具有带有对准机构的进气清洁系统的作业车辆

文档序号:94353 发布日期:2021-10-12 浏览:30次 >En<

阅读说明:本技术 具有带有对准机构的进气清洁系统的作业车辆 (Work vehicle having an intake air cleaning system with an alignment mechanism ) 是由 内森·R·范迪克 梅根·L·温切尔 于 2021-04-06 设计创作,主要内容包括:一种作业机械的清洁设备,该清洁设备用于从筛网上清除碎屑,该筛网安装在发动机冷却组件的门上。清洁设备包括沿着筛网并沿着门的第一侧延伸的管道。管道包括位于门处的管道端部。真空组件被配置成通过管道抽真空,其中,真空组件与管道端部可拆卸地连接。对准机构包括从管道延伸到作业机械的车架的对准器。对准机构使管道端部与真空组件对准,以在管道和真空之间提供密封。(A cleaning apparatus for a work machine removes debris from a screen mounted on a door of an engine cooling assembly. The cleaning apparatus includes a duct extending along the screen and along the first side of the door. The duct includes a duct end at the door. The vacuum assembly is configured to draw a vacuum through the conduit, wherein the vacuum assembly is removably coupled to the conduit end. The alignment mechanism includes an aligner extending from the conduit to a frame of the work machine. The alignment mechanism aligns the tube end with the vacuum assembly to provide a seal between the tube and the vacuum.)

具有带有对准机构的进气清洁系统的作业车辆

技术领域

本发明总体上涉及一种作业车辆,并且更具体地涉及一种用于作业车辆的冷却系统的进气清洁系统。

背景技术

包括农业车辆和建筑车辆的作业车辆通常由内燃发动机提供动力。通常,这些车辆在脏的环境中使用,并且空气中包含灰尘和其他颗粒物。农业车辆还可以在空气中存在农作物残渣以及尘土和颗粒物的环境中工作。在操作期间,空气被吸入车辆的车架内并被吸入发动机舱,以冷却发动机并在内燃发动机中提供有效的燃烧。更特别地,空气供应中应该没有颗粒物。在收割/建筑环境中,这通常需要空气过滤和/或清洁系统,以使被吸入车辆中的空气可以被充分清洁以用于发动机燃烧或冷却。即使使用这种过滤/清洁系统,颗粒物、尘土和/或农作物残渣也会阻塞或部分阻塞进气系统,从而导致需要频繁清洁该系统。

另外,为了在发动机中提供有效的燃烧,从车架外部吸入车辆内的空气为引导至一个或多个冷却器的冷却系统提供了冷却,该冷却器包括用于冷却发动机、液压系统和发动机的涡轮增压系统的冷却器,如果使用了冷却器的话。

从车架的外部吸入的空气流首先被引导通过附接到门的筛网。由于空气中包含颗粒物,因此筛网可充当颗粒物的屏障,以减少或防止颗粒物进入车辆内。否则,被污染的空气可能会降低位于该处的系统的效率,甚至损坏那些系统。

在一段时间内,空气中携带的颗粒物会聚集在筛网上,在该筛网中通过具有真空管道的真空系统将颗粒物去除。在某些情况下,为了清洁或维护的目的,会开启附接有筛网的门。门的开启将管道从位于车辆内的真空系统断开。关上门后,管道重新连接到真空系统。在某些情况下,当门关闭时,管道无法与真空系统正确对准,并且可能需要重新定位才能实现连接。因此,需要一种系统和方法来改善管道与真空系统的对准。

发明内容

在一个实施例中,提供了一种用于从筛网上清除碎屑的清洁设备,该筛网安装在作业机械的发动机冷却组件的门上,该作业机械具有机架。清洁设备包括沿着门的第一侧和筛网延伸的管道,该管道延伸穿过门并且具有位于门处的管道端部。真空组件被配置成抽真空。真空组件与管道端部可拆卸地连接。对准机构可操作地连接到管道,其中,对准机构使管道端部与真空组件对准。

在另一个实施例中,提供了一种作业车辆,该作业车辆包括车辆主体,该车辆主体具有车架以及具有第一侧和第二侧的门。门可移动地连接到车架。冷却系统被配置成产生空气流并且包括筛网。筛网连接到门,以收集来自空气流的碎屑。管道沿着筛网和门的第一侧延伸。管道包括位于门处的管道端部。真空组件被配置成抽真空,并与管道端部可拆卸地连接。对准机构可操作地连接到管道,其中,对准机构使管道端部与真空组件对准。

