某些实施例中，传感 器48可以包括控制器42的功能中的某些或全部。继续参照图3中所示的示例，控制器42 比较用于PL和PR的值，并且基于比较结果向阀54提供控制信号（例如，行程控制信号）。 例如，如果PL (例如，PL的值，其例如由电压或电流中的振幅级所指示或由数字信号（例如， 其具有调制模式或代码）指示）大于PR(例如，用于PR的值，与如上所述的PL类似），则这 种条件与在盘46的左侧上如由传感器48A所检测到的农作物物料载荷比在盘46的右侧上 由传感器48B所检测到的农作物物料载荷大的检测相对应。或者，如果PL小于PR，则在盘 46的右侧上如由传感器48B所检测到的农作物物料载荷比在盘46的左侧上由传感器48A 所检测到的农作物物料载荷大。
[0033] 假定PL大于PR，则控制器42确定PL大于PR，并且（例如，经过有线媒介或无线媒 介）提供行程控制信号，所述行程控制信号致使从液压泵52通过阀54流动的液压流体流 通过在阀54上的相对应的入口和出口增加，所述阀54为液压马达56A供料。通过增大所 述流，液压马达56A致使分配螺旋推运器24A的转动加快，这使得从分配螺旋推运器24A排 出的农作物物料相对于从分配螺旋推运器24B排出的农作物物料更加激烈地向右分配（例 如，沿着在分配螺旋推运器24A上方的箭头方向）。这种对分配螺旋推运器24A的速度的调 节致使盘46上的农作物物料载荷更加均匀地分布。另外，注意到，分配螺旋推运器24A的 控制是与分配螺旋推运器24B的控制独立的，如上所述。
[0034] 如果PL小于PR，类似的处理确保使得液压马达56B增大分配螺旋推运器24B的转 速以使来自分配螺旋推运器24B的农作物物料的分配向左运动更多以使盘46上的农作物 物料载荷分布均匀。与上述示例性条件类似，值得注意的是分配螺旋推运器24B的控制是 与分配螺旋推运器24A的控制独立的（例如不同的速度）。
[0035] 注意到，可以实施上述用于联合收割机感测系统50A的控制方式的变型。例如，不 管条件如何（例如，PL大于PR或PL小于PR)，每个分配螺旋推运器24A、24B都可以调节以 补偿检测到的不均匀的农作物物料载荷分布。在一个实施例中，使用其中PL大于PR的示 例，控制器42可以致使流向液压马达56A的流增加，而同时也致使流向液压马达56B的流 减少。例如，阀54的入口端口的打开可以致使更多的流向左流动，这会导致通过入口端口 向右流动的流减小（由于流动阻力变得更大）（使得液压马达56B速度减小）。作为另一 个示例，控制器42可以发信号给阀54以打开为液压马达56A供料的端口，并且如果阀控制 元件（例如，其打开或关闭端口中的每个）具有共同的轴，则一个端口区域的打开自然致使 另一个端口区域关闭。作为又一个示例，在阀的控制元件可独立地调节（例如，没有共同的 轴）的情况下，控制器42可以发信号给阀以打开阀54的为一个液压马达56A供料的一个 端口，并且同时地或类似的时间，发信号给阀54以关闭阀54的为另一个液压马达56B供料 的另一个端口。
[0036] 虽然参照图3说明了液压马达56A和56B的背景，但是将应理解，在某些修改下， 图3中所示的实施例可以与电动马达结合使用。例如，可以略去阀54,并且控制器可以被 直接联接到代替液压马达56A和56B的相应的电动马达。在该示例性布置下，传感器48A 和48B向控制器42提供反馈，所述控制器42继而将控制信号通信到电动马达中的一个或 两个以调节分配螺旋推运器的转速，所述分配螺旋推运器被马达独立地驱动。虽然说明了 根据主从方式的控制，但是可以使用例如点对点方式实施控制方式的变型。例如，在一个实 施例中，每个传感器48A和48B都可以与其自身的相应控制器（例如，具有控制器42的功 能）包装在一起，并且通过彼此点对点的通信，传感器控制器包确定哪一个载荷更大，并且 因此当载荷失衡而必需调节时传感器控制器包直接发信号到其自身的相应马达。类似地， 在某些实施例中，每个电动马达都可以与其自身的控制器包装在一起，并且每个传感器48A 和48B都可以发信号给其自身的相应的马达控制器，所述马达控制器以点对点的方式通信 以确定载荷是否失衡，并且如果载荷失衡，则马达控制器包中的一个或多个必需调节所联 接的分配螺旋推运器的速度。可以使用其它形式的控制（例如，不管是主从关系、点对点关 系还是将两者混合的关系），如本领域的技术人员在本公开的背景内将应理解的，并且因此 预料到其它形式的控制处于本公开的范围内。
[0037] 图4示出比图3的系统50A更加依靠用于控制的液压机构的联合收割机感测系统 的另一个实施例50B。图4示出上风扇管道32,如图3中也示出上风扇管道32。系统50B 包括与图3中所示的部件类似的部件，包括（自上而下）液压泵52、分配螺旋推运器24A和 24B、加速器辊26和盘46。联合收割机感测系统50B与图3的联合收割机感测系统50A的不 同之处在于：省略控制器42 ;联合液压泵/马达56A-1和56B-1的使用（以下为液压马达， 但是某些实施例会仅仅使用液压马达）；液压载荷感测线路58A(代替电力控制线路或媒 介）的使用；平衡载荷感测阀的使用，其指示为阀54A;以及用于感测功能性的液压缸的使 用，其指示和说明为分别用于相对于盘46的左传感器位置和右传感器位置的传感器48A-1 和48B-1。总的来说，控制方式与参照图3所述的方式类似。例如，在联合收割机感测系统 50B中，液压马达56A-1和56B-1从液压泵52经由阀54A抽吸液压流体的流。阀54A调节 通过阀54A传送的流。注意到，图4中所示的联合收割机感测系统50B可以实施为开环液 压系统或闭环液压系统，如由本领域的技术人员鉴于本公开所应当理解的。对流向液压马 达56A-1和/或56B-1中的每个（或至少一个）的流的调节使得相应的从动分配螺旋推运 器24A和/或24B的速度改变。如果右传感器48B-1在盘46的右侧区域处感测到更多的 农作物物料载荷（例如，压力），则更多的农作物物料撞击盘46的该区域。因此，通过以下 将说明的机构，右侧分配螺旋推运器24B运行得更快（由于能够使更多的液压流体流过阀 54A)以使更多的农作物物料向左侧运动而在盘46上产生均匀的农作物物料载荷分布。
[0038] 类似地，如果左传感器48A-1在盘46的左侧区域处感测到更多的农作物物料载荷 (例如，压力），则更多的农作物物料撞击盘46的该区域。因此，左侧分配螺旋推运器24A 运行得更快（由于能够使更多的液压流体流过阀54A)以使更多的农作物物料向右侧运动 而在盘46上产生均匀的农作物物料载荷分布。
[0039] 至于图3的联合收割机感测系统50A与图4的联合收割机感测系统50B之间的实 施不同之处，传感器48A-1和48B-1实施为液压缸（尤其机械式传感器类型），所述液压缸 检测由于盘46的相应监测侧的载荷变化所导致的压力差异。将图4的右侧用作示例性示 例，对于左侧而言具有类似的应用性，如果传感器48B-1在盘46的相对应侧上检测到更多 的载荷（例如，增大的载荷），则在缸上的压力增大（传感器48B-1)，所述缸将更大的压力 PR施加在右侧载荷感测路线58A中的液压流体上。阀54A响应于载荷感测路线58A中的压 力变化而（例如，使活塞、主干部等）产生行程以使更多的液压流体能够流过阀54A(例如， 通过马达56B-1从液压泵52抽吸）而到达右侧液压马达56B-1。流向右侧液压马达56B-1 的流的增加致使分配螺旋推运器24B加速（例如，增大其转速），致使农作物物料更多地向 左运动以使农作物物料载荷分布均匀。因而，控制机构在电力限于电源的情况下通过液压 技术而实施到联合收割机感测系统50B的一个或多个部件。
