具有地速同步行单元的低成本拖拉机安装的摘棉机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明总体上涉及用于机械化棉花种植的棉花收获机，并且更具体地涉及拖拉机安装的摘棉机，其提供良好的燃料经济性、生产率和较低的成本，所述摘棉机具有与车辆地速同步的行单元驱动器。
【背景技术】
[0002]在拖拉机安装的摘棉机中，所有机械驱动器都需要来自拖拉机的动力输出装置(PTO)的动力。对于所有机械驱动系统有两种不同速度要求。对于行单元驱动器而言要求可变速度驱动器，其相对于拖拉机或车辆地速成线性关系。其他系统驱动器(如单独配备的鼓风机、水泵驱动器和液压泵)需要恒定速度输入。使得行单元转子速度与车辆低速成线性比例的方法称为地速同步。
[0003]商用农作物收获机需要高投资，因此小规模农户不能负担这些收获机。在锭式摘棉收获机的情况下，为了获得最佳摘棉效率和棉花质量，同步地速与摘棉单元鼓速度之间的关系至关重要。收获机使用机械方法使地速与单元速度同步，诸如通过地面驱动变速器的齿轮驱动器和液压泵与机械前轮驱动器(MFWD)之间的机械连接装置。
[0004]US20110209452公开了已知低成本棉花收获机，其利用反向操作的拖拉机底盘，包括位于驱动轮前方的行单元和位于驱动轮上方的单个操作员站。篮安装在发动机和转向轮上方。底盘上的传动装置包括位于驱动轮和转向后轮之间的机械前轮驱动器(MFWD)输出，其连接至行单元驱动器以使行单元驱动速度与拖拉机驱动轮速度同步。收获机风扇连接至拖拉机底盘上的现有动力输出装置(PTO)，以独立于行单元驱动器操作。用于车轮的落下轮轴结构可以用于提供农作物间隙并且当行单元被去除时便于将底盘用作喷洒器。当地盘转换成喷洒器时，喷洒器泵结构由PTO驱动。
[0005]在该现有技术中，连接至MFWD输出的行单元驱动器以独立于驱动轮速度的速度驱动行单元。
[0006]US5325656公开了一种位于行单元上的鼓和主轴驱动器之间的紧凑惰轮装置，其能切换以改变主轴速度与鼓速度的比率，而不影响鼓速度到地速的同步。在该现有技术中，恒定速度单元驱动器用于将主轴速度保持在最优范围内。联接至多速传动装置的2速辅助齿轮箱提供3.5、4.2和5.0MPH范围内的拾取地速，并且通过鼓驱动齿轮中的齿轮变化提供鼓同步。
[0007]US8276356B2公开了具有行单元的低成本高机动性棉花收获机。在该现有技术中，为了使拾取单元鼓速度与地速同步，在拖拉机动力输出装置(PTO)与行单元驱动器之间连接有可变速度驱动器。可以使用手动、电动或液压致动的可变滑轮已提供希望的同步速度和适应兼容的拖拉机和收获机地速的较宽范围。
[0008]但各种机械系统提供了地速与单元速度之间的线性关系，并且在一个齿轮范围内发生同步。不同步的摘棉会不利地影响现场效率、收获的棉花质量并且会损坏行单元的锭。
[0009]在机械驱动系统中，难以调节速比以适应各种田地和种植条件。在重棉条件下，需要相对于行单元地速提高摘棉机鼓速度以提高农作物中的摘棉机锭密度。在低产棉田中，操作者提高收获速度；但由于较少的棉花接合在行中，因此无法实现鼓速度的成比例提高。摘棉单元的过速增加了部件磨损。
[0010]因此，为了克服现有技术中的问题，本发明提供一种摘棉机，其中通过地速后部动力输出装置通过改变用于不同操作齿轮的带轮而改变带传动比而实现地速同步，该同步有利地与现有技术公开的来自机械前轮驱动器(MFWD)轴的地速同步不同。
[0011]本发明的目的
[0012]本发明的主要目的是客服现有技术中的问题。
[0013]本发明的另一个目的是提供一种具有地速同步的行单元的拖拉机安装的摘棉机。
[0014]本发明的另一个目的是提供用于可变和恒定速度驱动器的独立控制。
[0015]本发明的另一个目的是提供当选择拖拉机的操作齿轮中的一个时对带轮或链轮的改变。
【发明内容】
[0016]根据本发明的一方面，提供一种具有车辆地速同步的拖拉机安装的摘棉机，其包括:具有机舱或平台的拖拉机底盘，所述机舱或平台设有一个或多个用于选择来自齿轮箱的多个操作齿轮的拖拉机控制器；安装在所述拖拉机底盘上的摘棉机底盘，其具有前框架，该前框架具有独立部件；后部动力输出装置，其用于给所述摘棉机提供旋转动力；行单元；多个旋转装置，包括用于通过驱动轴使所述行单元旋转的第一旋转装置和第二旋转装置；所述驱动轴具有近端和远端；所述近端通过万向节可操作地连接至所述行单元的齿轮箱，并且所述远端通过万向节可操作地连接至所述第二旋转装置；并且与所述行单元相连的所述第二旋转装置可旋转地连接至所述第一旋转装置，所述第一旋转装置通过连接装置与所述后部动力输出装置相连；
