用于棉花收割机的可移动进料底板的制作方法

本公开总体上涉及一种收割机，并且更具体地涉及一种用于棉花收割机的系统和方法。

背景技术：

农业设备，例如拖拉机或自推进式收割机，包括机械系统、电气系统、液压系统和电动液压系统，并且被构造成准备用于种植的田地或收割庄稼。

例如，当收割棉花时，来自棉株的棉花由移动式棉花收割机采摘，棉花收割机包括与棉株接合以从田地中移除棉花的割台。将移除的棉花输送到相对较大的篮子中，该篮子接收并保持收割的棉花。篮子区域被称为蓄积器，该蓄积器蓄积足够量的棉花，之后这些棉花被输送到打捆机或模块构建器。许多已知的棉花收割机篮子包括用于在一定程度上分配和压实棉花的装置，这主要是为了增加可以保持在蓄积器中的棉花的量。

移动式棉花收割机通常是自推进式棉花收割机，其通常有两种形式，即棉花剥离车和棉花采摘车。棉花剥离车被设计用于将棉铃完全移除到棉花收割机中。

另一方面，棉花采摘车通常通过使用旋转主轴从棉铃“采摘”成熟棉花。棉花采摘车留下完整的棉株和未开封的棉铃，这样在生长季节可以多次收割给定的田地。

一旦在蓄积器中收集了足够量的棉花，就将棉花输送到棉花进料系统，棉花进料系统又将棉花输送到模块构建器系统。进料系统包括传送带，用于将棉花从蓄积器移动到模块构建器系统的输入端。模块构建器系统一从进料系统接收到采摘的棉花就将棉花压缩成模块。一旦被压缩和包裹，包裹好的棉花就被从模块构建器系统移除并被输送到处理器中。处理器携带包裹好的棉花，直到操作员决定将其排出。

在包括模块构建器系统的不同类型的自推进式棉花收割机中，在进料系统的输出端与模块构建器系统的输入端之间存在间隙或空间。进料系统传送带与模块构建器系统之间的关系至关重要。当间隙太小时，进料输送机会阻碍包裹，导致未包裹的模块。当间隙太大时，在进料循环期间可能发生过多的棉花损失。在不同类型的棉花收割机中，该间隙可由操作者或用户手动调节以设定间隙。但是，一旦设定，间隙就固定在设定的距离上。间隙尺寸的调整是困难的，这是因为在已知系统中间隙的尺寸不仅难以测量，而且也难以调整。

因此，需要一种能够确定和调整进料系统与模块构建器系统之间的间隙的尺寸的系统和方法。

技术实现要素：

公开了一种移动式进料系统，以优化进料系统和模块构建器系统之间的间隙，并确保模块被适当地包裹。

在本公开的一个实施方式中，提供了一种利用棉花收割机构建圆形模块的方法，该棉花收割机具有进料系统和包括包裹底板的圆形模块构建器。该方法包括：使包裹底板朝向进料系统前进并使之与进料系统接触；响应于使包裹底板前进而使进料系统移动；将棉花从进料系统引导到圆形模块构建器；以及将引导的棉花包裹成圆形模块。

在另一个实施方案中，提供了一种棉花收割机，所述棉花收割机包括棉花蓄积器，该棉花蓄积器被构造成蓄积从棉株移除的棉花。棉花收割机包括进料系统，该进料系统被构造成独立于棉花蓄积器沿纵向方向移动。包裹底板被构造成沿着纵向方向朝向进料系统移动，其中包裹底板包括接触构件，该接触构件适于接触进料系统以在进料系统和包裹底板之间建立作业间隙。

在又一个实施方案中，提供了一种用于收割棉花的作业车辆。所述作业车辆包括棉花蓄积器，所述棉花蓄积器被构造成蓄积从棉株移除的棉花以提供利用包裹捆绑的圆形棉花模块。作业车辆包括滚动进料结构，该滚动进料结构被构造成独立于棉花蓄积器移动并且沿着纵向方向移动。包裹底板被构造成朝向和远离滚动进料结构移动。包裹底板包括接触构件，该接触构件适于接触进料结构以在包裹底板和滚动进料结构之间建立作业间隙。