[0040] 图5A、图5B和图6概念上示出示例性机构，阀（例如，54、54A)通过所述示例性机 构能够改变流体流动。在本公开的背景内应当理解，图5A至图5B中所示的阀54的框图仅 仅是通过阀54控制液压流体流动的原理的例示，并且联合收割机感测系统50 (例如，50A、 50B)的某些实施例可以使用其它类型的阀和/或阀机构，并且因此被预料到处于本公开的 范围内。参照图5A和5B，阀54包括控制元件60和62,所述控制元件60和62横过阀54 的相应入口端口 64和66双向地运动（即，打开和关闭）。在某些实施例中，控制器可以实 施为全开/全闭（例如，其可以包括偏压，例如经由弹簧辅助的致动）流动控制方式以致使 调节液压流体流动，而不是模块形式的控制（在该示例中说明）。控制元件60和62可以 体现为控制流动流入或流出阀54的任何结构，包括尤其本【技术领域】中公知的盘状物、浆状 物、球状物、球、盒。控制元件60和62如已知可以通过如由电磁致动器或其它致动器所致动 的一个（例如，共同的）或多个（例如，单独的）活塞、轴、主干部等运动而被打开和关闭。 例如，控制元件60和62可以联接到共同的轴，并且当控制元件60打开（例如，在图5A中 向左运动）而能够使更多的流体流入入口端口 64中时，控制元件62相对应地向左运动以 关闭流入入口端口 66。注意到，在控制元件60和62被独立地控制的实施例中，流体流动区 域可以改变到一个入口端口，而在另一个入口端口中保持恒定（或者也被调节，例如沿着 与一个入口端口的方向相反的方向）。阀54还包括入口端口 68和70。例如，来自液压泵 52 (图3)的流体流动被指示为流体流动72,并且流体流动通过阀54被分开进入入口端口 64和入口端口 66。注意到，在某些实施例中，可以经过液压感测线路58A(图4)接收流体。
[0041] 参照图5A，随着流体流动72传入入口端口 64和66的相应区域中，流体流动72被 均匀地分开（例如，分别没有被控制元件60和62阻隔的入口的部分）。流体流动继续通过 阀54从出口端口 68和70流出来以进给到相应的液压马达56A和56B (图3)。
[0042] 在图5B中，控制元件60运动以打开入口端口 64的更多区域，而控制元件62保持 固定在适当的位置中（或在某些实施例中关闭，例如在有共同的轴或需要经由独立控制关 闭的情况下），能够使更多的流体流动72通过入口端口 64从出口端口 68流出来而致使液 压马达56A增大分配螺旋推运器24A的速度。
[0043] 虽然图6,继续参照图3以及图5A至图5B，示出在致动阀54以使液压流体流动 72能够通过阀54改变时由联合收割机感测系统50的实施例所采用的方法。在（74)中， 传感器48A和48B感测盘46处的农作物物料载荷，并且将信号PL和PR发送给控制器42。 控制器判定PL是否等于PR(76)。如果没有差异（例如，相等，或对于图6中的（76)而言 "YES"），处理返回到（74)。注意到，某些实施例可以基于阈值差做出判定。例如，如果载 荷差处于限定的百分比或其它值的公差内，则控制器42确定对于该控制算法的目的而言 没有差（并且因此，处理返回到（74))。如果在PL和PR之间有差异（例如，对于图6中的 (76)而言"N0"），则控制器42确定存在有农作物物料载荷失衡（78)。例如，如果PL大于 PR(例如，对于图6中的（78)而言"YES")，则控制器42使控制元件60(80)运动（例如，在 图5A至5B中向左运动或打开），这致使通过入口端口 64从出口端口 68流出到左侧液压 马达56A的液压流体流动72增大。增大的流向液压马达56A的流动致使分配螺旋推运器 24A的速度（例如，转速）增大，这使农作物物料载荷均匀。如果PL小于PR(例如，对于图 6中的（78)而言"N0")，则控制器42使控制元件62 (82)运动（例如，在图5A至5B中向右 运动或打开），这能够使进入入口端口 66从出口端口 70流出到右侧液压马达56B的液压流 体流动72增大。增大的流向液压马达56B的流动致使分配螺旋推运器24B的速度（例如， 转速）增大，这使农作物物料载荷均匀。注意到，在控制元件60和62之间有共同轴的情况 下，传信号会限于单个控制元件（例如，60或62)，其中信号会致使向右或向左运动，所述向 右或向左运动本质上致使另一个控制元件相对应地运动。
[0044] 虽然图5A至图6专注于图3中所示的联合收割机感测系统50A，但是在本公开的 背景内将应理解，类似的原理应用于图4的联合收割机感测系统50B。另外，可以应用图6 中所示的上述处理的变型，例如独立地致使两个控制元件60和62 (例如，沿着相反的方向） 运动，并且/或者省略控制器42而用平衡载荷感测阀54A的固有判定功能代替。
[0045] 现在图7A至图7D，这些图以框图示出分配螺旋推运器布置和控制的变型的俯视 图，应理解，螺旋推运器还应用于其它类型的分配传送机（或分配传送机的混合物）。将应 理解，所示的布置假定加速器辊置于分配螺旋推运器下方。参照图7A，一个示例性布置包括 一对分配螺旋推运器24A和24B，没有用于将农作物物料分配到加速器辊26上的其它分配 螺旋推运器（图2)。每个分配螺旋推运器24A和24B都通过相应的液压马达56A和56B (或 者在用电动马达代替液压马达的这样的实施例中，电动马达）被独立地控制。注意到，虽然 参照的是图3的实施例和/或驱动机构，但是也应用上述图3的实施例的变型和图4的一 个或多个实施例和/或变型（例如，液压泵/马达、电动马达或磁性马达，等等）。
[0046] 在图7B中，有四（4)个分配螺旋推运器24A、24B、24C和24D。在一个实施例中，液 压马达56A同时地驱动分配螺旋推运器24A和24C(例如，经由共同的带、链等）。类似地， 液压马达56B同时地驱动分配螺旋推运器24B和24D。液压马达56A相对于液压马达56B 被独立地控制。
[0047] 在某些实施例中，额外的液压马达84和86(以虚线示出）可以分别用于驱动分配 螺旋推运器24C和24D。在一个实施例中，全部四（4)个液压马达56A、56B、84和86可以被 独立地控制，并且在某些实施例中，液压马达56A和84可以处于共同的控制下，而又相对于 液压马达56B和86 (其可以被共同地控制）被集中地独立地控制。
[0048] 参照图7C，示出驱动相应的分配螺旋推运器24A和24B的被独立控制的液压马达 56A和56B。在该示例性布置中还示出额外的全长分配螺旋推运器88,所述全长分配螺旋推 运器88被其自身的专用液压马达90驱动。在一个实施例中，液压马达90可以以恒速或者 在某些实施例中以变速（例如，基于在盘46 (图1)处感测到的条件（例如，农作物物料载 荷）驱动分配螺旋推运器88,或在某些实施例中，基于其它的液压马达56A和/或56B中的 一个或多个的操作）驱动分配螺旋推运器88。
[0049] 图7D仅仅是全长分配螺旋推运器88和相对应的液压马达90相对于分配螺旋推 运器24A和24B和相对应的液压马达56A和56B的逆反放置（相对于前后方向）。
[0050] 已经说明了联合收割机感测系统50的某些实施例，在本公开的背景内将应理解， 如在图8中所示指示为方法92的联合收割机感测方法的一个实施例包括：感测托槽上的农 作物物料载荷（94);以及响应于感测到的农作物物料载荷，独立地调节位于托槽上方的多 个分配传送机中的至少一个以调节来自多个分配传送机的农作物物料的分配（96)。
[0051] 注意到，在某些实施例中，操作员可以变得被包含在感测和载荷分布处理中。例 如，控制器42(图1)可以与置于联合收割机上（在某些实施例中离联合收割机较远）的 计算机系统通信，或在某些实施例中，控制器42构造成用于额外的联合收割机操作功能和 /或控制。作为一个示例，来自传感器48的（或者，如由在液压载荷感测线路58A中检测 到的压力转换的）一个或多个信号可以用于显示图形，所述图形示出（例如，使用条形图、 数值等）托槽载荷分布，能够使和/或促进操作员基于图形操纵一个或多个联合收割机操 作员控制（例如，操纵杆、按钮、开关、经由鼠标或其它输入装置操纵的光标所选取的菜 单项，或由语音激活所选取的控制或经由触摸屏直接选取的控制）来致使托槽载荷分布改 变（例如，通过调节操作员控制以致使调节液压马达）和致使托槽载荷分布变得更加均匀 地分布在托槽44上。在某些实施例中，可以在没有操作员介入的情况下进行液压马达的 调节，对于操作员而言以图形示出进行的调节（在某些实施例中，对于操作员而言是透明 的）。
