阅读说明：本技术 发动机空气预清洁系统 (Engine air pre-cleaning system ) 是由 艾伦·D·施德勒 加利克·W·赫布斯特 托德·E·范哈尔 于 2020-04-23 设计创作，主要内容包括：一种用于作业机械的空气管理组件,该空气管理组件具有冷却孔口,该冷却孔口被限定在板中；冷却风扇,该冷却风扇产生通过冷却孔口至冷却装置的冷却气流；至少一个固定滤网,所述至少一个固定滤网沿着进气孔口定位；以及第一挡板,该第一挡板至少部分地定位在冷却孔口与进气孔口之间；其中,第一挡板引导冷却气流部分地越过固定滤网以清除固定滤网上的碎屑。(An air management assembly for a work machine, the air management assembly having a cooling aperture defined in a plate; a cooling fan that generates a cooling airflow to the cooling device through the cooling aperture; at least one stationary screen positioned along the intake aperture; and a first baffle positioned at least partially between the cooling aperture and the intake aperture; wherein the first baffle directs the cooling air flow partially across the stationary screen to remove debris from the stationary screen.)

发动机空气预清洁系统

技术领域

本公开涉及一种空气管理组件，并且更具体地，涉及一种具有挡板的空气管理组件。

背景技术

农用车辆和建筑车辆经常由内燃机提供动力。通常，这些车辆用在脏的并且空气包含灰尘和其它颗粒物质或碎屑的环境中。例如，农用车辆在农作物残余物以及灰尘和颗粒物质处于空气中的环境中工作。在操作期间，空气被吸入到发动机舱中，用于冷却发动机并用于在内燃机中的有效燃烧。为了完全燃烧并减少发动机上不必要的磨损，空气供应必须基本上不含颗粒物质。

在收割或建筑环境中，这通常需要空气过滤或清洁系统，以使得车辆所使用的用于燃烧或冷却的空气完全不含碎屑。即使利用常规的清洁系统，颗粒物质、灰尘和农作物残余物也可能堵塞或部分堵塞进气系统。结果，系统经常需要以频繁的间隔进行清洁。

发明内容

一个实施例是一种用于作业机械的空气管理组件，该空气管理组件具有冷却孔口，该冷却孔口被限定在板中；冷却风扇，该冷却风扇产生通过冷却孔口至冷却装置的冷却气流；至少一个固定滤网，所述至少一个固定滤网沿着进气孔口定位；以及第一挡板，该第一挡板至少部分地定位在冷却孔口与进气孔口之间；其中，第一挡板引导冷却气流部分地越过固定滤网以清除固定滤网上的碎屑。

在该实施例的一个示例中，第一挡板限定第一入口和第一出口，该第一入口沿基本上竖直的方向定向。在该示例的一个方面，第一出口朝向冷却孔口引导空气。在该示例的另一方面，固定滤网至少部分地定位在第一入口和第一出口之间。

另一示例具有基本上覆盖冷却孔口的转动滤网和将冷却空气流部分地引导到冷却孔口中的导气罩。在该示例的一个方面，导气罩具有切口部分，以及转动滤网的至少一部分在水平方向上未被所述导气罩阻挡成与周围环境隔开。该示例的另一方面具有连接到导气罩的百叶窗组件。此外，百叶窗组件可围绕枢转轴线枢转。

又一示例具有第二挡板，其中第二挡板限定第二入口和第二出口，第二入口沿基本上竖直的方向定向。

另一实施例是一种用于作业机械的空气管理组件，该空气管理组件具有冷却组件，该冷却组件具有冷却装置并限定冷却孔口，该冷却组件被配置成引导来自周围环境的空气通过冷却孔口以冷却冷却装置；导气罩组件，该导气罩组件引导来自周围环境的空气通过冷却孔口；第一挡板，该第一挡板被限定在导气罩组件中，以将来自周围环境的空气沿着第一路径引导到冷却孔口中；以及进气孔口，该进气孔口至少部分地沿着第一挡板被限定在导气罩组件中；其中，来自周围环境的空气沿着通过第一挡板的第一路径并经由不通过第一挡板的第二路径进入冷却孔口。

