本发明涉及到禾草压捆机，特别涉及到捆扎机械搬运的大包捆的禾草压捆机。 禾草压捆机早已为人所知并得到应用。一般我们所熟悉的禾草压捆机打出的是可以人工搬运的小的、压实的包捆。其它已知的压捆机捆扎出的是必须使用叉车或其它适当的机械搬运的捆扎的大禾草包捆。
迄今已经可以得到捆扎大包捆，即被紧密压实后捆扎成4英尺见方包捆的压捆机，使用通常的叉车或其它适当机械可以很容易地对这种包捆堆垛、运送或进行其它处理。这些已知的压捆机为了提供压实禾草的多面挤压装置而被制造得又大又重，并采用叉齿拾取和输送系统。这种已知的大包捆压捆机需要大的原动机施动和提供动力。
本发明的基本目的是提供一个压捆机，该压捆机能够由通常较小的原动机拖动;由气动刷或搅龙拾取割下的谷物;使用气压输送系统输送该谷物，以所期望的密度将该谷物压成大地、空气流通的包捆，捆扎该包捆，并排卸出该大的、捆扎好的包捆。
本发明的基本特征包括一个收割谷物的拾取装置，该装置包括一个具有一个连续扩径输送管的加压空气流动系统;一个存贮所收集的谷物的存贮器;一个从该存贮器接受谷物的压实舱;一个压缩装置压缩在该压实舱中的材料，并将其移入一个成包捆室，在那里将其按使用者选择的密度压成包捆形状并在充分压缩状态下捆扎;一个一面作为该成包捆室的挤压壁和一个卸料平台的尾板;和用于在该压捆机连续运转并形成下一个未捆扎包捆从卸料平台移走该包捆的卸料装置。
一个电子传感系统确定通过输送管的流量并指示操作者是否需要变化运行速度以确保最佳拾取。必要时操作者也可控制气流达到最大拾取和谷物的提升作用。
使用压力传感器来确定并控制包捆的紧密度，使用传感器确定压实舱中谷物的压力。在压实过程中，操作压头使其上的尖端在该包捆内形成孔以便包捆的干燥和输送。采用一个具有两个移动速度的单压头系统来对该包捆的禾草进行初始的和最终的压实。
尾板可做成能够相对成包捆室移动的，从而能够变化所形成的包捆的尺寸。
从下面的详细描述和公开的目前设想为本发明最佳型式的附图中，本发明的其它目的和特征将更加明显。
图1，本发明的一种禾草压捆机的一侧面的主视图，局部剖开以示出内剖构件;
图2，一个顶视平面图，局部剖开以示出内部构件;
图3，与图1类似的，该压捆机的相对一侧的局部视图;
图4，该压捆机的液压系统的示意图;
图5，压力控制系统的示意图;和
图6，该压捆机的液压系统的另一实施例的示意图。
现在参考附图：
本发明的禾草压捆机10包括一个以11概括地示出，并具有边梁12，连续梁13，一个牵引架14，和一个拖挂件15的拖车架。串联式双轮16以普通方式支撑拖车架。
压捆机10还包括一个以18概括地示出的谷物拾取装置。连续扩径输送机18向一个存贮室19输送收割的谷物，该存贮室通向一个压实舱20。压捆机装有一个压缩装置21以伸入压实舱20内并将被压实的材料推入一个成包捆室22。一个尾板23适用于为成包捆室提供一个压力反应器壁，并可以打开使在成包捆室内形成的压实并捆扎好的包捆排卸出，这将被进一步公开。
动力通过输出轴31从原动机，并通过一个齿轮箱32传到一个横轴33和一个传动皮带轮34。动力还可从横轴33上的一个皮带35传递。一条传动皮带36连接皮带轮34与一个轴38上的一个皮带轮37。一条传动皮带39连接皮带轮35与一个轴41上的。一个皮带轮40。轴41被支撑在转臂42的一端上，其另一端在该机器的对面绕轴33可枢轴转动。因此，轴41能够在围绕轴33以一个弧形上下摆动而不改变皮带39的张力。一条从皮带轮40至皮带轮44b的传动皮带39a向拾取搅龙43提供动力。轴41和44都固定在同一元件上，因此皮带39a不改变长度。一个拾取刷或搅龙43安装于一个轴44上，该拾取刷或搅龙43在地面上方的位置可利用一个可调托架44c通过改变辊子44a的位置来调节。臂42和47形成一个平行连杆以保持该拾取刷或搅龙及该辊子对于地面和气压输送系统的适当定位。一个一端与拖车架枢轴连接，另一端与以17概括地表示的拾取组件枢轴连接的液压缸45用来定位轴44、臂42和拾取刷或搅龙。轴38的转动驱动一对鼓风机49和50。