[0052] 图9A和图9B示出可替代的分配装置，所述可替代的分配装置可控制成使从脱粒 机转子组件掉落的谷物在盘46上方沿着横向方向偏转。在图9A中，在转子笼22下方设置 有一对导流板92、94。每个导流板92、94的顶边缘在相应纵向轴线96上枢转，从而沿着横 向或侧向方向指引掉落的谷物和M0G。导流板92、94中的每个都关联有独立的致动器（未 示出）以控制板的枢转运动。偏转的程度响应于横过下方的盘46的宽度所感测到的载荷 来控制。虽然示出了一对导流板，但是展望到反而可以采用多于两个或少于两个的导流板。
[0053] 图9B的实施例包括具有滑板96形式的分配装置，所述滑板96具有面朝上的主要 表面98并且布置在转子笼22下方。同样，致动器（未示出）控制滑板96的侧向（左右） 运动以选择地阻隔从上方的转子20掉落的谷物和M0G的通过。虽然主要表面98示出为平 坦的，但是主要表面98可以倾斜以促进所收集的谷物和M0G向左或向右滑动。
[0054] 应当强调的是本公开的上述实施例尤其任何"优选的"实施例仅仅是实施方案的 可能示例，仅仅为清楚地理解本公开的原理而阐述。本公开的上述一个或多个实施例可以 在基本不脱离本公开的精神和范围的情况下有许多变型方案和修改方案。所有这样的修改 方案和变型方案意欲被包含在本公开的范围内并且由以下权利要求书所保护。
【权利要求】
1. 一种联合收割机，所述联合收割机包括： 脱粒机转子组件，所述脱粒机转子组件具有脱粒机转子和格栅，所述脱粒机转子相对 于所述收割机的向前行进方向具有横向转动轴线； 至少一个分配装置，所述至少一个分配装置布置在所述脱粒机转子下方并且能控制成 使从所述脱粒机转子组件掉落的谷物沿着横向方向偏转； 清粮托槽，所述清粮托槽包括盘，从所述脱粒机转子组件掉落的谷物撞击在所述盘上； 和 多个传感器，所述多个传感器布置成与所述盘相邻，并且每个所述传感器都布置成产 生指示所述盘上的农作物载荷的信号，其中，所述分配装置响应于所产生的载荷信号被自 动地控制。
2. 根据权利要求1所述的联合收割机，包括多个分配装置，所述多个分配装置布置在 所述脱粒机转子下方，并且每个所述分配装置都能独立地控制成使通过所述格栅掉落的谷 物沿着横向方向偏转。
3. 根据权利要求2所述的联合收割机，其中，被独立控制的所述多个分配装置包括一 对分配短螺旋推运器。
4. 根据权利要求3所述的联合收割机，还包括多个液压马达以驱动所述多个被独立控 制的分配短螺旋推运器。
5. 根据权利要求4所述的联合收割机，还包括阀，所述阀流体地联接到所述多个液压 马达和所述多个传感器，所述阀构造成： 从所述多个传感器接收反馈；以及 基于所述反馈，调节流体流向所述多个液压马达中的至少一个。
6. 根据权利要求4所述的联合收割机，还包括： 阀，所述阀流体地联接到所述多个液压马达中的至少一个；和 控制器，所述控制器构造成从所述多个传感器接收反馈，并且使所述阀基于所述反馈 调节流体流向所述多个液压马达中的所述至少一个。
7. 根据权利要求6所述的联合收割机，还包括：联接到所述阀的一个或多个液压泵，其 中，所述一个或多个液压泵中的一个构造成使流体通过所述阀流到所述多个液压马达中的 所述至少一个。
8. 根据权利要求6所述的联合收割机，还包括：额外的阀，其中，所述阀中的一个流体 地联接到所述多个液压马达中的一个，并且另一个阀流体地联接到所述多个液压马达中的 另外一个，其中，所述控制器构造成发信号给所述阀中的每个以控制流体流动调节。
9. 根据权利要求3所述的联合收割机，还包括： 控制器，所述控制器构造成从所述多个传感器接收反馈；和 多个电动马达，所述多个电动马达构造成基于来自所述控制器的信号独立地驱动所述 多个被独立控制的分配传送机，所述控制器构造成基于所述反馈发信号给所述多个电动马 达中的至少一个。
10. 根据以上权利要求中任一项所述的联合收割机，还包括加速器辊，所述加速器辊布 置在所述至少一个分配装置下方。
11. 根据权利要求1所述的联合收割机，其中，所述至少一个分配装置包括导流板，所 述导流板能围绕纵向轴线枢转。
12. 根据权利要求1所述的联合收割机，其中，所述至少一个分配装置包括一对导流 板，所述一对导流板每个都能围绕相应的纵向轴线枢转。
13. 根据权利要求1所述的联合收割机，其中，所述至少一个分配装置包括阻隔板，所 述阻隔板具有面朝上的主要表面，所述阻隔板能沿着横向轴线滑动以选择地阻隔通过所述 格栅掉落的谷物的路径。
14. 根据以上权利要求中任一项所述的联合收割机，其中，所述脱粒机转子组件能操作 成根据横向流动旋转系统处理农作物物料。
15. -种联合收割机感测方法，所述方法包括： 感测托槽上的农作物物料载荷；以及 响应于所感测到的农作物物料载荷，调节位于所述托槽上方的至少一个分配装置以调 节来自所述分配装置的农作物物料的横向分配。
【文档编号】A01F12/18GK104137696SQ201410195213
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2014年5月9日 优先权日:2013年5月10日
【发明者】J·M·比格斯塔夫, C·C·梅 申请人:爱科公司
【专利摘要】本发明提供用于均匀分配农作物的方法和一种联合收割机，所述联合收割机包括：脱粒机转子组件，所述脱粒机转子组件具有脱粒机转子和格栅。至少一个分配装置布置在脱粒机转子下方并且可控制成使从脱粒机转子组件掉落的谷物沿着横向方向偏转。分配装置可以采取短螺旋推运器、枢转板或滑板的形式。清粮托槽包括盘，从脱粒机转子组件掉落的谷物撞击在所述盘上。多个传感器布置成与盘相邻，并且每个传感器都布置成产生指示盘上的农作物载荷的信号，其中，分配装置响应于所产生的载荷信号被自动地控制。
【专利说明】用于均匀分配农作物的方法
【技术领域】
[0001] 本公开总体上涉及农业技术，并且更具体地，本公开涉及联合收割机。
【背景技术】
[0002] 联合收割机设有处理系统以及清粮系统，所述处理系统包括脱粒机转子组件。脱 粒机转子组件典型地包括：脱粒机转子或滚筒；以及一个或多个有小孔的拱形凹面和分离 器格栅组件，由脱粒机转子所脱粒的农作物物料通过所述一个或多个有小孔的拱形凹面和 分离器格栅组件传送到清粮系统。已脱粒的农作物物料可以包括谷物仁、谷壳、小件的茎杆 或秸杆，等等。清粮系统用于从例如已脱粒的谷物去除谷壳和其它残渣。在清粮系统内，振 动筛托槽（shaker shoe)组件（以下也简称为托槽）的摆动级联盘（oscillating cascade pan)和筛网（sieve)组件与气流结合地从已脱粒的谷物去除谷壳。已清粮的谷物被传送 到卸料螺旋推运器，所述卸料螺旋推运器将谷物提升到车载储仓，而除了谷物以外的物料 (或M0G)和可能未脱粒的谷物越过托槽的底部筛网组件的边缘指引到不同的卸料出口，用 于通过脱粒机转子组件和清粮系统再循环以提取任何未脱粒的谷物。清粮系统的风扇产 生通过托槽的气流，所述气流夹带较轻的非谷物颗粒并且将其从联合收割机的后部运载出 来。
[0003] 联合收割机的多功能性能够在各种条件下收割许多不同的农作物。继而，农作物 和条件的可变性会给联合收割机操作带来影响托槽的能力的挑战。尤其，横过托槽的不规 则的装载固有地在某些区域中导致托槽以小于最佳效率的效率工作。
【发明内容】
[0004] 根据本发明，提供一种联合收割机，所述联合收割机包括：脱粒机转子组件，所述 脱粒机转子组件具有脱粒机转子和格栅，所述脱粒机转子相对于收割机的向前行进方向具 有横向转动轴线；至少一个分配装置，所述至少一个分配装置布置在脱粒机转子下方并且 可控制成使从脱粒机转子组件掉落的谷物沿着横向方向偏转；清粮托槽，所述清粮托槽包 括盘，从脱粒机转子组件掉落的谷物撞击在所述盘上；和多个传感器，所述多个传感器布置 成与盘相邻，并且每个传感器都布置成产生指示盘上的农作物载荷的信号，其中，所述分配 装置响应于所产生的载荷信号被自动地控制。有利地，通过使从脱粒机转子掉落的农作物 响应于横过托槽所感测到的载荷而沿着横向方向（即，宽度方向）可控制地偏转，撞击在清 粮托槽上的物料的分配可以变均匀，从而使托槽的效率和能力最大化。
