專利名稱：聯合收割機的制作方法
技術領域：
本發明涉及聯合收割機，特別是涉及它的谷粒清潔部分，該谷粒清潔部分在脫粒裝置的下游。
背景技術：
幾十年來，農場主已經使用自推進聯合收割機來收割很大范圍的農作物，包括谷類、玉米和油籽油菜。通常，聯合收割機切割農作物，使得谷粒從農作物上脫粒，將谷粒與禾 桿分離，并在儲存于車載儲罐內之前清潔該谷粒。禾桿和農作物殘余部分從機器的后部噴出。用于清潔谷粒的井設立裝置包括使得谷粒落在往復運動篩網上，且與引導空氣流橫過篩網的頂表面相組合。谷粒通過篩網，同時較輕的農作物殘余部分或者谷殼將由大致水平方向的空氣流帶走和排出。通常，空氣流的速度控制成使得操作人員能夠對于所有農作物和操作狀態都能夠在并不將谷粒吹出機器的情況下排出谷売。在早期的機器中，空氣流通常通過橫向流動風扇來產生，該橫向流動風扇橫過機器的寬度延伸，并包括多個葉輪葉片，這些葉輪葉片支承為用于在大致柱形風扇殼體內環繞旋轉軸線旋轉，該大致柱形風扇殼體包括在各軸向端部處的空氣進ロ。因此，空氣從周圍環境中沿軸向方向從各端部吸入，并通過葉輪葉片而徑向推入清潔裝置的殼體內，以便提供流過篩網的空氣流。由于這種橫向風扇結構的有限寬度，排出空氣流的速度型面沿橫向方向并不均勻，其中，靠近風扇外邊緣的空氣流速遠遠大于靠近中心處的空氣流速。橫過篩網的這種非均勻空氣流型面不利于機器的操作，因為不能設置橫過篩網寬度的恒定空氣速度，因此需要操作人員在高效操作和谷粒損失之間進行折中。為了產生更均勻的空氣流分布，單橫向風扇聯合收割機的制造商已經將單個風扇分成共用公共旋轉軸線的多個軸向對齊風扇組件。各風扇組件通過在風扇殼體中的、在各組件之間的中斷來軸向間隔開。在風扇組件之間的各間隙提供了空氣進ロ，以便允許空氣進入所有風扇組件的各端。提供中間空氣進ロ減少了在各風扇組件的軸向中心和空氣進ロ之間的距離，從而増加了空氣流速型面的均勻性。盡管通過將風扇分成多個組件而進行了改進，但是由于在相鄰風扇組件之間引入的間隔而引起了其它問題。各風扇組件將子空氣流送入清潔裝置中。在相鄰風扇組件之間的間隔形成緊接在下游并與在組件之間的間隔對齊的死區。在更下游處，子氣流交匯，且由于氣動力，低速區域形成于外邊緣處，從而形成與布置在更上游處的死區縱向對齊的增加速度區域。不規則的空氣流速型面降低了清潔裝置的效率，同時需要操作人員如上述進行折中。由于布置在上游的分離裝置的新近發展(該分離裝置能夠供給非常高的農作物流量)，該問題變得復雜。在清潔裝置中的不充分性能成為整個收割機的瓶頸，其中，改進的分離裝置不能用于最大效果。
發明內容
因此，本發明的目的是提供ー種具有改進清潔裝置的聯合收割機，該清潔裝置有更均勻的空氣流速型面。根據本發明，提供了ー種聯合收割機，它包括風扇裝置，該風扇裝置用于產生通過清潔裝置的空氣流，用于使得谷殼與谷粒分離，該風扇裝置包括多個風扇組件，用于產生相互間隔開的空氣子氣流，其中，清潔裝置包括位于兩個相鄰空氣子氣流之間的輔助空氣進ロ以及用于在輔助空氣進ロ附近使得各空氣子氣流的通道變狹窄的裝置，以便產生更低壓力區域，該更低壓カ區域將空氣直接從外部環境通過輔助空氣進ロ吸入空氣流中。本發明人驚訝地發現，在死區附近引入直接空氣源與使得用于各空氣子氣流的通道變狹窄的裝置組合將明顯提高空氣流速型面的橫向均勻性。文氏管效應用于直接從外部環境吸入空氣，即不經過風扇裝置，從而降低了來自各子氣流的空氣流的橫向分量，從而有效產生更準直的總體空氣流。