用于农业机械的进料辊和进料辊组以及农业收割机的制作方法

1.本发明总体上涉及一种具体开发用于农业机械的新型进料辊，例如用于收获高大茎秆植物的那些农业机械，如甘蔗和甜高粱的情况。此外，本发明涉及设计成安装在农业机械中，更具体地安装在甘蔗和高粱收割机的底盘的前部部分中的进料辊组。
2.本发明还涉及一种新型农业收割机，特别用于收割高大茎秆植物，该收割机结合了由新型进料辊形成的辊组，从而在收割工作中获得更高的生产率。


背景技术：

3.根据现有技术，有多种型号的农业机械和设备旨在提高各种蔬菜作物收割的生产率，例如谷物收割机、饲料作物以及所谓的高大茎秆植物收割机，如甘蔗和高粱的情况。
4.特别是关于这些高大茎秆植物的收割机，众所周知，它们是专门设计和开发的，用于收割这种特定类型的作物，这是因为它们的内在特性需要特定的条件来进行适当的加工，从切割植物到转移至转运装置和/或料车。
5.基本上，本领域技术人员应该理解，这种类型的用于收割和加工高大茎秆植物的农业机械包括底盘，在底盘内部形成加工轨迹，该加工轨迹包括一系列承载辊和削片器，它们负责将甘蔗驱动并切碎成坯料，坯料通过升降器组件转移到转运装置和/或料车。
6.目前已知一些收割机型号，例如在cnh美国有限公司的文献us2014/0174048和cnh工业巴西有限公司的br102015015922-6中公开的那些，其开发用于在机械的前部部分中接纳独立平台，在该平台上安装了常规机械的所有前部组件和机构，例如分线器、倾倒辊和基部切割器盘，而且在某些型号中独立的前部平台可以联接在机械底盘的前部部分处，该底盘也可以是模块化类型的，其中前模块包括进料辊组，负责将收集的物料输送到机械底盘的其它模块，其中物料的加工轨迹通过承载辊继续到达削片辊。
7.本领域公知的是，高大茎秆植物的收割机，尤其是那些设计用于收割多个作物行的收割机，收集的物料体积非常大，需要进料辊高效工作以便能够以合适且安全的方式沿着机械的加工轨迹输送所有物料。然而，根据工作条件以及机械操作者的经验和实践，总是存在物料堆积在进料辊侧端的风险，从而影响机械的工作甚至导致堵塞和阻塞辊，但主要影响产量和收割生产率。
8.可以改进现有技术中已知的收割机模型，以尝试降低在输送收集的物料流的辊上堆积物料的风险，并因此避免可能的堵塞和/或对机械的工作的不利影响，这种堆积可能需要停机进行维护，这在某种程度上最终会影响收割过程的效率和生产率。
9.因此，除了即使在今天也证明是可用的，值得注意的是，现有技术中可用的已知进料辊缺乏实用和功能性的解决方案，该解决方案消除或最低限度地减少了对农业机械的过早维护的需要，并且更特别的是，能够协助形成和输送收集的物料流。因此，除了别的之外，可以说这些是开发本发明所寻求的目的和解决方案。


技术实现要素：

10.因此，根据上述内容，本发明的目的是提供一种新型进料辊，用于农业机械，尤其是用于固定在高达茎秆植物收割机上的独立前平台中，这种进料辊辊的设计和开发是为了针对现有技术中已知的进料辊所公开的问题、限制和缺点获得实用且功能性的解决方案。
11.更具体地，本发明的目的之一是提供一种新型进料辊，其包括能够防止收集的物料堆积在辊侧端的技术、结构和功能特性，但主要是能够辅助在高大茎秆植物的收割机中沿着加工轨迹收集的物料流的形成、引导和输送，从而提供更好的工作条件并设法提高收割的生产率。
12.本发明的另一个目的是提供进料辊组，其被开发用于安装在机械底盘中形成的加工轨迹的初始部分中，从而以更高效的方式提供高大茎秆植物的收割和加工。
13.本发明的又一目的是提供一种农业收割机，特别是用于收割高大茎秆蔬菜作物，例如甘蔗和高粱，其布置成使用上述进料辊。