[0005] 本发明自身特别好地提供联合收割机，所述联合收割机具有横向流动转动脱粒系 统，其中，脱粒滚筒在（横过收割机的宽度对准的）横向轴线上转动，并且农作物物料在一 个端部处进给并且在另一个相对的端部处被驱逐之前沿着围绕滚筒的螺旋形路径传递。然 而，将应理解，本发明可应用于切向流动（传统的）脱粒系统。
【专利附图】
【附图说明】
[0006] 可以参照附图更好地理解本公开的许多方面。附图中的部件不必是按比例的，而 重点是着重于清楚地示出本发明的原理。此外，在附图中，贯穿若干附图，相同的附图标记 指示相对应的部件，其中：
[0007] 图1是根据本发明的实施例的示例性联合收割机的局部剖视图的示意图，所述示 例性联合收割机具有横向流动转动处理器；
[0008] 图2是示出图1的联合收割机的脱粒机转子组件和托槽以及选取部件的局部前透 视图的不意图；
[0009] 图3是示出联合收割机的实施例的局部后视图的框图；
[0010] 图4是示出联合收割机感测系统的另一个实施例的局部后视图的框图；
[0011] 图5A至图5B是示出在联合收割机感测系统的实施例中使用的实施例的局部前视 图的框图；
[0012] 图6是示出用于基于在联合收割机的托槽的盘处感测到的载荷击打图5A和图5B 的阀的示例性方法的实施例的流程图；
[0013] 图7A至图7D是示出在联合收割机的某些实施例的分配传送机的布置中的某些示 例性变型的总体平面图的框图；
[0014] 图8是示出联合收割机感测方法的实施例的流程图；和
[0015] 图9A和图9B是示出根据本发明的又一个实施例的示例性可替代的分配装置的后 视图的框图。
【具体实施方式】
[0016] 综述
[0017] 在一个实施例中，联合收割机感测方法包括：感测托槽上的农作物物料载荷；以 及响应于所感测到的农作物物料载荷，独立地调节位于托槽上方的至少一个分配装置以调 节来自位于所述分配装置上方的脱粒设备的农作物物料的分配。
[0018] 详细的说明
[0019] 公开了联合收割机感测系统和方法的某些实施例，其借助联合收割机通过监测在 振动筛（或清粮）托槽组件（以下简称为托槽）上分配已脱粒的农作物物料的方式而解决 了涉及耕作的农作物物料和/或环境条件中的可变性。在一个实施例中，在托槽的级联盘 (以下简称为盘）的监测范围内或处安装有一个或多个传感器，并且在脱粒机转子组件下 方布置有一个或多个分配装置（例如，在用于使从脱粒机转子组件排出的农作物物料运动 和用于分配该农作物物料的其它机构之中的短螺旋推运器（stub auger)、运动板条、运动 带、挡板、阻隔板），所述一个或多个分配装置继而布置在托槽的盘上方。一个或多个传感器 监测盘上的农作物物料载荷（包括农作物物料载荷的分配）。每个分配装置都可以基于来 自一个或多个传感器的反馈（例如，诸如电子信号、流体压力变化等形式的控制信号、载荷 感测信号）独立地（例如，与相对于从一个或多个其它分配装置运动的农作物速度的农作 物物料运动速度调节独立地）调节。调节致使相应的分配装置的速度改变，这继而致使撞 击盘的农作物物料的分配改变。
[0020] 顺便简要地提及，在将横向轴向流式联合收割机用作非限制性示例的情况下，来 自脱粒机转子组件的农作物物料典型地被排出到一个或多个分配螺旋推运器上。来自分配 螺旋推运器的农作物物料被排出到一个或多个加速器辊上，并且朝向托槽的级联盘加速下 来，继而（例如，通过公知的摆动机构）被传送到托槽的摆动筛网组件上。来自加速器辊的 农作物物料流可以从一边到另一边是不均匀的，这会导致对托槽不均匀地加载。这种对托 槽的不均匀加载会导致损失和/或降低性能。与此相反，联合收割机感测系统的某些实施 例基于来自监测盘载荷的一个或多个传感器的反馈通过调节而使从加速器辊排出到多个 分配传送机中的一个或多个的农作物物料流均匀。
[0021] 已经总结了本公开的联合收割机感测系统的某些特征，现在将详细地参照如图中 所示的本公开的说明。虽然将参照这些【专利附图】
【附图说明】本公开，但是本公开意在不限于本文所公 开的一个或多个实施例。例如，在以下的说明中，致力于说明一种具有横向流转动设计的联 合收割机，但是将应理解，在本公开的背景中，可以使用诸如混合动力的、传统的、轴向的或 双轴向的其它设计的联合收割机，并且因此预料到所述联合收割机处于本公开的范围内。 另外，虽然重点是着重于体现为短螺旋推运器的分配传送机，但是在本公开的背景内将应 理解，在某些实施例中可以使用其它类型的机构以用于致使从脱粒机转子组件排出的农作 物物料的分配改变和用于撞击一个或多个加速器辊，并且因此预料到所述机构处于本公开 的范围内。另外，虽然本说明识别出或说明了一个或多个实施例的详情，但是这些详情不必 是每个实施例的部分，各种阐述的优点并非必须都与单个实施例或多个实施例相关联。与 此相反，意在覆盖被包含在如由所附权利要求书所限定的本公开的精神和范围内的多有可 替代方案、修改方案和等效内容。另外，在本公开的背景中将应理解，权利要求书不必限于 本说明中所阐述的特定实施例。
[0022] 注意到，参照以下某些方向，例如"前"、"后"、"左"和"右"是如从面向前方的联合 收割机的后部看到的方向。另外，注意到，本文参照的已脱粒的农作物物料指的是已经通过 脱粒机转子处理过的农作物物料，所述已脱粒的农作物物料可以（或可以不）包括至少一 小部分未脱粒的谷物。参照的"横向"等同于从一边到另一边，而"纵向"等同于与机器的 正常向前行进方向平行的纵轴线。
[0023] 现在参照图1，示出示例性联合收割机10,在所述示例性联合收割机10中可以实 施联合收割机感测系统的实施例。示例性联合收割机10在图中示出为没有收割台，并且示 例性联合收割机10从前向后包括：进料室12和操作舱14,在所述操作舱之后是处理隔间， 所述处理隔间包括处理系统16。在操作中，在切割农作物物料且将切割的农作物物料递送 到进料室12的前端的机器的前方，联合收割机10包括收割台（未示出）。这样的农作物 物料在进料室12内通过传送机18向上和向后运动超出进料室12,直到到达包括处理系统 16的脱粒机转子（或滚筒）20的脱粒机转子组件为止。脱粒机转子20包括单个横向流转 子，所述横向流转子例如是在agco的Gleaner?超级系列联合收割机中找到的横向流转 子。脱粒机转子20以已知的方式处理农作物物料，并且将朝向联合收割机10后部的农作 物物料的一部分（例如，较重的谷壳、玉米杆等）和通过已知的有小孔的拱形凹面和分离器 格栅组件的另一部分（例如，诸如谷物和可能较轻的谷壳的已脱粒的农作物物料）传递到 清粮系统，如以下将说明的。在某些实施例中，传送机18可以将切割的农作物物料在使其 到达一个或多个转子之前传送到搅拌器。
[0024] 在处理系统16中，农作物物料经历脱粒操作和分离操作。换言之，农作物物料通 过与脱粒机转子组件的某些元件协同操作的脱粒机转子20被脱粒和分离，所述脱粒机转 子组件包括转子笼22,所述转子笼22包括公知的有小孔的处理构件，所述公知的有小孔的 处理构件具有脱粒凹面组件和分离器格栅组件的形式；谷物（以及可能的较轻谷壳）通过 凹面组件（其可以包括多个联接的模块结构的凹面）和格栅组件逃脱到多个分配传送机 上，所述多个分配传送机的至少一部分体现为位于处理系统16下方的短小型分配螺旋推 运器24。
