窄行棉花收穫機械的製作方法
2023-05-24 10:56:16
專利名稱：窄行棉花收穫機械的製作方法
技術領域：
本發明總體涉及棉花收穫機械，具體涉及一種用於收穫窄行種植棉花的植行作業組件結構。
用於採摘棉花的棉花收穫機械一般包括一個帶有垂直摘錠滾筒和脫棉柱的植行收穫組件，用於從進入支承殼體植行接收區內的植株上採摘一行棉花。該殼體相對較大，並且安裝有多個為實現採摘和脫棉功能所必需的從動元件。由於這些元件需要一定的空間，所以要提供能夠收穫相鄰棉株植行行距為15英寸(38cm)或更小的棉行而不傷害棉株和丟失棉花的採棉機植行作業組件一直是一個懸而未決的問題。例如共同受讓的美國專利No．4，821，497所示的摘棉組件，將摘棉滾筒一前一後地支承在植行一側，或者如美國專利No．4，538，403所示的套裝植行收穫組件，這些作業組件為某些窄行間距的植行提供了植行收穫能力，但這不足以適應具有15英寸或更小行間距的植行。隨著行間距的減小和每個植行作業組件周圍區域的減小，進入植行作業組件上的作業區以及提供適當棉花入口和傳送結構就變得更加困難了。
現有棉花收穫機械存在的另一個問題是在棉花產量低的條件下，不能充分利用植行作業組件的生產能力。在棉花產量低的情況下，植行作業組件常常只用其最大工作能力的很小一部分來進行工作。
因此，本發明的一個目的是提供一種改進的棉花收穫機械的植行作業組件結構，該結構能克服上述大部分或全部的問題。本發明的另一個目的是提供一種結構，該結構能靈便地從窄行棉株的相鄰植行或區域收穫棉花。本發明的另一個目的是提供這樣一種植行作業組件結構，該結構能在棉花產量低的條件下提高植行作業組件的利用率。本發明還有一個目的是提供這樣一種結構，該結構重量輕、相當便宜且易於針對不同種植間距進行調節，並且易於進行保養、清理和維修。
本發明另一個目的是提供一種改良過的棉花收穫機械的植行作業組件結構，其中植行作業組件能夠收穫多於一行的棉花。本發明的另一個目的是提供這樣的結構，該結構能收穫間隔在15英寸或更小的相鄰兩行棉花。本發明的另一個目的是提供這樣的收穫機械，該收穫機械可以進行調節以適應不同行距，並且該收穫機械帶有一個附件，當從相鄰棉株上收穫相鄰棉花而不需要該附件時，該附件就能很容易地移到存放位置。本發明的另一個目的是使這種附件還能隨地表變化而垂直移動。
本發明的再一個目的是提供一種用於摘棉機植行作業組件結構的附件，在不增加植行作業組件數量的條件下，使摘棉機的植行生產能力比通常情況下的生產能力提高一倍。本發明的另一個目的是提供這樣一種附件，該附件相對便宜、重量輕、並且只要對傳統植行組件結構進行極小的改變，就能夠很容易地把種附件安裝在傳統植行作業組件結構上。本發明的另一個目的是提供這樣一種附件，該附件可很容易針對不同種植間距進行調節，並可方便地移動，以便進行存放或者進入植行作業組件作業入口。
本發明還有一個目的是提供一種改良的棉花收穫機械。它增加了植行生產能力，但比每植行各自都有植行作業組件的收穫機械便宜很多。本發明的另一個目的是提供這樣一種結構，該結構至少比最早使用的植行生產能力相等的收穫機械更輕便更緊湊，並且能夠收穫行距為15英寸(38cm)或更小的相鄰植行的棉花。本發明的一個目的是提供這樣一種收穫機械，這種收穫機械帶有容易調節的植行作業組件結構，以便適應不同行間距，並可方便地進入該結構的作業區域。本發明的另一個目的是提供一種收穫機械，這種收穫機械用於棉花入口和輸送結構的空間是最大的。
