Барабанный транспортер
Барабанный транспортер имеет продолжающийся в боковом направлении барабан (120), первую и вторую короткие оси (204, 206), продолжающиеся в концы барабана; два соединительных элемента (208, 210), которые прикреплены к коротким осям внутри барабана и которые поддерживают третью ось (212) внутри барабана с возможностью свободного вращения по отношению к двум соединительным элементам. Изобретение обеспечивает уменьшение износа деталей барабанного транспортера. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 8 ил.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение, в общем, относится к жаткам для сельскохозяйственных комбайнов. Более конкретно, оно относится к транспортерам с пальцами для жаток.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Во многих жатках используются барабанные транспортеры, которые используют втягиваемые пальцы, выдвигающиеся в стенку барабана для зацепления срезанного убираемого материала и затягивания его под барабан. Данные барабаны также могут быть оборудованы спиральными канавками, чтобы способствовать прохождению сельскохозяйственной культуры в боковом направлении.
Барабанные транспортеры (называемые иногда «подающие барабаны» или «подающие ролики») приводятся во вращение при 200-300 об/мин. Удлиненные пальцы установлены с возможностью вращения на неподвижном валу, находящемся внутри барабана. Данные пальцы выдвигаются через отверстия в стенке барабана и приводятся во вращение вокруг неподвижного вала самим барабаном.
Пальцы имеют один конец, который продолжается за пределы барабана и зацепляет сельскохозяйственную культуру, и второй конец, которые соединен со втулкой, которая обернута вокруг неподвижного вала. Когда барабан приводится во вращение, барабан проталкивает сторону пальца и заставляет его (и его втулку) вращаться вокруг вала.
В последние годы данные втулки, к которым прикреплены пальцы, изготавливали из термопластмассы, такой как нейлон 66 или полиэтилен высокой молекулярной массы (HMWPE). Данные пластичные материалы являются менее дорогими в изготовлении, чем металлические втулки.
В US2011/0061354, например, пластмассу формуют с образованием пластмассового пальца (1) с металлическим сердечником (9) с интегрированной пластмассовой втулкой (7). Четырнадцать из данных пальцев установлены для вращения на неподвижном валу (2). Они вращаются вокруг данного неподвижного вала (2) с такой же скоростью, как барабан (не показано), через который они выдвигаются. Неподвижный вал жестко прикреплен на его наружных концах к двум коротким осям, которые имеют общую ось с самим барабаном. Неподвижный вал закреплен в положении, которое немного смещено от оси вращения барабана и двух коротких осей.
В US2006/0252472 показана аналогичная компоновка, в которой палец заштифтован на пластмассовой втулке, (показанной в данном случае в виде шарнирно-закрепленного хомута), который аналогичным образом вращается вокруг смещенного неподвижного вала (38), который прикреплен к коротким осям на обоих концах.
Поскольку пальцы поддерживаются на неподвижном валу и продолжаются через отверстия в барабане, каждый раз, когда барабан вращается, втулки также вращаются вокруг неподвижного вала.
Одной проблемой данной компоновки является изнашивание пластмассовой втулки. Данное изнашивание может быть уменьшено за счет обеспечения шарикового или роликового подшипника вместо втулки, но стоимость может быть недоступной, при условии, что барабанные транспортеры на жатках могут иметь более, чем пятнадцать данных пальцев.
Вследствие этого, существует необходимость в барабанном транспортере для жатки с пониженным износом пальцев. Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить подобный барабанный транспортер.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В соответствии с первым аспектом изобретения предложен барабанный транспортер для жатки, содержащий продолжающийся в боковом направлении барабан, имеющий центральную ось вращения, первый конец и второй конец; первую короткую ось, продолжающуюся в первый конец барабана; первый соединительный элемент, имеющий задний конец, который поддерживается на первой короткой оси, и имеющий передний конец, находящийся впереди первой короткой оси; вторую короткую ось, продолжающуюся во второй конец барабана; второй соединительный элемент, имеющий задний конец, который поддерживается на второй короткой оси, и имеющий передний конец, находящийся впереди второй короткой оси; третью ось, имеющую первый конец и второй конец, причем третья ось поддерживается своим первым концом на переднем конце первого соединительного элемента с возможностью свободного вращения относительно первого соединительного элемента, при этом третья ось поддерживается своим вторым концом на переднем конце второго соединительного элемента с возможностью свободного вращения относительно второго соединительного элемента.