[0025] 较庞大的茎叶物料总体上通过凹面组件和格栅组件保留，并且从处理系统16排 放出来并最终从联合收割机10的后部排放出来。在一个实施例中，分配螺旋推运器24中 的每个都被独立地控制（例如，考虑到一对分配螺旋推运器，一个分配螺旋推运器可相对 于另一个分配螺旋推运器调节其性能参数，例如，一个分配螺旋推运器相对于另一个分配 螺旋推运器的不同速度调节（如果调节的话）来调节其速度）并且共同地致使落在分配螺 旋推运器上的农作物物料均匀（例如，从一边到另一边均衡）散布，散布的农作物物料传送 到多个（例如，两个，但是在某些实施例中数量可以更多或更少）加速器辊26。加速器辊 26加快（例如，驱使）已脱粒的农作物物料朝向清粮系统28下降。而且示出横向鼓风设备 30 (例如，风扇，或等同地，鼓风机），所述横向鼓风设备30将加压的空气通过一个或多个管 道排出到清粮系统28以帮助在加速器辊26下方直接对较重的农作物物料清粮，而同时致 使谷壳从联合收割机10的后部运载出来，所述一个或多个管道例如是管道32 (例如，在一 个实施例中，所述管道32包括上管道和下管道，但是不限于两个管道）。清粮系统28包括 托槽，所述托槽包括多个堆叠的筛网34 (例如，在此也称为摆动筛网组件），风扇30通过所 述多个堆叠的筛网34还推动或促使谷壳（通过下管道32)流到联合收割机10的后部。降 落到清粮系统28的底部的已清粮的谷物通过螺旋推运器36递送，所述螺旋推运器36将谷 物传输到公知的升降机构（未示出），所述升降机构将谷物传送到位于联合收割机10的顶 部处的粮仓38。任何剩余的谷壳和部分或未脱粒的谷物经由尾料返回螺旋推运器40通过 处理系统16再循环。由于对于本领域的技术人员而言已知联合收割机处理和清粮，所以为 了简单起见在此省略了对联合收割机处理和清粮的进一步说明。
[0026] 示例性联合收割机10还包括控制器42 (示意性地示出）。虽然控制器42在脱粒 机转子20的后部以虚线示出，但是在某些实施例中控制器42可以位于联合收割机10上的 其它地方。在一个实施例中，控制器42从感测托槽的盘上的农作物物料载荷的、联合收割 机感测系统的一个或多个传感器接收一个或多个信号，并且致使通过阀调节液压流体流动 (或者在某些实施例中致使一个或多个电动马达的速度改变，省略了阀）。阀（图1中未示 出）控制液压流体流到驱动分配螺旋推运器24的液压马达，如以下将进一步说明。
[0027] 在某些实施例中，控制器42可以至少部分地实施为硬件电路，所述硬件电路包括 本【技术领域】中公知的以下技术中的任一个或它们的组合：模拟或数字电路；一个或多个离 散逻辑电路，其具有用于基于数字信号实施逻辑功能的逻辑门；专用集成电路（ASIC)，其 具有适当的组合逻辑门；一个或多个可编程门阵列（PGA);现场可编程门阵列（FPGA);等 等。在某些实施例中，控制器42可以至少部分地实施为软件（包括固件），其中用于响应于 来自传感器的反馈的编程和/或致使在一个或多个阀、泵和/或马达处的致动会在各种非 临时性计算机可读介质之一上编码以用于被各种与计算机有关的系统或方法使用或结合 各种与计算机有关的系统或方法使用。在本文献的背景中，计算机可读介质可以包括电子 的、磁性的、光学的或其它物理装置或设备，其可以包含或存储计算机程序（例如，可执行 代码或指令）以用于被与计算机有关的系统或方法使用或结合与计算机有关的系统或方 法使用。软件可以被植入各种计算机可读介质中以用于被指令执行系统、设备或装置使用 或结合指令执行系统、设备或装置使用，所述指令执行系统、设备或装置例如是基于计算机 的系统、含有处理器的系统或其它可以从指令执行系统、设备或装置取指令且执行指令的 系统。
[0028] 图2是图1的清粮系统28和处理系统16的局部视图，该图提供分配螺旋推运器 24的一个示例性布置的透视图。在本公开的背景内将应理解，某些实施例可以包括额外的 部件或更少的或不同的部件，并且图2中所示的示例仅仅是可以实施联合收割机感测系统 的实施例的示例性环境的例示。从顶部开始示出的是处理系统16的脱粒机转子20,脱粒机 转子20由转子笼22包围和支撑。多个分配螺旋推运器24布置在脱粒机转子20下方，并 且在该示出的实施例中包括四（4)个短小型分配螺旋推运器24A、24B、24C和24D。在某些 实施例中可以使用其它布置的和/或其它数量的分配螺旋推运器24,包括以下将说明的、 在图7A至7D中所示的某些非详尽的变型。在某些实施例中，可以使用其它类型的分配装 置，包括不同类型的分配传送机的组合和包括图9A和图9B中所示的可替代物。多个分配 螺旋推运器24位于多个加速器辊26上方。而且还示出清粮系统28,所述清粮系统28在一 个实施例中包括风扇30、管道32和托槽44。托槽44包括摆动筛网组件34,所述摆动筛网 组件34在一个实施例中包括盘（例如，级联盘）46,所述盘46为从加速器辊26驱使的已脱 粒的农作物物料的初始沉淀提供靶区域。盘46的摆动运动致使已脱粒的农作物物料向后 传送到托槽44的其它摆动部分，但是在某些实施例中可以使用用于从盘传送农作物物料 的其它机构。
[0029] 在一个实施例中，与盘46相邻地布置有多个传感器48 (在图2中示意性地示出一 个传感器48)。在一个实施例中，传感器48可以在盘46的相对的两侧上布置成与盘46的 后部相邻（并且与盘46或承受盘的载荷的主体机械地接触，所述承受盘的载荷的主体例如 是用于盘46的支撑件的一部分）。传感器48可以构造为尤其在本【技术领域】中公知的载荷 传感器、位置传感器、液压传感器（例如，缸）。在某些实施例中，可以在位于盘46的相对的 后侧处的传感器之间朝向盘46的后部设置一个或多个额外的传感器。在某些实施例中，传 感器48可以离盘46更远，但又处于监测范围内（例如，通过使用声波类型的传感器以及其 它非接触传感器类型的传感器（例如，电容和/或磁性传感器、红外传感器或在其它电磁波 谱下操作的传感器，尤其可以检测农作物物料的其它类型的传感器）而不接触）。虽然在 此强调使用多个传感器48,但是在本公开的背景内将应理解，某些实施例可以使用单个传 感器，所述单个传感器能够监测设置在盘46上的农作物物料的载荷和分配。在某些实施例 中，控制器42可以用于基于感测到的反馈确定农作物物料载荷分布。在一个实施例中，传 感器48中的每个都具有相同的类型，但是某些实施例可以使用不同类型的传感器。在某些 实施例中，可以以传感器48部分地支撑盘的重量和农作物物料载荷的方式放置传感器48。
[0030] 现在参照图3,该图以框图的形式示出联合收割机10(图1)的选取部件的局部后 视图，该图包括示例性感测系统50A的实施例。该图部分地示出风扇管道32的上部分。在 一个实施例中，感测系统50A包括（自上而下观察）控制器42、液压泵52和阀54,所述阀 54流体地联接到液压泵52并且电气联接（例如，有线地，或在某些实施例中无线地）到控 制器42。液压泵52通过阀54向液压马达56 (以下将说明）提供液压流体流动源，所述阀 54将从液压泵52到液压马达56的流动分开。虽然控制器42在图3中示出为与阀54分离， 但是本领域的技术人员将应理解，在某些实施例中控制器42可以物理上被固定到阀54,包 括成一体地总称为包。在某些实施例中，可以使用多于单个的阀，进入的流将要到达每个阀 (例如，并行配置）或在某些实施例中多个液压泵为每个阀供料，或在某些实施例中可以使 用多个液压泵和阀（或多个阀），每个泵都为相应的液压马达或一组马达供料。示例性系统 50A还包括多个被独立控制的液压马达56,其包括液压马达56A (左边）和液压马达56B (右 边）。液压马达56流体地联接到一个或多个车载流体储器或罐（在图3中由"罐"指示）， 并且也流体地联接到阀54。注意到，图3中所示的感测系统50A可以实施为开环液压系统或 闭环液压系统，如由本领域的技术人员鉴于本公开所应当理解的。液压马达56A通过公知 的机构驱动分配螺旋推运器24A。液压马达56B通过公知的机构驱动分配螺旋推运器24B。 例如，基于从阀54流到液压马达56A和56B的液压流体流动，液压马达之一（例如，56A)可 以以比液压马达（例如，56B)驱动分配螺旋推运器24B的速度低的速度驱动分配螺旋推运 器24A。