農用車輛的殘余物處置系統的制作方法
【專利摘要】一種用于農用車輛的殘余物處置系統，包括配置成處置農作物殘余物的處置組件。所述處置組件包括：轉動構件，所述轉動構件配置成圍繞沿著農用車輛的相對于行駛方向的橫向軸線延伸的軸轉動；以及配置成支撐處置組件的框架。所述處置組件還包括支撐臂，所述支撐臂連接到所述框架并且配置成可樞轉地連接到農用車輛的支撐結構，所述支撐結構靠近該農用車輛的相對于行駛方向的后端。所述支撐臂配置成便于所述處置組件在降低的操作位置與升高的運輸位置之間的運動。
【專利說明】農用車輛的殘余物處置系統
【技術領域】
[0001 ] 本發明總體上涉及一種農用車輛的殘余物處置系統。
【背景技術】
[0002]在從田地里收割農產品之后處置(例如切碎、砍斷等等)留下的殘余物材料以使田地準備好后續使用或處理可能是所需的。例如，可以對準備好的田地的區域進行處置來用作一墊區，可以將收割的產品從收割機上卸載到該墊區上。此外，可以對準備好的田地進行處置來用于其它農業操作(例如種植、播種、耕作)。當前，收割農產品并對殘余物材料進行處置通常是在單獨的操作中實施的。這些單獨的操作一般使用諸如單獨的設備、額外的時間和/或額外的勞力之類的大量資源來完成。結果，與這些操作相關的成本也是很高的，這是不令人滿意的。
【發明內容】
[0003]在一個實施方式中，一種用于農用車輛的殘余物處置系統包括配置成處置農作物殘余物的處置組件。所述處置組件包括:轉動構件，所述轉動構件配置成圍繞沿著農用車輛的相對于行駛方向的橫向軸線延伸的軸轉動；以及配置成支撐處置組件的框架。所述處置組件還包括支撐臂，所述支撐臂連接到所述框架并且配置成可樞轉地連接到農用車輛的支撐結構，所述支撐結構靠近該農用車輛的相對于行駛方向的后端。所述支撐臂配置成便于所述處置組件在降低的操作位置與升高的運輸位置之間的運動。
[0004]在第二實施方式中，一種農用車輛的殘余物處置系統包括布置在靠近該農用車輛第一端的機具架上的處置組件。所述機具架配置成支撐收割元件，所述處置組件配置成處置農作物殘余物，所述處置組件包括豎直轉動構件，該豎直轉動構件配置成圍繞沿著豎直軸線延伸的軸轉動。
[0005]在第三實施方式中，一種農用車輛包括收割元件和殘余物處置系統，所述收割元件連接到靠近該農用車輛前端的第一機具架，所述殘余物處置系統具有處置組件，所述處置組件相對于行駛方向布置位于所述第一機具架后面的第二機具架上。所述處置組件配置成處置農作物殘余物。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0006]當參照附圖閱讀下面的詳細描述時將會更好地理解本發明的這些和其他特征、方面和優點，其中這些圖中相似的附圖標記表示相似的部件，其中:
[0007]圖1是包括殘余物處置系統的收割車輛的一個實施方式的側視圖；
[0008]圖2是圖1的收割車輛的殘余物處置系統在降低的操作位置上的一個實施方式的側視圖。
[0009]圖3是圖2的殘余物處置系統在升高的運輸位置上的側視圖；
[0010]圖4是圖2的殘余物處置系統的俯視圖；
[0011]圖5A-ro是可以用在圖2的殘余物處置系統內的處置組件的各個實施方式的透視圖；
[0012]圖6是收割元件的一個實施方式和殘余物處置系統的一個實施方式的側視圖；
[0013]圖7是具有圖6的殘余物處置系統的一個替代性實施方式的棉花收割機的收割元件的一個實施方式的俯視圖；以及
[0014]圖8是在單獨的機具架上的收割元件的一個實施方式和殘余物處置系統的一個實施方式的側視圖。
【具體實施方式】