再有，這增加了空氣流速型面在更下游處的橫向均勻性。這種改進使得操作人員能夠有利地使用更高風扇速度，而沒有谷粒在峰值速度區域中損失的危險。還有，増加的風扇速度允許增加農作物流量，從而能夠最大效果地利用在更上游處的任何改進分離裝置。各風扇組件可以包括多個葉輪，這些葉輪支承為在大致柱形風扇殼體內繞旋轉軸線旋轉，該大致柱形風扇殼體包括在各軸向端部處的空氣進ロ。優選是，旋轉軸在清潔裝置上游的位置中彼此相對軸向對齊。在優選結構中，旋轉軸橫過收割機的寬度基本橫向對齊，這樣，當徑向排出時，空氣流繼續相對于收割機的正常運行方向沿大致縱向方向通過清潔裝置。優選是，相鄰風扇殼體軸向間隔開，以便允許空氣吸入各風扇組件的兩個軸向端。各風扇組件通常沿大致軸向方向從環境吸入空氣，并沿大致徑向方向將空氣排出至清潔裝置中。優選是，清潔裝置包括振動篩網，該振動篩網基本水平，并用于使得谷殼與谷粒分離，該谷殼和谷粒都在農作物流中朝著篩網跌落，且空氣流在篩網上面通過，以便在谷殼到達篩網之前向后吹該谷売。優選是，輔助空氣進ロ包括形成于清潔裝置基部中的孔。這樣的裝置只需要對已知的聯合收割機進行簡單變化，其中，只要將孔切入清潔裝置殼體的現有基部中。清潔裝置還可以包括在相鄰子氣流之間的ー對垂直板，該對垂直板向后收斂，板位于孔的各側，且各自包括相應通氣孔，以便允許空氣從孔通入各子氣流中。
優選是，用于使得各空氣子氣流的通道變狹窄的裝置包括文氏管導流板，該文氏管導流板基本豎直，并沿向后方向減小各子氣流的橫向寬度。優選是，導流板提供了用于使得各子氣流的通道變狹窄的簡單機構，從而由于文氏管效應而產生合適的更低壓カ區域。可以設想，可選裝置可以用于使得子氣流通道變狹窄，以便利用文氏管效應。在優選結構中，聯合收割機包括兩個或三個風扇組件以及在相鄰對風扇組件之間的輔助空氣進ロ。各空氣進ロ有與它相關聯的ー組相應的文氏管導流板。提供三個軸向對齊風扇組件將形成兩個死區，根據本發明，這兩個死區有相關聯的輔助空氣進ロ。也可以設想，風扇裝置可以包括四個或者甚至更多風扇組件。清潔裝置還包括在風扇裝置下游的至少ー個橫向偏轉器板，以便豎直引導從該風扇裝置排出的空氣流。有利的是，這使得操作人員能夠精細調節排出空氣流的型面，特別是空氣流引入清潔裝置中的高度。
通過下面參考附圖對特殊實施例的說明，將清楚本發明的其它優點，附圖中圖I是穿過聯合收割機的一部分的剖視圖；圖2是穿過根據本發明的風扇裝置和清潔裝置的剖視圖；圖3是圖2的風扇裝置和清潔裝置的一部分的底側等距視圖，表示了穿過左手側風扇組件的剖面；圖4是圖3中所示裝置的上部等距視圖；圖5是圖2的風扇裝置和清潔裝置的一部分的平面圖 ；以及圖6是圖2的風扇裝置和清潔裝置的平面圖。
具體實施例方式在閱讀下面的說明書時，應當知道，術語縱向和橫向是相對于聯合收割機的正常行駛方向。換句話說，術語縱向等效于前后方向，而術語橫向等效于橫向方向或左右方向。而且，術語軸向和徑向是相對于旋轉體例如軸，其中，軸向等效于沿旋轉軸線的方向，而徑向等效于與旋轉軸線垂直的方向。參考圖I，聯合收割機10包括收割臺(未示出)，該收割臺在收割機10駕駛經過田地時切割農作物。農作物通過提升機(也未示出)傳送至脫粒鼓(總體表示為12)。脫粒鼓12在鼓殼體14內在橫向軸13上旋轉。脫離桿15使得谷粒從各植物的頭部脫粒，且一部分谷粒落在往復運動谷粒盤16上。其余的谷粒和大部分農作物通過橫向傳遞滾筒17、18而向后傳送至分離裝置(總體表示為19)中。