在这个意义上，液压马达56A和56B被独立地控制（基于在任何给定的时刻下接收 不同的液压流体流动的能力给予液压马达以不同的速度驱动分配螺旋推运器24的能力）， 分配螺旋推运器24A和24B也被独立地控制（给予分配螺旋推运器在任何给定的时刻下以 不同的速度转动的能力）。在某些实施例中，一个或多个额外的分配螺旋推运器24可以与 分配螺旋推运器24A和24B协同使用，例如在图2中公开的那样。在相应的分配螺旋推运器 24A和24B上方示出的向右的箭头和向左的箭头指示沿着分配螺旋推运器24A和24B的方 向，农作物物料沿着所述方向主要从分配螺旋推运器24A和24B分配。例如，通过加快分配 螺旋推运器24A和/或24B的转动，更多的农作物物料沿着相应的箭头方向传送（并且因 此，更多的农作物物料根据传送的农作物物料的移动从分配螺旋推运器24A和/或24B分 配到加速器辊26)。类似地，通过减慢分配螺旋推运器24A和/或24B的转速，更少的物料 沿着由相应的箭头指示的方向传送。这样，由液压马达56对分配螺旋推运器24的速度进行 调节而致使从分配螺旋推运器24排出的农作物物料的分配改变，并且最终致使托槽44 (图 2)上的农作物物料载荷的分配改变。换言之，分配螺旋推运器24的速度影响农作物物料在 何处进入加速器辊26。
[0031] 联合收割机还包括：加速器辊26,所述加速器辊26布置在分配螺旋推运器24下 方；和托槽44 (图2)的盘46,所述盘46布置在加速器棍26下方。联合收割机还包括：盘 46,农作物物料从加速器辊26排出到所述盘46上；和多个（例如，示出两（2)个，但不限于 两个）传感器48A (左边）和传感器48B (右边），所述传感器位于盘46的相对的端部处。 传感器48可以检测盘46的基于农作物物料载荷改变的运动。在某些实施例中，尤其对于 图像类型的传感器而言，传感器（或者在盘46处或在离盘46较远处所实施的、与传感器相 关的处理）可以确定农作物物料的深度并且将该深度与载荷关联。
[0032] 在一个示例性操作中，来自传感器48的信号可以经过载荷感测线路58发送到控 制器42,所述载荷感测线路58在图3和图4中用较细的线示出以表示电线（或无线），对 比由较粗的黑体所示的液压线路。例如，传感器48A可以向控制器42提供载荷信号PL (例 如，左压力信号，其例如与在盘46的左侧上检测到的农作物物料载荷压力相对应），并且传 感器48B可以向控制器42提供载荷信号PR (例如，右压力信号，其例如与在盘46的右侧上 检测到的农作物物料载荷压力相对应）。信号可以无线地发送，并且在某些实施例中，传感 器48可以包括控制器42的功能中的某些或全部。继续参照图3中所示的示例，控制器42 比较用于PL和PR的值，并且基于比较结果向阀54提供控制信号（例如，行程控制信号）。 例如，如果PL (例如，PL的值，其例如由电压或电流中的振幅级所指示或由数字信号（例如， 其具有调制模式或代码）指示）大于PR(例如，用于PR的值，与如上所述的PL类似），则这 种条件与在盘46的左侧上如由传感器48A所检测到的农作物物料载荷比在盘46的右侧上 由传感器48B所检测到的农作物物料载荷大的检测相对应。或者，如果PL小于PR，则在盘 46的右侧上如由传感器48B所检测到的农作物物料载荷比在盘46的左侧上由传感器48A 所检测到的农作物物料载荷大。
[0033] 假定PL大于PR，则控制器42确定PL大于PR，并且（例如，经过有线媒介或无线媒 介）提供行程控制信号，所述行程控制信号致使从液压泵52通过阀54流动的液压流体流 通过在阀54上的相对应的入口和出口增加，所述阀54为液压马达56A供料。通过增大所 述流，液压马达56A致使分配螺旋推运器24A的转动加快，这使得从分配螺旋推运器24A排 出的农作物物料相对于从分配螺旋推运器24B排出的农作物物料更加激烈地向右分配（例 如，沿着在分配螺旋推运器24A上方的箭头方向）。这种对分配螺旋推运器24A的速度的调 节致使盘46上的农作物物料载荷更加均匀地分布。另外，注意到，分配螺旋推运器24A的 控制是与分配螺旋推运器24B的控制独立的，如上所述。
[0034] 如果PL小于PR，类似的处理确保使得液压马达56B增大分配螺旋推运器24B的转 速以使来自分配螺旋推运器24B的农作物物料的分配向左运动更多以使盘46上的农作物 物料载荷分布均匀。与上述示例性条件类似，值得注意的是分配螺旋推运器24B的控制是 与分配螺旋推运器24A的控制独立的（例如不同的速度）。
[0035] 注意到，可以实施上述用于联合收割机感测系统50A的控制方式的变型。例如，不 管条件如何（例如，PL大于PR或PL小于PR)，每个分配螺旋推运器24A、24B都可以调节以 补偿检测到的不均匀的农作物物料载荷分布。在一个实施例中，使用其中PL大于PR的示 例，控制器42可以致使流向液压马达56A的流增加，而同时也致使流向液压马达56B的流 减少。例如，阀54的入口端口的打开可以致使更多的流向左流动，这会导致通过入口端口 向右流动的流减小（由于流动阻力变得更大）（使得液压马达56B速度减小）。作为另一 个示例，控制器42可以发信号给阀54以打开为液压马达56A供料的端口，并且如果阀控制 元件（例如，其打开或关闭端口中的每个）具有共同的轴，则一个端口区域的打开自然致使 另一个端口区域关闭。作为又一个示例，在阀的控制元件可独立地调节（例如，没有共同的 轴）的情况下，控制器42可以发信号给阀以打开阀54的为一个液压马达56A供料的一个 端口，并且同时地或类似的时间，发信号给阀54以关闭阀54的为另一个液压马达56B供料 的另一个端口。
[0036] 虽然参照图3说明了液压马达56A和56B的背景，但是将应理解，在某些修改下， 图3中所示的实施例可以与电动马达结合使用。例如，可以略去阀54,并且控制器可以被 直接联接到代替液压马达56A和56B的相应的电动马达。在该示例性布置下，传感器48A 和48B向控制器42提供反馈，所述控制器42继而将控制信号通信到电动马达中的一个或 两个以调节分配螺旋推运器的转速，所述分配螺旋推运器被马达独立地驱动。虽然说明了 根据主从方式的控制，但是可以使用例如点对点方式实施控制方式的变型。例如，在一个实 施例中，每个传感器48A和48B都可以与其自身的相应控制器（例如，具有控制器42的功 能）包装在一起，并且通过彼此点对点的通信，传感器控制器包确定哪一个载荷更大，并且 因此当载荷失衡而必需调节时传感器控制器包直接发信号到其自身的相应马达。类似地， 在某些实施例中，每个电动马达都可以与其自身的控制器包装在一起，并且每个传感器48A 和48B都可以发信号给其自身的相应的马达控制器，所述马达控制器以点对点的方式通信 以确定载荷是否失衡，并且如果载荷失衡，则马达控制器包中的一个或多个必需调节所联 接的分配螺旋推运器的速度。可以使用其它形式的控制（例如，不管是主从关系、点对点关 系还是将两者混合的关系），如本领域的技术人员在本公开的背景内将应理解的，并且因此 预料到其它形式的控制处于本公开的范围内。
[0037] 图4示出比图3的系统50A更加依靠用于控制的液压机构的联合收割机感测系统 的另一个实施例50B。图4示出上风扇管道32,如图3中也示出上风扇管道32。系统50B 包括与图3中所示的部件类似的部件，包括（自上而下）液压泵52、分配螺旋推运器24A和 24B、加速器辊26和盘46。联合收割机感测系统50B与图3的联合收割机感测系统50A的不 同之处在于：省略控制器42 ;联合液压泵/马达56A-1和56B-1的使用（以下为液压马达， 但是某些实施例会仅仅使用液压马达）；液压载荷感测线路58A(代替电力控制线路或媒 介）的使用；平衡载荷感测阀的使用，其指示为阀54A;以及用于感测功能性的液压缸的使 用，其指示和说明为分别用于相对于盘46的左传感器位置和右传感器位置的传感器48A-1 和48B-1。总的来说，控制方式与参照图3所述的方式类似。例如，在联合收割机感测系统 50B中，液压马达56A-1和56B-1从液压泵52经由阀54A抽吸液压流体的流。阀54A调节 通过阀54A传送的流。注意到，图4中所示的联合收割机感测系统50B可以实施为开环液 压系统或闭环液压系统，如由本领域的技术人员鉴于本公开所应当理解的。对流向液压马 达56A-1和/或56B-1中的每个（或至少一个）的流的调节使得相应的从动分配螺旋推运 器24A和/或24B的速度改变。如果右传感器48B-1在盘46的右侧区域处感测到更多的 农作物物料载荷（例如，压力），则更多的农作物物料撞击盘46的该区域。因此，通过以下 将说明的机构，右侧分配螺旋推运器24B运行得更快（由于能够使更多的液压流体流过阀 54A)以使更多的农作物物料向左侧运动而在盘46上产生均匀的农作物物料载荷分布。
