用于控制多行甘蔗收割机的圆盘切割器高度的方法和设备的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种甘蔗收割机,并且更加特别地涉及一种处理多行的收割机类型。
【背景技术】
[0002]在收割甘蔗时,设备的关键元件之一是圆盘切割器。圆盘切割器是切断甘蔗茎以便由收割机运送到后续处理步骤的部件。理想的是,在使用圆盘切割器时使其尽可能地靠近地面切割甘蔗茎并且不会被根部和地面阻塞。由于地形和土壤成份的变化,需要在田地操作期间将圆盘切割器的高度调节至最优高度。多种现有的途径已利用各种装置来控制圆盘切割器的高度。这些装置可以采用本领域已知的光学位置传感器以及其它途径的形式。
[0003]调节圆盘切割器高度的问题在于当收割机为了提高生产率而正在处理多行甘蔗茎时会面临更大的困难。目前,提出处理两行甘蔗茎,但可以设想的是将来的机器能够处理更多的行。利用这样的多行处理,在田地中处理期间对圆盘切割器的瞬时调节可以动态地变化,并且圆盘切割器之一的高度不必是另一个圆盘切割器的高度。先前已经做过调节高度的尝试,但是这些尝试涉及的系统不是过于复杂,就是只能简单地接近于期望的圆盘切割器高度。
[0004]因此,在本领域中理想的是控制用于多行甘蔗收割机的圆盘切割器高度,以避免上述问题并且在动态的田地条件下有效。
【发明内容】
[0005]在一种形式中,本发明实施为一种甘蔗处理设备,所述甘蔗处理设备具有多个圆盘切割器,所述多个圆盘切割器定位成邻近田地的表面,以用于以各个预选的高度处切断甘蔗茎。联动装置将每个圆盘切割器相对于田地的表面定位在可变的高度处,并且致动器将圆盘切割器可变地定位在离开田地表面的预选距离处。位置传感器产生与圆盘切割器相对于田地表面的位置成比例的信号。联动装置上的载荷传感器确定通过与田地表面相接触而施加在圆盘切割器上的载荷。控制器协调反映圆盘切割器的位置和用于致动联动装置的载荷的信号的位置,以用于将圆盘切割器保持在预选高度处。
[0006]在本发明的另一种形式中,上述组合包括:液压马达,所述液压马达为圆盘切割器提供动力;和液压系统,所述液压系统用于将流体供应到液压马达;以及压力传感器,所述压力传感器用于产生反映压力高于给定水平以表示发生阻塞的信号并且将该信号馈送到控制器,以用于升高高度。
[0007]在又一种形式中,本发明是一种甘蔗收割机,所述甘蔗收割机具有机架,所述机架被推进以在田地上沿着前向方向运动。机架具有甘蔗行分隔器和下游的圆盘切割器。甘蔗处理设备定位在圆盘切割器的下游处。甘蔗收割机具有联动装置,以用于将圆盘切割器可变地定位在离开田地表面的预选距离处。马达被设置用于每个圆盘切割器。在联动装置中使用位置传感器,以便产生表示圆盘切割器相对于地面的位置的信号,并且载荷传感器定位在联动装置中,用以确定是否存在反映与土地相接触的载荷。载荷传感器将信号发送至控制器,以用于控制致动器响应于来自传感器的信号可变地定位圆盘切割器。
[0008]在另一个实施例中,甘蔗收割机包括:液压马达,所述液压马达操作圆盘切割器;和压力传感器,所述压力传感器用于在高于指定水平的压力表示受到阻塞影响时产生送往控制器的信号,由此相对于田地表面升高圆盘切割器。
[0009]在又一种形式中,本发明是一种用于利用多个圆盘切割器收割多行甘蔗茎的方法。所述方法包括以下步骤:将圆盘切割器独立地定位到相对于田地表面的指定位置,并且感测相对于田地表面的位置。确定圆盘切割器上的载荷并且在发生阻塞的情况下将圆盘切割器上的载荷用于升高圆盘切割器。
[0010]在另一种形式中,所述方法包括以下步骤:使用液压压力驱动圆盘切割器旋转并且确定驱动流体力,以使得高于指定水平的力表示与甘蔗茎有关的阻塞,并且这将致使圆盘切割器相对于田地表面被升高。
【附图说明】
[0011]结合附图参照本发明的实施例的以下描述,本发明的上述和其它的特征和优点以及获得这些特征和优点的方式将变得更加显而易见并且将得以更好地理解,在附图中:
[0012]图1是采用本发明的甘蔗收割机的侧面正视图;
[0013]图2是图1的甘蔗收割机的前视图;
[0014]图3是图1的甘蔗收割机的局部侧视图,其示出了包含在本发明中的若干传感器的细节;
[0015]图4是图1的收割机的局部侧视图,其示出了收割机的机架和圆盘切割器的运动之间的相互关系;以及
[0016]图5是用于图1至图4的甘蔗收割机的控制系统的示意图。
[0017]其它的附加内容示出了实践本发明的方法步骤。
