用于组装头部和收割机械的结构套件的制作方法

本发明涉及一种用于组装用于农业机械(例如甘蔗收割机)的头部的结构套件。

本发明进一步涉及一种包括用于头部组装的所述结构套件的收割机。

背景技术

已知几种农业机械和设备的机型可以促进各种类型植物作物的收割生产力的提高，例如一般而言的用于收割谷物的机械、饲草机械和用于收割高茎植物的机械(例如甘蔗收割机)。

众所周知，谷物收割机械(也被称为谷物收割机或联合收割机)具有能够收割不同类型谷物的构造，并且头部附接到机械的前部，其特征取决于待收割的作物的类型，如小麦，大豆，玉米，大米等。

反过来，饲草机械是农业机械，其被设计成收割和研磨给定的植物作物以获得草料，例如干草。

特别是在诸如甘蔗、能源甘蔗和甜高粱等高茎植物方面，收割机械被设计和开发为促进这种特定类型的作物的收割，这就是为什么其内在特征对于从切割到转移至机外篮和推车的其安全和适当的处理需要特定条件。

因此，甘蔗和/或甜高粱收割机械通常具有用于接收和收割种植行的固定开口，所述种植行通常以0.9m或1.5m的相对固定和预定的距离间隔开，或者机械也可以被设计成收集这些间距内的同时两行。可选地，这种类型的植物作物的收割机械还可以具有可变的孔径，其可以可选地收割间隔0.9m或1.5m的一个或两个种植行，或者间距在0.9和1.5m之间交替的种植行。例如，在wo2014/026255中公开了一种用于甘蔗收割机的解决方案，所述甘蔗收割机具有调节开口以收割在种植行之间具有不同间距的作物的可能性，wo2014/026255以引用的方式并入本文。

无论是在新种类植物的开发方面，还是在不同种植配置方面，甘蔗和甜高粱的培植都经历了一个巨大的演变过程，总是以增加生产力为目标，在每公顷收割的吨数方面以及在每吨收割生产的酒精和/或糖的量方面都是如此。此外，也已知这些植物作物的用于从其生物质产生能量的应用，其中不同于酒精和糖的生产，不仅使用了植物茎的部分，而且还使用了叶子和可能使用了花。因此，通常称为能源甘蔗的旨在产生能量的甘蔗品种还正在被开发为增加纤维量并减少植物中浓缩蔗糖的量。

在甘蔗和甜高粱种植园中观察到的主要问题之一是收割机械被限制为行内收割，即它们对种植行敏感，并且仅能在作物以已建立的种植行种植(例如间隔0.9米或1.5米的种植行、或行交替地间隔0.9米和1.5米的行)的情况下收割作物。在意欲获得生物质的种植园的情况下，不必成行地种植，也就是说，种植可以以随机的方式进行，并且因此，传统的甘蔗和高粱收割机械不能促进这种材料的收集。

在用于生物质生产的收割的情况下，一种选择是用饲草机械代替甘蔗和甜高粱收割机。然而，由于旨在用于饲草收割的头部(例如由来自德国münster的kemper提供的头部)不能提供用于收割这种类型的植物的良好性能(这是因为它们表现出很大的磨损，它们在地面上留下大量的生物质，并且它们不能有效地将植物喂入机械)，因此饲草收割机械不能有效地收割高茎植物(如甘蔗和甜高粱)。

在甘蔗和/或甜高粱收割机械中观察到的另一个缺点是，诸如行分隔器、击倒辊、底部切割盘和提升辊的前部元件紧固到收割机械的底盘本身。如本领域技术人员将理解的那样，这些前部元件是最容易磨损的元件，因为它们除了吸收冲击之外还正好是在前线中与土壤和植物栽培物接触的元件。因此，如果这些前部元件中的任何一个在收割过程中被损坏并且需要修理或更换，则需要带走收割机以进行适当的维护，并且因此收割将被中断，直到机械从维修中返回或由另一台机械取代。