14.因此，为了实现以上概括的技术和功能效果，除了别的之外，本发明涉及安装在农业设备中的新型进料辊，该进料辊基本上由中心本体形成，该中心本体具有在该中心本体上沿纵向延伸的翅片，所述翅片沿径向间隔开并相对于纵向轴线(y)向外伸出。所述中心本体的端部包括布置成可旋转地保持进料辊的支撑基部，所述支撑基部中的至少一个具有锥形形式，包括集中芯轴，该集中芯轴布置成将收集的物料朝向中心本体引导并且至少部分地包含所述支撑基部。
15.根据本发明的一个实施例，锥形的所述支撑基部和集中芯轴设置在进料辊的中心本体的外侧上。
16.可选地，根据本发明的进料辊的另一个实施例，所述集中芯轴可以至少部分地在辊的中心本体上延伸。此外，该集中芯轴可以是分段的，使得每个区段设置在两个翅片之间。
17.另外，根据本发明的另一个可能的实施例，所述集中芯轴可以借助相应的连接元件联接并紧固到所述翅片上，该连接元件为例如设置在翅片上的槽，槽可以对应于设置在集中芯轴的区段的边缘上的突起，并且这些槽可以并排按顺序布置。
18.在本发明的另一实施例中，设置在进料辊的中心本体的两个端部处的支撑基部呈锥形布置结构，并进一步具有集中芯轴。
19.此外，根据本发明的另一实施例，进料辊的中心本体可以包括借助于圆柱形外壳的封闭布置结构，所述翅片从圆柱形外壳突出。
20.此外，本发明还涉及布置成用于农业机械的进料辊组，所述组由安装在机械的基部切割器组下游的一系列进料辊形成，这些进料辊中的至少一个是如上面所评论的那样布置和安装的所述进料辊。
21.根据本发明的进料辊组的可能的实施例，当农业机械的底盘例如是模块化类型的底盘时，进料辊组可以安装在底盘的前模块的结构本体上，或者当该底盘为整体式类型的底盘时，进料辊组可以安装在底盘的入口处。
22.另外，根据本发明的另一实施例，该进料辊组由一系列辊子构成，其所述集中芯轴的自由端部沿纵向对准并且与沿着机械的底盘收集的物料的加工轨迹的侧端部重合。
23.此外，根据另一个可能的实施例，进料辊的所述集中芯轴的自由端部之间的距离
等于沿着底盘收集的物料的加工轨迹的长度。
24.根据本发明的特定实施例，所述进料辊组的布置结构初始由以下形成：与上承载辊重叠的至少一个提升辊，接着是与另一个上承载辊重叠的单向类型的进料辊，以及至少一个在下且至少一个在上的双向类型的进料辊的子组。更具体地，根据本发明的另一实施例，所述单向类型的进料辊的仅仅一个端部由为锥形形状且设有集中芯轴的支撑基部形成，而双向类型的进料辊的两个端部均安装有为锥形形状且设有集中芯轴的支撑基部，所述集中芯轴的自由端部可以沿纵向对准。
25.最后，同样如上所述，本发明还涉及农业收割机，其具体用于收割高大茎秆植物，所述农业收割机由底盘形成并且布置成接纳由一系列进料辊形成的进料辊组，该农业收割机的所述进料辊中的至少一个如上限定的特征进行布置。根据本发明的农业收割机特别用于收割甘蔗和/或甜高粱。
附图说明
26.参考附图，本领域技术人员通过以下仅作为示例而非限制性地提供的本发明的实施例的详细说明，将更好地理解本发明的特征、优点和技术效果，其中：
27.图1a是甘蔗和高粱收割机的示意性侧视图，例如现有技术中已知的那些收割机；
28.图1b也是与平台相关联的收割机的内部元件的示意性局部侧视图，表示通过加工轨迹的物料流动；
29.图2a是甘蔗和/或高粱收割机的前部部分的侧视图；
30.图2b是收割机的底盘的前模块的侧视图，其具有联接用于收割甘蔗和/或高粱的独立前平台，如图2a的细节a所示；
31.图3a和3b示出了根据本发明实施例的进料辊的透视图；
32.图4示出了根据本发明的进料辊的另一个实施例的透视图；以及
33.图5示出了根据本发明的另一实施例的进料辊的透视图；
34.图6示出了根据本发明的收割机的底盘的前模块，没有任何侧面保护板，以便于看到进料辊组；