该实施例的一个示例具有在进气孔口上的滤网，其中第一路径至少部分地被引导穿越滤网，从而在空气沿着第一路径朝向冷却孔口流动时从滤网上移除碎屑。在另一个示例中，导气罩组件进一步限定第二挡板，该第二挡板沿着第三路径将气流从周围环境提供至冷却孔口。该示例的一个方面具有第二孔口，该第二孔口具有第二滤网，其中第二孔口和滤网至少部分地沿着第三路径定位。在该示例的另一方面，第一挡板具有第一入口，以及第二挡板具有第二入口，其中第一入口和第二入口基本上面向竖直方向。在该方面的部分中，第一挡板具有第一出口，以及第二挡板具有第二出口，第一出口和第二出口被限定在导气罩组件的袋状部分中。

在另一个示例中，导气罩组件具有连接到导气罩组件的百叶窗组件，其中百叶窗组件部分地限定第二路径。在该示例的一个方面中，百叶窗组件可围绕枢转轴线在第一定向和第二定向之间枢转。

另一实施例是一种作业机械，该作业机械具有本体；至少一个地面接合机构；发动机，该发动机选择性地为地面接合机构提供动力，该发动机流体地连接到发动机进气孔口，以向发动机提供空气来辅助燃料的燃烧；散热器，该散热器流体地连接到作业机械的至少一个流体系统，以冷却流体系统所使用的流体；冷却风扇，该冷却风扇从周围环境抽吸空气通过冷却孔口并经过散热器；导气罩组件，该导气罩组件至少部分地围绕冷却孔口定位并且引导来自周围环境的空气通过冷却孔口；以及第一挡板，该第一挡板被限定在导气罩组件中，以将来自所述周围环境的空气沿着第一路径引导到所述冷却孔口中；其中，发动机进气孔口至少部分地沿着第一挡板被限定在导气罩组件中；进一步地，其中冷却风扇抽吸来自周围环境的空气沿着通过第一挡板的第一路径并且经由不通过第一挡板的第二路径通过导气罩组件。

在该实施例的一个示例中，导气罩组件进一步限定第二挡板，第二挡板沿着第三路径将气流从周围环境提供至冷却孔口。其中，第一挡板具有第一入口，以及第二挡板具有第二入口，第一入口和第二入口基本上面向竖直方向。在该示例的一个方面，导气罩组件具有百叶窗组件，该百叶窗组件连接至导气罩组件并且定位在第一挡板和第二挡板之间其中百叶窗组件部分地限定第二路径，并且百叶窗组件可围绕枢转轴线在第一定向和第二定向之间枢转。

附图说明

通过参考下列结合附图对本公开的实施例的描述，本公开的上述方面以及获得它们的方式将变得更加明显，并且可以更好地理解本公开本身，其中：

图1是具有导气罩的农业联合收割机的侧视图。

图2a是分解的导气罩组件的高架立体图。

图2b是与联合收割机分开的导气罩组件的另一实施例的仰视立体图。

图3是图2b的导气罩组件的高架侧视图，其中外板被移除。

图4a是导气罩组件的另一实施例的高架立体图。

图4b是图4a的导气罩组件的高架立体图，其中百叶窗组件处于减小的构造；

图5a是图3的导气罩组件的前视图；以及

图5b是导气罩组件的不同实施例的前视图，其中外板被移除。

在几个视图中，相应的附图标记用于指示相应的部件。

具体实施方式

为了促进对本公开的原理的理解，现在将参照本文描述的和在附图中示出的实施例，并且将使用具体语言来描述这些实施例。然而，应当理解，这并不意味着对本公开的范围的限制，对于本公开所涉及的领域的技术人员来说，可以设想对所示出的装置和方法的这种改变和进一步的修改，以及对其中所示出的本公开的原理的这种进一步的应用。

现在参照附图，并且更具体地，参照图1，示出了诸如农用联合收割机10的农用收割机械形式的作业车辆。作业车辆也可以是在脏的或充满碎屑的操作环境中使用的不同类型的车辆的形式，例如农用拖拉机、建筑设备、林业设备等。联合收割机10可包括支承结构或本体12，其具有从本体12延伸的地面接合机构14。尽管联合收割机10被示出为具有轮14，但是它也可以具有地面接合履带，或者是全履带或者是半履带。联合收割机10还具有进料室16，被收割的农作物材料通过该进料室被供给到联合收割机10中进行处理。一旦被处理，被收割的农作物材料被存储在联合收割机10中的谷物箱18中，并且通过卸载绞龙20从联合收割机10卸载。联合收割机10的操作由操作员驾驶室22控制。