来自鼓风机49和50的空气被向下压入一个导气管51并通过该管的挠性套管段51a和由臂42支承并可移动的管段51b，而后由于以53概括地示出的一个气流导板的作用而转向通过刷或搅龙43，然后向上进入另一个以52概括地示出的导气管。臂47与拖车架在48处和可移动的管段51b在48a处是枢轴连接。当臂42和47运动时，使管段51b插入管52，挠性套管部分适应这样的运动。一个与柄53相连的气流导板可以手工调节来增加或减少由气流的文丘里作用在拾取刷或搅龙处形成的低压区的强度。最好在使用该压捆机前根据被打包捆谷物的种类将该导板在柄53处手工定位。
当压捆机由一个原动机拖动时，拾取刷或搅龙43以与轮16的转向相反的方向转动，从地上扫起收割的谷物或其它材料。来自鼓风机49和50的气流如果被与柄53相连的导流板导引产生一个低压，则吸引收割的谷物进入气流，然后气流将材料从刷送入并穿过导管气管52进入存贮室19或压实舱20。如果压缩装置21的压头60处在收缩位置（如图1和2中实线所示），材料将流过存贮室19进入压实舱20。当压实舱20充满时，材料将充满存贮器。为了确保气体和从刷或搅龙43带入的收割谷物通过导气管52的自由流动并进入存贮室19和压实舱20，各部横截面沿运行路线连续增加。即，从管52到存贮器19的顶部的变化是逐渐加大内径，以形成一个连续的加大的横截面，并且存贮室的侧面也逐渐扩张成喇叭形，以便与压实舱的较大的开口区域相接。压实舱的侧壁和底板55及管52c的顶部段52d为透气材料。这是为了使输送用空气逸出。存贮室的壁要做得坚实，使得引入其顶上的空气作用在收集其内的收割谷物之上施加一个压实的压力。
使空气通过通风孔55从不同的区域逸出实现压实舱的均匀进料。这使收割的谷物进入该舱用其它方法不能均匀进料的区域。由于空气逸出，带走的谷物移到了具有逸出孔的区域。
一个传感器61（图1和5），在压实舱20顶部之上产生一束射线。由于材料进入压实舱，该射线断断续续被材料遮住。
当压实舱20充满时，传感器61的输出被送入一个控制器62，该控制器测定从传感器来的输出的预定连续中断时间，例如1秒或1秒米的时刻。当传感器61的输出处于其变化的状态的时间达到该预定时间时，控制器62为一个由电磁控制的液压换向阀63（图4）供能，使其处于施压位置。在施压位置，阀63打开，允许液压流体从液压泵64流过阀63，至液压缸65的大面积端。同时一个电磁操作的液压阀66被打开，并且电磁操作的液压阀67被关闭，这样流体就流入缸65的另一端。缸65的两端压力相等而受力面大小不同，“大面积端”和“小面积端”的面积差的量等于缸杆68的横截面，缸杆68被推动沿图4中“施压”所示的方向移动。随着杆68的运动，流体被挤出缸65的小面积端，通过阀66进入到缸65的大面积端。只有小部分进入缸65的大面积端的流体来自泵64，所以杆68迅速移动，进入行程的“快压”阶段。杆的速度由流体从泵64中流出的以gpm（加仑/分钟）计算的速率除以在杆68上的，即“小面积端”的压头60位移所移过的加仑数来确定。杆68推动压头60挤压压实舱20中的材料。