一種棉花收穫機械，具有多個位於植行作業組件支架上可調節間距的植行收穫作業組件。每個組件具有一個限定了植行接收區的框架型殼體，植行接收區具有傳統摘脫棉和入口結構，用於從進入該接收區的一行棉株上取下棉鈴並將棉花傳送到一個棉箱。作物切割和收集結構在收穫作業組件殼體的前端以樞軸的形式連接到靠近植行接收區支架上，該切割和收集結構帶有一把切刀，以便將與進入植行接收區植行相偏離的棉株的下部切斷。傳送裝置有一對帶夾持裝置的對置傳送帶，該夾持裝置抓住棉株莖杆的下部，並且將切下的棉株以大體上直立的狀態移入接收區內站立的植行中。隨著傳送裝置在植行的一側移動切下的棉株，切下的棉株與在殼體前面的站立植行交纏。帶有交纏棉株的站立植行進入植行接收區，於是採摘滾筒能把棉花從站立植行和切下的棉株上取下。對置的傳送帶表面加強了對切下棉株的夾持和傳送，並且，在切刀之上可添加旋轉刷體，用來協助收集、夾持處於直立位置的棉株，以便於切割。切刀最好包括一個帶刃的圓盤和一個交錯的輔助鋸齒圓盤，以便能夠在夾持部位之下有效地切割棉株。對置的傳送帶促進了對棉株的有效切割並減少根系的拉出以及由此引起的種種問題。並且，可以在切刀和傳送帶上方添加旋轉刷體元件，以便在棉株進入作物切割和收集結構的切割區域時增加額外的支承和引導。
作物切割和收集結構最好位於植行接收區內，與一前一後排列的摘錠滾筒處於相同一側，這樣能有效利用支承著滾筒的殼體區域前面的空間，有利於收穫那些與進入植行接收區棉株的橫向間隔相對較小的棉株。樞軸形式的連接允許根據特定的種植距離把切割和收集結構調整到理想的橫向位置，這種種植距離可以小到15英寸或更小，並且這種種植距離也可增加，以便收穫距一植行30英寸或更大間距的棉花。為了方便地進入殼體之中及殼體附近的區域，包括進入植行作業組件入口結構，這種切割和收集結構也可以被拆除。因此，在不大量增加棉花收穫機械成本的條件下，甚至在行距為30英寸左右的田中，由於窄行距和植行作業組件生產能力的利用率提高，從而能夠實現生產力的提高。樞軸形式的連接也可以使切割和收集結構垂直調節或相對於植行作業組件浮動，以便更好地進行高度控制。
對本領域普通的技術人中來說，在閱讀了下面附圖詳細說明後，本發明的這些和另一些目的、特點和優點是很明顯的。
圖1是把作物切割和收集結構安裝在側向間隔開的植行作業組件上的棉花收穫機械的前視圖；圖2是作物收集和切割結構的透視圖，局部剖切用於更好地顯示這種結構的細節；圖3是四植行棉花收穫機械前部頂視圖，該收穫機械帶有由植行作業組件支承著的作物切割和收集結構，用於收穫間隔相等的窄行種植棉花。
參見附
圖1，該圖表示一個棉花收穫機械10，該機械帶有一個在棉田中向前移動時由輪子16支承的主架12。由連接到主架12前端的、可垂直移動的植行作業組件支架22支承多個可橫向調節的植行作業組件20。每個植行作業組件20包括一個可對準收穫的一行棉株的主植行接收區30。棉株收集器32在植行接收區30的一側上向前伸出。如圖3所示，每個植行作業組件20包括一前一後安排在植行接收區30一側(與作物收集器32對置的一側)的前摘錠滾筒34和後摘錠滾筒36，摘錠滾筒上有伸出的摘錠38，可以把棉鈴從棉株上取下。相應的前脫棉柱44和後脫棉柱46從滾筒34和36的摘錠上把棉花脫下，並將棉花導入由50表示的入口結構。傳統的氣力系統(未示出)迫使棉花從該入口結構50通過導管54，進入棉箱56，棉箱56被支承在主架12上。如