[0015]下面將描述本發明的一個或多個【具體實施方式】。為了對這些實施方式進行簡潔的描述，在本說明書中并沒有描述實際器具的所有特征。應該意識到的是在任何這種實際實施方案的開發中，正如在任何工程或設計項目中一樣，必須做出許多具體實施的決定以達到開發者的特定目標，比如符合與系統相關和與商業相關的約束，從一個實施方案到另一個實施方案這些目標可以改變。此外，應該意識到的是這種開發努力可能是復雜的和耗時的，但是對于知曉本發明的普通技術人員來說這只是常規的設計、制作和制造任務。
[0016]在介紹本發明的各個實施方式的元件時，“一”、“一個”、“該”和“所述”旨在意思是存在一個或多個元件。術語“包括”、“包含”和“具有”旨在是包括性的并且意思是除了列出的元件可以存在另外的元件。
[0017]這里描述的技術與農用車輛的殘余物處置系統有關。為了增加效率并且將收割和殘余物處置操作結合起來，農用車輛的殘余物處置系統的一個實施方式包括連接到車輛后端(例如后保險杠)的處置組件。該處置組件包括轉動構件，所述轉動構件配置成圍繞橫向軸線轉動以砍斷、壓緊和/或以其它方式處置農作物殘余物。因此，所述轉動構件可以包括多種元件，比如帶肋條的輥、甩刀式切碎機和圓盤耙等等。所述轉動構件可以通過與地面接觸來獲得動力(例如甩刀式切碎機)或被驅動。為了靈活，可以將所述處置組件升高并放置在運輸位置或者降低到操作位置。在某些實施方式中，所述處置系統由支撐臂支撐，所述支撐臂具有樞轉連接結構，所述樞轉連接結構配置成便于處置元件的豎直運動。此外，可以包括致動缸以在降低位于與升高位置之間輔助驅動所述處置組件。
[0018]此外，收割車輛可以具有布置在車輛前部上的收割元件(例如布置在可以升高和降低收割元件的機具架上)。某些披露的實施方式包括布置在具有收割元件的機具架上的處置組件。在這些實施方式中，所述處置組件可以直接布置在收割元件的轉子后面(例如與收割元件布置在相同的殼體中)。替代性地，所述處置組件可以布置在單獨的殼體中(例如在收割元件之后)。這種配置能夠簡化各元件的夠取以用于檢查或維護。單獨控制的處置組件和收割元件是有益的。因此，所披露的實施方式包括布置在農用車輛前部上的單獨機具架上的處置組件。
[0019]現在參見附圖，圖1是一種收割系統10的一個實施方式的側視圖，其包括收割車輛12和殘余物處置系統14。在圖示出的實施方式中，所述收割車輛12是自驅動車輛。替代性地，所述收割車輛12可以由另一個車輛推進。例如，在某些實施方式中，所述收割車輛12可以在諸如拖拉機之類的牽引車輛后面或旁邊被牽引。如圖所示，所述殘余物處置系統14相對于行駛方向17位于車輛12的后端16附近。在圖示出的實施方式中，所述殘余物處置系統14連接到橫跨車輛12的后端16橫向延伸的后保險杠18。然而，在替代性實施方式中，所述殘余物處置系統14可以連接到車輛12的靠近后端16的其他支撐結構。在一些實施方式中并且如圖所示，卸載板20布置在后端16上。所述殘余物處置系統14因此位于后保險杠18下面的區域中，并且在卸載板20的前方。一個或多個收割單元22位于車輛12的前端24上。駕駛室26也位于車輛12的前端24處，一般在收割單元22上方，從而提供了基本不受阻礙的收割操作視野。當操作人員在行駛方向17上駕駛收割車輛12時，收割單元22將農產品28 (例如棉花)與未收割的植株30 (例如農作物)分離。所述收割單元22可以包括剝皮器、采摘器、脫粒機或者它們的組合。農產品28被輸送到車輛12的存儲隔室
32。例如，農產品28可以通過管33流入到存儲隔室中。在一些實施方式中，存儲隔室32可以包括車載系統以壓實或以其他方式處理農產品28。這種系統可以操作，以當收割產品28時形成壓緊的農產品28的垛(例如模塊)。所述模塊可以是緊湊的并且結構上相對穩定，并且基本是矩形形狀，從而能夠將該模塊卸載，留在田地中用于存放，然后被操縱(例如裝到為運輸設計的車輛上)并運輸到處理設備(例如軋棉機)。