附图说明

通过结合附图参考本公开的实施方式的以下描述，本公开的上述方面和获得它们的方式将变得更加明显，并且将更好地理解本公开本身，其中：

图1是作业车辆的侧视图，更具体地说，是诸如棉花收割机等的农用车辆的侧视图；

图2是棉花蓄积器、进料系统和圆形模块构建器的局部立体图；

图3是进料系统的一部分的立体图；

图4是进料系统和圆形模块构建器的一部分的侧视图；

图5是圆形模块构建器的一部分的侧视图；

图6是处于第一位置的凸轮板和凸轮从动件的立体图；

图7是处于第一位置的凸轮板、凸轮从动件和下圆形模块构建器辊的侧视图；

图8是处于第二位置的凸轮板、凸轮从动件和下圆形模块构建器辊的侧视图；以及

图9是包括电连接器和音轮的进料系统的局部立体图。

具体实施方式

为了促进对新颖公开的原理的理解，现在将参考本文描述的和附图中示出的实施方式，并且将使用特定语言来描述这些实施方式。然而，将理解的是，并不意图限制新颖公开的范围，在所示装置和方法中的这种改变和进一步修改，以及如本文所示的新颖公开的原理的这种进一步应用被认为是新颖公开所涉及领域的技术人员通常会想到的。

图1是农用车辆更具体地是采棉机打捆机10的侧视图，其包括支撑在一对前轮14和一组后轮16上的框架12。操作员驾驶室18安装在框架12上并且包含用于车辆10的各种控制装置，以便处在就座或站立的操作员的触及范围内。在一个方面，这些控制装置可以包括方向盘和控制台，控制台包括显示器，如本领域技术人员将理解的。发动机20安装在框架12上，位于壳体的下方，并为拖拉机10的从动部件供电。发动机20例如被构造成驱动变速器(未示出)，该变速器被联接成以各种选定的速度以及正向或反向模式驱动前轮14。在其它实施方式中，通过驱动后轮组来移动收割机，或者通过以全轮驱动配置驱动所有轮来移动收割机10。

虽然参考收割机讨论了所描述的实施方式，但是除了农用车辆之外，还考虑了其它作业车辆，包括施工车辆、林业车辆、草坪维护车辆以及诸如用于犁雪、撒盐的道路车辆或具有牵引能力的车辆。

驾驶室18限定了包括座椅的操作员作业站，该座椅由框架12支撑。在不同的实施方式中，操作员作业站包括操作员用户界面、方向盘、操纵杆和加速器踏板中的一者或多者。用于制动器和离合器的踏板也位于驾驶室18中，但未示出。

用户界面包括多个操作者可选按钮，其被构造成使操作者能够控制拖拉机10的操作和功能。在一个实施方式中，用户界面包括用户界面屏幕或显示器，其具有多个用户可选按钮以从多个命令或菜单来进行选择,每个命令或菜单都可通过具有显示器的触摸屏来选择。在另一实施方式中，用户界面包括多个机械按钮以及触摸屏。在另一个实施方式中，用户界面包括显示屏和仅机械按钮。

采棉机打捆机10还包括割台22，割台22相对于框架12的位置是可调节的。当作业机械10向前移动时，割台22从田地中生长的棉花中去除棉花。料斗24接收拾取的棉花，在料斗中，棉花以足够的量储存，以使圆形模块构建器26能够将棉花打包成圆形模块28。棉花30离开料斗24并移动到打捆机区域，在那里将其压缩并打捆成圆形模块28。一旦模块28已完成，就打开门32，模块28从打捆机退出并进入捆包处理器34。捆包处理器34可定位在相对直立的位置34a和相对水平的位置34b之间。端部36移动到朝向地面的位置，在该位置捆包落下以便以后处理。

图2是料斗24的局部立体图，该料斗24与进料蓄积器40相邻地设置，该进料蓄积器40蓄积来自料斗24的棉花30并将蓄积的棉花供给到进一步参照图5描述的模块构建器42。在一个实施方式中，模块构建器42是圆形模块构建器。可以预期模块构建器的其它配置。进料蓄积器40位于主底盘结构44的附近和上方，主底盘结构44包括框架46，框架46构造成支撑四个计量辊48，计量辊48由计量辊支撑件49支撑而旋转。框架46还支撑第一拍打辊50和第二拍打辊52。四个计量辊48以及第一拍打辊50和第二拍打辊52如本领域技术人员所理解的那样准备蓄积的棉花，以加工棉花30，制造模块28。