[0018]对应的附图标记表示若干附图中的对应部件。在此陈述的示范性说明阐释了本发明的一个实施例,并且这种示范性说明不应解读为以任何方式限制本发明的范围。
【具体实施方式】
[0019]图1示出了甘蔗收割机10,所述甘蔗收割机10包括机架12,所述机架12具有环形履带14,所述环形履带14用于为在田地16上的定向运动提供动力。机架12由适当形式的发动机(通常为内燃机)提供动力。环形履带14提供在田地16上的运动以及转向。对于本领域技术人员而言,显而易见的是机架12可以采用各种不同的推进单元以及地面运动的装置(例如轮),以使收割机能够在田地上运动以便收割甘蔗。
[0020]切顶器组件18从机架12向前延伸,以便切断甘蔗茎的顶部,从而有助于收割。作物行分隔器组件20包括一对辊,这一对辊将作物分隔开并且使甘蔗茎相对于机架12的前向运动而沿着下游方向运动,其中,由一对圆盘切割器组件22切割甘蔗茎的基部。圆盘切割器组件22通常由重叠的旋转盘构成,甘蔗茎被供给到所述重叠的旋转盘中,以在其基部处切断甘鹿莖。切断的甘鹿莖连同不需要的材料一起沿着下游方向运动到进给机构24,所述进给机构24将这些坯料输送到整体由附图标记26表示的设备,所述设备26从坯料中清理不需要的材料和其它的作物碎块并且提取其它的废料,以便由运送机27将它们最终处置成送往作物运输车(未示出)的某种形式。
[0021]图1和图2的甘蔗收割机是适于处理多行(例如图解为处理两行)甘蔗的收割机。为此,甘蔗收割机具有成对的左右圆盘切割器22,以便提供对圆盘切割器的切割高度的独立控制。除了能相对于田地16的表面上下位移之外,圆盘切割器22由在图2和图5中示意性示出的液压马达28驱动。
[0022]在图5中,各个液压马达28驱动与之相应的成对的圆盘切割器22。左侧马达28由液压马达28中的管线34液压连接到液压压力源30,右侧液压马达28经由管线36连接到可独立控制的液压流体源32。如下文所述,压力传感器38和管线34以及传感器40和管线36感测马达压力。该马达压力以信号的形式通过线路42和44传递到电子控制单元(ECU)46。
[0023]马达28和圆盘切割器22能够通过左侧机械互连装置48和右侧机械互连装置50机械地
上下位移。由左侧部件52和右侧部件54感测马达28和圆盘切割器22的位移。经由线路56和58将来自这些部件的信号也传递到ECU 46。传感器52和54可以采用多种不同形式中的一种,但是在本示例中,它们可以是霍尔效应传感器,所述霍尔效应传感器检测圆盘切割器的悬置旋转,并且由此产生表示圆盘切割器高度的信号。另外,用于液压马达和圆盘切割器的机械互连装置48和50可以包含载荷传感器60和62,所述载荷传感器60和62在用于圆盘切割器的联动装置和收割机10的机架12之间互连。来自载荷传感器38和40的信号由线路42和44馈送到ECU 46。
[0024]传感器38和44检测马达28的工作压力并且如下文所述检测马达28的工作压力何时增大到超过阈值(例如在遇到地面阻塞时)。传感器52和54产生与圆盘切割器22在田地表面以上的距离成比例的信号。这用作主要输入以确定圆盘切割器22的位置。可以悬置使用的载荷传感器60和62例如在载荷变为零时检测在圆盘切割器22和田地表面之间的土地接合状况。
[0025]图3示出了一组圆盘切割器中的一个所用的悬置系统48的局部侧视图。该悬置系统对于圆盘切割器中的另一个而言是完全相同的。悬置系统包括枢转连接到机架12的框架构件的枢转连接件68。载荷销式传感器60定位在所述枢转连接件中。致动器70具有连接到枢转连接件68的一个端部以及连接到用于圆盘切割器的提升机构的输出轴72。图解为霍尔效应传感器的位移传感器52安装在托架74中,所述托架74还连接到机架12的框架元件。
[0026]图4是收割机的另一部分的侧视图,其示出了也安装在机架12上的行分隔器20的附加方案,其中,图解的致动器70和所连接的输出轴72用以升高或者降低圆盘切割器22和液压马达28。大体平行的连杆71和73枢转地连接到机架12以及构成行分隔器20和圆盘切割器22的结构件。由此,传感器52和54检测角度变化,所述角度变化反映圆盘切割器与田地表面的距离的变化。
[0027]如上所述的系统以所附补充文件中描述的方式操作。传感器的布置方案以及与ECU互连的直接效果是保持圆盘切割器的高度独立于彼此地处于最优预选值。载荷传感器60和62在使用时确定圆盘切割器是否撞击地面并且相应地以向上的方式调节该机构。类似地,压力传感器38和40检测何时因马达28的操作压力大幅增加而出现地面阻塞的状况。位移传感器52确定相对于地面的高度并且根据所附文献中陈述的逻辑独立于彼此地以预选方式保持圆盘切割器的高度。
