切向进料到脱粒转子的制作方法

本发明涉及用于将作物材料进给到联合收割机的脱粒系统中的部件。

背景技术：

如全文以引用方式并入本文的美国专利no.6,830,512所描述的那样，众所周知形式的收割机是旋转式联合收割机。典型的联合收割机包括收割谷物杆并将谷物秆进给到旋转式脱粒组件的作物收割台组件。在田间收割的谷物秆或其他作物材料通过作物进给组件从作物收割台组件向后移动，并被引导至旋转式脱粒和分离组件进行脱粒。

在旋转式联合收割机中，旋转式脱粒和分离组件包括安装在联合收割机主体中的大体管状转子壳体。从动转子同轴地安装在壳体内。转子包括截头圆锥形进料段和圆柱形脱粒和分离段，并在相对的两端由前轴承和后轴承支撑。

转子的圆柱形脱粒和分离段及其周围的转子壳体安装协作脱粒元件，所述协作脱粒元件在脱粒区中从其他材料中使谷物脱粒。作物材料在围绕转子脱粒段螺旋旋转时被脱粒并分离，并且分离出的谷物穿过周围的转子壳体中的开口。

如也以引用方式全文并入本文的美国专利no.5,387,153中讨论的那样，将作物材料从进给组件转移到转子组件的脱粒区的能力对于有效的联合收割机操作至关重要。大多数旋转式联合收割机转子包括进料段叶轮，所述进料段叶轮包括布置在转子的前端处的一系列叶轮叶片。叶轮叶片在作为转子壳体的前部的护罩内旋转。在收割操作过程中，从进给组件接收的作物材料的大体线性运动通过旋转的叶轮叶片转换成在向后和向外的方向上的旋转的循环运动。

本申请具体地涉及护罩和进给组件的结构和布置，以有效地且高效地将作物材料从进给组件过渡到转子组件的脱粒区。

技术实现要素：

根据本发明的一方面，农业联合收割机包括围绕转子的转子笼和限定在所述转子笼与所述转子之间的脱粒空间。过渡壳体限定向所述转子笼进料的进料部。在通过所述联合收割机的作物流的方向上观察，所述过渡段设置在所述转子笼的上游位置处。所述过渡段具有用于接收所述作物材料的入口。作物输送转筒被设置用于将作物材料输送到所述过渡段的所述入口和所述转子下方。所述作物输送转筒至少部分地由护罩包围。所述过渡壳体包括底壁、各自具有相对于所述底壁基本上竖直延伸的部分的两个侧壁、各自在所述底壁与所述侧壁中的一个侧壁之间延伸的弯曲侧壁、以及在所述弯曲侧壁之间延伸并连接所述弯曲侧壁的圆锥形顶壁。所述底壁与位于所述作物输送转筒下方的所述护罩的下部部分大体上相切。

根据本发明的另一方面，农业联合收割机的脱粒系统包括围绕转子的转子笼、限定在所述转子笼与所述转子之间的脱粒空间、以及限定向所述转子笼进料的进料部的过渡段。在通过所述联合收割机的作物流的方向上观察，过渡壳体设置在所述转子笼的上游位置处。所述过渡段具有用于从所述农业联合收割机的作物输送转筒接收所述作物材料的入口。所述过渡壳体包括底壁、各自具有相对于所述底壁基本上竖直延伸的部分的两个侧壁、各自在所述底壁与所述侧壁中的一个侧壁之间延伸的弯曲侧壁、以及在所述弯曲侧壁之间延伸并连接所述弯曲侧壁的圆锥形顶壁。