准备好的棉花被计量供应到进料传送带54上，该传送带54是进料传送系统56的一部分。进料传送带54收集加工的棉花并将其移向模块构建器42。带54是连续带，该连续带围绕由第一侧构件58和第二侧构件60可旋转地支撑的前辊和后辊(未示出)移动，第一侧构件58和第二侧构件60均从框架46朝向包裹底板62延伸，该包裹底板62是模块构建器42的一部分。包括第一侧构件58、第二侧构件60和带54的进料结构63可在纵向方向64上朝向和远离包裹底板62沿位于进料传送系统56的相对侧上的第一轨道66和第二轨道(未示出)移动。在一个实施方式中，第一轨道和第二轨道固定地联接到作业机械10的底盘并且还相对于框架46固定。进料结构63被构造成在操作期间相对于进料蓄积器40移动而不需要用户或操作者的干预。进料蓄积器40是固定不动的并且固定到车辆的底盘，使得进料结构在棉花模块的生产期间相对于进料蓄积器40移动。

进料结构63包括前轮67和后轮68，前轮67和后轮68均可旋转地联接到第一侧构件58。前轮67和后轮68均包括与第一轨道66接合的凹槽。第二侧构件60还包括具有凹槽的前轮(未示出)，其中轮从前轮67横向定位。具有凹槽的后轮(未示出)从后轮68横向定位。每个轮66、68以及第二侧构件60处的相应轮为第一轨道和第二轨道上的进料结构63提供四个滚动支撑点。

如图3所示，第一侧构件58在轴70处可旋转地支撑后轮68，轮68绕轴70自由旋转。限定在轮68中的通道72接合轨道66的顶侧，其包括被构造成与通道72接合的上弯曲部分74。通道72和上弯曲部分74以互补的方式配置，使得轮68保持在轨道66上，以使进料结构63进行纵向滚动运动而没有过度的横向运动。在一个实施方式中，每个其余的轮都类似地被构造成沿相应的轨道提供滚动运动而没有不希望的横向运动。

当进料结构63沿轨道纵向移动时，进料结构63的移动受到偏置结构76的限制，偏置结构76限制进料结构沿纵向方向64的移动。偏置结构76包括固定地联接到第一侧构件58的偏置框架78。偏置框架78支撑杆80，杆80具有固定地联接到框架78的第一端82和延伸穿过臂86的孔的第二端84，臂86大体上从杆80的纵向轴线横向延伸。第二端84滑动地接合臂86的孔。杆80延伸穿过偏置构件，例如弹簧88，弹簧88被捕获在杆80上，位于臂86与偏置框架78的端部支架90之间，杆80被固定在端部支架90处。

虽然臂86可沿杆80的长度移动，但臂86的端部92沿导杆94固定在所需位置，导杆94固定地联接到底盘支架96。如图2所示，底盘支架96支撑导杆94的两端。

弹簧88是压缩弹簧，其将进料结构63朝向包裹底板62偏置。偏置量由端部92沿导杆94的长度的位置确定。臂86的位置被调整直到弹簧88的所需压缩，且因此弹簧88的弹簧力设定在弹簧88的长度上。一旦建立，臂的端部92就通过止动件(例如固定螺丝)固定在所需位置。弹簧88的弹簧张力抵抗由包裹底板施加的倾向于使进料结构63沿纵向朝向蓄积器40移动的任何力。此外，弹簧88被构造成抵抗沿着进料结构的顶部输送的棉花的力，这是因为进料结构输送的棉花量发生变化。

偏置结构76还包括行程限制器100，该行程限制器限制由于弹簧88的力而使底板移动的行程。行程限制器100包括销102，销102延伸穿过端部支架90并进入位于第一轨道66中的槽104中。槽的每个端部确定进料结构63移动的最大纵向距离。销102延伸穿过弹簧106，弹簧106由支架90的侧面保持就位。如果进料结构63需要移除，例如在维护或清洁期间，则销102从支架90脱离。在正常操作期间弹簧106保持接合销102。当操作者需要移除进料结构以进行维修时，销102被拉动，其压缩弹簧106，以脱离销102并使得能够使进料结构63脱离。一旦从进料结构63的两侧拉出销102并且杆94从臂86释放，进料结构63就可沿轨道66移动。一旦被释放，进料结构63的向右移动，如图2所示，就限定一开口，以提供发动机20和其它装置或结构的出入口，以进行修理、维护或更换。