附图说明

通过参考以下结合附图对本发明实施例的描述,本发明的上述方面及其获得方式将变得更加明显,并且本发明本身将更好理解,在附图中:

图1是作业车辆的侧面立视图。

图2是作业车辆的冷却系统的前侧立体图。

图3是作业车辆的冷却系统的后侧立体图。

图4是管道和真空系统接口的俯视图。

图5是连接到车门的真空管道和连接到车架的对准机构的端部立体图。

图6是可操作地连接到真空管道的对准机构的立体图。

图7是连接到门支撑件的对准机构的侧面立体图。

图8是对准机构的前部立体图。

在整个若干视图中,对应的附图标记用于指示对应的部分。

具体实施方式

为了促进对本新颖的发明的原理的理解,现在将参考在此描述的并且在附图中示出的实施例,并且将使用特定的语言来描述这些实施例。然而,将理解的是,由此并不意图限制本新颖的发明的范围,如本发明所涉及的本领域技术人员通常会发现的那样,所示出的装置和方法中的这种改变和进一步的修改以及所示出的本新颖的发明的原理的这种进一步应用是可预想到的。

现在参考附图,并且更具体地参考图1,示出了农业收割机形式的作业车辆,诸如自推进式农业联合收割机10。该作业车辆也可以是在脏或充满碎屑的操作环境中使用的不同车辆类型的形式。这种作业车辆包括但不限于农业拖拉机、建筑车辆、林业车辆、草坪维护车辆以及道路车辆,例如用于扫雪、撒盐的车辆或具有牵引能力的车辆。此外,其他农业车辆还包括牵引式联合收割机。

联合收割机10包括支撑结构或主体12,该支撑结构或主体12具有从主体12延伸的地面接合车轮14。尽管联合收割机10被示出为具有车轮14,但它也可以具有地面接合履带,既可以是全履带,也可以是半履带。联合收割机12还具有给料室16,通过该给料室16将收割的农作物材料供给到联合收割机10中以进行加工。一旦被加工,收割的农作物材料就被存储在谷物箱18中,并通过卸载螺旋输送机20从联合收割机10卸载。联合收割机10的操作由驾驶室22控制。

联合收割机10的机械动力由包含在位于联合收割机12后部的发动机舱24中的内燃发动机(未示出)提供。联合收割机10具有多个主体面板,该多个主体面板围绕联合收割机的侧面和后部,并且包括但不限于:后面板30、左侧面板(未示出)、右侧面板32和散热器门34,该后面板30、左侧面板、右侧面板32和散热器门34邻近发动机舱24中散热器所在的区域。

冷却系统包括筛网40,该冷却系统的一部分附接到门34,该筛网40通过框架42连接到门34。筛网40过滤被吸入发动机舱24中的环境空气。在一种构造中,筛网40包括带有一个或多个筛网的面板。在一个或多个实施例中,筛网40是旋转筛网,通过筛网驱动器43使该旋转筛网旋转,该筛网驱动器43具有位于门34的两面上的部件。参见图2和图3。在其他实施例中,包括固定筛网。如本文所述,筛网是由皮带44驱动的旋转筛网40。如本领域技术人员所理解的,风扇(未示出)位于车辆的内部,并且通过筛网40抽吸空气。

管道45可操作地连接到框架42,框架42连接到真空组件46。(参见图2)管道45的第一端48固定地连接到框架42,并且通常位于圆形形状的筛网45的中心。管道45的一部分50通过柔性法兰51连接到门34,并延伸穿过门34,在该门34处管道45终止于终接端52,在该终接端52处管道45可释放地连接到真空组件46。(参见图3和图4)。柔性法兰51在管道45与真空组件46对准期间在需要时提供管道45的移动。在一个或多个不同的实施例中,管道45的终接端52位于门34处并且不延伸穿过门。在其他实施例中,管道45的终接端52与门34间隔开并且相对于门位于外部。

一个或多个铰链54将门34铰接地连接到车辆10。在一个实施例中,门34绕由门34的顶部边缘限定的大致水平的轴线旋转。可以想到其他旋转轴线。

如图3所示,连接到车架12(未示出)的机架58支撑真空组件46和筛网驱动器43。铰链54连接到机架58,机架58提供门34相对于机架58的旋转。

如图3至图4所示,当门34处于关闭位置时,终接端52可操作地连接到真空组件46的入口60。管道45的端部50延伸穿过门,以使得终接端52位于门的背面,从而使终接端52与真空组件46的入口60连接。管道45包括沿筛网40延伸的开口侧62,以使得由真空组件46提供的真空被抽吸穿过开口侧62,以去除位于筛网40上的尘土、碎屑和颗粒物。去除的物质通过真空管道64排出,在真空管道64处,去除的物质落到地面或收集器上。

