ОХЛАДИТЕЛЬ ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ, РАСПОЛОЖЕННЫЙ В ВОЗДУШНОМ ПОТОКЕ РАБОЧЕЙ УСТАНОВКИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО КОМБАЙНА
COOLING UNIT OF FLUID MEDIUM, LOCATED IN AIRFLOW OF WORKING PLANT OF AGRICULTURAL COMBINE

Область техники
Настоящее изобретение относится к сельскохозяйственному комбайну и, более конкретно, к охладителю текучей среды, расположенному в воздушном потоке рабочей установки сельскохозяйственного комбайна.
Уровень техники
Сельскохозяйственные комбайны представляют собой машины с приводным двигателем, которые скашивают, обмолачивают, отделяют и очищают сельскохозяйственную культуру. Полученное в результате чистое зерно хранится в зерновом бункере, расположенном на комбайне. Чистое зерно затем может быть перемещено из зернового бункера в грузовой автомобиль, прицеп для перевозки зерна или другой приемный бункер с помощью выгрузного шнека.
Сельскохозяйственные комбайны имеют различные гидравлические компоненты, такие как приводные моторы, цилиндры и другие исполнительные устройства, для осуществления рабочих функций. Во время выполнения данных рабочих функций генерируется тепло, которое удерживается гидравлическим маслом. В настоящее время гидравлическое масло для его охлаждения переносится обратно к охладителю масла, расположенному на настиле для монтажа двигателя, например, вблизи радиатора двигателя.
Сущность изобретения
Изобретение в одной его форме относится к сельскохозяйственному комбайну. Сельскохозяйственный комбайн включает в себя несущую конструкцию. К несущей конструкции присоединяется рабочая установка. Рабочая установка имеет множество компонентов для содействия в выполнении операций по обработке сельскохозяйственной культуры. Рабочая установка сконфигурирована таким образом, чтобы образовать путь воздушного потока. Рабочая установка имеет, по меньшей мере, один вращающийся компонент, генерирующий воздушный поток, который течет по пути воздушного потока, чтобы содействовать обработке сельскохозяйственной культуры в рабочей установке. Система текучей среды сконфигурирована таким образом, чтобы обеспечивать циркуляцию текучей среды. Система текучей среды включает в себя охладитель текучей среды, который размещается в некотором месте в пути воздушного потока, для обеспечения охлаждения текучей среды.
Изобретение в другой его форме относится к установке для сельскохозяйственного комбайна. Установка включает в себя корпусную конструкцию, имеющую поверхность конструкции, образующую участок пути воздушного потока. В корпусной конструкции устанавливается вращающийся компонент для генерирования воздушного потока. Охладитель текучей среды, имеющий, по меньшей мере, одну охлаждающую поверхность, располагается таким образом, чтобы подвергаться воздействию воздушного потока на участке пути воздушного потока.
Изобретение в другой его форме относится к способу охлаждения текучей среды в сельскохозяйственном комбайне, имеющем рабочую установку. Способ включает в себя генерирование воздушного потока, используемого для содействия обработке сельскохозяйственной культуры в рабочей установке, и воздействие на охлаждающую поверхность охладителя текучей среды воздушным потоком для охлаждения текучей среды.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - схематический вид сбоку сельскохозяйственного комбайна в соответствии с вариантом воплощения настоящего изобретения.
Фиг.2 - схематическая иллюстрация примера системы текучей среды для использования в сельскохозяйственном комбайне, показанном на фиг.1.
Фиг.3 - вид в перспективе охладителя текучей среды в соответствии с вариантом воплощения настоящего изобретения для использования в системе текучей среды, показанной на фиг.2.
Фиг.4 - вид сверху охладителя текучей среды в соответствии с другим вариантом воплощения для использования в системе текучей среды, показанной на фиг.2.
Фиг.5 - вид сверху охладителя текучей среды в соответствии с еще одним вариантом воплощения для использования в системе текучей среды, показанной на фиг.2.