在图2的所示实施方式中，进料结构63向右移动一段距离，使得辊67移动到辊68的附近或前面所示出的位置。在一个实施方式中，一个或多个辊(未示出)联接到进料结构63并且位于轨道66下方，使得进料结构的自由端在伸展时不会下落或过度倾斜。

进料结构63被朝向图2中的包裹底板62偏置，以接合模块构建器42的某些结构，如图4和图5进一步示出的。与图2和图3相比，图4和图5均示出了进料结构63和包裹底板62的相反侧。如可在图4中看到的，如图所示偏置到左侧的进料结构63包括辊110，辊110与可旋转地联接到包裹底板62的凸轮板112接合。如后面所述，包裹底板62被构造成朝向和远离进料结构63移动。随着包裹底板62朝向进料结构63移动，可操作地连接到包裹底板62的凸轮板112接触辊110并如图所示将进料结构63向右移动。将进料结构63朝向包裹底板62偏置的偏置结构76在包裹底板62和进料结构63之间提供预定的固定距离或间隙，从而改善了棉花模块的包裹。轮110用作凸轮从动件，使得随着包裹底板62朝向辊110移动，凸轮板112如图所示沿向上的方向移动，这是因为摆臂120和122的倾斜度改变了。辊110通过辊支架114可旋转地联接到第二侧构件60。已经用图2和图3中所示的相同部件的附图标记标识了图4中的各种部件。

凸轮板112固定地联接到凸轮板支撑件116，凸轮板支撑件116固定地联接到棒118，棒118从包裹底板62的一侧延伸到包裹底板62的另一侧(参见图2)。棒118的每个端部可旋转地联接到摆臂120和122。第一门辊支撑件124和第二门辊支撑件126也分别联接到摆臂120和122，并包括被构造成支撑图4的下门辊128的孔。支架127联接到侧60并且被构造成支撑图2的驱动马达129。驱动马达129被构造成移动带54。

在另一个实施方式中，致动器(未示出)，例如液压缸或电动致动器，在不使包裹底板62接触进料结构的情况下移动进料结构63。在该实施方式中，如下进行包裹循环：i)控制器发信号通知致动器以使进料组件或进料结构朝向机器的前部移动；ii)然后控制器接合包裹底板，进给包裹，并如所述那样脱离包裹底板；iii)在将所有的包裹送入腔室之后，控制器在进入另一个进料、模块构建循环之前将进料组件移回到棉花进料位置。

如图5中进一步所示，包裹底板62包括包裹底板框架支撑件130(也参见图2)，其为包裹底板带132提供支撑，该包裹底板带132位于沿着包裹底板带132、下门辊128、上门辊134移动的圆形模块构建器带133的下方，如本领域技术人员所理解的那样。包裹底板62响应于致动器156而大致沿着作业车辆10的长度纵向地移动。包裹在包裹底板带132和模块构建器带之间移动以包裹棉花而提供棉花模块。

包裹底板62被构造成纵向移动以及围绕具有第一旋转轴线140、第二旋转轴线142、第三旋转轴线144和第四旋转轴线146的四杆连杆机构旋转。第一旋转轴线140位于杆148的一端，杆148可旋转地联接到固定不动的框架构件150。第二旋转轴线位于杆148的另一端。第三旋转轴线144位于可旋转地联接到框架构件154的棒152的一端。第四旋转轴线146位于棒152的另一端，该另一端也识别摆臂122的旋转轴线。

摆臂122从轴线146延伸到棒118并且联接到致动器156，致动器156联接到固定支架158。致动器156的运动与凸轮板112且因此与包裹底板62、辊110且因此与进料结构63接合和脱离。

在一个实施方式中，致动器156是联接到阀(未示出)的液压致动器，其功能由诸如处理器装置的控制器控制，当被指示时，控制器移动液压缸以启动包裹循环。控制器包括被构造成存储程序指令的存储器，并且处理器装置被构造成执行存储的程序指令以调节液压缸的位置。

包括框架支撑件130的包裹底板62的移动通常沿着由带132的平面限定的纵向轴线进行。然而，由于其四连杆结构，连杆122与下门辊128既沿纵向方向又沿向上或倾斜方向移动。致动器156将连杆122且因此将凸轮板112向前推动到图2所示的接合位置。当完成包裹时，致动器156将凸轮板112拉到脱离位置，并且包裹底板62返回到图7所示的位置。