附图说明

通过参考下面结合附图对本发明的实施例的描述，本发明的上面所述和其他特征和优点以及实现它们的方式将变得更加显而易见，并且将能更好地理解本发明，其中：

在附图中或多或少地图解地示出了包括其结构和操作方法的本发明，其中：

图1是典型的旋转式联合收割机的一部分的侧视图，其以部分截面示出作物进给组件和转子组件，所述转子组件包括具有叶轮护罩的转子壳体。

图2是根据本发明的一个示例性实施例的作物进给组件和转子组件的被截断的剖视图，其中示出了转子的扫掠轮廓。

图3是图2的转子组件的过渡壳体的等距视图。

图4a是图2的组件的被截断的剖视图，其中转子已被省略以显示过渡壳体的特征部。

图4b是图2的组件的被截断的侧视图，其中组件的特征部被剖开示出。

图5a是图4a的子组件的另一个被截断的侧视图，其中组件的特征部被剖开示出。

图5b是图4b的组件的另一个被截断的侧视图，其中组件的特征部被剖开示出。

图6a是图4a的子组件的被截断的俯视平面图。

图6b是图4b的组件的被截断的俯视平面图。

图7a是图4a的子组件的被截断的等距视图。

图7b是图4a的子组件的前视图。

具体实施方式

在全部若干视图中，对应的附图标记表示对应的零件。本文阐述的示例以一种形式说明本发明的实施例，并且这种示例不应被解释为以任何方式限制本发明的范围。

术语“上”、“下”、“前”、“后”、“向前”、“向后”、“左”和“右”在与农业收割机和/或其部件结合使用时通常参考收割机的向前操作行进方向确定，但是同样，它们不应被解释为限制性的。术语“纵向”和“横向”是参考农业收割机的前后方向确定的，并且同样不应被解释为限制性的。术语“上游”和“下游”是参考作物材料通过农业收割机的移动方向确定的。

现在参考附图，并且具体参考图1，典型的自推进式旋转式联合收割机总体上以10所见。联合收割机10包括由前轮12支撑的主体14(后轮未示出)。联合收割机10还包括操作员站16。

联合收割机10由发动机(未示出)提供动力，所述发动机适当地支撑在主体14内。从发动机到联合收割机的各种被驱动的部件的动力传递按常规方式进行。

联合收割机10设置有用于切割和收集作物材料的作物收割台组件18。收割台组件18将作物材料切割并引导到包括作物输送转筒21的作物进给组件20中。作物输送转筒21将层或垫的形式的作物材料朝向转子组件22运送，所述转子组件22接收谷物并将谷物从谷物以外的材料(mog)脱粒，这是本领域已知的。

转子组件22以常规方式支撑在主体14内。转子组件22包括圆柱形转子壳体24，所述圆柱形转子壳体24包括在前后方向上安装在主体14中的转子笼、凹部和格栅(凹部和格栅未示出)，并且转子26同轴可旋转地安装在转子壳体24内。

转子26是空心转筒，其刚性固定到同轴穿过该转子延伸的轴42。转子26包括进料段62和脱粒段64。进料段62包括叶轮30，所述叶轮30包括锥形叶轮主体，所述锥形叶轮主体具有从锥形叶轮主体向外延伸的叶轮叶片32。

轴42支撑转子26以使转子与轴一起在轴线a上旋转。轴42的前端可旋转地支撑在联合收割机主体14的轴承组件46中。

转子壳体24的前端包括叶轮护罩25。护罩25部分地包封叶轮30，并且与其配合以将作物材料轴向地、径向地和周向地进给到脱粒段64中。护罩25在其前端的一部分上周向地包封叶轮30。护罩25在护罩的后部处连接(例如，焊接或螺栓连接)到圆柱形转子壳体24。

窄的环形空间52限定在叶轮叶片32的外边缘与相邻护罩25的内表面之间。当叶轮30旋转时，它使作物材料朝向脱粒段64向后移动通过空间52。

图2至图7b描绘根据本发明的一个示例性实施例的联合收割机的作物进给组件110和转子组件120。图2至图7b所示的联合收割机的一部分涉及图1所示的联合收割机，并且在下文中将描述那些联合收割机之间的各种差异。

现在参考作物进给组件110的各个部件，作物进给组件110包括至少部分地被包括上护罩113和下护罩114的护罩包封的作物输送转筒111。

类似于转筒21的转筒111在本领域中可以被称为打石机或进给器。在以引用方式全文并入本文的美国专利申请公开no.2002/0016192中描述了示例性打石机。转筒111是旋转的圆柱体，在其外表面上具有多个叶片112，用于输送作物材料通过作物进给组件110。在操作中，转筒111绕其轴线在逆时针方向上旋转(从图2的透视图观察)，并且叶片112将作物材料推进到转子组件120的入口135中。

转筒111安装在包括上护罩113和定位在上护罩113下方的下护罩114的护罩或壳体内。转筒111与下护罩114之间存在间隙，作物材料可以穿过所述间隙。尽管未示出，但是侧壁联接在护罩113和114之间以形成完整的护罩单元。

