本申请总体涉及与农业收割机一起使用的玉米割台组件。特别地，本申请涉及一种改进的玉米割台组件，其包括台面板自动调节机构。
背景技术：
收获玉米的农业收割机设置有带有分隔器的割台，分隔器通常也称为鼻口状部(snout)，用于将多行玉米茎秆引导到行单元，行单元包括穗分离机构，穗分离机构包括台面板或剥离板。然后将玉米穗传送到螺旋输送机以将玉米输送到农业收割机的进给室。此后，收获的玉米然后输送到收割机的内室以进行其它处理。
传统的玉米割台组件使用例如摇臂轴来控制行单元内的台面板(也称为间隙)的分离或间隔。此种台面板分离设计具有竖向于行单元安装的摇臂和在行单元下方的控制连杆，以移动台面板。结果，行与行间的台面板开口的调节可能是困难的、不稳定的和不精确的。内置在此种台面板分离设计中以便改善台面板移动的容易性的机械公差也会导致反冲，这会影响操作者正确设置台面板的能力。不正确设置或调节不良的台面板会导致谷物损失、穗损坏和经济损失。此种设计也很大且重，并占据了玉米割台行单元下方的宝贵空间。另外，此种设计可能产生多余的碎屑，这些碎屑可能导致玉米割台组件下方的垃圾积聚，从而影响整体割台效率和操作。碎屑还可能在台面板本身内积聚，包括螺旋弹簧的间隙空间。另外，传统的摇臂轴控制系统通常仅控制单个行单元的两个台面板中的一个，这可能导致台面板开口(或间隙)不与行单元茎秆辊的中心对准。类似地，传统的微调节系统通常仅控制两个台面板中的一个，其具有类似的结果。
技术实现要素：
根据第一方面，本申请提供了一种用于农业收割机的割台的行单元，其包括第一台面板和第二台面板，每个台面板安装在框架上并在它们之间限定间隙。行单元还包括用于调节间隙的宽度的间隙调节机构。间隙调节机构包括控制臂、第一长形连杆、第一连接机构和第二连接机构。第一连接机构将第一台面板连接到第一长形连杆和控制臂。第一连接机构还具有第一弹性构件以用于弹性地作用在第一台面板上。第二连接机构将第一台面板连接到第一长形连杆。
根据第二方面，本申请提供了一种用于农业收割机的割台的行单元，其包括第一台面板组件、第二台面板组件和控制臂。第一台面板组件包括第一台面板、第一长形连杆、第一连接机构和第二连接机构。第一连接机构连接第一台面板和第一长形连杆。第一连接机构还具有第一弹性构件。第二连接机构连接第一台面板和第一长形连杆。第二台面板组件包括第二台面板、第二长形连杆、第三连接机构和第四连接机构。第三连接机构连接第二台面板和第二长形连杆。第三连接机构还具有第二弹性构件。第四连接机构连接第二台面板和第二长形连杆。控制臂连接到第一连接机构和第三连接机构以用于调节第一台面板和第二台面板的位置。
根据另一方面，本申请提供了一种用于农业收割机行单元的台面板组件，其包括台面板、长形连杆、第一连接机构和第二连接机构。第一连接机构将台面板连接到长形连杆。第一连接机构包括轴、主体和第一弹性构件。轴用于安装到行单元的框架上。主体可枢转地连接到轴，并且主体具有连接到长形连杆的第一端部和连接到台面板的第二端部。第一弹性构件安装在主体和轴之间。第二连接机构将台面板连接到长形连杆。
附图说明
当结合附图阅读时，将更好地理解前述发明内容以及本发明的优选实施例的以下详细描述。为了说明本发明的目的，在附图中示出了目前优选的实施例。然而，应当理解，本发明不限于所示的精确布置和手段。
在附图中：
图1是根据本发明优选实施例的方面的农业收割机的透视图，其包括玉米割台；
图2是图1的玉米割台的行单元的顶部透视图；
图3是图2的行单元的前透视图，其中省略了某些组件；
图4是图2的行单元的间隙调节机构的顶部透视图；
图5是图4的间隙调节机构的第一连接机构的透视图；
图6是图5的第一连接机构的分解透视图；
图7是图5的第一连接机构的侧剖视图；
图8是图5的第一连接机构的主体的底部透视图；以及
图9是图4的间隙调节机构的第二连接机构的顶部透视图。
具体实施方式