[0017]其中所述后部动力输出装置在从地速驱动模式和正常模式选择的至少两个操作模式中操作；
[0018]其中，在所述地速驱动模式中，所述后部动力输出装置通过所述连接装置可操作地连接至所述第一旋转装置中的一个，所述第一旋转装置中的所述一个继而连接至与所述行单元相连的所述第二旋转装置，由此当所述后部动力输出装置以与车辆地速成线性比例的速度操作时，通过所述连接装置使与所述后部动力输出装置相连的所述第一旋转装置旋转，并且将转动传递至与所述行单元相连的所述第二旋转装置，以使所述行单元的速度与车辆地速同步；
[0019]其中，在所述正常模式中，所述后部动力输出装置以恒定速度操作并且使所述第一旋转装置中的一个旋转，所述第一旋转装置中的所述一个可旋转地连接至与所述行单元相连的第二旋转装置，通过所述连接装置进一步连接至张紧器/空转链轮以传递转动，当选择所述操作齿轮中的一个且改变与所述行单元相连的所述第二旋转装置时，所述连接装置改变所述连接装置的传动比，所述操作齿轮通过所述驱动轴驱动所述行单元，以使所述行单元的速度与车辆地速同步。
[0020]在本发明的一个实施例中，所述第一旋转装置包括不同尺寸的多个带轮。
[0021 ] 在本发明的一个实施例中，所述第二旋转装置包括多个驱动带轮。
[0022]在本发明的一个实施例中，所述连接装置包括带驱动器。
[0023]在本发明的一个实施例中，所述连接装置的传动比是带传动比。
[0024]在本发明的一个实施例中，所述多个驱动带轮包括具有不同尺寸的两个带轮，一个的直径大于另一个驱动带轮的直径。
[0025]在本发明的一个实施例中，在所述地速模式中，所述驱动带轮不变。
[0026]在本发明的一个实施例中，在所述正常模式中，所述驱动带轮是根据从所述拖拉机控制器对所述操作齿轮中的一个的所述选择而选择的。
[0027]在本发明的一个实施例中，通过改变所述张紧器的位置而使所述带驱动器是通用的。
[0028]在本发明的另一个实施例中，所述第一旋转装置包括链轮。
[0029]在本发明的另一个实施例中，所述第二旋转装置包括多个驱动链轮。
[0030]在本发明的另一个实施例中，所述连接装置包括链驱动器。
[0031 ] 在本发明的另一个实施例中，所述连接装置的传动比是齿轮比。
[0032]在本发明的另一个实施例中，所述多个驱动链轮由具有不同尺寸的两个链轮构成，一个的直径大于另一个驱动链轮的直径。
[0033]在本发明的另一个实施例中，在所述地速模式中，所述驱动链轮不变。
[0034]在本发明的另一个实施例中，在所述正常模式中，所述驱动链轮是根据从所述拖拉机控制器对所述操作齿轮中的一个的所述选择而从所述多个链轮中选择的。
[0035]在本发明的另一个实施例中，通过改变所述空转链轮的位置而使所述链驱动器是通用的。
[0036]在本发明的一个实施例中，所述后部动力输出装置的速度是根据车辆地速和从所述齿轮箱自动选择的所述操作齿轮而变化的。
[0037]在本发明的一个实施例中，所述后部动力输出装置通过杆从操作员站手动地操作。
[0038]在本发明的一个实施例中，所述操作员站设有通过联接装置到所述拖拉机控制器的多个控制器。
[0039]根据本发明的另一方面，提供一种用于拖拉机安装的摘棉机的车辆地速同步的方法，该方法包括以下步骤:从所述操作模式，即所述地速驱动模式和所述正常模式，中的一个选择所述地速驱动模式；在所述地速驱动模式中操作所述后部动力输出装置；使所述后部动力输出装置以与车辆地速成线性比例的速度旋转；通过所述连接装置使与所述后部动力输出装置相连的所述第一旋转装置旋转；通过所述连接装置使与所述行单元相连的所述第二旋转装置旋转；使在所述远端处附装至所述第二旋转装置的所述驱动轴旋转，以操作所述行单元；使所述行单元的速度与车辆地速同步。
[0040]根据本发明的另一方面，提供一种用于拖拉机安装的摘棉机的车辆地速同步的方法，该方法包括以下步骤:从所述操作模式，即所述地速驱动模式和所述正常模式，中的一个选择所述正常模式；在所述正常模式中操作所述后部动力输出装置；使所述后部动力输出装置以恒定速度旋转；通过所述连接装置使与所述后部动力输出装置相连的所述第一旋转装置旋转；通过所述连接装置使与所述行单