上护罩113是弯曲的片状金属板(例如)，其中心轴线与转筒111的旋转轴线重合。上护罩113也可以是平板。上护罩113的主体在纵向(前后)方向上弯曲，并且在横向方向上是直的。上护罩113安装在转筒111上方并且在转子组件120的旋转轴线“b”下方。可替代地，可以将上护罩113安装在轴线“b”的上方。上护罩113在转筒111的整个长度上延伸(长度尺寸延伸到页面中)。

下护罩114也是弯曲的片状金属板(例如)，其中心轴线与转筒111的旋转轴线重合。下护罩114的主体在纵向方向上弯曲，并且在横向方向上是直的。下护罩114安装在转筒111下方。下护罩114在转筒111的整个长度上延伸。

呈凹陷形式的岩石贮槽119定位在下护罩114的上游。贮槽119既被定位又被配置成用于在岩石可能到达转子组件120之前收集由旋转转筒111的叶片112排出的岩石。贮槽119是作物进给组件110的可选特征部。

下护罩114的上游端123定位在转筒111的旋转轴线的前方，并且在转子组件120的旋转轴线b的下方。下护罩114的下游端124定位在转筒111的轴线的后方，并且在转子组件120的旋转轴线b的下方。下游端124也定位在上游端123上方的高度处，以使得在向后方向上观察，下护罩114向上倾斜。可替代地，下护罩114可以水平地取向。

下护罩114的下游端124连接到转子壳体128的下部上游端125，使得形成从下护罩114的上表面到转子壳体128的上表面的平滑的表面过渡。换句话说，转子壳体128的上游端125被定位成与下护罩114的下游端124相切。还应注意，下护罩114的下游端124定位在转子126的下方。

现在参考转子组件120的特征部，转子组件120包括在其前端具有叶轮127的转子126(类似于上面描述的转子26)和至少部分地围绕转子126的转子壳体128(类似于转子壳体24)。转子126和叶轮127的扫掠轮廓在图2中示出。

如图2所示，转子126的叶轮127的上游端127a的扫掠轮廓是截头圆锥形的。在前后方向上观察，上游端127a的扫掠轮廓远离轴线b向外倾斜。叶轮127的下游端127b的扫掠轮廓也是圆锥形的。在前后方向上观察，下游端127b朝向轴线b向内倾斜。

叶轮127的上游端127a的圆锥几何形状(可以被称为倒圆锥形)为作物材料在转子126下方行进提供空间，这适用于将作物材料通过转子组件120均匀地分布。

转子组件120和用于容纳转子组件120的壳体128相对于水平面(例如，联合收割机下方的地面)成锐角“z”取向。可替代地，转子组件120和壳体128可以与水平面对齐。

转子壳体128包括在其后端的圆柱壁132(也称为转子笼)、在圆柱壁132前方的过渡壳体134(也称为过渡段)、以及跨过渡壳体134的上游端125的上半部延伸的半圆柱形面板130。过渡壳体134围绕脱粒转子126的叶轮127。如图7a所示，圆柱壁132定位在凹部129上方的高度处。

面板130具有与转子126的前端127a的扫掠轮廓匹配的圆锥形形状。因此，间隙“g”限定在前端127a处的转子126的扫掠轮廓与面板130的圆锥形内表面138之间。间隙“g”可以是恒定距离、基本上恒定的距离、在下游方向上减小的距离或在下游方向上增大的距离。

过渡壳体134包括上壁140和各下壁142(或各下表面)的集合。壁140和142例如可以由一个或多个钣金部件形成。例如，壁140和142可以由通过焊接或螺栓安装在一起的两个分开的部分形成。

过渡壳体134的上壁140是大致截头圆锥形的，并且朝向转子组件120的轴线b向内倾斜(在前后方向上即在向后方向上观察)。上壁140绕轴线b以等于或小于180度的角度延伸。可替代地，上壁140可以绕轴线b以于180度的角度延伸。上壁140的内表面包括从内表面突出的多个(示出三个)螺旋叶片144，用于将作物材料引导到转子126与转子壳体128之间的脱粒空间中。

过渡壳体134的下壁142包括部分矩形的入口135，所述入口135由第一壁146、第二壁148和将壁146和148的底端互连的底壁150限定。壁146和148具有下部部分147和定位在下部部分147上方的高度处的顶部部分151。