现在将详细参考在附图中所示的本发明的优选实施例。只要可能，在各个附图中将使用相同或相似的附图标记来指代相同或相似的特征。应该注意，附图是简化的形式，并且未按精确比例绘制。在参考本文的公开内容时，仅出于方便和清楚的目的，相对于附图使用方向术语，诸如顶部、底部、上方、下方和对角。结合以下附图说明使用的此类方向术语不应被解释为以任何未明确阐述的方式限制本发明的范围。另外，在说明书中使用的术语“一(a)”表示“至少一个”。术语包括上面具体提到的词语、其衍生词和类似含义的词语。
当提及可测量值，诸如量、持续时间等时，本文所用的“约”意指涵盖相对于指定值的±20％、±10％、±5％、±1％和±0.1的变化，因为此种变化是合适的。
为了方便起见，在整个说明中使用术语“玉米”、“穗”、“茎秆”和“作物物料”，并且应该理解，这些术语不是限制性的。因此，“玉米”是指从作物物料的可丢弃部分收获并分离的作物部分。术语“台面板”可与术语“剥离板”互换使用。
现在参考附图，其中示出了本发明的方面，图1示出了应用于农业收割机10的根据本发明优选实施例的玉米割台组件12。玉米割台组件12是通过结合具有台面板控制系统的行单元22的对当前传统玉米割台组件的改进，所述台面板控制系统可以通过简洁、紧凑的设计允许更有效地调节台面板开口以响应玉米茎秆宽度的变化。特别地，行单元22包括台面板开口的宏预定控制和台面板开口的自动微调节。行单元22示出为可操作地连接到农业收割机10，以用于收获玉米并将玉米进给到进给室14，以用于接收作物残留物、切割、切碎并从农业收割机10向后和向外推动残留物，并同时保留珍贵的玉米穗和玉米仁。此种进给室和收获操作在本领域中是已知的，并且对于它们的结构、功能和操作的进一步详细描述对于完整理解本实施例不是必需的。然而，在美国专利No.3,808,783和No.3,759,021中公开适用于本公开的典型玉米割台，其全部公开内容以引用方式并入本文以用于所有目的。
玉米割台组件12包括：割台框架16，其用于安装到农业收割机10的前端；输送机20(诸如螺旋输送机)，其横跨割台框架16纵长地延伸，其用于将作物物料通过通道18输送到联合收割机进给位置或进给室14；和多个行单元22，其从割台框架向前延伸。玉米割台组件12还包括从割台框架向前延伸的多个分隔器24。此种分隔器24在本领域中是已知的，并且对于它们的结构、功能和操作的进一步详细描述对于完整理解本申请不是必需的。
如图2所示，其是根据本实施例的方面的单个行单元22的透视图，示出了剥离板或台面板36a、36b，所述剥离板或台面板在它们之间限定了间隙28，所述间隙朝向行单元22的前端打开。栏板34限定间隙28的封闭端部区域，并且定位在行单元22的最靠近农业收割机10的端部，即，行单元的近端。
图3示出了不具有收集链组件的行单元22的前透视图。行单元22包括框架26(其形成两个行单元臂30a、30b)、栏板34和限定间隙28的两个剥离板36a、36b。框架具有顶侧和底侧。齿轮箱(未示出)定位在框架26的下部部分上，以产生动力来驱动行单元22的收集链32a、32b。
行单元22包括第一纵向延伸的剥离板36a和第二纵向延伸的剥离板36b，每个剥离板安装在框架26上并且每个剥离板都具有相对的剥离边缘，所述相对的剥离边缘限定了第一剥离板和第二剥离板之间的间隙28。根据本实施例的方面，第一台面板可以相对于第二台面板成角度定位而非平行定位。在此方面，第一台面板和第二台面板之间的相对角度可以在组装行单元时固定，或者可以由操作者调节。第一台面板和第二台面板的端部限定楔形开口，其中玉米通过该楔形开口进入行单元。楔形开口可以在设计中设置为固定的，或者行单元的设计可以允许台面板的前部(即，台面板的玉米通过其进入行单元的端部)处于不同于台面板的后部的宽度的宽度，例如，朝向前部更宽并朝向后部更窄。
如图4所示，行单元22包括用于调节间隙28的尺寸或宽度的间隙调节机构40。间隙调节机构40包括沿第一纵向延伸的台面板36a的纵向方向延伸的第一长形连杆46a、将第一长形连杆46a连接到第一台面板36a的第一连接机构44a以及控制臂60。间隙调节机构40还可以包括沿第二纵向延伸的台面板36b的纵向方向延伸的第二长形连杆46b和将第二长形连杆46b连接到第二台面板36b的第三连接机构44b。