35.图7示出了图6所示的收割机的底盘的前模块的仰视图。
具体实施方式
36.现在将参考附图，针对特定实施例描述本发明。所述示意图及其尺寸和/或比例可能不符合实际情况，因为它们旨在以教学方式描述本发明。此外，为了下面阐述的描述更清楚和简洁，可能已经省略了某些已知和常见的构造细节。所使用的附图标记在整个附图中重复以标识相同或相似的部件。任何使用的术语，如“上”、“下”、“前”、“后”、“右”、“左”等及其变体都应根据图1a中提供的指导进行解释。
37.本文使用的术语，例如收割机、收割器、收割机械及其变体，用于模糊性地表示旨在收割蔬菜作物的农业机械，在本说明书中，用于收割高大茎秆植物，例如甘蔗、能源甘蔗、高粱等。
38.现在参考附图，图1a示出了根据现有技术中已知的方面的农业机械10的实施例的侧视图。如图所示，机械10布置为甘蔗收割机。然而，在其它实施例中，该机械10可以对应于
现有技术中已知的任何合适型号的农业收割机。
39.进一步关于图1，机械10包括底盘12、一对前轮14、一对后轮16和操作者舱室18。机械10还可以包括触及能量源(例如，安装在底盘12上的马达)，其通过传动装置(未示出)为一对或两对车轮14、16提供动力。替代地，机械10可以是以带驱动的收割机，因此可以包括由马达机构驱动的带，来代替所示的轮14、16。马达机构还可以驱动液压流体泵(未示出)，该液压流体泵布置成产生加压液压流体，以驱动机械10的各种液压部件，包括轮或带。
40.此外，机械10可以包括用于在甘蔗从种植园20收集时切割、加工、清理和卸载甘蔗的各种部件。例如，机械10可以包括位于其前端的末端切割组22，用于在机械10向前运动时截取甘蔗，如图1a中的箭头“x”所示。如图所示，末端切割组22可以包括收集盘24和切割盘26。收集盘24可以布置为收集甘蔗茎秆，使得切割盘26可用于切割每根茎秆的末端。通常，末端切割器22的高度可根据操作者的需要通过液压地升高和降低的一对臂28来调节。
41.此外，收割机10可以包括从田地20向上和向后延伸的分线器30。通常，分线器30可以包括两个螺旋进料辊32，也称为“棒棒糖式结构”。每个进料辊32可以包括接地靴34，因为其下端部帮助分线器30分离甘蔗茎秆以进行收割。此外，如图1所示，收割机10可以包括位于前轮14附近的倾倒辊36和位于倾倒辊36后面的具有突起的辊38。当倾倒辊36转动时，收集的甘蔗茎秆被倾倒，而分线器30将茎秆从作物田地20朝向机械10的内部收集。此外，如图1a所示，具有突起的辊38可以包括多个间歇安装的翅片40，其有助于迫使甘蔗茎秆向下。当在收割过程中转动辊38时，被倾倒辊36倾倒的甘蔗茎秆被分类，随后，随着机械10相对于田地20继续向前移动，甘蔗茎秆被辊38倾倒。
42.进一步参考图1a，机械10还可以包括位于辊38后面的基部切割器组42。如通常理解的，基部切割器组42可以包括刀片(未示出)，以在收集甘蔗时切割甘蔗茎秆。位于组42周边的刀片可由机械的液压系统驱动的液压马达(未示出)转动。此外，在各种实施例中，当甘蔗被辊38倾倒时，刀片可以向下成角度以切割甘蔗的基部。
43.此外，如图1a所示，机械10可以包括位于基部切割器组42下游的一个或多个承载辊的组44，以沿着加工轨迹移动从基部切割器组42切割的甘蔗茎秆。如图1所示，该承载辊组44可以包括多个下辊46和多个上辊48。当甘蔗被传送通过承载辊组44时，残留物(例如，卵石、泥土和/或类似物)也可以被传送或通过下辊46落到田地20上。
44.此外，如在图1a中能够看到的，机械10可以包括位于该承载辊组44的下游端处的削片组50(例如，邻近最后面的下承载辊和上承载辊46、48)。通常，削片组50可用于将手机的甘蔗茎秆切割或切碎成更小块或“碎片”51，例如，其尺寸可以测量为15.24厘米(六(6)英寸)，也称为坯料或毛条。然后可以将碎片51推向机械10的升降器组件52以收集在外部接收器或存储装置(未示出)中，例如转运装置和料车。