Фиг.6 - вид в перспективе участка рабочей установки сельскохозяйственного комбайна, показанного на фиг.1, который иллюстрирует различные примеры мест, в которых один или более охладителей текучей среды, показанных на фиг.3-5, могут быть установлены и/или интегрированы.
Фиг.7-9 - иллюстрируют различные примеры мест в вентиляторе сепаратора в сборе сельскохозяйственного комбайна, показанного на фиг.1, в которых один или более охладителей текучей среды, показанных на фиг.3-5, могут быть установлены и/или интегрированы.
Подробное описание изобретения
На фиг.1 показан самоходный сельскохозяйственный комбайн 10. Сельскохозяйственный комбайн 10 включает в себя несущую конструкцию 12. Впереди сельскохозяйственного комбайна 10 установлено приподнятое рабочее место 14 оператора. К несущей конструкции 12 присоединена ходовая часть 16, которая может включать в себя узел трансмиссии, шины и/или гусеницы, зацепляющиеся с грунтом, и узел управления и которая выполняет движительные и/или управляющие функции.
Рабочая установка 18 присоединена к несущей конструкции 12 и сконфигурирована таким образом, чтобы выполнять операции обработки сельскохозяйственной культуры, такие как, например, операция скашивания, операция обмолота, операция отделения, операция очистки и операция обработки соломы. Рабочая установка 18 включает в себя один или более вращающихся компонентов, например, ротор, вентилятор, барабан и т.д., некоторые из которых описываются здесь, генерирующие воздушный поток, который содействует обработке сельскохозяйственной культуры, например, перемещению растительного материала (т.е., соломы и зерна) в рабочей установке 18 и/или отделению зерна от соломы. Рабочая установка 18 может включать в себя, например, жатку 20, питающий аппарат 22, узел 24 основного сепаратора и узел 26 обработки соломы.
Жатка 20 может быть, например, жаткой для уборки бобовых/мелких зерновых культур, имеющей мотовило 20-1, жаткой для уборки кукурузы и т.д. Жатка 20 используется для скашивания сельскохозяйственной культуры и направления сельскохозяйственной культуры в питающий аппарат 22. Скошенная сельскохозяйственная культура направляется питающим аппаратом 22 к узлу 24 основного сепаратора, который выполняет операции обмолота, отделения и очистки. Узел 24 основного сепаратора включает в себя вентилятор 28 сепаратора в сборе, имеющий вентилятор 28-1 сепаратора. Очищенное зерно направляется в зерновой бункер, или зерновую шахту, 30. Зерно удаляется из зернового бункера 30 с помощью выгрузного шнека 32. Солома направляется из узла 24 основного сепаратора в узел 26 обработки соломы, который включает в себя разгрузочный битер 34 и может дополнительно включать в себя измельчитель-разбрасыватель соломы (не показан), который в свою очередь может дополнительно измельчать солому и распределять ее по полю.
Поперечно ориентированный двигатель 36 внутреннего сгорания, схематически показанный на чертеже в виде прямоугольника, обеспечивает механическую энергию, необходимую для выполнения операций по передвижению, скашиванию, обмолоту, отделению, очистке и обработке соломы. Двигатель 36 включает в себя коленчатый вал 38, соединенный с приводной системой 40 ременного типа. Приводная система 40 ременного типа включает в себя первичный распределительный вал 42, соединенный с коленчатым валом 38 двигателя 36 с помощью системы 44 вал-редуктор, которая показана схематично. Вариатор 46 скорости в сборе присоединен к первичному распределительному валу 42 с помощью приводного ремня 48, который в свою очередь присоединен к различным поворотным валам в одном или более из следующих узлов: жатка 20, питающий аппарат 22, узел 24 основного сепаратора и узел 26 обработки соломы.