在“快压”过程中，施加到压头60上的力以磅计算的数值是缸65中的以psi（磅/吋2）计算的压力乘以用平方吋计算的杆的横截面积。作用在压实舱中的材料上的压力为杆68施加的力除以压头60的横截面。由于压缩材料时材料对压头的反作用压力增加，所以如果杆68要连续地压缩材料就需要施加连续增大的力。如图1和2所示，一对串列的缸65被用来一起推动压头60，压头的运动由一个导管60a导向，导管60a通过一支架60b往复运动，支架60b的支脚固定到拖车架12上。辊子60c伸入到该支架的一个箍圈60d中与管60c配合并使该导管能够自由往复运动。该导管使压头保持在合适的方向上，既使串列的两个缸65对其施加的力不同。为了便于说明，前面引用了“一个缸65”作为参考说明，以后还将这样引用，因为可以使用一个单缸，并应当理解这种引用包括多个缸的串列布置。
缸65中的压力由一个压力传感器69监控。如果在材料被完全压入成包捆室之前缸65中的压力增加至一预定值，压力传感器69向控制器62输出一信号。该预定压力定为恰好低于系统的旁路压力，它表示允许运行在接近而不超过该系统的承压能力的一个极限压力。当控制器62从传感器69接收一个电信号时，它由电磁操作的液压控制阀66和67供能，将阀66转至阻流状态，而将阀67转至流通状态。在这种条件下，缸65的小面积端的流体不流入缸65的大面积端，而是直接通过阀67流入一个液压流体供给罐。这时，杆68的速度由来自泵64的流体以gpm（加仑/分）表示的流量除以杆68每移动一吋所需的加仑数确定。这个速度比刚刚到达压力极限时所获得的速度小得多，尽管流体压力减少了，但作用到杆68上的力更大了。这被视为冲程的满压阶段。作用在杆上的力等于缸中的流体压力乘以缸的横截面积。这种运行状态只有在即将达到充分压实之前适于压头60的冲程的最后行程长度需要。在一个运行周期中，压头60起始移动在快压状态下，但在各冲程中，初始压力压实完成后，压头移动的最后位置将处于满压条件下。这是可以实现的，因为不象在那种在各压缩冲程中均在满压条件下运动的普通压捆机那样，包捆被保持抵御作用在其侧面上压力引起的运动，而是包捆被压向尾板23，因此施加于其上的最终压力只能是最后冲程所设定的压力对其作用的压力。通过控制最后冲程的压力，包捆的密度可以得到精心控制的。因此，可以得到一个恒定的包捆密度和固定的包捆的长度。使用本压捆机，包捆的密度和长度均可调节。通过改变成包捆室22的长度调节包捆长度。这可通过改变尾板23的位置实现。为此目的，尾板的枢轴23a可调节地安装在位于本压捆机相对两侧的一对导向元件23b上。操作尾板的液压缸所用的枢轴销23c也是可沿装在拖车架上的支撑件23e调节的。无论在冲程的快压或满压阶段，当压头60到达其冲程端部时，导管60a的一个挡片73a触发一个限位开关73（图2）。限位开关73向控制器62输送一信号，依次控制器则切断电磁阀67的能量，使其处于开流状态，并使阀66处于闭流状态，同时使电磁阀63从压缩位置转换到回程位置。压头向前移动，杆68缩回缸65中。在杆68退回到缸65内时，液压流体被压出缸65的大面积端。然后流体通过图4中标有“压”的管线流回，穿过阀63至阀63的通道R，然后流入供应罐71。来自阀63的P侧的油流入返程通道，通过阀67至缸的小面积端。无论在冲程的快压或满压阶段，当压头60受压时，由一个连接到压头上并可随其移动的存贮器底板75防止收割的材料从存贮室19落到压头后面。当压头接近挤压冲程终点，即图1中点划线的位置时，一个横跨压头的导缘上安装的切刃76与形成横跨压实舱背部顶缘的切刃77剪切，将压实舱20中的材料与存贮室19中的材料分离。