为了试图克服上面的一些缺点，cnh美国有限责任公司的文献us2014/0174048(其也以引用的方式并入本文)公开了一种生物质收割系统，其包括甘蔗收割机，所述甘蔗收割机的主要前部元件已经被拆下以允许在输送机滚筒组的前面安装独立的头部。所述头部例如是用于收割植物作物(例如甘蔗和/或甜高粱)的草料头部，所述植物作物以没有特定的种植行模式的方式被种植。在这个意义上，该文献中公开的机械允许更大的可变性来收割种植的没有规律的种植行的植物作物，或者换句话说，允许独立于种植行或种植线的收割。

cnh工业拉丁美洲有限公司(cnhindustriallatinamericaltda)的文献br1020150159226公开了一种甘蔗收割头部等，其可以联接到收割机(诸如文献us2014/0174048中描述的上述收割机)的前部，从而提供更大的灵活性来收割以不同间距种植的作物，能够仅更换头部，而不必更换整个机械。此外，如果在使用过程中头部的任何前部元件损坏，不必停止机械，而只需更换头部。

此外，适应收割机的这种灵活性消除了在位于所述头部的独立结构中的前部元件损坏的情况下停止整个机械的需要，并且因此农民在执行必要的维护时更换该头部就足够了。因此，没有必要长时间停止收割直到例如修理机械的仅一个前部元件为止。

尽管具有高度的功能性并且解决了现有技术中已知的并且在上面讨论过的许多问题，但实际上已经观察到，这种农业设备和机械可以改进和增强，特别是关于所述头部相对于地面适当定位从而以更适当的条件获得植物的切割，即，以更高质量、对植物的损害更小并且收割的材料损失更少的方式切割，并因此确保更有效的收割。

虽然现有技术中大多数已知的收割机械包括悬挂系统(该悬挂系统能够升高和降低机械的前部并且因此相对于地面抬升和降低头部)，但是在一些情况下，通过升高和降低收割机的前部产生的斜度不足以正确定位基部切割盘的叶片以获得植物茎的精确和高质量切割。

当使用可附接到收割机底盘上的头部时，这种限制更加明显，因为有些机型的长度相对较长，因此提升机械前部的效果与基部切割盘的定位相关地显著降低。

为了尝试提供一些解决方案来校正基部切割盘的定位，根据现有技术，开发了一些提升基部切割盘的系统以获得叶片与地面的距离的调节，由此，尝试提高植物切割的质量。例如，cnh工业美国有线责任公司(cnhindustrialamericallc)的文献wo2015/003058(其通过引用并入本文)描述了用于获得甘蔗收割机的基部切割盘的单独高度调节的技术解决方案，并且包括压力和位置传感器的组合，其独立地确定基部切割盘的高度调节，使得在用于收割多个种植行的头部的情况下每个基部切割盘的高度根据被切割的种植行调节。

然而，即使这些解决方案建议是有效的，但是考虑到头部的重量是敏感变量，其也验证了需要产生更少重量的更简单技术。

技术实现要素：

因此，基于以上所述，本发明的对象之一是提供一种用于组装用于收割机的头部的结构套件，其包括能够提供所述头部的倾斜度的技术性、结构性和功能性特征，以从而获得基部切割盘相对于沿着正被收割的种植行正被切割的植物茎的更精确的定位。

本发明的又一个目的是提供一种用于组装具有倾斜调节系统的头部的结构套件，该倾斜调节系统能够根据基部切割盘的工作状态和地面自动地定位头部。

此外，本发明的另一个目的是提供一种优选用于甘蔗和/或高粱收割的收割机械，其包括用于头部组件的本结构套件。

因此，为了实现上述技术目的和效果，其中，本发明包括用于组装收割高茎型的农业机械中的头部的结构套件，所述结构套件由梁形成，所述梁主要由中心梁构成，在该中心梁上布置有用于接合和固定头部结构的支撑件，所述中心梁借助于驱动装置锚定在机械的底盘附近。此外，所述中心梁连接到至少两个支撑柱，所述支撑柱通过紧固装置邻近所述农业机械的底盘适当地枢转。