Барабанный транспортер может дополнительно содержать внутреннюю ось, имеющую первый конец и второй конец, при этом внутренняя ось может поддерживаться на первом соединительном элементе своим первым концом, при этом внутренняя ось может поддерживаться на втором соединительном элементе своим вторым концом, при этом третья ось может быть полой, и при этом внутренняя ось может находиться внутри третьей оси.
Третья ось может поддерживаться на первом подшипнике рядом с его первым концом и поддерживаться на втором подшипнике рядом с его вторым концом.
Каждая первая короткая ось и первый соединительный элемент могут быть образованы выполнены заодно целое друг с другом.
Первая короткая ось и первый соединительный элемент могут быть соединены вместе с возможностью снятия.
Барабанный транспортер может дополнительно содержать множество пальцев, каждый из множества пальцев может дополнительно содержать пальцевый участок, соединенный с подшипниковым участком, причем подшипниковый участок может полностью продолжаться вокруг третьей оси, а пальцевый участок может выдвигаться через соответствующее отверстие в наружной стенке барабана.
Подшипниковый участок может состоять из пластмассы и может иметь цилиндрическую внутреннюю поверхность, которая упирается в третью ось и может поддерживаться с возможностью свободного вращения вокруг третьей оси.
Барабанный транспортер может дополнительно содержать множество пальцев, которые поддерживаются с возможностью свободного вращения на третьей оси, а трение между множеством пальцев и третьей осью может приводить третью ось во вращение с той же скоростью, что и барабан, когда барабан приводится во вращение.
Трение, прикладываемое подшипниковым участком множества пальцев, может быть больше, чем трение, прикладываемое подшипником на третьей оси.
Третья ось может поддерживаться с возможностью вращения на первом соединительном элементе и втором соединительном элементе вокруг продольной оси, которая параллельна продольной оси вращения барабана.
Ось вращения третьей оси может находиться перед осью вращения барабана.
Вторая короткая ось может поддерживаться на втором соединительном элементе осевым подшипником, а осевой подшипник может обеспечить возможность свободного вращения второй короткой оси относительно второго соединительного элемента.
В соответствии со вторым аспектом изобретения может быть предложена жатка, содержащая удлиненную, продолжающуюся в боковом направлении раму; совершающий возвратно-поступательные движения нож, продолжающийся по существу по всей ширине продолжающейся в боковом направлении рамы; первый транспортер, установленный на левой стороне рамы, для перемещения материала в центральную область жатки; второй транспортер, установленный на правой стороне рамы, для перемещения материала в центральную область жатки; барабанный транспортер в соответствии с первым аспектом изобретения, выполненный с возможностью приема срезанного убираемого материала из первого транспортера и второго транспортера и перемещения данного материала в приемную камеру молотилки, которая выполнена с возможностью поддержания жатки на сельскохозяйственном комбайне.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 представляет собой вид в перспективе сельскохозяйственной уборочной машины в соответствии с представленным изобретением.
Фиг.2 представляет собой частичный вид в перспективе пунктиром барабанного транспортера по фиг.1.
Фиг.3 представляет собой вид сбоку первого соединительного элемента, используемого либо на левом, либо на правом концах транспортера по фиг.1 и 2.
Фиг.4 представляет собой вид сбоку второго соединительного элемента, а в качестве альтернативы элемента, используемого на левом или правом концах транспортера по фиг.1-2.
Фиг.5 представляет собой вид сверху соединительного элемента фиг.3 в разрезе, сделанном по линии 5-5 разреза на фиг.3.