如可在图2中看到的，棒118还支撑多个包裹指状物160，它们固定地联接到棒118并从棒118伸出。当凸轮板112接触辊110时，凸轮板112的向上移动也将包裹指状物160向上引导。

图6示出了凸轮板112的初始位置的局部立体图，其被定位成在第一位置处接合辊110。在该位置，包裹底板62已朝向进料结构63移动。该图示出了图2中的包裹底板62的侧面。下门辊128未被示出以示出多个包裹支撑指状物162。

在图7中，图4的凸轮板112被示出为接合未示出的辊110。如图所示，带133沿顺时针方向绕下门辊128被驱动。如图所示，进料传送带54通过辊164沿顺时针方向移动，使得棉花朝向下门辊128移动。在该位置，包裹底板62处于最后位置和最下位置，使得辊164的轴线166与底板辊170的轴线168之间的距离最大。

随着包裹底板62被朝向进料结构63驱动，由于四连杆结构的构造，包裹底板62同时沿向上方向移动。包裹底板62相对于下门辊移动，下门辊相对于底盘固定。在这种构造中，进料带54的顶表面大体上限定了一个平面，该平面与模块构建器辊128的旋转轴线171对齐，如线172所示。在该位置，包裹指状物160已经移动到更竖直的位置以引导包裹(未示出)，该包裹用于包围和包封圆形棉花模块以产生可运输的棉花束。包裹指状物160为包裹提供了引导机构以开始将棉花包裹到圆形模块中。

在一个实施方式中，包裹指状物160包括延伸到线172的长度并限定线172下方的接合区域和线172上方的非接合区域之间的过渡。在这种构造中，如果在带132和带133之间传送的包裹未被对准或被错误定向，则包裹指状物160将为进入的包裹提供引导屏障。因此，包裹沿着指状物160被引导，其中被引导到包裹的松散棉花基本上确保包裹被围绕带133引导。在指状物160的端部174处，包裹不再被指状物160围绕圆形模块构建器带133引导。虽然包裹指状物160的长度被示出为延伸到线172，但是可以想到其它长度，包括延伸到线172的长度或者比线172更长的长度。

在该位置，在带172的顶表面和带133的与线172相交的表面之间提供作业间隙。在完成一个圆形模块的完整包装循环期间基本上保持该作业间隙，并且从一个模块保持到下一个模块。因为进料结构63包括偏置结构76，所以进料结构和包裹底板62之间的距离保持相对一致的间隙，并且因此提供可重复的包裹操作。

指状物160和下门辊128之间的间隙得以保持，这是因为凸轮板112围绕下门辊128的旋转轴线枢转。包裹带和圆形模块构建器带之间的间隙因包裹底板62是否相对于进料结构63位于接合位置或脱离位置而变化。

除了通过用指状物160引导包裹来确保包裹被正确对准之外，还监测通过带154移动棉花的速度。因为棉花的正确包裹部分地由棉花在被指状物引导后撞击包裹来确定，所以电连接器180位于第一侧构件或第二侧构件中的一者上(还参见图2)。电连接器电联接到音轮182，音轮182提供带54的速度信号。连接器180被构造成接收附接到电缆(未示出)的插头，其将速度信号提供给监控或控制电路。

如本文所述，作业车辆10包括独立于棉花蓄积器移动的滚动进料系统。进料系统在固定到机器底盘的轨道上前后滚动。该轨道保持了进料系统的纵向和横向位置。可调节的弹簧将进料系统定位在凸轮上，该凸轮附接到圆形模块构建器的下门辊。当包裹底板与进料系统接合时，进料系统通过凸轮系统向前移动，以调节进料系统和圆形模块构建器的下门辊之间的间隙的尺寸。当包裹系统脱离时，可调节的弹簧将允许进料系统保持与凸轮的关系并返回到优化进料循环的位置。

虽然已经在上文中描述了结合本公开的原理的示例性实施方式，但是本公开不限于所描述的实施方式。相反，本申请旨在涵盖使用其一般原理的本公开的任何变化、使用或改编。此外，本申请旨在覆盖本公开内容的这种偏离，这些偏离属于本公开所属领域的已知或惯常实践，并且落入所附权利要求的限制内。