圖1所示，六個植行作業組件20由支架22支承，不過以下所述的系統在使用中可以帶有任何數目的作業組件。
為了提高收穫能力同時不增加植行作業組件20的數目，並能夠收穫窄間距棉株，棉株切割和運送結構60被連接到植行作業組件20的植行接收區30的前部，與一前一後排列的滾筒34和36在同一側。直立著的棉株進入該區域30內。當站立的植株進入區域30時，該結構60切割與進入植行接收區30的植行相偏離的棉株，並在植行作業組件20的前端以直立狀態把切下的棉株移入站立著的棉株中。然後，一前一後排列的滾筒34和36從站立著的棉株和切下的棉株上取下棉鈴。
每個結構60包括一個樞軸部件62(參見圖2和3)，該部件連接到植行作業組件20的支架上，鄰近植行接收區30，且位於一前一後排列的滾筒34和36的前方。結構架座66被連接到樞軸部件62上，繞直立軸線70相對於植行接收區30向裡或向外轉動。該架座66也繞著基本水平的軸線72轉動，以提升或降低架座66的前端來調整結構60的作業高度，並允許該結構向上繞樞軸轉動，以便更好地進入植行作業組件20。
架座66包括一個後端，該後端上有在橫向分開的樞軸連接件74和76，連接件74和76被連接到限定了軸線72的樞軸杆78上。樞軸杆78被連接到託架82上，以便繞軸線70擺動。斜連杆84以樞軸形式連接到植行作業組件殼體20上的後託架86、以及樞軸杆78外端處，可調節地固定該軸，以防止其繞軸線70轉動。連杆84上有多個用於改變結構60角度位置的孔88。斜支承件90(參見圖2)有一個上後端，該上後端在92處與植行作業組件20前上部連接。該支承件90向下且向前延伸，在96處連接到樞軸杆78之前的架座66上。支承件90最好是一個可調長度的零件，例如液壓缸或類似的零件，以便可選擇地保持架座66相對於植行作業組件20的固定關係，或者提供架座66前端相對作業組件20的浮動和／或垂直調節。零件90也允許架座66被提升，以便進入作業組件20中。
在架座66的前端以樞軸形式支承著一對棉株收集器102，該收集器102確定了一個棉株接收區103，該接收區在接收區30中偏置於植行作業組件20的滾筒一側。前後延伸著的連接件106從架座66下方的收集器102處向後延伸到一個扇形板或類似的角度調節結構110處，當繞軸線70調節架座66的角度位置時，該扇形板或類似的角度調節結構110將收集器調節到對準前後方向(見圖3)的位置。
帶有刀刃的交錯著的第一和第二切割圓盤114和115在接收區103的對置的兩側，繞垂直軸轉動。圓盤115開有齒以幫助切割對準並進入接收區103的棉株。圓盤114、115安裝在垂直軸120和121(圖2和3)的下端，該兩個垂直軸安裝在架座66的前端。第一和第二相反旋轉的餵入皮帶124和125繞著圓柱形滾筒130被牽引，而圓柱形滾筒130與軸120固定並且隨其一同轉動，以便夾持並向後及向植行接收區域30內輸送切割的棉株。如圖所示，在傳送帶134和135之上，分別將交錯著的圓筒形刷體134和135連接到的軸120和121的上端。當圓盤114和115在靠近地平面切割棉株時，在相反旋轉的傳送帶之間推送著棉株，並幫助垂直地夾持棉株。