所示的分離裝置包括5組禾桿步進器20，各組通常包括橫過聯合收割機10的寬度并排布置的6個禾桿步進器元件。傾斜的禾桿步進器20振蕩，以便向后傳送農作物，其中，該運動使得谷粒通過各禾桿步進器20的基部中的孔跌落。禾桿通過機器而從聯合收割機10排出，如箭頭22所示。通過禾桿步進器20跌落的谷粒由傾斜的谷粒盤23來收集，該谷粒盤23通過重力而使得谷粒沿向前方向運動至谷粒盤16上。盡管分離裝置19表示為包括一系列禾桿步進器20，但是本發明同樣可用于具有基于軸向流分離原理的分離器裝置(其中，軸向轉子用于使得谷粒與禾桿分離)的聯合收割機。收集的谷粒通過谷粒盤16的振蕩運動而向后傳送至清潔靴(總體表示為24)中。谷粒成瀑布狀從盤16的后部落至第一上部篩網25的表面上。風扇裝置(總體表示為26)產生空氣流，該空氣流穿過上部篩網25，以便從機器的后部推動禾桿和谷殼(由箭頭27表示)。谷粒通過上部篩網25而跌落在下部精細篩網28上。類似的，風扇裝置26供給空氣流通過下部篩網28，因此向后帶走谷殼和禾桿殘余物。將穿過下部篩網28跌落的谷粒收集在谷粒盤29上，并通過螺旋傳送器31和提升機32傳送給谷粒儲罐30。從下部篩網28的后部跌落的谷殼和禾桿殘余物在被送回至農作物流中之前向前傳送給螺旋傳送器33和傳送至再脫粒機構(未示出)上，以便重新清潔。本發明涉及風扇裝置26，特別是涉及穿過下部篩網28和上部篩網25的空氣流的產生。風扇裝置26包括ー對風扇組件35,該對風扇組件35并排布置,并共用公共橫向軸36。橫向風扇軸36由固定在聯合 收割機的框架上的軸承37來支承。各風扇組件35包括ー組葉輪葉片，該組葉輪葉片通過各對輻板39而支承在風扇軸36上。葉輪葉片38的大致柱形掃過包跡的圓周表面由橫過機器寬度延伸的風扇殼體40來覆蓋。風扇殼體40在它的后側開ロ，以便使得由葉輪葉片38產生的空氣流能夠通入清潔靴24的殼體42中。而且，風扇殼體40的底側在兩個風扇組件35之間的區域中并不連續，從而提供了中間空氣進ロ44。風扇軸36由皮帶和滑輪系統(未示出)來驅動，這使得空氣在風扇殼體40的各端吸入和通過中間間隙44吸入。各風扇組件35將各子氣流徑向向后推入清潔靴24中。一對豎直板46恰好在風扇殼體40的下游固定在清潔靴24的基部48上，并沿向后方向收斂，以便相互固定。豎直板46用于確定各子氣流的通道的邊界。中心豎直葉片49固定在豎直板46的收斂點上，并用于保持在兩個子氣流之間分離。參考圖3，三角形孔50恰好在風扇裝置26的后面且在豎直板46之間形成于清潔靴48的基部中。豎直導流板52恰好位于各風扇組件35的下游，并用于在中間間隙44附近在邊緣處沿橫向方向使得各子氣流的通道變狹窄。如圖5中所示，通道的變狹窄將由于文氏管效應(其中，迫使子氣流繞過導流板52)而產生更高速度區域H。該更高速度區域H降低附近的壓力，并產生較低壓力區域し較低壓力區域L用于通過輔助孔50直接從環境吸入空氣，如箭頭55所示。該效果在兩個風扇組件35之間的區域中在左側和右側是鏡像的。輔助空氣進ロ 50和導流板52的組合利用文氏管效應來提供橫過清潔靴24的寬度和深度更均勻的空氣流速型面。在由各風扇組件35產生的兩個子氣流之間引入直接空氣源將用于減小子氣流方向的任何橫向分量，其中，當沒有輔助空氣源時，兩個子氣流將在清潔靴24內的較深處匯聚，從而產生不希望的峰和谷。流過清潔靴24的準直空氣流將使得操作人員能夠在更高風扇速度下更靈活地操作，從而提高清潔靴24的生產率，因此提高整個聯合收割機的生產率。通過閱讀本說明書，本領域技術人員將清楚其它變化形式。這些變化形式可以包括在聯合收割機和部件的領域中已知的其它特征，且這些特征可以代替或者附加這里所述的特征來使用。