根据本发明的一个实施例，所述紧固装置是设置在所述支撑柱的基部上的枢转轴，所述枢转轴接合在设置在农业机械的底盘的材料输入部的下部的相应的孔中。

特别是关于致动器装置，根据本发明的一些可能的实施例，其可以是液压机构、电气机构、机械机构或甚至是它们的组合。更特别地，这样的致动装置可以是由农业机械自身的液压系统驱动的液压活塞。或者，这样的致动器装置可以是由电动马达或液压马达驱动的螺纹。

又根据本发明的另一实施例，所述致动器装置由处理单元控制，所述处理单元被供应有安装在头部结构中的传感器信号。这些传感器可以是能够测量头部结构和地面之间的高度的类型。这些传感器可选地是压力型传感器，其联接在所述切割头部的相应的行分隔器中。在本发明的又一个可能的实施例中，这种压力传感器安装在基部切割盘中以检测植物的切割时间的任何变化。

本发明进一步涉及用于收割高茎植物的类型的收割机械，其包括安装在传送带或轮上的底盘、驱动马达、用于操作和控制的舱室，主清洁抽排器系统和坯料升降机，所述机械被设计成包括用于组装切割头部的结构套件，如本发明所定义的那样。

根据本发明的一个实施例，所述收割机用于切割和收割甘蔗和/或甜高粱。

附图说明

从作为示例而非限制的优选实施例的以下详细描述并参考所附的示意图，本领域技术人员将更好和更适当地理解本发明的如上所述的特征、优点和技术效果，其中：

图1显示了甘蔗收割机的侧视图；

图2示出了根据本发明的组装在结构套件中的头部的正视图；

图3示出了根据本发明的联接到收割机械的底盘的结构套件的透视图；

图4示出了与收割机械的切割头部和底盘解除联接的本发明的对象的结构套件的侧视图；

图5a示出了紧固在收割机的底盘上并将切割头部保持在水平位置的本发明目的的结构套件的侧视图；

图5b示出了紧固在收割机械的底盘上并将切割头部保持在倾斜位置的本发明目的的结构套件的侧视图；

图6示出了根据本发明的适当地组装在收割机械的底盘上并保持所述头部的结构套件的局部剖视仰视透视图；和

图7示出了本发明的对象的结构套件的致动器装置的控制机构的示意性框图。

具体实施方式

这里参考附图描述本发明的特定实施例。这些图是示意性的，并且它们的尺寸和/或比例可以不符合现实，因为它们旨在以教导方式描述本发明。而且，为了下面的描述更加清楚和简明，某些已知和常见的结构性细节可能已经被省略。所使用的附图标记在整个附图中重复以标识相同或相似的部分。可能使用的术语如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”等及其变体必须根据图1中提供的指导来解释。

图1示出了甘蔗收割机类型的农业机械(a)的示意图。尽管本说明书涉及甘蔗收割机，但清楚的是，该机械也可用于收割诸如高粱的其它高茎植物。收割机(a)可以是例如现有技术中已知的机械，由cnhindustrialn.v.以商标caseih销售。

收割机械(a)包括安装在传送带(r)或轮上的底盘(e)、驱动马达(m)、操作和控制舱(c)、主清洁抽排器系统(l1)、带有次清洁抽排器系统(l2)的坯料升降机(t)，其用于将坯料传送至例如机外或造粒桶(未示出)。此外，所述收割机械(a)被设计为通过本发明的对象的组装结构套件接收前切割头部(p)。

所述机械(a)沿着地面(s)在由图1中的箭头(x)表示的收割方向上朝着以规则间距(未示出)种植的一行或多行植物移动。

例如分别在us2014/0174048和br1020150159226中更详细地描述了如上所述的收割机和头部，这两篇文献都以引用的方式被并入本发明。

特别参考图2，其更详细地示出头部(p)包括结构4，诸如行分隔器1d，1e、基部切割盘2d，2e、击倒辊3的基本切割元件被插入和/或包括到结构4中，所述头部通过本发明的对象的结构套件10被安装、装配和紧固到收割机械的底盘。