Жатка 20 обеспечивает скашивание сельскохозяйственной культуры и направление растительного материала к питающему аппарату 22. Скошенная сельскохозяйственная культура направляется питающим аппаратом 22 к узлу 24 основного сепаратора. Узел 24 основного сепаратора включает в себя ускоритель 25-1 подачи, например, вращающийся барабан, который направляет скошенную сельскохозяйственную культуру в направлении вверх через входную сопрягающую секцию 25-2 к осевому узлу 25-3 обработки сельскохозяйственной культуры.
Осевой узел 25-3 обработки сельскохозяйственной культуры располагается между боковыми листами рабочей установки 18 и несущей конструкции 12 и может поддерживаться ими. Осевой узел 25-3 обработки сельскохозяйственной культуры включает в себя корпус 25-4 осевого ротора и осевой ротор 25-5, расположенный в корпусе 25-4 осевого ротора. Скошенная сельскохозяйственная культура входит в корпус 25-4 осевого ротора через входную сопрягающую секцию 25-2. Осевой ротор 25-5 имеет участок загрузки, участок обмолота и участок отделения. Корпус 25-4 осевого ротора имеет соответствующие секцию загрузки, секцию обмолота и секцию отделения.
Оба участка обработки сельскохозяйственной культуры, участок обмолота и участок отделения, имеют устройства для взаимодействия с сельскохозяйственной культурой. Секция обмолота корпуса 25-4 осевого ротора имеет вогнутость, а секция отделения имеет решетку. Зерно и солома, извлеченные из растительной массы, проваливаются через вогнутость и решетку для дальнейшей очистки и обработки.
На фиг.2 показана схема системы 52 текучей среды, которая в настоящем изобретении имеет форму гидравлической системы. Хотя примерные варианты воплощения изобретения, которые будут описаны ниже, используют, в качестве примера, систему 52 текучей среды, имеющей форму гидравлической системы, специалистам в данной области техники понятно, что принципы настоящего изобретения могут быть применены для использования с другими системами текучей среды, такими как, например, система охлаждения и фильтрации моторного масла, связанная с двигателем 36, система охлаждения двигателя, связанная с двигателем 36 и т.д.
В настоящем изобретении система 52 текучей среды включает в себя, по меньшей мере, один насос, например, гидронасос 54, для обеспечения циркуляции текучей среды, например, гидравлического масла; резервуар 56 для гидравлического масла; клапан 58 в сборе; устройство 60 управления для оператора; множество гидравлических рабочих устройств 62; и охладитель 64 текучей среды. Система 52 текучей среды сконфигурирована таким образом, чтобы избирательно подавать гидравлическое масло под давлением к множеству гидравлических рабочих устройств 62 рабочей установки 18 для содействия в выполнении операций по обработке сельскохозяйственной культуры.
Гидронасос 54 приводится в действие, непосредственно или опосредованно, от коленчатого вала 38 двигателя 36. Гидронасос 54 гидравлически связан с резервуаром 56 гидравлического масла через путь 66 потока текучей среды, что может быть реализовано путем непосредственного соединения с резервуаром 56 гидравлического масла или опосредованного соединения через гидравлический трубопровод. Клапан 58 в сборе может быть гидравлически связан с гидронасосом 54 через гидравлический трубопровод 68. Клапан 58 в сборе включает в себя множество управляющих клапанов 70. Понятно, что некоторые из управляющих клапанов 70 клапана 58 в сборе могут быть расположены удаленно относительно других из управляющих клапанов 70 клапана 58 в сборе.
Устройство 60 управления для оператора коммуникационно связано линиями 72 связи с клапаном 58 в сборе. Линиями 72 связи могут быть, например, электрические связи и/или механические связи, или их комбинация. Устройство 60 управления для оператора может включать в себя, например, множество устройств 74 управления клапаном, например, электрические и/или механические устройства управления клапаном, соответственно коммуникационно связанные посредством линий 72 связи с управляющими клапанами 70 клапана 58 в сборе. Устройство 60 управления для оператора может быть расположено, например, на рабочем месте 14 оператора.