用于联合收割机10的机械动力由容纳在联合收割机12的后部中的发动机舱24中的内燃机提供。发动机舱24中的散热器用于使冷却流体循环通过内燃机。联合收割机10具有多个环绕联合收割机的侧部和后部的车身板，包括但不限于邻近发动机舱24的散热器所在的区域的后板30、左侧板、右侧板32和散热器门板34，散热器门板34具有导气罩40。

现在参照图2a和图2b，示出了与联合收割机10分开的导气罩组件200(图2a)、201(图2b)的两个实施例。此外，导气罩组件200以分解的形式示出，其中若干部件彼此间隔开。虽然本文参照联合收割机10对导气罩组件200、201进行了描述，但是本公开设想将本文所讨论的实施例用于任何类型的作业机械。更具体地，本文所讨论的实施例也可应用于建筑和林业中的作业机械，以给出附加应用的几个非排他性示例。此外，虽然导气罩组件200、201可具有一些结构差异，但共同的部件将使用相同的附图标记来指代。

任一实施例200、201可具有沿着相应的导气罩组件200、201的作业机械侧定位的第一板202。第一板202可以是本文所讨论的联合收割机10的一个或多个板，或者可以是连接到右侧板32或散热器门板34的分开的板。此外，第一板202可以是限定将联合收割机10的部件流体地连接到周围环境204的孔口的任何结构。周围环境204可以是联合收割机10周围的空气和碎屑。

导气罩组件201还可具有第一侧板206和第二侧板208以及从第一板202远离联合收割机10延伸的底板212。此外，外板210可连接到侧板206、208和底板212，以在它们之间大致形成一袋状部分。换句话说，板202、206、208、210、212可以彼此连接以控制导气罩组件201的区域，该区域允许来自周围环境204的空气和其他碎屑进入发动机和发动机舱24以及其他空间。

虽然导气罩组件201被描述为由板202、206、208、210、212形成，但是本文设想的其他实施例，例如导气罩组件200，可以利用成型材料来构建导气罩组件200。在一个非排他性示例中，导气罩组件200的部分或全部可以由塑料、玻璃纤维、碳纤维等形成，并且由弯曲的立体交叉件(interchange)形成，而不是由如用于图2b的导气罩组件201所示的相对于彼此以基本上直角限定的板形成。

导气罩组件200、201可以沿着在第一板202中限定的冷却孔口224定位。冷却孔口224可以是在第一板202中的通孔，其允许空气进入发动机舱24和其他空间，以允许联合收割机10如预期地起作用。更具体地，空气可以利用冷却风扇226等被抽吸通过导气罩组件和冷却孔口224。冷却风扇226可以抽吸空气通过导气罩组件200和冷却孔口224并且穿越冷却装置228等。冷却风扇226可以被定位在冷却装置228的前面或后面。此外，冷却装置228可具有定位在其中的一个或多个散热器，以冷却联合收割机10所利用的流体。在一个非排他性示例中，冷却装置228可以具有多个散热器，以便于冷却发动机油、液压流体、发动机增压空气和发动机冷却剂等。

在本公开的一个方面，导气罩组件200、201具有限定在其中的第一挡板214，以限定用于空气从周围环境204进入导气罩组件200、201的第一路径302(见图3)。更具体地，第一挡板214可由从第一板202延伸到外板210的第一挡板壁216限定。第一挡板214可在第一挡板214的最上部处限定第一入口218，并且使开口面向竖直方向220来定向。第一入口218通常可以沿竖直方向220定向，以使得从周围环境204进入第一挡板214的空气从导气罩组件200、201的上部被吸入。在图2a的导气罩组件200的分解图中，挡板壁216被示出为与外板210间隔开。然而，在组装构造中，挡板壁216延伸至外板210以限定本文所讨论的第一路径302。