權利要求
1.一種聯合收割機，包括風扇裝置，該風扇裝置用于產生通過清潔裝置的空氣流，以便使得谷殼與谷粒分離，該風扇裝置包括多個風扇組件，用于產生相互間隔開的空氣子氣流， 該空氣子氣流在下游匯聚在清潔裝置內，其中，清潔裝置包括位于兩個相鄰空氣子氣流之間的輔助空氣進口以及用于在輔助空氣進口附近使得各空氣子氣流的通道變狹窄的裝置， 以便產生較低壓力區域，該較低壓力區域將空氣直接從外部環境通過輔助空氣進口吸入空氣流中。
2.根據權利要求I所述的聯合收割機，其中各風扇組件包括多個葉輪，這些葉輪支承為在大致柱形風扇殼體內繞旋轉軸線旋轉，該大致柱形風扇殼體包括在各軸向端部處的空氣進口。
3.根據權利要求2所述的聯合收割機，其中各旋轉軸在清潔裝置的上游基本彼此相對軸向對齊。
4.根據權利要求2或3所述的聯合收割機，其中旋轉軸橫過收割機的寬度基本橫向對齊，且空氣流大致縱向地通過清潔裝置。
5.根據權利要求2或3或4所述的聯合收割機，其中各風扇殼體軸向間隔開，以便允許空氣吸入各風扇組件的兩個軸向端。
6.根據權利要求2至5中任意一項所述的聯合收割機，其中各風扇組件沿大致軸向方向從環境吸入空氣，并沿大致徑向方向將空氣排出至清潔裝置中。
7.根據前述任意一項權利要求所述的聯合收割機，其中清潔裝置包括振動篩網，該振動篩網基本水平，并用于使得谷殼與谷粒分離，該谷殼和谷粒都在農作物流中朝著篩網跌落，且空氣流在篩網上面通過，以便在谷殼到達篩網之前向后吹該谷殼。
8.根據前述任意一項權利要求所述的聯合收割機，其中輔助空氣進口包括形成于清潔裝置基部中的孔。
9.根據權利要求8所述的聯合收割機，其中清潔裝置還包括在相鄰子氣流之間的一對豎直板，該對豎直板向后收斂，板位于孔的各側，且各自包括相應的通氣孔，以便允許空氣從孔通入相應的子氣流中。
10.根據前述任意一項權利要求所述的聯合收割機，其中用于使得各空氣子氣流的通道變狹窄的裝置包括導流板，該導流板基本豎直，并向后減小各子氣流的橫向寬度。
11.根據前述任意一項權利要求所述的聯合收割機，包括三個風扇組件以及在相鄰對風扇組件之間的輔助空氣進口，各空氣進口有與各空氣進口相關聯的一組相應的文氏管導流板。
12.根據前述任意一項權利要求所述的聯合收割機，其中清潔裝置還包括在風扇裝置下游的至少一個橫向偏轉器板，以便豎直引導從該風扇裝置排出的空氣流。
全文摘要
本發明公開了一種聯合收割機(10)，包括風扇裝置(26)，該風扇裝置用于產生通過清潔裝置(24)的空氣流，以便使得谷殼與谷粒分離。風扇裝置包括多個風扇組件(35)，用于產生相互間隔開的空氣子氣流。清潔裝置包括位于兩個相鄰空氣子氣流之間的輔助空氣進口以及用于在輔助空氣進口(50)附近使得各空氣子氣流的通道變狹窄的裝置(52)。變狹窄的裝置由于文氏管效應產生更低壓力區域(L)。該更低壓力區域將空氣直接從外部環境通過輔助空氣進口吸入空氣流中，從而降低子氣流的橫向分量，并提供通過清潔裝置的更均勻空氣流。
文檔編號A01F12/44GK102625652SQ201080035943
公開日2012年8月1日 申請日期2010年7月20日 優先權日2009年8月14日
發明者J·B·索倫森 申請人:愛科股份公司