Множество гидравлических рабочих устройств 62 соответственно гидравлически связаны с управляющими клапанами 70 клапана 58 в сборе через множество соответствующих гидравлических трубопроводов 76. Клапан 58 в сборе в свою очередь избирательно управляет множеством гидравлических рабочих устройств 62 согласно управляющим воздействиям устройства 60 управления для оператора. Множество гидравлических рабочих устройств 62 может включать в себя, например, гидроцилиндр 62-1 вариатора скорости, связанный с вариатором скорости 46 в сборе, цилиндр(ы) 62-2 подъема мотовила для регулирования уровня подъема мотовила 20-1, гидромотор 62-3 привода мотовила для привода вращательного движения мотовила 20-1, и гидромотор 62-4 привода вентилятора сепаратора для привода вращательного движения вентилятора 28-1 сепаратора. Подразумевается, что множество гидравлических рабочих устройств 62 может быть расширено и включать в себя другие вспомогательные гидравлические рабочие устройства 62-5.
В настоящем примерном варианте воплощения охладитель 64 текучей среды гидравлически связан с множеством гидравлических рабочих устройств 62 через гидравлический трубопровод 78, и охладитель 64 текучей среды гидравлически связан с резервуаром 56 гидравлического масла через гидравлический трубопровод 80. Таким образом, в настоящем варианте воплощения охладитель 64 текучей среды размещается между резервуаром 56 гидравлического масла и множеством гидравлических рабочих устройств 62 и гидравлически связан с ними для обеспечения охлаждения гидравлического масла перед тем, как оно будет возвращено в резервуар 56 гидравлического масла.
Фиг.3 показывает вариант воплощения охладителя 64 текучей среды, имеющего первую охлаждающую поверхность 64-1, вторую охлаждающую поверхность 64-2 и камеру 64-3 циркуляции текучей среды, размещенную между первой охлаждающей поверхностью 64-1 и второй охлаждающей поверхностью 64-2. Камера 64-3 циркуляции текучей среды включает в себя входное отверстие 64-4 для текучей среды и выходное отверстие 64-5 для текучей среды. Первая охлаждающая поверхность 64-1 и вторая охлаждающая поверхность 64-2 каждая включает в себя множество охлаждающих ребер 64-6, которые идут наружу от камеры 64-3 циркуляции текучей среды, тем самым увеличивая охлаждающую площадь охлаждающих поверхностей 64-1, 64-2 охладителя 64 текучей среды. Множество охлаждающих ребер 64-6 располагаются таким образом, чтобы направлять течение охлаждающего воздушного потока, например воздушного потока 82-1, по предварительно заданной схеме движения.
В показанном на фиг.3 варианте воплощения множество охлаждающих ребер 64-6 располагаются параллельно друг другу, а профиль первой охлаждающей поверхности 64-1 и второй охлаждающей поверхности 64-2 в направлении течения (обозначенном стрелкой) воздушного потока 82-1 является плоским. Однако возможны и альтернативные конфигурации.
Например, как показано на фиг.4, некоторые или все из множества охлаждающих ребер 64-6 могут располагаться непараллельно, или, как показано на фиг.5, некоторые или все из множества охлаждающих ребер 64-6 могут быть изогнуты таким образом, чтобы расходиться в направлении течения воздушного потока 82-1, чтобы обеспечить дополнительное управление направлением течения воздушного потока 82-1. Кроме того, как показано на фиг.7-9, в некоторых вариантах воплощения профиль поверхности первой охлаждающей поверхности 64-1 и второй охлаждающей поверхности 64-2, а также связанных с ними охлаждающих ребер 64-6, в направлении течения воздушного потока 82-1 может быть изогнутым.