45.如通常理解的，从甘蔗51的碎片中分选出来的残留物53的块(例如，灰尘、污垢、树叶等)可以通过初级提取器54从机械10排出，初级提取器通过削片组50定位并且取向成将残留物53引出机械10。此外，风扇56可安装在初级提取器54上，以产生抽吸力或足够的真空以捕获残留物53并迫使这些残留物53通过初级提取器54。然后，残留物53通过初级提取器54的出口通常在与机械10相反的方向上向外引导。然后，比由提取器54排出的残留物53重的分选的碎片51可以落到升降器组件52上。
46.根据本说明书，升降器组件52应被解释为通常包括升降器壳体结构58和在所述升
降器壳体结构58内在下近侧端部62和上远侧端部64之间延伸的升降器60。下近侧端部62固定到机械10上，上远侧端部64具有开口82，用于排出收集的物料。
47.在附加或替代实施例中，升降器60可以包括链条或传送带66以及在链条66中以均匀方式联接或间隔开的多个桨叶或板条(taliscas)68。板条68可以布置成在甘蔗的碎片51被提升到升降器60的上部部分70时将碎片51固定在升降器60中。此外，升降器60可以包括分别围绕近侧端部62和远侧端部64定位的下齿轮72和上齿轮74。如图1a所示，升降器马达76可以联接到齿轮之一(例如，上齿轮74)以驱动链条66，从而允许链条66和板条68在升降器60的近侧端部和远侧端部62、64之间以环形循环行进。。
48.另外，从甘蔗的碎片51中分选的残留物53的块(例如，灰尘、污垢、树叶等)可以通过联接到升降器壳体结构58的后端的次级提取器78从机械10排出。如图1a所示，次级提取器78可以以与升降器60的远侧端部64相邻的方式定位并且可以取向成将残留物53引导到机械10的外部。此外，风扇80可安装在次级提取器78上，以产生抽吸力或足够的真空以提取残留物53并迫使这些残留物53通过次级提取器78。然后，比通过提取器78排出的残留物53重的分选的碎片51可以从升降器60的远侧端部64下落。通常，碎片51可以通过升降器组件52的排放开口82落入外部存储装置(未示出)中，例如汽车、转运装置、料车等。
49.在操作期间，机械10被驱动穿过整个作物田地20以收割甘蔗或任何其它高大茎秆植物。一旦通过臂28调节(如果使用)末端切割器22的高度，末端切割器组22中的收集盘24就可以起作用以在机械10行进穿过田地20时收集甘蔗末端，同时切割盘26切割甘蔗茎秆的叶尖以沿机械10的两侧倾倒它们。当茎杆进入分线器30时，靴34可以以固定或可调节的方式安排操作的长度以确定进入机械10的嘴部的甘蔗的量。然后，棒棒糖式结构32在机械的入口处收集茎秆，以允许倾倒辊36与具有突起的辊38的动作一起使茎秆向下弯曲。一旦茎秆以如图1a所示的角度定位，基部切割器组42就可以切割田地20的茎秆的基部。然后将切下的茎杆引导到承载辊组44。
50.切割的甘蔗茎秆由压紧茎秆和收割物的承载辊46、48向后传送。在承载辊组44的下游端，削片组50将压实的甘蔗茎秆切割或切碎成小块或碎片51。然后，使用风扇56产生的抽吸，通过初级提取器54提取从甘蔗的碎片51中分选出来的被输送的残留物53(例如，灰尘、污垢、树叶等)。然后，分选/清洗过的碎片51落到升降器组件52上并通过升降器60从其近侧端部62向上行进到远侧端部64。在正常操作期间，由于碎片51到达升降器60的远侧端部64，因此碎片51通过排出开口82落到外部存储装置。类似于初级提取器54，残留物在提取器风扇80的帮助下通过次级提取器78被从机械10吹出。