如圖2所示，切割圓盤114和115、傳送帶124和125以及刷體134和135均由連接在後驅動滾筒154和155上的液壓馬達144、145提供驅動，後驅動滾筒在靠近植行接收區30進入殼體20的入口處接受並驅動傳送帶124和125。一個傳統的液壓系統(沒有顯示出)驅動著馬達144和145，使其以基本相同的速度驅動傳送帶124和125，該液壓系統包括通過一個控制閥和一根軟管158連接的、收穫機10上的壓力液壓流體源。傳送帶124、125又轉而驅動位於前面的割刀114、115以及刷體134、135。也可以採用其它傳統的驅動系統，包括由連接切刀和驅動滾筒的鏈進行驅動。所示的傳送帶上帶有半圓形的凸起125a，該凸起有助於夾持並把握住靠近地面棉株的下部。從棉株偏離第一植行的地方到接收第一植行的植行作業組件殼體20的開口處，傳送帶124和125連續地延伸。一個縮短的收集器162從安裝植行作業組件20一側向前延伸到傳送帶125的尾部，以便在進入植行作業組件之前，幫助引導被切斷的棉株並扶直未切割的棉株植行。
如圖3所示，帶有四個植行作業組件20的收穫機有用於收穫橫向間隔為x的植行的植行接收區30，這種收穫機適應於收穫八行間隔為x／2的植行。
圖1顯示了一個十二植行的收穫機。切割和傳送結構60的棉株接收區103對準區域30之間的植行。調整各扇形板110使棉株收集器102對準前後方向。當操作者驅動收穫機械10在田地上向前運動時，經過收集器102之間的棉株的下部被旋轉圓盤114、115切斷，同時刷體134、135幫助把持棉株的上部，並且將棉株導向運動的傳送帶124、125之間。該傳送帶將切斷的棉株把持在直立的位置，並且將其導入進入相應植行接收區30內的站立植行中。收集器32和162引導站立植行以及與其交纏在一起的切斷棉株一起進入植行作業組件20，以便從棉株上摘下棉花。
最好將傳統的植行作業組件高度調節結構(沒有顯示出)連接到植行作業組件20上，以便保持作業組件20和結構60距地平面有一個適當的距離，從而使作物收穫效率達到最大，同時避免與地面的過度接觸。為了提高靈活性，如果支承件90帶有一個用於相對於相應植行作業組件20獨立地進行垂直調節的液壓缸或類似的動力源結構(參見
圖1的90a)，就可以為使用中的結構60提供單獨的高度控制調節。通過提供一個滑板(圖2的60a)或其它如架座66上車輪那樣的接地裝置，並為支承件90提供伸縮動作或為控制液壓缸提供一個浮動位置，就可以使結構隨地形仿形。區域103要對準與進入植行接收區30的植行相偏離的棉株，特別是當偏離棉株相對於植行的間隔更零散地分布時尤其如此，這就需要結構60能夠在行進中自動進行橫向位置的調節。為此可將連接件84用液壓缸或其它類似動力源(參見圖3中的84a)的結構替代，並將其連接到一個鄰近植行接收區103的植行尋找器上。參考標題為「車輛操縱控制系統」的美國專利No．5，307，611可見到一個植行尋找器的例子。為了將如
圖1所示的十二植行收穫機轉變成為傳統的六植行收穫機，以及將如圖3所示的八植行收穫機轉變成為傳統的四植行收穫機，可使結構60向上繞樞軸運動到一個直立的存放位置。帶有連接到結構60上的軟管的獨立液壓系統為上述的高度或間隔調節以及存放性能提供了必要的靈活性。
很明顯可以有多種變形而不脫離本發明從屬權利要求所限定的範圍。
權利要求