在本公开的另一方面，导气罩组件201可以具有限定在其中的第二挡板230，以限定用于空气从周围环境204进入导气罩组件201的第三路径304(见图3)。更具体地，第二挡板230可由从第一板202延伸到外板210的第二挡板壁232限定。第二挡板230可在第二挡板230的最上部处限定第二入口234，并且朝向竖直方向220定向。第二入口234通常可以沿竖直方向220定向，以使得从周围环境204进入第二挡板230的空气从导气罩组件201的上部被吸入。

虽然在图2b中示出了第一挡板214和第二挡板230两者，但是本公开也设想仅利用第一挡板214或第二挡板230中的一者。例如，导气罩组件200可以根本不具有第二挡板230。可替代地，在图2b的实施例中，可以根本没有第一挡板214，并且导气罩组件201可以仅具有第二挡板230。此外，本文设想的其它实施例具有多于两个的挡板。因此，本公开设想改变挡板位置和数量。

现在参照图3，示出了导气罩组件201的截面图300，其中外板210被移除。更具体地，在图3中示出了导气罩组件201的空气路径302、304、306。空气路径302、304、306通常旨在示出当冷却风扇226抽吸通过其的空气时流体从周围环境204进入冷却孔口224的基本流动路径。更具体地，第一路径302可以流过第一入口218并且进入第一挡板214的通道中。第一路径302可向下朝向底板212流动，直到其到达第一出口308，该第一出口由挡板壁216和底板212之间的空间部分地限定。第一路径302然后可流过转动滤网244并进入冷却孔口224。

空气和周围的碎屑也可以从第二路径306进入导气罩组件201。第二路径306可允许空气通过第二入口246进入导气罩组件201，该第二入口限定在外板210、第一挡板壁216和第二挡板壁232(或者，当不存在第二挡板230时，侧板206)之间。第二路径306可提供进入冷却孔口224的具有最大流速的流动路径。换句话说，第二入口246可以是导气罩组件201的最大入口，并且由此提供进入冷却孔口224的最大流速。

第二入口246的尺寸可以根据本文设想的不同实施例而变化。更具体地，图2b示出了提供外板210的弧形切口的切口部分222。切口部分222可允许更大的流体流从周围环境204通过第二入口246进入冷却孔口224。可替代地，图4a和图4b示出本公开的另一实施例，其中百叶窗组件402可以连接到外板210或相应的导气罩组件400的其它构件。在图4a和图4b的实施例中，第二入口246可部分地被引导通过百叶窗组件402。此外，百叶窗组件402可绕轴线404枢转，以进一步改变第二入口246的尺寸。

虽然第二入口246在这里被示出为在第一挡板214和第二挡板230之间，但是其它实施例可以根本不具有第二挡板230。在这些实施例中，第二入口246可由第一挡板壁216、外板210、第一板202和第一侧板206限定。在该实施例中，第二入口246可以大于在类似尺寸的导气罩组件中具有第二挡板230的实施例。因此，本公开设想仅利用第一挡板214，其中空气通过第一入口218或第二入口246进入孔口224。

现在参照图5a和图5b，固定滤网502被示出为至少部分地沿着第一路径302定位。固定滤网502可以是覆盖被限定在第一板202中的进气孔口504的过滤器。进气孔口504可以流体地连接到用于发动机舱24的内燃机的进气口。如本领域所公知的，内燃机将燃料与周围空气混合以引发混合物的受控的燃烧。在本公开的一个方面，内燃机所需的空气可以通过进气孔口504获得。

在本公开的一个方面，第一路径302可至少部分地被引导穿越固定滤网502，以从固定滤网上移除碎屑，从而确保通过固定滤网502获得足够的空气到达发动机。如本文所述，冷却风扇226可沿着第一路径302抽吸空气通过孔口224。当空气沿着第一路径302移动时，空气可穿越固定滤网502并移除位于固定滤网上的碎屑的至少一部分。然后，空气可沿着第一路径302行进并通过孔口224。转动滤网244可捕获从固定滤网502上移除的碎屑以进一步清洁并对那里进行抽真空(vacuumed therefrom)。

虽然沿着第一路径302移动的空气的一部分可以通过进气孔口504被吸入发动机，但是冷却风扇226的流速需求可以提供越过固定滤网504的流体的基本上湍急的流以从固定滤网上移除碎屑。换句话说，虽然发动机确实需要空气流过进气孔口504，但是更多的空气经过进气孔口504并被冷却风扇226抽吸通过孔口224。