51.如上所述的收割机10可以是例如现有技术中已知的机械，例如由cnh工业公司生产并以case ih商标商业化的甘蔗收割机，其还可以适于包括并接纳用于收获甘蔗和高粱的独立前平台，如图1b、2a和2b示意性地所示。
52.参考图1b、2a和2b，可以注意到所述独立前平台(p1)例如联接在机械10的底盘12的前模块(p2)的入口端部处。独立前平台(p1)基本上由这样的结构形成，在该结构上安装有由“棒棒糖式结构”32的组形成的分线器30，每个分线器包括其接地靴34、倾倒辊36、具有突起的辊38和基部切割器组42。例如，底盘12的前模块(p2)一方面布置成包裹在收割机10的底盘12的中间模块中，另一方面包括入口10a，机械10的加工轨迹开始于该入口。底盘12的前模块(p2)通常提供承载辊组44，该承载辊组由一系列的下辊46和上辊48形成，并且负
责朝向削片辊50拖动和引导收集的物料，以便切割成坯料51，该坯料通过初级提取器54的风扇56的操作从较轻的残留物53中分选出来。然后，坯料51在被卸载到例如料车或转运装置中之前输送到升降器组件52和次级提取器78。
53.现在具体参考图2a和2b，可以注意到底盘12的前模块(p2)可以包括结构本体100，辊组101安装在该结构本体中，在这种情况下，其可以被称为进料辊。该辊组101由一系列进料辊102形成，这些辊被设计和布置成改善和促进在由基部切割器组42的刀片切割后不久收集物料的工作，并且进一步以沿着加工轨迹的定向方式，即从底盘12的前模块(p2)的入口10a到机械10的削片辊50，输送收集到的物料。
54.因此，基于以上阐述，现在参考图3a、3b、4和5，注意到根据本发明的所述进料辊102由中心本体103形成，该中心本体设有翅片104，这些翅片沿径向间隔开以帮助输送收集的物料，这些翅片沿纵向延伸并相对于纵向旋转轴线(y)向外突出。所述中心本体103的端部包括支撑基部105，该支撑基部布置成与结构本体100上的动作机构结合而旋转地保持所述进料辊102，所述支撑基部105中的至少一个为锥形并且包括集中芯轴106，该集中芯轴至少部分地包含所述支撑基部105并且布置成将收集的物料朝向中心本体103引导。
55.根据本发明的具体实施例，如图3a和3b所示，带有集中芯轴106的所述锥形支撑基部105位于中心本体103的外侧端部上，以便定位在收集的物料流的侧端部处。这种模式的进料辊102设置为是单向的，并且可以具体应用在底盘12的前模块(p2)的结构本体100的入口处，这主要是当使用平台收割多行作物时，使用收割多行作物的平台最终会加工大量的物料，因此需要沿着底盘12上的加工轨迹更加谨慎地引导和分配物料。
56.根据进料辊102的可能的实施例，根据本发明，所述集中芯轴106可以至少部分地在中心本体103上延伸。在这种情况下，所述集中芯轴106可以的分段的，使得每个区段106a设置在两个翅片104之间。
57.另外，根据本发明的一个实施例，所述集中芯轴106可以借助相应的连接元件联接并紧固到所述翅片104上，该连接元件为例如设置在所述翅片104上的槽104a，该槽对应于设置在集中芯轴106的区段106a的边缘上的突起106b。此外，可以在所述翅片104上布置并排地设置的一系列槽104a，从而在安装进料辊102时能够选择芯轴106的间距。
58.在根据本发明的其它实施例的另一种模式的进料辊102中，如图4和图5所示，设置在中心本体103的两个端部处的支撑基部105布置成锥形形状，并且也设有集中芯轴106。在这些情况下，如本领域技术人员应当理解的，进料辊102可以安装在底盘12的前模块(p2)的结构本体100的上部部分上，这是考虑到这种布置的目的是为了防止收集的物料的初始体积进入机械10，其趋向于更大且更集中在底盘12的前模块中，堆积在进料辊102的侧端部处。