控制臂或交联连杆60可操作地连接到第一长形连杆46a和第二长形连杆46b以用于将第一台面板和第二台面板移动到预定位置。长形连杆可以基本上横向或垂直于交联连杆定位。经由控制臂60调节到预定位置以及在台面板36a、36b之间的间隙28的所得宽度构成了间隙的宏或粗调节。通常，在使用收割机之前进行此种调节以接近待收获的茎秆的宽度。特别地，这种调节优选地使得间隙的宽度对应于特定收割操作的最小预期茎秆尺寸。
参考图4，间隙调节机构40包括具有第一连接机构44a和第二连接机构48a的第一长形连杆46a，而第二长形连杆46b具有第三连接机构44b和第四连接机构48b。第一连接机构44a连接到第一台面板36a、第一长形连杆46a和控制臂60。第一连接机构44a位于第一台面板36a的近端附近。图5-8示出了第一连接机构的进一步细节。轴50安装到安装框架26并经由连杆51连接到控制臂60。主体52可枢转地连接到轴。主体52具有可枢转地连接到第一台面板36a的第一端部和可枢转地连接到第一长形连杆46a的第二端部。第一弹性构件54在第一连接机构44a内安装在轴50和主体52之间。主体52具有底侧，其包括平坦边缘58b，如图8中详细示出，以用于接合第一长形连杆。
返回参考图4，第一连接机构44a具有第一弹性构件54，其允许响应于施加到台面板的力而微调节或精调节间隙的宽度。如图5-7所示，第一弹性构件54安装在轴50和主体52之间的枢轴连接部56处。优选实施例中的第一弹性构件54具有圆筒形状。换句话说，第一弹性构件具有环形形状，其中环形圈厚度在约0.25-0.75英寸的范围内。更优选地，环形圈厚度为约0.3-0.6英寸，并且最优选地为约0.50英寸。尽管前述弹性构件优选地是环形形状的，但是它可以替代地构造成具有适合于其预期目的的任何其它尺寸和形状，例如正方形、椭圆形、矩形和月牙形等。如图4-5所示，当力从台面板向外传递时，此种圆筒形状经受径向方向上的载荷。弹性构件54还优选地具有一致的实心外表面，使得碎屑不会在其中聚集并且卡住或减慢其弹性运动。因此，弹性构件54优选地形成为弹性体或低硬度材料的实心件。然而，可以考虑其它替代方案用于弹性构件，诸如压缩弹簧、板簧和泡沫等。
当如图4所示组装时，弹性构件54位于台面板36a和控制臂60之间。因此，施加到第一台面板36a的载荷在传递到控制臂60和行单元框架26的其余部分之前传递到第一弹性构件54。第一弹性构件54优选地由弹性体材料形成，诸如弹性体，其具有选择以提供特定的性能特征的硬度值。首先，选择弹性体硬度以在受到收获使用期间所见的预期载荷时提供较小程度的让步或游隙。弹性体硬度还必须具有足够的强度以承受反复和长时间的使用，并且一旦不再施加力就将第一台面板36a推向预定位置。优选地，用于第一弹性构件54的弹性体的肖氏A硬度值为约50-90硬度，更优选地为约65-75硬度，以及最优选地为约70硬度。
第二弹性构件54’安装在第三连接机构44b内，并以与第一弹性构件54相同的方式起作用，从而如上所述导致间隙宽度的自动微调节或精调节。第二弹性构件54优选地构造成与第一弹性构件54相同。一起，弹性构件54和54’允许间隙28的宽度在大于预定宽度的茎秆进入行单元22时扩展。随后，当茎秆已经通过行单元时，第一弹性构件54和第二弹性构件54’将第一台面板36a和第二台面板36b朝向它们的起始预定位置偏压。
如图4所示，间隙调节机构还包括第二连接机构48a，如图9所示。第二连接机构安装在行单元框架上并可枢转地连接到第一台面板36a和第一长形连杆46a。因此，通过控制臂的第一连接机构的移动也使第二连接机构移动。
换句话说，行单元22包括第一台面板组件38a，其具有第一台面板36a、第一长形连杆46a、第一连接机构44a和第二连接机构48a。类似地，行单元22包括第二台面板组件38b，其包括第二台面板36b、第二长形连杆46b、第三连接机构44b和第四连接机构48b。第一台面板组件和第二台面板组件可以经由与控制臂60的连接进行位置调节。
根据本实施例，第一长形连杆46a和第二长形连杆46b可以分别与第一纵向延伸的剥离板36a和第二纵向延伸的剥离板36b以平行运动而移动。这是通过经由连接机构(例如连接机构44a、48a)将长形连杆和台面板之间的间隔构造成在它们各自的整个运动范围内相同来实现的。