[0020]如圖1中所示，在收割單元22從未收割的植株30收集農產品28之后，收割后的植株36 (例如農作物殘余物)留在田地中。為了將模塊34連續地卸載到田地上而不與收割后的植株36干涉，將農作物殘余物36處置成形成平滑表面是所需的。例如，形成在地面上基本形成沒有大的碎片和豎直取向的秸桿的區域是有益的。該區域可以稱作墊區40。因此，在收割過程中，操作人員可以接收存儲隔室32達到或者接近容量和/或農產品28的模塊34完成或接近完成的指示。在接收到該指示后，操作人員可以形成墊區40，可以將完成的模塊34放置在該墊區上。因此，操作人員可以將殘余物處置系統14降到圖示出的操作位置中。當在降低的操作位置上時，殘余物處置系統14處置農作物殘余物36來形成合適的墊區40。例如，正如下面討論的，殘余物處置系統14可以砍斷和/或切碎所述農作物殘余物36。形成具有合適尺寸的墊區40之后，操作人員可以使收割車輛12在方向41上倒車直到到達墊區40的遠端。操作人員然后可以降低卸載板20，然后可以將基本完整的模塊從存儲隔室32卸載到墊區40上。在墊區形成操作過程中，收割單元可以處于升高的運輸位置上，殘余物處置系統可以處于降低的操作位置上。在墊區形成操作完成之后，收割車輛12可以與處于降低的操作位置上的收割單元22 —起在行駛方向17上運動以從田地中的農作物30收割農產品28。此外，殘余物處置系統14可以處于升高的運輸位置上，在車輛12的車道上留下收割的但未處置的秸桿36。雖然在這里討論的是棉花，但是所述農產品28可以包括其他合適的農作物。
[0021]圖2是圖1的殘余物處置系統處于降低的操作位置上的一個實施方式的側視圖。該系統14包括由支撐框架52支撐的處置組件50，所述處置組件50橫跨農業收割車輛12的后端橫向延伸(沿著橫向軸線54)。所述支撐框架52沿著豎直軸線55延伸并且連接到沿著縱向軸線57延伸的支撐臂56。所述支撐臂56通過樞轉接頭58連接到車輛12的后保險杠18，所述樞轉接頭58形成所述殘余物處置系統14可以繞其轉動的點。該系統14另外由一個或多個致動缸60支撐，所述致動缸60提供線性力以使得所述殘余物處置系統14能夠降低或升高。所述致動缸60 (例如液壓缸、氣壓缸等等)可以由操作人員經由位于駕駛室26內的控制器控制。如圖所示，缸60將支撐框架連接到后保險杠18上的位于存儲隔室32附近且位于其下面的上部區域62。正如上面討論的，系統10的操作人員可以接收農產品28的模塊已完成或接近完成的指示。操作人員然后可以命令缸60伸出，從而驅動處置組件50與地面接觸。在殘余物處置系統14處于降低的操作位置上的情況下，車輛12的運動驅動處置組件50以形成用于將所述模塊放置在地面上的墊區40。替代性地，操作人員可以出于除了形成模塊墊區40之外的原因布置殘余物處置系統14。例如，在收割過程中處理農作物殘余物36以使田地準備好用于后續的種植操作是所需的。
[0022]在一些實施方式中，該系統10可以包括傳感器，所述傳感器便于墊區形成過程的自動化和/或輔助操作人員手動完成墊區形成過程。例如，該系統可以包括配置成監視由殘余物處置系統14處理的區域的尺寸的傳感器。這些傳感器可以在操作人員開始操作處置組件50時啟動。正如上面討論的，開始操作處置組件50可以通過駕駛室26內的控制器啟動，促使缸60伸出，從而使處置組件50圍繞橫向軸線54轉動以到達與地面接觸或接近地面的操作位置。所述傳感器可以包括在殘余物處置系統14可操作時監視車輛速度的GPS傳感器或系統。不管所使用的方法是什么，該系統可以計算已經處置的區域的尺寸并向操作人員指示何時形成所需尺寸的墊區40。