[0028]尽管已经针对至少一个实施例描述了本发明,但是本发明能够在本公开的精神和范围以内进行进一步的修改。因此,本申请旨在涵盖本发明的使用其一般性原理的任意一种变型、用途或者修改方案。此外,本申请旨在涵盖本公开的这些变更方案,所述变更方案是落入本发明所属领域的已知或者常规实践的范围内的变更方案以及落入所附权利要求的限定范围内的变更方案。
【主权项】
1.一种用于多行甘蔗茎的甘蔗处理设备,所述设备包括多个圆盘切割器,所述圆盘切割器定位成邻近田地的表面,以用于在各个预选高度处切断甘蔗茎; 联动装置,其用于将所述圆盘切割器可变地定位在相对于田地表面的可变的高度处; 连接到所述联动装置的致动器,其用于将所述圆盘切割器定位在离开田地表面的预选距离处; 用于每组联动装置的位置传感器,其用于产生与所述圆盘切割器相对于田地表面的位置成比例的信号; 所述联动装置上的载荷传感器,其用于感测通过与田地表面相接触而施加在所述圆盘切割器上的载荷;以及 控制器,所述控制器接收来自所述位置传感器和载荷传感器的输入,以用于将所述圆盘切割器保持在各个预选高度处。2.根据权利要求1所述的设备,所述设备包括:液压马达,所述液压马达为所述圆盘切割器提供动力;和液压系统,所述液压系统用于供给所述液压马达,所述设备还包括压力传感器,其用于产生反映压力高于指定水平以表示发生阻塞的信号,并且将该信号馈送到所述控制器,以用于升高各个圆盘切割器的高度。3.一种甘蔗收割机,包括: 机架,所述机架被提供动力以用于沿着前向方向在田地上运动; 甘蔗行分隔器; 圆盘切割器,所述圆盘切割器位于所述甘蔗行分隔器的下游,以用于切断各个行中的甘鹿莖; 联动装置,所述联动装置连接到所述机架,以用于相对于田地表面可变地定位所述圆盘切割器; 致动器,所述致动器用于将所述圆盘切割器可变地定位在离开田地表面的预选距离处; 所述联动装置中的位置传感器,用以产生表示所述圆盘切割器相对于田地表面的位置的信号;以及控制器,所述控制器接收来自所述位置传感器的关于所述圆盘切割器的信号,以用于将所述圆盘切割器保持在预选高度处。4.根据权利要求3所述的甘蔗收割机,包括:液压马达,其用于驱动所述圆盘切割器;和液压系统,其用于将加压流体各自地供给到用于所述圆盘切割器的液压马达;以及压力传感器,其感测所述液压马达的工作压力,以用于每当工作压力超过预定水平时就产生信号并且将该信号馈送到所述控制器,以用于相对于田地表面升高所述圆盘切割器。5.根据权利要求3所述的甘蔗收割机,在所述联动装置和所述甘蔗收割机的机架之间包括载荷传感器,所述载荷传感器用于检测并产生用于检测的信号,每当该信号下降到零时就表示所述圆盘切割器和田地表面之间发生地面接触,以用于升高所述圆盘切割器。6.—种用于利用多个圆盘切割器收割多行甘蔗茎的方法,所述方法包括: 将所述圆盘切割器独立地定位到相对于田地表面的指定位置; 感测所述圆盘切割器相对于田地表面的位置; 确定所述圆盘切割器的操作载荷,并且在由于甘蔗茎而发生阻塞的情况下升高所述圆盘切割器。7.根据权利要求6所述的方法,包括以下步骤:使用液压压力独立地驱动所述圆盘切割器旋转,并且感测马达的操作压力以用于确定阻塞情况。8.确定机架和联动装置之间的载荷以用于确定圆盘切割器的地面接合情况和用于升高所述圆盘切割器的方法。
【专利摘要】一种多行甘蔗收割机,其具有多个圆盘切割器的自动和独立控制装置,所述多个圆盘切割器用于切断相邻行中的甘蔗茎。位置传感器感测圆盘切割器相对于甘蔗收割机的机架的高度并且将信号馈送到控制器,以用于将高度调节至预选水平。由液压马达通过各个液压回路各自地驱动圆盘切割器,并且操作压力被感测和馈送至控制器,以用于确定是否存在阻塞工况。在联动装置和甘蔗收割机的机架之间装有载荷传感器,以用于确定圆盘切割器是否与地面接触,以便升高圆盘切割器。
【IPC分类】A01D45/10
【公开号】CN105491875
【申请号】CN201480037537
【发明人】R·萨蒙, J·韦斯特雷特, A·法贡德斯, D·克利奥多尔菲, F·塔纳卡
【申请人】凯斯纽荷兰(中国)管理有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年7月2日
【公告号】US20160135365, WO2015003058A2, WO2015003058A3