[发明专利]棉花收获机行单元速度的同步控制

说明书

技术领域

本发明总的涉及棉花收获机，同时更具体地，涉及这种收获机的行单元驱动结构。

背景技术

对于摘锭采摘棉花的收获机，地面速度和采摘单元鼓速度之间的同步对实现优化采摘效率和棉花质量是关键的。目前的收获机使用机械方法，诸如通过地面驱动变速箱和液压泵之间的连接件的齿轮驱动，将地面速度同步到单元速度。机械系统典型地在地面速度与单元速度之间提供线性关系，同时同步仅能在一个齿轮的范围中出现。当变速箱变位齿轮或收获机从向前的方向变向时就失去同步。此外，因为效率改变、公差累积，以及零件磨损包括轮胎花纹磨损，超时地失去地面速度与单元速度的同步。反过来，不正常的同步影响田间效率和收获的棉花质量。

机械驱动系统不允许速度比的容易的调节以包容可变化的田间和种植条件。例如，在浓密棉花条件下，操作者可能希望相对于行单元地面速度增加采摘器鼓的速度以增加作物中采摘器摘锭密集性。在低产量棉花中，操作者通常增加收获机速度，但是由于在行中结合较少棉花可能不保证鼓轮速度的成比例增加。采摘单元的超速增加零件的磨损。

当机械在反方向移动时目前的基于机械驱动的系统允许单元反向旋转。这种反向操作可能导致滑动离合器以起动并能逆着喷水装置柱和脱棉器向后带动棉花以反向影响采摘单元的调节。为了防止这一点，操作者执行复杂的程序，该程序包括脱开单元、倒退、停止、结合单元，然后在向前的方向行进。

现有的机械驱动系统要求复杂的联动装置和比较多的运动零件。当液压控制手柄移离空档位置时对行单元的直接联动驱动也允许单元被驱动。

发明内容

因此本发明的一个目的是提供一种改进的棉花收获机驱动结构。本发明的另一目的是提供克服上述问题的大多数或全部的这种结构。

本发明的另一目的是提供一种改进的棉花收获机行单元驱动结构，该结构便于地面速度对单元速度的调节且在所有地面速度时不论变速箱齿轮比或选择的速度范围具有确实的采摘单元同步性。另一目的是提供具有同步比率调节的这种结构。还有另一目的是提供一种包括非线性地面速度对行单元速度性能的棉花收获机行单元驱动结构。

具有感知地面速度输入的电子控制器基于来自传统地面速度传感器的收获机地面速度和预设的地面速度对单元速度曲线计算适当的单元速度。此外，该控制器包括一个自动的或手动的比率调节输入。该比率调节输入允许不同于预设速度增加或减少单元速度。该控制器通过来自单元速度传感器的输入读出单元速度并且向单元速度致动器或液压、可变皮带轮上的电子驱动控制器(EDC)，或其它合适的连续可变的传动装置发送信号以便将单元速度调节到计算的值。

该控制器基于地面速度和预设地面速度对单元速度曲线计算适当的单元速度。该控制器还对操作者的调节比率输入响应以便将行单元速度调节到比由单元速度曲线确定的预设定值快百分之几或慢百分之几。该控制器从单元速度传感器读出单元速度然后向单元速度致动器或液压或可变化的皮带轮上的电子驱动控制器(EDC)或其它合适的连续可变传动装置发送一个信号以便将单元速度调节到计算的值。

在植株通过采摘单元之后监测器感知植株上残流的棉花并向电子控制器提供反馈。作物残留的反馈用于自动地对速度比率进行调节以减少残留在田间中的棉花量。该监测器可以是一台摄相机，它聚焦于行单元壳中存在的植株上或者聚焦于收获机后面的收获的作物行上。残留在植株上的开放的棉桃对摄相机监测器呈现高的白色信息量以提供为确定残留在植株上的棉花的近似量的易处理的信号。当来自监视器的信号指示未采摘的棉花是预选最大水平以上时可以通过降低收获机速度或增加单元的速度来增加相对于地面速度的采摘单元的速度。当该信号指示未采摘的棉花处在最小可接受的水平以下时，该控制器可以自动地增加相对单元速度的地面速度以增加收获的产品。在自动控制模态下可以调节同步比输入以便修正对残留在田间的可接受的作物量和/或棉花质量与机器生产率之间的希望的平衡的自动控制。自动控制有助于最大化生产率和减少作物损害，特别在具有高度变化的田地和作物状态的田间，操作者不致疲劳。

该驱动结构在所有地面速度不论传动齿轮比或选择的速度范围有助于非线性地面速度对单元速度调节具有确定的采摘单元同步化。可以相对于地面速度增加行单元速度，例如，当行单元最初进入要收获的行且收获机较慢地移动时。