[0038] 类似地，如果左传感器48A-1在盘46的左侧区域处感测到更多的农作物物料载荷 (例如，压力），则更多的农作物物料撞击盘46的该区域。因此，左侧分配螺旋推运器24A 运行得更快（由于能够使更多的液压流体流过阀54A)以使更多的农作物物料向右侧运动 而在盘46上产生均匀的农作物物料载荷分布。
[0039] 至于图3的联合收割机感测系统50A与图4的联合收割机感测系统50B之间的实 施不同之处，传感器48A-1和48B-1实施为液压缸（尤其机械式传感器类型），所述液压缸 检测由于盘46的相应监测侧的载荷变化所导致的压力差异。将图4的右侧用作示例性示 例，对于左侧而言具有类似的应用性，如果传感器48B-1在盘46的相对应侧上检测到更多 的载荷（例如，增大的载荷），则在缸上的压力增大（传感器48B-1)，所述缸将更大的压力 PR施加在右侧载荷感测路线58A中的液压流体上。阀54A响应于载荷感测路线58A中的压 力变化而（例如，使活塞、主干部等）产生行程以使更多的液压流体能够流过阀54A(例如， 通过马达56B-1从液压泵52抽吸）而到达右侧液压马达56B-1。流向右侧液压马达56B-1 的流的增加致使分配螺旋推运器24B加速（例如，增大其转速），致使农作物物料更多地向 左运动以使农作物物料载荷分布均匀。因而，控制机构在电力限于电源的情况下通过液压 技术而实施到联合收割机感测系统50B的一个或多个部件。
[0040] 图5A、图5B和图6概念上示出示例性机构，阀（例如，54、54A)通过所述示例性机 构能够改变流体流动。在本公开的背景内应当理解，图5A至图5B中所示的阀54的框图仅 仅是通过阀54控制液压流体流动的原理的例示，并且联合收割机感测系统50 (例如，50A、 50B)的某些实施例可以使用其它类型的阀和/或阀机构，并且因此被预料到处于本公开的 范围内。参照图5A和5B，阀54包括控制元件60和62,所述控制元件60和62横过阀54 的相应入口端口 64和66双向地运动（即，打开和关闭）。在某些实施例中，控制器可以实 施为全开/全闭（例如，其可以包括偏压，例如经由弹簧辅助的致动）流动控制方式以致使 调节液压流体流动，而不是模块形式的控制（在该示例中说明）。控制元件60和62可以 体现为控制流动流入或流出阀54的任何结构，包括尤其本【技术领域】中公知的盘状物、浆状 物、球状物、球、盒。控制元件60和62如已知可以通过如由电磁致动器或其它致动器所致动 的一个（例如，共同的）或多个（例如，单独的）活塞、轴、主干部等运动而被打开和关闭。 例如，控制元件60和62可以联接到共同的轴，并且当控制元件60打开（例如，在图5A中 向左运动）而能够使更多的流体流入入口端口 64中时，控制元件62相对应地向左运动以 关闭流入入口端口 66。注意到，在控制元件60和62被独立地控制的实施例中，流体流动区 域可以改变到一个入口端口，而在另一个入口端口中保持恒定（或者也被调节，例如沿着 与一个入口端口的方向相反的方向）。阀54还包括入口端口 68和70。例如，来自液压泵 52 (图3)的流体流动被指示为流体流动72,并且流体流动通过阀54被分开进入入口端口 64和入口端口 66。注意到，在某些实施例中，可以经过液压感测线路58A(图4)接收流体。
[0041] 参照图5A，随着流体流动72传入入口端口 64和66的相应区域中，流体流动72被 均匀地分开（例如，分别没有被控制元件60和62阻隔的入口的部分）。流体流动继续通过 阀54从出口端口 68和70流出来以进给到相应的液压马达56A和56B (图3)。
[0042] 在图5B中，控制元件60运动以打开入口端口 64的更多区域，而控制元件62保持 固定在适当的位置中（或在某些实施例中关闭，例如在有共同的轴或需要经由独立控制关 闭的情况下），能够使更多的流体流动72通过入口端口 64从出口端口 68流出来而致使液 压马达56A增大分配螺旋推运器24A的速度。
[0043] 虽然图6,继续参照图3以及图5A至图5B，示出在致动阀54以使液压流体流动 72能够通过阀54改变时由联合收割机感测系统50的实施例所采用的方法。在（74)中， 传感器48A和48B感测盘46处的农作物物料载荷，并且将信号PL和PR发送给控制器42。 控制器判定PL是否等于PR(76)。如果没有差异（例如，相等，或对于图6中的（76)而言 "YES"），处理返回到（74)。注意到，某些实施例可以基于阈值差做出判定。例如，如果载 荷差处于限定的百分比或其它值的公差内，则控制器42确定对于该控制算法的目的而言 没有差（并且因此，处理返回到（74))。如果在PL和PR之间有差异（例如，对于图6中的 (76)而言"N0"），则控制器42确定存在有农作物物料载荷失衡（78)。例如，如果PL大于 PR(例如，对于图6中的（78)而言"YES")，则控制器42使控制元件60(80)运动（例如，在 图5A至5B中向左运动或打开），这致使通过入口端口 64从出口端口 68流出到左侧液压 马达56A的液压流体流动72增大。增大的流向液压马达56A的流动致使分配螺旋推运器 24A的速度（例如，转速）增大，这使农作物物料载荷均匀。如果PL小于PR(例如，对于图 6中的（78)而言"N0")，则控制器42使控制元件62 (82)运动（例如，在图5A至5B中向右 运动或打开），这能够使进入入口端口 66从出口端口 70流出到右侧液压马达56B的液压流 体流动72增大。增大的流向液压马达56B的流动致使分配螺旋推运器24B的速度（例如， 转速）增大，这使农作物物料载荷均匀。注意到，在控制元件60和62之间有共同轴的情况 下，传信号会限于单个控制元件（例如，60或62)，其中信号会致使向右或向左运动，所述向 右或向左运动本质上致使另一个控制元件相对应地运动。
[0044] 虽然图5A至图6专注于图3中所示的联合收割机感测系统50A，但是在本公开的 背景内将应理解，类似的原理应用于图4的联合收割机感测系统50B。另外，可以应用图6 中所示的上述处理的变型，例如独立地致使两个控制元件60和62 (例如，沿着相反的方向） 运动，并且/或者省略控制器42而用平衡载荷感测阀54A的固有判定功能代替。
[0045] 现在图7A至图7D，这些图以框图示出分配螺旋推运器布置和控制的变型的俯视 图，应理解，螺旋推运器还应用于其它类型的分配传送机（或分配传送机的混合物）。将应 理解，所示的布置假定加速器辊置于分配螺旋推运器下方。参照图7A，一个示例性布置包括 一对分配螺旋推运器24A和24B，没有用于将农作物物料分配到加速器辊26上的其它分配 螺旋推运器（图2)。每个分配螺旋推运器24A和24B都通过相应的液压马达56A和56B (或 者在用电动马达代替液压马达的这样的实施例中，电动马达）被独立地控制。注意到，虽然 参照的是图3的实施例和/或驱动机构，但是也应用上述图3的实施例的变型和图4的一 个或多个实施例和/或变型（例如，液压泵/马达、电动马达或磁性马达，等等）。
[0046] 在图7B中，有四（4)个分配螺旋推运器24A、24B、24C和24D。在一个实施例中，液 压马达56A同时地驱动分配螺旋推运器24A和24C(例如，经由共同的带、链等）。类似地， 液压马达56B同时地驱动分配螺旋推运器24B和24D。液压马达56A相对于液压马达56B 被独立地控制。