每个壁146和148的下部部分147的上游端基本上是竖直的，而底壁150是基本上水平的并且相对于每个壁146和148是正交的。底壁150基本上是平面的。底壁150与下护罩114的下游端124相切地定位，以确保作物材料以均匀和有效的方式从转筒111转移到转子壳体128中。每个壁146和148的下部部分147与底壁150一起形成限定入口135的矩形的三个侧面。

每个壁146和148的顶部部分151是圆形的，并且将直立的下部部分147的顶端与上壁140的下表面149邻接。如图7a中最佳所示，叶片155设置在壁148的顶部部分151上。叶片155的下游端在上壁140的下表面149处邻接一个叶片144的上游。叶片155和144一起限定用于将作物材料向前引导到脱粒段中的轨迹。

过渡壳体134的宽度“w”基本上等于或大于转筒111的宽度。尺寸“w”还指壁146和148之间的距离以及底壁150的宽度。宽度“w”在下游方向上减小。

弯曲壁152从底壁150上升，以与上壁140和壁148的左侧(相对于联合收割机的行进方向观察)相交。如图3所示，弯曲壁152具有大致三角形的帆形。三角形的顶点与上壁140接触或直接相邻。弯曲壁152具有例如部分圆锥形且部分圆柱形的混合的扫掠几何形状。尽管未必示出，但是壁152可以是平坦且平面的、凹的、凸的、圆锥形的或弯曲的，而不脱离本发明的范围或精神。

圆锥形壁153也从底壁150的中线q(图3)上升以与上壁140的左侧和弯曲壁152的下游边缘相交。圆锥形壁153可以与上壁140形成连续表面。圆锥形壁153不限于圆锥形壁，而是可以更一般地被认为是弯曲壁。两个螺旋叶片154设置在圆锥形壁153上，用于沿着壁153引导作物材料并将作物材料引导到转子126与转子壳体128之间的脱粒空间中。

类似地，另一个弯曲壁156从底壁150上升，以与上壁140和壁146的右侧(相对于联合收割机的行进方向观察)相交。壁153和156的最下端也彼此相交。叶片158(图7b)定位在壁156上。

圆锥形壁157定位在弯曲壁156的下游。圆锥形壁157与弯曲壁156、弯曲壁153和上壁140相交。在图7b中，壁157、153和140用标志符“c”标记，以表示那些壁共享相同或基本上相同的圆锥形表面。换句话说，壁157、153和140形成相同圆锥形表面的一部分。该圆锥形表面与底壁150相切。底壁150与转子轴线b之间的角度可以大于零，诸如15度、27度或40度。

壁146、148、150、152、153、156和157可以由单片钣金形成，或者可替代地，那些壁分别形成并且例如通过焊接连接在一起。

转子壳体128的入口区域135的几何形状是特别有利的，因为它包括轻轻扫掠的弯曲且圆锥形表面，用于使进入的作物材料从转筒111平稳地过渡到转子壳体128中。通过使作物平稳地过渡通过转子壳体128的入口区域135，需要较少的动力来操作转子组件120。轮廓还允许作物材料在进入转子126与转子笼132之间的脱粒区之前获得旋转加速度。入口区域135没有形成死区的锐角和陡壁，其中，给入的作物材料不会进入或会滞留在所述死区中。如果作物材料避开转子壳体入口的特定段，则给入的作物材料变得被压实，这可能导致作物垫过密，从而导致不均匀且效率低下的脱粒。

在操作中，如图2中的箭头所描绘的那样，转筒111将作物材料均匀地分布在转子壳体128的底壁150上并且将其不受限制地分布在宽度方向“w”上。随后，作物材料沿着叶片154沿壁152和153向上并且沿着叶片144跨上壁140在逆时针方向上平顺地过渡(从联合收割机的前部观察)。随后，作物材料到达转子126与转子笼132之间的脱粒区。

虽然已经关于至少一个实施例描述了本发明，但是可以在本公开的精神和范围内进一步修改本发明。因此，本申请旨在涵盖使用其一般原理的本发明的任何变化、使用或改编。此外，本申请旨在覆盖与本公开的这样的偏离，所述偏离属于本发明所属领域的已知或惯常实践，并且落入所附权利要求的范围内。