[0023]圖3是圖1的殘余物處置系統14處于升高的運輸位置上的一個實施方式的側視圖。如圖所示，缸60支撐所述系統14以便于將其升高到地面上方，并且其不運轉以處置田地上的農作物殘余物。缸60的縮回在系統14上施加向上的力，以便于其在向上的方向上圍繞橫向軸線54/樞轉接頭58樞轉。這種運動使處置組件50從地面升高一段距離以便于該處置組件50不與地面或者地面上的農作物殘余物36接合。正如上面討論的，在一些實施方式中，在收割過程中在若干時間將殘余物處置系統14保持在運輸位置上是所需的。在處置元件50被致動的實施方式中，當轉移到運輸位置時，停止處置元件50的轉動。
[0024]本實施方式的缸60可以是在兩端上接受增壓流體的雙作用液壓缸，或者僅在一端上接受流體的單作用液壓缸。正如上面討論的，該系統10的操作人員可以夠到駕駛室中的控制器，所述控制器能夠使操作人員將殘余物處置系統14放置在操作或運輸位置上。具體地，操作人員可以致動所述缸60以在殘余物處置系統14的支撐框架52上產生向上或向下的力。該系統12因此圍繞橫向軸線54向上或向下樞轉，從而使處置組件50到達所需的位置上。例如，缸60的伸出會驅動組件50到達降低的操作位置上。在其他實施方式中，處置組件50可以由其他致動器(例如氣動的、機電的等等)驅動轉動。因為車輛后輪63后面的安裝空間可能是受限的，所以可以使用伸縮缸。對于處置組件50被致動的實施方式，當將組件50放置在降低的操作位置上時轉動可以自動開始。替代性地，操作人員能夠選擇性地提供動力來使組件50轉動。
[0025]圖4是圖2的殘余物處置系統14處于降低的操作位置上的一個實施方式的俯視圖。為了圖示出車輛12上殘余物處置系統14的相對位置，將車輛12的后輪63和后保險杠18包括進來以用于參考。如圖所示，處置組件50橫跨車輛12的后端16在方向54上橫向延伸。在本實施方式中，處置組件50的寬度70基本等于4個寬行或5個窄行農作物30的寬度，或者大致3.5米。該寬度70選擇成形成用于所述模塊34的具有足夠寬度的墊區40，所述模塊34形成在收割車輛12的存儲隔室32內。因此，處置組件50可以至少與存儲隔室32 —樣寬。在其他實施方式中，處置組件50的寬度70可以大于存儲隔室的寬度。例如，寬度70可以是大約4米、4.5米、5米或者任何其他合適的寬度。可能期望有更大的寬度70以便于形成更大的墊區40或者能夠實現有效的田地處置從而用于其它后續用途。例如，處置組件50的寬度70可以基本等于收割單元22的總寬度。
[0026]如圖所示，支撐框架52位于處置組件50上方。支撐臂56沿著縱向軸線57從支撐框架向前延伸到后保險杠。如上所述，支撐臂56在樞轉接頭58處連接到保險杠18。如圖所示，在后保險杠18兩側的每側上存在一個樞轉接頭。穿過兩個樞轉接頭58延伸的轉動軸線64限定了殘余物處置系統14可以繞其樞轉的軸線。當系統14圍繞軸線64樞轉時，處置組件50降低到其與地面和農作物殘余物36接合的操作位置上，如圖2中所示。還可以使處置組件50上升到運輸位置，如圖3中所示。
[0027]圖5A-?是圖2的殘余物處置系統14的處置組件50的各個實施方式的透視圖。處置組件50可以通過在將殘余物處置系統14放置在降低的操作位置上時與地面接合來操作，如圖2中所示。此外，在一些實施方式中，可以驅動處置組件50轉動(例如通過收割車輛發動機)。圖5A是包括圓柱體82和軸84的平滑輥80的實施方式的透視圖。所述軸84連接到框架52并且配置成圍繞橫向軸線54轉動。圓柱體82 —般由重的或者加重的材料構成以便于有效地壓緊并壓平農作物殘余物。該材料可以包括厚鋼、填充有混凝土的薄鋼或者填充有水的圓柱。圓柱體82的重量使其基于車輛12的運動能夠向前或向后轉動。