1．一種棉花收穫機械的植行作業組件，適用於以行種植的棉田上向前移動，其特徵在於包括一個具有前後延伸的植行接收區的植行作業組件殼體，該植行接收區用於接收一個第一植行棉株。由該殼體攜帶的、鄰近該植行接收區的收穫結構，用於從該第一植行棉株上取下棉花；以及連接到該植行作業組件殼體上並由此向外延伸的棉株傳送結構，包括一個棉株切割裝置和一個傳送裝置，該棉株切割裝置用於切割偏離第一植行的棉株，該傳送裝置在植行接收區前端把切下的棉株移進第一植行中。
2．根據權利要求1所述的植行作業組件，其中所述棉株傳送結構相對該殼體可橫向調節，以適應第一和第二行棉株之間的不同間距。
3．根據權利要求1所述的植行作業組件，其中棉株傳送結構包括一個切刀和一個環形傳送帶元件，該切刀適於在接近地平面的地方切割棉株，該環形傳送帶元件適於約束切下棉株的下部分，並將該切下的棉株以直立狀態向接收區的前端移動。
4．根據權利要求1所述的植行作業組件，其中所述棉株傳送結構包括一個以樞軸的形式連接到該殼體上的支架。
5．根據權利要求4所述的植行作業組件，其中該支架可繞垂直軸線轉動，以便適用於該第一和第二植行之間的不同間距。
6．根據權利要求4所述的植行作業組件，其中支架可繞一個具有一個基本水平組件的軸轉動，支架相對殼體可獨立調節，以便為支架提供地形仿形能力，並能夠進入殼體的上方和附近的區域。
7．根據權利要求4所述的植行作業組件，其中殼體包括一個鄰近植行接收區前端的樞軸區，並且，支架由該樞軸支承；傳送結構還包括抓住偏離第一植行的棉株下部的第一和第二傳送帶。
8．根據權利要求1所述的植行作業組件，其中包括一個從鄰近植行接收區一側的殼體向前延伸著的莖杆提升器，其中棉株傳送結構在其所說的一側上由殼體支承，並且，該棉株傳送結構還包括抓住棉株下部的對置傳送帶。
9．根據權利要求3所述的植行作業組件，其中環狀傳送帶元件包括一個帶有多個突起的傳送帶，以便對靠近地面的棉株的下部進行支承，該傳送帶從偏離第一植行的棉株所在處延伸到第一植行。
10．根據權利要求1所述的植行作業組件，其中傳送裝置包括一個帶有突起的傳送帶結構，該突起可抓住靠近地面切下的棉株。
11．一種收穫直立棉株的方法，該方法包括支承一個植行收穫作業組件，該組件帶有一個位於可移動支架上的植行接收開口；在植行接收開口一側連接一個收集元件，並且使該收集元件從收穫作業組件處前後延伸；使植行收穫作業組件向前移動通過棉花，這樣第一植行的棉株進入植行接收區，以便由作業組件進行收穫；切斷靠近第一棉株植行的棉株；驅動收集元件，當第一棉株植行進入植行接收區時，將切斷的棉株移入第一棉株植行中。
12．根據權利要求11所述的方法，其中連接的步驟包括將收集元件可移動地安裝到植行收穫作業組件上，並且從該組件處向外調節收集元件，使其對準靠近第一棉株植行的棉株。
13．根據權利要求11所述的方法，其中安裝步驟包括可移動地將收集元件支承在植行收穫作業組件上，並且在保持將收集元件支承在植行收穫作業組件上的同時，使收集元件相對於植行收穫作業組件運動，並進入該植行收穫作業組件。
14．根據權利要求11所述的方法，其中安裝收集元件的步驟包括，從植行接收開口處，讓一個傳送帶向外延伸到靠近第一棉株植行的棉株的位置，並且在切割步驟時，用該傳送帶把握住這些棉株的下部。
15．根據權利要求14所述的方法，其中切割步驟包括轉動一個與棉株下部接觸的圓盤。
16．根據權利要求14所述的方法，包括在棉株被切斷和移入第一植行時，由傳送帶持續地抓住棉株的下部。