Фиг.6 представляет собой вид сверху соединительного элемента по фиг.3 в разрезе, сделанном по линии 5-5 разреза на фиг.3, и показывающий альтернативную компоновку с (единственным) подшипником.
Фиг.7 представляет собой вид сверху в разрезе альтернативной компоновки подшипника и соединительного элемента.
Фиг.8 представляет собой вид сверху в разрезе альтернативной короткой оси и соединительного элемента.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В описании данного документа термин «вперед» относится к направлению движения сельскохозяйственной уборочной машины 100, и, вследствие этого, к направлению, из которого срезанный убираемый материал подается в барабанный транспортер. «Обратно» или «назад» относится к противоположному направлению.
На фиг.1 сельскохозяйственная уборочная машина 100 содержит самоходный сельскохозяйственный комбайн 102 и жатку 104, поддерживаемую на передней части сельскохозяйственного комбайна 102. Жатка 104 поддерживается на приемной камере молотилки 106, которая поддерживается на сельскохозяйственном комбайне 102 и продолжается впереди него.
Жатка 104 содержит раму 108, которая, в свою очередь, поддерживает левый ленточный транспортер 110, правый ленточный транспортер 112 и центральный ленточный транспортер 114.
По мере того, как жатка 104 движется вперед в направлении «V» вперед уборки, совершающий возвратно-поступательные движения нож 116 зацепляет стебли растений и срезает их. Срезанный убираемый материал падает назад на левый ленточный транспортер 110, правый ленточный транспортер 112 и центральный ленточный транспортер 114. Левый ленточный транспортер 110 перемещает срезанный убираемый материал вправо в направлении центральной области жатки 104. Правый ленточный транспортер 112 перемещает срезанный убираемый материал влево в направлении центральной области жатки 104. центральный ленточный транспортер 114 принимает срезанный убираемый материал и перемещает его назад.
Барабанный транспортер 118 зацепляет верхнюю часть слоя срезанного убираемого материала, который движется назад на центральном ленточном транспортере 114. Барабан 120 барабанного транспортера 118 зацепляет верхнюю часть слоя. Пальцы 122, которые выдвигаются из барабана 120, также зацепляют верхнюю часть слоя сельскохозяйственной культуры и тянут слой срезанного убираемого материала вниз и назад.
Благодаря внутренней конструкции барабанного транспортера 118 (описанной ниже), пальцы 122 втягиваются в барабан 120 по мере того, как они вращаются с барабаном 120. К тому времени, как пальцы 122 достигают задней стороны барабана 120, они почти полностью втягиваются внутрь корпуса барабана, высвобождая посредством этого слой срезанного убираемого материала, поэтому он может перемещаться назад в приемную камеру молотилки.
Когда сельскохозяйственная уборочная машина 100 движется по полю с убираемой сельскохозяйственной культурой, жатка 104 поддерживается с возможностью снятия на приемной камере молотилки. Приемная камера молотилки 106 содержит цепной или ленточный транспортер, который принимает из барабанного транспортера срезанный убираемый материал и поднимает его вверх через приемную камеру молотилки и во вход для срезанной сельскохозяйственной культуры сельскохозяйственного комбайна 102.
На фиг.2 барабан 120 содержит центральную секцию 200, которая представлена в виде прямой круглой тонкостенной цилиндрической трубы. К каждому концу центральной секции 200 приварена секция 202 с формой усеченного конуса, имеющая тонкую стенку. Барабан, сконструированный таким образом, образует нечто похожее на прямой круглый цилиндр, который на обоих концах имеет скошенные острые углы.
Левый конец барабанного транспортера поддерживается на короткой оси 204. Правый конец барабанного транспортера поддерживается на короткой оси 206. Барабан 120 имеет общую ось с короткими осями 204, 206. Барабан 120 приводится во вращение вокруг продольной оси коротких осей 204, 206 и барабана 120 двигателем (не показано).