[0028]圖5B是圓盤耙90處置組件50的一個實施方式的透視圖。該圓盤耙90包括多個布置在軸84上的多個圓盤刀片92。所述軸84連接到所述框架52并且配置成圍繞橫向軸線54轉動。所述圓盤刀片92可以圍繞所述軸84獨立地轉動，并且分別接合地面和農業殘余物36。替代性地，所述圓盤刀片92可以固定到所述軸以便于它們與所述軸84—起轉動。所述圓盤刀片92可以基本豎直地并且彼此基本平行地布置。在一些實施方式中，圓盤刀片92可以相對于行駛方向17以各種角度布置，以使得在圓盤92沿著地面轉動時圓盤92能夠使處理過的農作物殘余物38在相反的橫向方向上運動。
[0029]圖5C是甩刀式切碎機100的一個實施方式的透視圖，其包括包圍位于內軸84上的刀片104的殼102。與圓盤耙一樣，刀片104可以單獨地自由轉動或者它們可以固定到軸84。所述甩刀式切碎機100處置組件50被致動(例如通過收割車輛發動機而轉動)。
[0030]圖是具有帶肋條的輥110的處置組件50的一個實施方式的透視圖，所述帶肋條的輥110具有圓柱體112和沿著圓柱體的外表面延伸的多根肋條114。如圖所示，所述肋條114具有限定有三角形橫截面的邊緣116，但是在一些實施方式中，這些肋條具有限定不同形狀橫截面的兩個或更多個邊緣116。在其他實施方式中，處置組件50可以包括具有圍繞橫向軸線轉動的轉動構件的其他裝置。
[0031]圖6是具有殘余物處置系統14的收割車輛12的收割單元22的一個實施方式的側視圖。所述收割元件22包括筒狀件120 (例如拾取頭)，其通過筒狀件機具架122連接到收割車輛12的前端24。殘余物處置系統14也連接到同一機具架122并且位于筒狀件120后面。處置元件豎直定向并且圍繞豎直軸線55轉動。殘余物處置系統與所述筒狀件一起運轉以與收割過程同時地處置殘余物。在一些實施方式中，殘余物處置系統14配置成裝在筒狀件殼體內。在其他實施方式中，殘余物處置系統14在單獨的殼體中連接到所述筒狀件120。系統14與筒狀件120的連接能夠使該系統14與筒狀件120 —起沿著豎直軸線55 —起豎直運動(例如當升高和降低機具架時)。殘余物處置系統14可以由與筒狀件120相同的動力源提供動力，或者可以由單獨的獨立源提供動力。
[0032]圖7是具有殘余物處置系統14的一個實施方式的收割車輛12的收割元件22的一個實施方式的俯視圖。正如上面討論的，殘余物處置系統14可以和筒狀件120連接到相同的機具架122。在其他實施方式中，每個殘余物處置系統14可以設置在相應的筒狀件120的殼體內。如圖所示，殘余物處置系統以豎直朝向安裝在筒狀件120的拾取轉子123和124之后。此外，殘余物處置系統14安裝在筒狀件120內，相對于行駛方向17直接位于后拾取轉子124之后。殘余物處置系統14定位在拾取轉子124之后能夠使用筒狀件傳動鏈來向殘余物處置系統14提供動力。因為每個筒狀件120包括相應的殘余物處置系統14，所以收割刈幅的整個寬度由殘余物處置系統14覆蓋。
[0033]圖8是殘余物處置系統14的一個實施方式的側視圖，其安裝在靠近收割車輛12前端24的第二機具架130上。第二機具架的使用使操作人員能夠相對于筒狀件獨立地調節殘余物處置系統50的高度。這種選擇使操作人員能夠選擇性地不處置殘余物(例如為了節省動力)。在其他實施方式中，殘余物處置功能可以基于每行(例如每個筒狀件120)啟用或不啟用。例如，各個殘余物處置系統14可以與各個筒狀件120關聯。因為存在用于被收割的每行農作物30的筒狀件，所以各個殘余物處置系統14使操作人員能夠選擇各行來進行殘余物處置，同時使其他行能夠保持不被處置。這種選擇還使操作人員能夠控制動力的分配，從而按重要性排列收割和殘余物處置系統的功能。例如，操作人員可以啟用最外面的殘余物處置系統14并且僅向足以形成墊區40的系統14分配動力。在其他時間，操作人員可以決定啟用所有的殘余物處置系統14并處理被收割的每行農作物30的農作物殘余物36。可選地，處置系統50可以安裝在車輛的前端24和后端16上。替代性地，殘余物處置系統50的一部分可以靠近車輛12的前端24定位，且一部分可以靠近車輛12的后端16定位。