[0047] 在某些实施例中，额外的液压马达84和86(以虚线示出）可以分别用于驱动分配 螺旋推运器24C和24D。在一个实施例中，全部四（4)个液压马达56A、56B、84和86可以被 独立地控制，并且在某些实施例中，液压马达56A和84可以处于共同的控制下，而又相对于 液压马达56B和86 (其可以被共同地控制）被集中地独立地控制。
[0048] 参照图7C，示出驱动相应的分配螺旋推运器24A和24B的被独立控制的液压马达 56A和56B。在该示例性布置中还示出额外的全长分配螺旋推运器88,所述全长分配螺旋推 运器88被其自身的专用液压马达90驱动。在一个实施例中，液压马达90可以以恒速或者 在某些实施例中以变速（例如，基于在盘46 (图1)处感测到的条件（例如，农作物物料载 荷）驱动分配螺旋推运器88,或在某些实施例中，基于其它的液压马达56A和/或56B中的 一个或多个的操作）驱动分配螺旋推运器88。
[0049] 图7D仅仅是全长分配螺旋推运器88和相对应的液压马达90相对于分配螺旋推 运器24A和24B和相对应的液压马达56A和56B的逆反放置（相对于前后方向）。
[0050] 已经说明了联合收割机感测系统50的某些实施例，在本公开的背景内将应理解， 如在图8中所示指示为方法92的联合收割机感测方法的一个实施例包括：感测托槽上的农 作物物料载荷（94);以及响应于感测到的农作物物料载荷，独立地调节位于托槽上方的多 个分配传送机中的至少一个以调节来自多个分配传送机的农作物物料的分配（96)。
[0051] 注意到，在某些实施例中，操作员可以变得被包含在感测和载荷分布处理中。例 如，控制器42(图1)可以与置于联合收割机上（在某些实施例中离联合收割机较远）的 计算机系统通信，或在某些实施例中，控制器42构造成用于额外的联合收割机操作功能和 /或控制。作为一个示例，来自传感器48的（或者，如由在液压载荷感测线路58A中检测 到的压力转换的）一个或多个信号可以用于显示图形，所述图形示出（例如，使用条形图、 数值等）托槽载荷分布，能够使和/或促进操作员基于图形操纵一个或多个联合收割机操 作员控制（例如，操纵杆、按钮、开关、经由鼠标或其它输入装置操纵的光标所选取的菜 单项，或由语音激活所选取的控制或经由触摸屏直接选取的控制）来致使托槽载荷分布改 变（例如，通过调节操作员控制以致使调节液压马达）和致使托槽载荷分布变得更加均匀 地分布在托槽44上。在某些实施例中，可以在没有操作员介入的情况下进行液压马达的 调节，对于操作员而言以图形示出进行的调节（在某些实施例中，对于操作员而言是透明 的）。
[0052] 图9A和图9B示出可替代的分配装置，所述可替代的分配装置可控制成使从脱粒 机转子组件掉落的谷物在盘46上方沿着横向方向偏转。在图9A中，在转子笼22下方设置 有一对导流板92、94。每个导流板92、94的顶边缘在相应纵向轴线96上枢转，从而沿着横 向或侧向方向指引掉落的谷物和M0G。导流板92、94中的每个都关联有独立的致动器（未 示出）以控制板的枢转运动。偏转的程度响应于横过下方的盘46的宽度所感测到的载荷 来控制。虽然示出了一对导流板，但是展望到反而可以采用多于两个或少于两个的导流板。
[0053] 图9B的实施例包括具有滑板96形式的分配装置，所述滑板96具有面朝上的主要 表面98并且布置在转子笼22下方。同样，致动器（未示出）控制滑板96的侧向（左右） 运动以选择地阻隔从上方的转子20掉落的谷物和M0G的通过。虽然主要表面98示出为平 坦的，但是主要表面98可以倾斜以促进所收集的谷物和M0G向左或向右滑动。
[0054] 应当强调的是本公开的上述实施例尤其任何"优选的"实施例仅仅是实施方案的 可能示例，仅仅为清楚地理解本公开的原理而阐述。本公开的上述一个或多个实施例可以 在基本不脱离本公开的精神和范围的情况下有许多变型方案和修改方案。所有这样的修改 方案和变型方案意欲被包含在本公开的范围内并且由以下权利要求书所保护。
【权利要求】
1. 一种联合收割机，所述联合收割机包括： 脱粒机转子组件，所述脱粒机转子组件具有脱粒机转子和格栅，所述脱粒机转子相对 于所述收割机的向前行进方向具有横向转动轴线； 至少一个分配装置，所述至少一个分配装置布置在所述脱粒机转子下方并且能控制成 使从所述脱粒机转子组件掉落的谷物沿着横向方向偏转； 清粮托槽，所述清粮托槽包括盘，从所述脱粒机转子组件掉落的谷物撞击在所述盘上； 和 多个传感器，所述多个传感器布置成与所述盘相邻，并且每个所述传感器都布置成产 生指示所述盘上的农作物载荷的信号，其中，所述分配装置响应于所产生的载荷信号被自 动地控制。
2. 根据权利要求1所述的联合收割机，包括多个分配装置，所述多个分配装置布置在 所述脱粒机转子下方，并且每个所述分配装置都能独立地控制成使通过所述格栅掉落的谷 物沿着横向方向偏转。
3. 根据权利要求2所述的联合收割机，其中，被独立控制的所述多个分配装置包括一 对分配短螺旋推运器。
4. 根据权利要求3所述的联合收割机，还包括多个液压马达以驱动所述多个被独立控 制的分配短螺旋推运器。
5. 根据权利要求4所述的联合收割机，还包括阀，所述阀流体地联接到所述多个液压 马达和所述多个传感器，所述阀构造成： 从所述多个传感器接收反馈；以及 基于所述反馈，调节流体流向所述多个液压马达中的至少一个。
6. 根据权利要求4所述的联合收割机，还包括： 阀，所述阀流体地联接到所述多个液压马达中的至少一个；和 控制器，所述控制器构造成从所述多个传感器接收反馈，并且使所述阀基于所述反馈 调节流体流向所述多个液压马达中的所述至少一个。
7. 根据权利要求6所述的联合收割机，还包括：联接到所述阀的一个或多个液压泵，其 中，所述一个或多个液压泵中的一个构造成使流体通过所述阀流到所述多个液压马达中的 所述至少一个。
8. 根据权利要求6所述的联合收割机，还包括：额外的阀，其中，所述阀中的一个流体 地联接到所述多个液压马达中的一个，并且另一个阀流体地联接到所述多个液压马达中的 另外一个，其中，所述控制器构造成发信号给所述阀中的每个以控制流体流动调节。
9. 根据权利要求3所述的联合收割机，还包括： 控制器，所述控制器构造成从所述多个传感器接收反馈；和 多个电动马达，所述多个电动马达构造成基于来自所述控制器的信号独立地驱动所述 多个被独立控制的分配传送机，所述控制器构造成基于所述反馈发信号给所述多个电动马 达中的至少一个。
10. 根据以上权利要求中任一项所述的联合收割机，还包括加速器辊，所述加速器辊布 置在所述至少一个分配装置下方。
11. 根据权利要求1所述的联合收割机，其中，所述至少一个分配装置包括导流板，所 述导流板能围绕纵向轴线枢转。
12. 根据权利要求1所述的联合收割机，其中，所述至少一个分配装置包括一对导流 板，所述一对导流板每个都能围绕相应的纵向轴线枢转。
13. 根据权利要求1所述的联合收割机，其中，所述至少一个分配装置包括阻隔板，所 述阻隔板具有面朝上的主要表面，所述阻隔板能沿着横向轴线滑动以选择地阻隔通过所述 格栅掉落的谷物的路径。
14. 根据以上权利要求中任一项所述的联合收割机，其中，所述脱粒机转子组件能操作 成根据横向流动旋转系统处理农作物物料。
15. -种联合收割机感测方法，所述方法包括： 感测托槽上的农作物物料载荷；以及 响应于所感测到的农作物物料载荷，调节位于所述托槽上方的至少一个分配装置以调 节来自所述分配装置的农作物物料的横向分配。
【文档编号】A01F12/18GK104137696SQ201410195213
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2014年5月9日 优先权日:2013年5月10日
【发明者】J·M·比格斯塔夫, C·C·梅 申请人:爱科公司
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