59.可选地，根据本发明并且在图5的图示中更好地示出的另一模式的进料辊102，所述中心本体103可以通过圆柱形外壳107而封闭，所述翅片104从所述圆柱形外壳突出。这种模式的进料辊102可以有利地应用于结构100的后部部分中，记住其布置提供了更均匀和合适的物料流输送，该物料流已经在一定程度上更好地沿加工轨迹的长度分布。
60.例如，如图6中更好地示出的，进料辊组101可以由进料辊102的组合组成，这些进料辊呈现图3a、3b、4和5中表示的不同布置结构，并且在当机械10的底盘12是模块化类型的底盘时可以安装在结构本体100上，或者当底盘是非模块化类型的底盘时可以正好安装在
底盘12中。辊安装在关键位置处以改进和促进在植物以及被基部切割器组42切割之后收集物料的工作，并因此沿着物料的加工轨迹以更高效的方式输送收集的物料。
61.现在参考图6和图7，本发明还涉及进料辊组101，其安装在结构本体100上，并且由如上所述的一系列进料辊102形成，进料辊102的芯轴106的自由端部106c沿纵向对准(如虚线-l1和l2所示)，并与沿底盘12收集的物料的加工轨迹的侧端部重合。
62.根据本发明的具体实施例，进料辊102的芯轴106的自由端部106c之间的距离(d)大致等于沿底盘12收集的物料的加工轨迹的长度。
63.另外，根据本发明的另一个更具体的实施例，进料辊组101包括的布置结构初始由以下形成：与上承载辊48重叠的至少一个提升辊108，接着是与另一个上承载辊48重叠的单向类型的进料辊102，最后设置了至少一个在下且至少一个在上的双向类型的进料辊102，并且单向进料辊102的仅仅一个端部由锥形支撑基部105形成并设有集中芯轴106，而双向类型的进料辊102的两个端部均安装有锥形支撑基部105并设有集中芯轴106，其中所述集中芯轴106的自由端部106c沿纵向对准。
64.仍然参考图6，可以看到，下进料辊102中的至少一个是开放式的，即没有圆柱形外壳107，这是因为具有较大翅片104的这种布置结构在拖动刚刚切割的物料的工作中证明是更有利的，并且仍然靠近地面并处于更集中的形式。上进料辊和后进料辊102可以是封闭式的，并且包括所述外壳107，其中翅片104位于下方，并设法以更平滑的形式输送物料，以提供对收集和加工的物料具有较少攻击性和风险的分布。在逻辑上，如本领域技术人员将理解的，这些布置结构可根据制造商的关注点以及设计项目和机械模式而变化。
65.此外，根据本发明的进料辊组101的另一实施例，在机械10的底盘12上的基部切割器组42的下游设置有一系列进料辊102，并且所述进料辊102中的至少一个根据如上限定的进料辊的实施例之一进行布置和安装。
66.此外，如上所述，本发明还涉及包括底盘12的高达茎秆植物的农业收割机10，底盘布置成接纳由一系列进料辊102形成的进料辊组101，这些进料辊中的至少一个根据以上限定的本发明的特征进行布置，使得中心本体103的端部的支撑基部105之一是锥形的并且包括集中芯轴106。
67.根据本发明的可能实施例，所述农业收割机被设计和开发用于收割甘蔗和/或甜高粱。
68.值得一提的是，虽然附图和上面的描述中提到了由模块化类型的底盘构成的机械模式，并且该进料辊组安装在前模块上，但作为本领域技术人员可以理解的是，该进料辊组可以很容易地适应和安装在传统机械的底盘的入口处，并且是整体制造的，例如，代替辊组44的第一下承载辊46和上承载辊48。
69.最后，鉴于以上阐述，值得强调的是，本说明书的目的仅在于根据本发明的目的呈现和限定进料辊、进料辊组和农业收割机的示例性实施例。因此，如本领域技术人员将正确理解的，在不偏离所附权利要求限定的保护范围的情况下，等效元件和细节的各种修改和组合是可能的。