[0034]雖然這里僅圖示并描述了本發明的某些特征，但是本領域技術人員可以進行許多修改和變化。因此，應該理解的是所附的權利要求旨在覆蓋正如落入本發明真實精髓內的所有這些修改和變化。
【權利要求】
1.一種用于農用車輛的殘余物處置系統，包括: 配置成處置農作物殘余物的處置組件，其中所述處置組件包括轉動構件，所述轉動構件配置成圍繞沿著農用車輛的相對于行駛方向的橫向軸線延伸的軸轉動； 配置成支撐處置組件的框架；以及 支撐臂，所述支撐臂連接到所述框架并且配置成可樞轉地連接到農用車輛的支撐結構，所述支撐結構靠近該農用車輛的相對于行駛方向的后端，其中所述支撐臂配置成便于所述處置組件在降低的操作位置與升高的運輸位置之間的運動。
2.根據權利要求1所述的系統，其中所述支撐框架包括農用車輛的后保險杠。
3.根據權利要求1所述的系統，包括致動缸，所述致動缸連接到所述支撐臂并且配置成在所述降低的操作位置與升高的運輸位置之間驅動所述處置組件。
4.根據權利要求1所述的系統，其中所述支撐臂包括接頭結構，該接頭結構配置成使支撐臂能夠圍繞一樞轉軸線相對于所述支撐結構樞轉。
5.根據權利要求1所述的系統，其中所述轉動構件包括基本平滑的輥、帶肋條的輥、甩刀式切碎機、圓盤耙或者它們的組合。
6.根據權利要求1所述的系統，其中所述轉動構件通過與地面接觸而被驅動以轉動。
7.根據權利要求5所述的系統，其中所述轉動構件配置成由動力源驅動轉動。
8.根據權利要求1所述的系統，其中所述農用車輛是能形成模塊的棉花收割機。
9.一種用于農用車輛的殘余物處置系統，包括: 布置在靠近農用車輛的第一端的機具架上的處置組件，其中所述機具架配置成支撐收割元件，所述處置組件配置成處置農作物殘余物，所述處置組件包括豎直轉動構件，該轉動構件配置成圍繞沿著豎直軸線延伸的軸轉動。
10.根據權利要求9所述的系統，其中所述處置組件配置成布置在收割元件之后。
11.根據權利要求10所述的系統，其中所述處置組件包括獨立于所述收割元件的殼體。
12.根據權利要求9所述的系統，其中所述處置組件配置成布置在拾取轉子后面的所述收割元件的殼體內。
13.根據權利要求9所述的系統，其中所述轉動構件配置成包括基本平滑的輥、帶肋條的輥、甩刀式切碎機、圓盤耙或者它們的組合。
14.根據權利要求9所述的系統，其中所述轉動構件配置成由動力源驅動轉動。
15.根據權利要求1所述的系統，其中所述農用車輛是能形成模塊的棉花收割機。
16.一種農用車輛，包括: 收割元件，其連接到靠近該農用車輛的前端的第一機具架；以及 殘余物處置系統，其具有布置在第二機具架上的處置組件，所述第二機具架相對于行駛方向位于所述第一機具架之后，其中所述處置組件配置成處置農作物殘余物。
17.根據權利要求16所述的車輛，其中所述處置組件包括豎直轉動構件，該轉動構件配置成圍繞沿著豎直軸線延伸的軸轉動。
18.根據權利要求17所述的車輛，其中所述轉動構件包括基本平滑的輥、帶肋條的輥、甩刀式切碎機、圓盤耙或者它們的組合。
19.根據權利要求17所述的車輛，其中所述轉動構件配置成由動力源驅動轉動。
20.根據權利要求16所述的車輛，其中所述農用車輛是能形成模塊的棉花收割機。
【文檔編號】A01D43/08GK104335760SQ201410382173
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年8月6日 優先權日:2013年8月6日
【發明者】N·C·格羅特魯申恩, L·P·曼根, E·H·普里普克, C·A·福斯特, J·H·波塞里斯 申請人:凱斯紐荷蘭(中國)管理有限公司