在压头60返回到向前或充填位置的过程中，控制器62监视传感器61a发出的信号是否中断。传感器61a监视存贮室顶部的材料。如果材料连续遮断射线则控制器从返回周期转向快压而不需监视传感器61。这样做，在贮存室充满禾草时，返程和快压之间可获得最小循环时间。管52c的传感器61b监视气流输送系统的水平段。当该传感器被遮断时，向操作者发出一降低拾取速度防止堵塞的信号。传感器61b也向控制器62发出信号，使其打开阻流板52a来引导气流在管52c中的冲击，从而清除水平气流输送管内的材料。当压头回到向前或充填位置时，收集在存贮室内的材料被压缩空气的作用力和其重力向下压入压实舱。当压头60在挤压冲程的满压阶段中挤压材料时，缸65的大面积端的液压流体的压力也被一个可调的压力传感器78监测。当压力达到一预定值时，传感器78向控制器62发送一输出信号。任何给出的缸65中的流体压力就是作用在压头上的相应压力，也是作用在包捆内材料上的相应压力，并因此也代表了包捆内任何特种材料的相应密度。因此传感器78的参考设置就成为包捆密度的调节。当系统处于冲程的满压阶段时，传感器78的输出显示已经达到所期望的压实的信号，该信号送至控制器62，指示在本次冲程结束时必须进行捆扎。当压头60达到挤压冲程满压阶段的结尾时，限位开关73（如图2）被触发。它向控制器62发出一信号。当系统处于挤压冲程的满压阶段时，控制器62已接收传感器78的一个输出，当接收到开关73的信号时立刻切断阀63的能量。由于阀63被切断能量，液压流体被封在缸65的大面积端内，所以杆68不能移动。压头停止在挤压冲程的极限位置，而不是如同控制器62在从限位开关73接受输入之前未从传感器78接受输入的情况下那样返回到充填位置。在此位置压头在捆扎过程中对包捆保持满压。控制器62接通液压换向阀79向下的位置。阀79被供能后，使液压流体能够从液压泵64流出，通过一液压马达80（或缸）驱动六个直针81向下穿过一导针器82，并穿过压头60内的缺口槽60e。针带着细绳83向下并跨过包捆的端部，到达位于包捆的端部下面的打结器84。当针81到了打结器84旁的正确位置时，一个限位开关90（图5）被触发，向控制器62发送一信号，使其切断阀79的能量并为阀86供能。由于阀79被断能，马达或缸80停止，针停在一正确位置上。由于阀86被供能，打结器马达87起动。打结器马达87转动轴88a，带动打结器84转动一周。当打结器转动一周后，一个限位开关89瞬时关闭，并向控制器62发出一信号。控制器将阀86断能并导通阀79向上的位置。由于阀86断能，马达87，轴88和打结器84就会停止。打结器抓住细绳围绕新形成的包捆捆绕。
当阀79接通上位时，来自泵64的液压流体能够流至马达80，使它驱动针81至上位。当针达到上位时，一个限位开关88被接通供能，它向控制器62输出一信号，使其切断阀79的能量，并在返程位置为阀63供能，将阀95接通下位。由于阀79被切断，马达或缸80停止，并将针保持在其上位，为捆扎下一包捆作好准备。当阀86被断能，阀63在返程位置供能时，如前面所描述的，缸65驱动压头至充填位置。当压头60回到其充填位置时，一个限位开关92被供能，它向控制器62发出一信号，控制器则将阀63断能，并使压头60处于充填位置。直到传感器61向控制器62送出另一信号，或除非如前所述传感器61a已向控制器送出了一个信号，压头将保持在充填位置。