Внутри барабана 120 к концам коротких осей 204, 206, соответственно, прикреплены соединительные элементы 208, 210. Соединительные элементы 208, 210 продолжаются в направлении в общем вперед от коротких осей 204, 206.
Ось 212 имеет два противоположных конца и прикреплена к передним концам соединительных элементов 208, 210. Ось 212 поддерживается на подшипниках с возможностью свободного вращения по отношению к соединительным элементам 208, 210. Пальцы 122 установлены на оси 212 с возможностью свободного вращения по отношению к оси 212. Пальцы 122 содержат пальцевый участок 214, который продолжается через стенку 216 барабана 120, и подшипниковый участок 218, который располагается вокруг оси 212 и поддерживается на ней. Подшипниковым участком 218 предпочтительно является втулка, а более предпочтительно пластмассовая. Примеры пальцев 122 можно найти в US2011/0061354 A1 и US2006/0252472 A1, которые оба включены в данный документ посредством ссылки на все их идеи. Подшипниковый участок 218 выполнен с возможностью обеспечения свободного вращения пальцев 122 вокруг оси 212.
В варианте осуществления, показанном в данном документе, только для удобства проиллюстрировано только два пальца 122. Типичный барабанный транспортер в соответствии с представленным изобретением будет иметь от 10 до 20 пальцев 122, поддерживаемых на оси 212 в соседних и соприкасающихся положениях, как показано, например, в US2011/0061354 A1.
Фиг.3 и 5 показывают первую конфигурацию соединительных элементов 208, 210. в данной конфигурации соединительные элементы 208, 210 образованы из двух аналогичных половин элементов 300, 302, которые соединены вместе двумя болтами 304, 306. Данные болты проходят сквозь отверстия в половинах 300, 302 и соединяют две половины 300, 302 вместе. При соединении вместе соединительные элементы 208, 210 образуют первое отверстие, которое принимает и прикреплено к короткой оси 204, 206. Соединительные элементы 208, 210 также образуют второе отверстие, которое смещено в осевом направлении от первого отверстия, но параллельно ему. Второе отверстие прикреплено к подшипнику 308. Подшипником 308 может быть втулка или подшипник с телом качения (например, шариковый подшипник или роликовый подшипник), как проиллюстрировано на фиг.3 и 5. внутреннее кольцо подшипника 308 прикреплено к оси 212. Подшипник 308 обеспечивает возможность свободного вращения оси 212 по отношению к короткой оси 204, 206 и соединительному элементу 208, 210.
Подшипник 308 может содержать два подшипника с взаимным расположением бок-о-бок (как показано на фиг.5), или он может содержать единственный подшипник, как показано на фиг.5.
В еще одной компоновке, показанной на фиг.7, соединительные элементы 208, 210 при зажиме прикрепляют к коротким осям 204, 206 и к внутренней оси 700. внутренняя ось 700 продолжается между короткими осями 204, 206 и прикреплена к ним на обоих концах внутренней оси 700. Ось 212 поддерживается на внутренней оси 700 с возможностью свободного вращения подшипником 702. Поддерживаемая таким образом на двух подшипниках 702 на каждом конце, ось 212 может свободно вращаться по отношению к внутренней оси 700 и соединительным элементам 208, 210.
В еще одной компоновке, показанной на фиг.8, короткая ось 204, 206 может быть образована выполнены заодно целое с соединительным элементом 208, 210. Данное единое целое короткая ось и соединительный элемент может быть образовано посредством сварки или отливки, за которой следует последующая механическая обработка с целью обеспечить, чтобы ось вращения коротких осей 204, 206 и ось вращения оси 212 были в общем параллельны и отделены друг от друга надлежащим расстоянием.