Как показано на фиг.1 и фиг.6, рабочая установка 18 сконфигурирована таким образом, чтобы образовать путь воздушного потока, такой как путь 82 воздушного потока, показанный пунктирными линиями, для направления связанного с ним воздушного потока 82-1, показанного стрелками на пунктирных линиях пути 82 воздушного потока. Например, путь 82 воздушного потока может быть расположен, по меньшей мере частично, в узле 24 основного сепаратора и узле 26 обработки соломы, и может быть образован, например, корпусом 24-1 из листового металла узла 24 основного сепаратора, вентилятором 28 сепаратора в сборе и корпусом 26-1 из листового металла узла 26 обработки соломы. Корпус 24-1 из листового металла узла 24 основного сепаратора включает в себя множество боковых стенок 24-2, 24-3, 24-4, 24-5, и корпус 26-1 из листового металла узла 26 обработки соломы включает в себя множество боковых стенок 26-2, 26-3, 26-4, 26-5.
Во время работы, например, вентилятор 28-1 сепаратора вентилятора 28 сепаратора в сборе вращается для генерирования воздушного потока 82-1, который течет вдоль пути 82 воздушного потока, т.е. направляется в узел 24 основного сепаратора, чтобы содействовать перемещению растительного материала в рабочей установке 18, и более конкретно, чтобы содействовать отделению зерна от соломы. Воздушный поток 82-1 выходит вместе с соломой через выход 26-6 узла 26 обработки соломы сзади сельскохозяйственного комбайна 10.
В соответствии с одним вариантом воплощения настоящего изобретения, охлаждение текучей среды, например, гидравлического масла, моторного масла, охлаждающей жидкости двигателя и т.д., в сельскохозяйственном комбайне 10 выполняется путем генерирования воздушного потока, такого как воздушный поток 82-1, используемого для содействия в обработке сельскохозяйственной культуры, например, перемещении растительного материала в рабочей установке 18; и воздействия на охлаждающую поверхность (например, 64-1 и/или 64-2) охладителя 64 текучей среды воздушным потоком для охлаждения текучей среды.
Таким образом, охладитель 64 текучей среды размещается в рабочей установке 18 сельскохозяйственного комбайна 10 в некотором месте в пути воздушного потока, такого как путь 82 воздушного потока, например в питающем аппарате 22, узле 24 основного сепаратора или узле 26 обработки соломы, чтобы обеспечить охлаждение текучей среды, циркулирующей в охладителе 64 текучей среды, благодаря воздействию на охладитель 64 текучей среды воздушного потока, такого как, например, воздушный поток 82-1, текущий в узле 24 основного сепаратора и узле 26 обработки соломы.
Для примера, но не ограничиваясь этим, как показано на фиг.6, возможные места размещения охладителя 64 текучей среды включают в себя такие места для охладителя 64 текучей среды, которые облегчают установку на или интегрирование с поверхностью боковой стенки корпуса 24-1 из листового металла узла 24 основного сепаратора в местах поверхности боковой стенки, обозначенных как 84-1, 84-2 и т.д., и установку на или интегрирование с поверхностью боковой стенки корпуса 26-1 из листового металла узла 26 обработки соломы в местах поверхности боковой стенки, обозначенных как 86-1, 86-2, 86-3 и т.д. Другие возможные места размещения охладителя 64 текучей среды включают в себя, например, такие места для охладителя 64 текучей среды, которые облегчают установку на или интегрирование с вентилятором 28 сепаратора в сборе, как будет более подробно описано ниже при рассмотрении фиг.7. Дополнительно, охладитель текучей среды может быть установлен на или интегрирован с другими компонентами рабочей установки 18, такими как, например, корпус 25-4 осевого ротора. Применительно к сказанному выше, термин «интегрирован с» означает, что по меньшей мере одна из охлаждающих поверхностей 64-1, 64-2 охладителя 64 текучей среды формирует участок, например, продолжение, поверхности боковой стенки, другой внутренней поверхности или компонента рабочей установки 18.