在本公开的另一方面，第一入口218和第二入口234被定位成基本上面向竖直方向220。也就是说，第一入口218和第二入口234从在相应导气罩组件的最上部处的周围环境中抽吸空气。通常，在操作时被设备搅起的载有灰尘和碎屑的空气将上升到地面水平上方几英尺。通过沿着导气罩组件的最上部定位第一入口218和第二入口234，被吸入第一挡板214和第二挡板230的空气相对于更靠近下面的地面定位的空气基本上更清洁。这又减少了必须从通过固定滤网502或转动滤网244进入的空气中筛选和过滤的外来碎屑的量。

现在参照图4a和图4b，示出了导气罩组件400的另一实施例。在导气罩组件400的该实施例中，百叶窗组件402可以在第一挡板壁216和第二挡板壁232之间枢转地连接到导气罩组件400。更具体地，百叶窗组件402可具有枢转地连接在第一构件408与第二构件410之间的多个遮板406。所述多个遮板406中的每个遮板可以相对于第一构件408和第二构件410单独地枢转，以由此重新引导沿着第二入口246进入导气罩组件400的空气。此外，第一构件408和第二构件410中的每一者可以在沿着轴线404的一端处枢转地连接到导气罩组件400。因此，第一构件408和第二构件410可绕轴线404向外枢转，以将所述多个遮板406重新定位在如图4a所示的增大的定向中。可替代地，第一构件408和第二构件410可绕轴线404向内枢转，以将所述多个遮板406重新定位在如图4b所示的减小的定向401中。

现在参照图5b，示出了导气罩组件500的又一实施例，其中外板被移除。在图5b的实施例中，与图5a的挡板壁232相比，第二挡板壁506可以至少部分地弯曲。这种构造可提供相对大的入口508，同时允许挡板壁506绕过用于转动滤网244的支承结构。此外，颈部510可以形成在挡板壁506和第一侧板206之间。在该实施例的一个方面，当空气沿着第三路径304被抽吸时，颈部510可以引起沿着第二挡板加速的流动速度。

此外，在图5b所示出的一个非排他性实施例中，可沿着第三路径304限定第二滤网512。第二滤网512可覆盖第二孔口514，该第二孔口被限定在第一板202中。此外，第二孔口514可流体地连接到发动机或发动机舱24。在图5b的实施例中，颈部510可以提供穿越第二滤网512的增加的气流速度，从而进一步去除位于第二滤网上的任何碎屑。换句话说，由颈部510引起的增大的气流可以与本文中参照固定滤网502所讨论的类似方式去除碎屑并清洁第二滤网512。此外，在本公开的一个方面，进气孔口504和第二孔口514两者可流体地连接到发动机的进气口。在这种构造中，如果孔口504、514中的一者被碎屑基本上阻塞，则孔口504、514中的另一者可向发动机提供足够的空气流，以允许燃料的完全燃烧。

在本公开的一个方面，通过利用挡板来限定穿越固定滤网的第一流动路径与较大的第二入口相结合，冷却装置可具有足够的气流来冷却作业机械，同时仍提供穿越固定滤网的足够的湍流来从滤网上清除碎屑。换句话说，冷却装置的需求可以通过向周围环境打开空气罩组件来满足。然而，这样做减少了越过定位在其中的任何固定滤网的气流。通过实施如本公开中所解释的挡板的使用，冷却装置可获得足够的空气流速，同时固定滤网沿着挡板定位以确保存在足够的空气流速，以移除在那里形成的碎屑。

尽管本发明被示出为使用联合收割机的一种类型，但是本发明可以用于其它联合收割机类型，包括传统的逐秆器联合收割机和具有横向脱粒圆筒和旋转分离器的混合式联合收割机，以及其它类型的作业机械。

尽管本文已经描述了结合本公开原理的示例性实施例，但本公开不限于这些实施例。相反，本申请旨在覆盖使用本公开的基本原理的本公开的任何变化、运用或修改。此外，本申请旨在覆盖本公开内容所属领域的已知或惯例实践范围内的对本公开内容的这种偏离。