Со ссылкой на Фигуру 4 один или другой из соединительных элементов 208, 210 может содержать дополнительный подшипник 400, который имеет общую ось с короткой осью 204, 206 и поддерживает короткую ось 204, 206 с возможностью свободного вращения по отношению к соединительному элементу 208, 210. Это является преимуществом, когда одна из коротких осей 204, 206 прикреплена к одному концу барабана 120 и приводит барабан 120 во вращение вокруг его продольной центральной оси. За счет обеспечения дополнительного подшипника 400 короткая ось, которая прикреплена к барабану 120, может вращаться с возможностью приведения барабан 120 во вращение, поддерживая в то же время связанный с ним соединительный элемент 208, 210 внутри барабана. Однако, обе короткие оси 204, 206 не могут быть снабжены дополнительным подшипником 400. Если бы обе короткие оси 204, 206 были снабжены дополнительным подшипником 400, соединительные элементы 208, 210 не могли бы больше быть зафиксированы в неподвижном положении внутри барабана 120. Данное зафиксированное положение внутри барабана необходимо с целью обеспечить, чтобы пальцы 122 выдвигались и втягивались внутрь барабана 120 в соответствующих положениях вращения барабана 120. В общем, соединительные элементы 208, 210 поддерживают ось 212 с возможностью свободного вращения вокруг ее продольной оси в положении, смещенном вперед от продольной оси, образованной короткими осями 204, 206.
Подшипники 308, 702, которые поддерживают ось 212 на каждом конце с возможностью свободного вращения по отношению к соединительным элементам 208, 210, выбирают таким образом, чтобы их объединенное трение при вращении было меньше, чем объединенное трение при вращении всех пальцев 122, которые установлены с возможностью свободного вращения на оси 212. Когда достигается данное относительное трение, ось 212 будет вращаться вместе с барабаном и с пальцами. Таким образом, когда пальцы вращаются, ось 212 будет вращаться с такой же скоростью, с какой вращаются пальцы, а поскольку пальцы 122 приводятся в движение барабаном 120, все три (т.е. Пальцы 122, барабан 120 и ось 212) будут вращаться с одинаковой скоростью в то время, как соединительные элементы 208, 210 будут оставаться неподвижными. Короткие оси, показанные на фиг.3, 5, 6, 7 и 8, также будут оставаться неподвижными. Поскольку короткая ось на фиг.4 представляет вариант осуществления, в котором короткая ось соединена с барабаном и приводит барабан в движение, она будет всегда вращаться вместе с барабаном.
Таким образом, результат выбора относительного трения подшипника состоит в том, что относительная скорость подшипниковых участков 218 по отношению к оси 212 будет нулевой. Подшипниковые участки 218 могут немного продвигаться вперед или отставать (т.е. мене, чем 45°, более предпочтительно мене, чем 30°, еще более предпочтительно мене, чем 15°) по отношению к оси 212 по мере того, как барабан 120 проходит единственный оборот. Данное относительное угловое движение подшипниковых участков 218 по отношению к оси 212 с использованием изобретения данного документа, значительно меньше, чем 360° поворот подшипникового участка 218 вокруг неподвижных, не вращающихся осей 212 предшествующего уровня техники. В результате, подшипниковые участки 218 представленного изобретения изнашиваются значительно меньше, чем подшипниковые участки 218 предшествующего уровня техники.
Описанное изобретение (или изобретения) не ограничено конкретными вариантами осуществления, раскрытыми выше и на соответствующих фигурах. Изобретение (или изобретения), ограничено формулой изобретения. Раскрытые варианты осуществления иллюстрируют всего лишь по меньшей мере один рабочий пример изобретения. Также возможны другие варианты осуществления изобретения и другие компоновки изобретения.