17．根據權利要求14所述的方法，包括轉動一個在傳送帶之上的撓性輪元件，從而在切割步驟幫助棉株處於直立狀態。
18．根據權利要求15的方法，其中驅動收集元件的步驟包括將傳送帶連接到一個液壓驅動器上，還包括用該液壓驅動器轉動圓盤的步驟。
19．根據權利要求11的方法，包括將摘錠滾筒結構支承到植行接收區一側的步驟，並且其中的連接收集元件的步驟包括將該收集元件連接到植行作業組件殼體的所說一側上。
20．根據權利要求11所述的方法，其中切斷步驟包括轉動一對交錯的切刀元件，並且移動處於旋轉切刀元件之間的棉株的下部。
21．根據權利要求20所述的方法，其中切割步驟包括從棉株相對的一側，支承處於轉動切刀元件之上的那一部分棉株。
22．根據權利要求16所述的方法，其中持續抓住棉株下部的步驟包括將該下部限定在兩移動傳送帶之間。
23．根據權利要求12所述的方法，其中調節收集元件的步驟包括在一個對準範圍內調節該元件，以便收穫距第一植行棉株的間隔為15到30英寸的棉株。
24．根據權利要求12所述的方法，其中調節收集元件的步驟包括在接收區一側提供一個可調的棉株收集器，根據收集元件的向外的調節來調節該收集器，以便將該收集器對準前進方向。
25．一種棉花收穫機械的收穫組件，適於在種植棉花的地面上向前移動，包括一個具有前後延伸接收區的植行作業組件殼體，該接收區用於接收第一植行的棉株；由該殼體攜帶的、靠近接收區的收穫結構，該收穫結構從第一植行的棉株上取下棉花；從殼體處向外延伸的棉株傳送結構，用於將偏離第一植行的棉株移入第一植行的棉株中，該棉株傳送結構相對於接收區橫向可調；和一個可調的棉株收集器，該收集器與傳送結構連接，並且當傳送結構橫向調節時，該收集器對準偏離第一植行的棉株。
26．根據權利要求25所述的收穫作業組件，其中棉株傳送結構以樞軸的形式與殼體連接，以便繞一個垂直軸轉動，其中當傳送結構繞該垂直軸轉動時，可調棉株收集器的角度可以變化，以便使傳送結構象預先選定的那樣對準前進方向。
27．根據權利要求25所述的收穫作業組件，其中棉株傳送結構可繞一個橫向延伸的軸轉動，這樣可相對於殼體調節棉株傳送結構的高度。
28．根據權利要求27的收穫作業組件，包括馬達結構，該馬達結構用於使棉株接收結構繞橫向延伸的軸相對於殼體垂直地轉動。
29．根據權利要求25所述的收穫作業組件，包括連接在棉株傳送結構上的馬達結構，以便使棉株傳送結構在行進中可相對於接收區進行調節。
30．根據權利要求29所述的收穫作業組件，其中棉株傳送結構包括一個柔性地連接到植行作業組件殼體上的獨立液壓驅動裝置。
全文摘要
一種棉花收穫機械的植行作業組件和方法,該組件適用於以行種植的棉田上向前移動,其中包括:前後延伸的植行接收區的植行作業組件殼體,植行接收區用於接收一第一植行棉株;由該殼體攜帶的、鄰近植行接收區的收穫結構,用於從第一植行棉株上取下棉花;以及連接到植行作業組件殼體上並由此向外延伸的棉株傳送結構,包括一用於切割偏離第一植行棉株的棉株切割裝置和一在植行接收區前端把切下的棉株移進第一植行中的傳送裝置。
文檔編號A01D46/00GK1279002SQ0012039
公開日2001年1月10日 申請日期2000年5月27日 優先權日1999年5月28日
發明者R·J·哈登, J·W·哈登, F·P·希克斯, B·P·布朗, T·A·多伊奇, R·L·福裡斯特 申請人:迪爾公司