仅作为示例，并且如上所述，甘蔗或甜高粱收割机械的一些机型包括能够促进机械前部的高度调节(如图5a和5b中的代表性箭头“y”所示)的悬挂机构。此外，如之前参考wo2015/003058所讨论的，存在一些设备，其以能够竖向移动基部切割盘组以根据被切割的种植行各自独立地定位这些基部切割盘的技术为特征，特别是应用于多行收割机的情况并因此实现基部切割盘2d、2e和地面(s)之间的高度控制。

参照图3至6，作为本发明的对象的组装结构套件10包括由中心梁11形成的梁，支撑件12布置在中心梁11上，用于接合和紧固头部的所述结构4，所述中心梁11通过致动器装置13锚固到农业机械(a)的底盘(e)并且进一步连接至少两个支撑柱14，所述支撑柱通过紧固装置15在农业机械(a)的底盘(e)上枢转。

所述紧固装置15优选地包括设置在所述支撑柱14的基部上的枢转轴15a，所述枢转轴15a装配到设置在底盘输入部(e)的底部的孔15b中。

根据本发明，所述致动器装置13可以是液压装置、电气装置、机械装置或甚至是这些技术的组合。作为一个实施例的示例，所述致动装置13可以是由农业机械(a)的液压系统本身驱动的液压活塞。所述致动器装置可以是由电动马达或液压马达驱动的螺纹。

如附图中所示，特别是在图3、5a和5b中所示，所述致动器装置13促使中心梁11撤回，并且由于紧固装置15促进紧固，因此支撑头部(p)的结构4的梁执行如代表性箭头“z”所示的倾斜运动。以这种方式，可以精确地调整基部切割盘2d、2e的刀片的攻角。

此外，根据本发明的一个实施例，所述致动器装置13由处理单元(cpu)控制，所述处理单元(cpu)接收来自设置在头部(p)上的传感器16的信号，所述传感器负责测量头部(p)的结构4相对于地面(s)的高度。所述传感器16可选地还可以联接在行分隔器1d、1e的端部(例如在所述行分隔器的滑架中)以测量由所述头部相对于地面(s)施加的压力。此外，传感器16的另一替代形式是其布置在基部切割盘2d、2e上，特别是其马达中，以便获得在植物茎切割期间由叶片施加的压力的测量结果。

显然，没有什么能够阻止所有这些传感器机型16同时工作，导致所述处理单元(cpu)接收和处理一系列信号，从而能够更精确地定位基部切割盘2d、2e的刀片的攻角。

如本领域技术人员将理解的那样，根据本发明的组装结构套件10，可以提高基部切割盘2d、2e相对于植物茎杆的定位精度。更具体地说，应注意的是，本组装结构套件10能够调整基部切割盘2d、2e的叶片的攻角，从而主要考虑植物凭借头部(p)的击倒辊3的作用布置的倾斜位置来获得高质量切割，从而提供基本上垂直于植物茎杆执行的切割。

此外，如上所述，本发明还涉及一种收割机械，例如用于收割高茎植物的收割机械(a)，其被设计成包括根据本发明的用于组装和紧固头部(p)的结构套件10，其包括诸如行分隔器1d、1e、基部切割盘组2d，2e和击倒辊3之类的设置有基本前切割元件的结构4。

根据本发明的一个实施方案，所述收割机械(a)旨在用于甘蔗和/或甜高粱的收割。

因此，考虑到所有上述情况，值得注意的是，如本发明所定义的用于组装收割机械(a)的头部(p)的结构套件10允许获得高生产率的农业设备，因为它设法获得植物茎杆的更好的切割，主要为了更准确地调整基部切割盘2d、2e的叶片的攻角，从而消除因植物茎杆切割不当造成的材料损失风险。

最后，考虑到上述情况，应该指出的是，本说明书的目的仅仅是以示例的方式公开和限定用于组装农业机械的头部的结构套件的可能的实施例，所述结构套件能够促进对基部切割盘的攻角的精确调节。因此，如本领域技术人员将清楚的是，在不偏离由所附权利要求限定的保护范围的情况下，可以对元件和等同的技术/构造细节进行多种修改和改变。