根据本发明的方面的间隙调节机构可以在完全组装时构造成基本上平面的。也就是说，间隙调节机构的连杆组件和连接机构可以构造成具有大致平面的轮廓，例如如图3和4所示。此外，连杆组件和连接机构定位成使得它们邻近台面板的侧面。在这种构造中，连杆组件和连接机构都定位在行单元框架的顶表面上方。如此，本申请的间隙调节机构允许整个机构基本上位于由台面板限定的平面内或其附近，从而减少了用于安装在行单元上所需的空间量并便于在非常窄的间隔处间隔行单元。
在收获期间的操作中，将待收获的植物的行对准并引导至由剥离板36a、36b形成的间隙28。当农业收割机10移过作物的行时，植物被引向间隙28，其中玉米穗然后从在剥离板36a、36b之间的茎秆上剥离。在与玉米穗分离后，茎秆落在农业收割机10的下方，并且玉米穗通过收集链32a、32b的作用向后移动并进入割台框架16。然后，输送机20将玉米穗移动到割台框架16的中心，以便通过通道18进给到进给室14中。
此外，间隙调节机构40允许每个剥离板36a、36b在第一位置和第二位置之间以平行运动移动。当台面板36a、36b处于第一位置时，间隙28的尺寸适合于某些茎秆宽度，而当台面板36a、36b处于第二位置时，间隙28的尺寸适合于某些其它茎秆宽度。由间隙调节机构40产生的间隙28的尺寸由控制臂60的移动控制。控制臂60可操作地连接到用于改变其位置的驱动器或其它机构，例如由操作者手动和/或远程改变的马达(未示出)。
此外，第一弹性构件54和第二弹性构件54’允许每个剥离板36a、36b在诸如通过大于间隙28的茎秆将力施加到剥离板时自动地扩展或收缩间隙宽度。当施加此种力时，第一弹性构件和第二弹性构件构造成允许第一台面板和第二台面板相对于彼此移动，以将间隙的宽度调节约0.25-1.00英寸的范围。更优选地，自动间隙调节将间隙的宽度调节约0.35-0.65英寸的范围。替代地，当施加此种力时，第一弹性构件和第二弹性构件构造成允许第一台面板和第二台面板相对于彼此移动，以将间隙的宽度调节约1-15mm的范围。更优选地，自动间隙调节将间隙的宽度调节约5-10mm的范围。随后在从茎秆分离玉米之后，第一弹性构件54和第二弹性构件54’将剥离板36a、36b偏压到由间隙调节机构40指示的预定位置。
本发明有利地提供了间隙调节机构40，其定位在框架26上方和/或框架26的顶侧附近而不是在框架26下方。此外，由于间隙调节机构40定位在框架26的顶侧上，所以间隙调节机构的所有部件可以从行单元的顶侧进行维护。
总之，行单元22具有连接到控制臂的台面板，以用于将台面板宏调节到预定的间隙宽度。在操作中，弹性构件54、54’提供间隙的自动微调以适应不同宽度的茎秆。因此，间隙连续保持在最佳宽度以用于收获不同尺寸的茎秆。
第一台面板经由控制臂与第二台面板同步(timed)。该相同的控制臂可以在割台的整个宽度上延伸，从而连接来自多个行单元中的所有行单元的连杆组件。台面板之间的间隙间距可以设定为彼此基本平行，或者设定成台面板的前部的宽度不同于由台面板的后部限定的间隙间距。
根据本发明的方面的系统提供了许多设计选项。例如，附加的弹性构件可以以与第一连接机构和第三连接机构处的弹性构件类似的方式安装在第二连接机构和第四连接机构内。替代地，弹性构件可以安装在不同的位置处，诸如相对于台面板的横向和外侧，从而导致类似的间隙的自动微调节。间隙调节机构的平行连杆可以以各种方式实现，例如旋转凸轮、三角形连杆臂、L形连杆臂、枢转机构等。此外，控制臂和平行连杆的形状可以是扁平的、椭圆形的、圆形的、方形的、L形的等。此外，台面板之间的间隙可以设计成不允许间隙(即，台面板的100％闭合)和/或允许由操作者预定和设定的最大可用开口。
本领域技术人员将理解，在不脱离其广泛的发明构思的情况下，可以对上述优选实施例进行改变。例如，各种弹性构件可以代替优选实施例的弹性体。因此应该理解，本发明不限于所公开的特定实施例，而是旨在覆盖由所附权利要求限定的本发明的精神和范围内的修改。