由于阀95接通下位，液压流体能够流入缸93的大面积端，驱动尾板23至其向下或打开位置。当尾板到达打开位置时，限位开关94被触发。开关94向控制器62传送一输出信号，使其将阀95断能，从而使流体停留在缸93中，并将尾板保持在打开位置。由于尾板打开着，每次新的材料从压实舱19推入成包捆室22时，包捆将移向开口。每次挤压包捆的移动量是一个确定的变量，它取决于被捆扎包捆的材料，因为在每次挤压前压实舱是完全充满的。包捆向外移动时扳动一个门限位开关87a，使其向控制器62发出一信号，但此信号不引起控制器的反应。
控制器62对传感开关87a的释放作出反应。在每包捆达到所期望的紧实度、被捆扎并基本上移出成包捆室后，控制器62为阀91供能，使流体能够从泵64流向一个液压马达96来驱动一卸载链97，将包捆完全送出成包捆室，通过尾板排出。当包捆从尾板落下时启动门限位开关87a被触发向控制器62送出一信号，使阀91断能，阀95在关闭位置供能。阀95使流体能够从泵64流入缸93的小面积端，从而驱动尾板，至其向上或关闭位置。当尾板到达关闭位置时，一个限位开关99被触发向控制器62发出一信号，使其为阀95断能，并使流体保留在缸93中，以使尾板在一个新包捆的最终挤压周期中保持在关闭位置。
最好在压实60上安装一个或多个针锥100，用来穿过各包捆的全长打出低密度通道，以便空气能够循环来提高被包捆材料的干燥程度。
带弹簧的夹持“挡块”101，当材料被压实后移出该室，当压头离开包捆时移入该室使材料保持其位置，这些“挡块”位于至成包捆室22入口的两侧当压头60达到其满压位置时，其上的槽101a允许夹持挡块移入来卡住所述材料，防止被压缩材料的反向移动。
图6所示的是一个选用的用于控制压头60的压缩和返回冲程的液压系统的示意图。在该系统中的阀106和107被示出用于返回冲程和压缩冲程的快压阶段。液压马达74驱动一个连接着压头60的链109。这样，压头向前或返回的运动由链109的运动带动。阀106，107和一个阀108如以前所述的同样方法控制。然而在本实施例中流体的循环如下：
对于快压-来自液压泵64的流体流过阀108，马达74，回到罐71。马达驱动压头，压头拖动杆68，使其将流体通过阀106引入缸65的大面积端。选择阀106，使其适应当流体迅速从缸65中引出时大流量的流动。当使用马达74移动压头60时，阀107a允许流体从缸65的杆端流至缸65的大面积端。
对于满压-阀106和107接通图6所示的位置，流体通过阀107从阀108流至缸65的大面积端。阀107a关闭。流体被阀106阻挡不能返回罐中。少量流体继续流过马达74。以这种方式，马达74和缸65二者驱动压头使其满压。
对于返程-如图6所示，阀106，107，107a和108被供能，从而流体流至马达从相反方向即向充填位置驱动压头。压头推动杆68，将流体从缸65中通过阀106压回到供油罐。一些油也将通过阀107和108流向罐中。一些油将从缸65的大面积端通过阀107a流向其杆端。
用本发明的压捆机，割下的谷物被拾取并有效地送到一个存贮室，然后送入一个压实舱并排出。
材料对着尾板进行压实，压实的程度取决于机器的操作者并由他设定。
用直针捆扎被压实材料，直针容易穿过挤压压头里的槽和打扣器，而且当每个包捆被排出时，下一个随着的包捆对着前面的包捆初步形成，因为前面形成的包捆被排卸而且尾板关着。包捆的最终形成和压实是对着尾板进行的。
一个两速压实系统确保在快压的同时仍能为包捆提供均匀的最大压实的控制。
虽然我们发明的优选形式已在此予以公开，但应理解作为本发明公开的例子，并且各种形式的变化，只要其不偏离权利要求提出的技术主题范围，是可能的，我们将这类技术主题视为我们的发明。