Необходимо понимать, что конкретные места, указанные здесь для размещения охладителя 64 текучей среды на рабочей установке 18, являются примерными, и специалистам в данной области техники, на основе знаний, полученных из данного описания, будет понятно, что в качестве подходящих мест для размещения охладителя 64 текучей среды могут быть использованы другие места на рабочей установке 18.
Дополнительным преимуществом позиционирования охладителя 64 текучей среды в воздушном потоке 82-1 является, например, то, что охладитель 64 текучей среды нагревает воздушный поток 82-1, тем самым содействуя удалению влажности в узле 24 основного сепаратора и/или узле 26 обработки соломы рабочей установки 18.
Фиг.7 показывает схематический вид сбоку вентилятора 28 сепаратора в сборе с возможными местами 88-1, 88-2, 88-3, 88-4, 88-5, 88-6, 88-7, 88-8 для размещения охладителя 64 текучей среды (показанного сбоку), изображенного в виде пунктирных блоков. Вентилятор 28 сепаратора в сборе включает в себя корпусную конструкцию 28-2, в которой устанавливается с возможностью вращения вентилятор 28-1 сепаратора, например, с помощью подшипников, для вращения в направлении вращения, обозначенном стрелкой 90. Корпусная конструкция 28-2 имеет поверхность 28-3 конструкции, которая образует участок пути 82 воздушного потока. Также показан ветровой щиток 28-4, расположенный ниже по потоку относительно вентилятора 28-1 сепаратора, который служит в качестве перегородки для разделения воздушного потока 82-1. Как показано на фиг.7, для различных возможных мест 88-1, 88-2, 88-3, 88-4, 88-5, 88-6, 88-7, 88-8 для охладителя 64 текучей среды, охладитель 64 текучей среды может иметь профиль, например, первой охлаждающей поверхности 64-1, который соответствует профилю поверхности 28-3 конструкции корпусной конструкции 28-2 или ветрового щитка 28-4, с которыми охладитель 64 текучей среды может быть интегрирован. Другими словами, обращаясь также к фиг.3, в настоящем примере охлаждающая поверхность 64-1 охладителя 64 текучей среды может формировать участок поверхности 28-3 конструкции, и профиль в направлении воздушного потока 82-1 может быть изогнутым или плоским, в зависимости от профиля соответствующего участка поверхности 28-3 конструкции корпусной конструкции 28-2 или ветрового щитка 28-4 вентилятора 28 сепаратора в сборе.
Фиг.8 показывает схематический вид сбоку вентилятора 28 сепаратора в сборе в другом варианте воплощения с возможными местами 92-1, 92-2, 92-3, 92-4, 92-5 для размещения охладителя 64 текучей среды (показанного в виде сбоку), обозначенного пунктирными блоками. В данном варианте воплощения охладитель 64 текучей среды может иметь профиль, соответствующий профилю поверхности 28-3 конструкции корпусной конструкции 28-2, к которой охладитель 64 текучей среды может быть прикреплен. В настоящем варианте воплощения, обращаясь также к фиг.3, обе охлаждающие поверхности 64-1 и 64-2 могут подвергаться воздействию воздушного потока 82-1.
Фиг.9 показывает схематический вид сбоку вентилятора 28 сепаратора в сборе в другом варианте воплощения, в котором охладитель 64 текучей среды имеет изогнутый профиль, чтобы заменить, или быть установленным на, ветровой щиток 28-4, показанный на фиг. 6, и выполнять перегораживающую функцию ветрового щитка 28-4.
Для облегчения понимания вышеприведенные варианты воплощения были описаны применительно к одному охладителю текучей среды, т.е. охладителю 64 текучей среды. Однако специалисту в данной области техники будет понятно, что в сельскохозяйственный комбайн 10 в соответствии с принципами настоящего изобретения могут быть включены два или более охладителей 64 текучей среды.
Хотя здесь был описан конкретный предпочтительный вариант воплощения, очевидно, что он может иметь различные модификации, не выходя при этом за пределы объема изобретения, определенного в прилагаемой формуле изобретения.