1. Барабанный транспортер для жатки, содержащий:
продолжающийся в боковом направлении барабан (120), имеющий центральную ось вращения, первый конец и второй конец,
первую короткую ось (204), продолжающуюся в первый конец барабана (12 0) и поддерживающую барабан (120) с возможностью вращения;
первый соединительный элемент (208), имеющий задний конец, который поддерживается на первой короткой оси (204), и имеющий передний конец, смещенный вперед (V) от первой короткой оси (204);
вторую короткую ось (206), продолжающуюся во второй конец барабана (120) и поддерживающую барабан с возможностью вращения;
второй соединительный элемент (210), имеющий задний конец, который поддерживается на второй короткой оси (206), и имеющий передний конец, смещенный вперед (V) от второй короткой оси (206);
третью ось (212), имеющую первый конец и второй конец, при этом третья ось (212) поддерживается своим первым концом на переднем конце первого соединительного элемента (208) с возможностью свободного вращения относительно первого соединительного элемента (208), причем третья ось (212) поддерживается своим вторым концом на переднем конце второго соединительного элемента (210) с возможностью свободного вращения относительно второго соединительного элемента (210); и
множество пальцев (122), которые поддерживаются с возможностью свободного вращения на третьей оси (212), при этом трение между множеством пальцев (122) и третьей осью (212) приводит третью ось (212) во вращение с той же скоростью, что и барабан (120), когда барабан (120) приводится во вращение.
2. Барабанный транспортер по п. 1, дополнительно содержащий внутреннюю ось (700), имеющую первый конец и второй конец, при этом внутренняя ось (700) поддерживается на первом соединительном элементе (208) своим первым концом, а на втором соединительном элементе (210) - своим вторым концом, при этом третья ось (212) является полой, причем внутренняя ось (700) находится внутри третьей оси (212).
3. Барабанный транспортер по п. 1, в котором третья ось (212) поддерживается на первом подшипнике (308, 702) рядом с его первым концом и втором подшипнике (308, 702) рядом с его вторым концом.
4. Барабанный транспортер по п. 1, в котором каждая первая короткая ось (204) и первый соединительный элемент (208) выполнены за одно целое друг с другом.
5. Барабанный транспортер по п. 1, в котором первая короткая ось (204) и первый соединительный элемент (208) соединены вместе с возможностью снятия.
6. Барабанный транспортер по п. 1, дополнительно содержащий множество пальцев (122), при этом каждый из множества пальцев (122) дополнительно содержит пальцевый участок (214), соединенный с подшипниковым участком (218), при этом подшипниковый участок полностью продолжается вокруг третьей оси (212), причем пальцевый участок (214) продолжается через соответствующее отверстие в наружной стенке барабана (120).
7. Барабанный транспортер по п. 6, в котором подшипниковый участок состоит из пластмассы и имеет цилиндрическую внутреннюю поверхность, которая упирается в третью ось (212) и поддерживается с возможностью свободного вращения вокруг третьей оси (212).
8. Барабанный транспортер по п. 6, в котором трение, прикладываемое подшипниковым участком (218) множества пальцев (122), больше, чем трение, прикладываемое на третьей оси (212) подшипником (308, 702).
9. Барабанный транспортер по п. 1, в котором третья ось (212) поддерживается с возможностью вращения на первом соединительном элементе (208) и втором соединительном элементе (210) вокруг продольной оси вращения, которая параллельна продольной оси вращения барабана (120).
10. Барабанный транспортер по п. 9, в котором продольная ось вращения третьей оси (212) расположена впереди продольной оси вращения барабана (120).
11. Барабанный транспортер по п. 1, в котором вторая короткая ось (206) поддерживается на втором соединительном элементе (210) осевым подшипником (400), при этом осевой подшипник (400) обеспечивает возможность свободного вращения второй короткой оси (206) относительно второго соединительного элемента (210).
12. Жатка (104), содержащая:
удлиненную, продолжающуюся в боковом направлении раму (108);
совершающий возвратно-поступательные движения нож (116), продолжающийся по существу по всей ширине продолжающейся в боковом направлении рамы (108);
первый транспортер (110), установленный на левой стороне рамы (108) для перемещения срезанного убираемого материала в центральную область жатки (104);
второй транспортер (112), установленный на правой стороне рамы (108) для перемещения в центральную область жатки (104);
барабанный транспортер (118) по п. 1, выполненный с возможностью приема срезанного убираемого материала из первого транспортера (110) и второго транспортера (112) и перемещения данного материала в приемную камеру молотилки (106), которая выполнена с возможностью поддержания жатки (104) на сельскохозяйственном комбайне (102).