联合收割机的冷却系统进气清洁系统的门34通常被打开,以进入位于车辆内的冷却系统来进行维护清洁。这通常意味着清洁系统管道45和清洁系统真空源46是独立且分开的元件,当进入冷却系统来进行清洁时该元件被断开,然后在维护后该元件被重新连接。由于该要求以及部件尺寸“叠加”的事实,由于制造公差导致的部件尺寸变化,所以在管道45和真空源46之间的未对准可能非常普遍。因此,这两个组件相对于彼此的始终对准可能是一个挑战。但是,对于系统的功能而言,至关重要的是这两个部件紧密对准并且相对位置得到控制。另外,门的移动不应干扰终接端52与入口60的连接,否则会导致损坏。过去,这种对准需要肉眼检查,并且需要在组装过程和清洁过程期间进行多次调整。在某些先前已知的情况下,由于在所有三个方向(X、Y、Z)上的公差叠加,使用给定的固定点调整可能无法将对准完成到期望的水平。

当门34处于关闭位置时,终接端52延伸到车辆中,在该车辆中,在终接端52处的密封法兰70被定位成与真空组件46的入口60接合(参见图4)。密封法兰70固定地连接到管道45,该管道45通过柔性法兰51柔性地连接到门34。密封法兰70包括边缘72,该边缘72的尺寸足以与真空组件46的入口60对接。密封法兰70和入口60之间的对接被配置成提供可拆卸的连接,并且当连接时在管道45和真空组件48之间提供相对气密的密封,以使得在对接处的空气损失相对可忽略不计。

在一个实施例中,橡胶垫圈型密封件在入口60处固定或安装到真空源,并且当法兰70与密封件接触并用于形成气密密封时,该密封件是可压缩的。在其他实施例中,法兰70包括橡胶垫圈型密封件,该橡胶垫圈型密封件在接触相对非柔性的入口60时压缩。在不同的实施例中,用来形成气密密封的柔性密封件,无论是位于入口60处还是位于法兰70处,均由密封的可压缩材料制成,而不是由橡胶制成。

为了解决零件在所有方向上的潜在未对准问题,在部件中加入在定位方面的足够的可变性以解决公差叠加问题。为了满足制造要求,最好避免对多个零件进行位置调整,这可能会导致制造时间延长,从而导致收益损失。所描述的实施例提供了将管道45接合到真空系统46的手段,并且通过所公开的实施例,使得管道45能够与入口60对准,而无需重复的肉眼检查。管道45到真空源46在配合对接处的定位比现有系统更加一致。

对准机构76(参见图4和图5)可操作地连接到门34、机架58和管道45。当门34打开时,门34的底部80(参见图2)绕着位于铰链54处的水平轴线摆动远离车架12。当门34移动时,法兰70从真空组件46的入口60移开。同时,对准机构76的杆或销82随门34一起移动。杆82的第一端84固定地连接到管道45,并且杆82的第二端86为自由终接端。当门34打开时,杆82移动穿过定位器或引导组件88。打开门34的量足够使杆82从定位器88完全移开。

对准机构76的定位器88固定地连接到定位器支撑件90,该定位器支撑件90固定地连接到机架58。定位器支撑件90具有连接到机架58的第一端92和支撑定位器88的第二端94。杆止动件95固定地连接到定位器支撑件,并且设置在第一端92和定位器88之间。在一个实施例中,定位器88、定位器支撑件90和杆止动件92是接纳和对准机构,该接纳和对准机构被构造成接纳杆88以使法兰70与入口60对准。

定位器88是圆锥形状的引导部件,该引导部件以紧密控制/公差安装在真空源46上。由于杆端84连接到管道45并且自由端86由定位器88定位,所以终接端52与真空入口60对准。杆82安装在管道45上的位置是预定的,以确保真空入口60和边缘72之间的相对配合位置。

为了确保管道45相对于门34保持相对静止,图6的门支撑件96固定地连接到门34上(也参见图1和图2)。门支撑件的内侧98固定地连接到门34,并且包括孔100,杆82延伸穿过孔100。门34中的对应孔通常与孔100对准。杆82因此从管道45延伸穿过支撑件96并穿过门34。

杆82还延伸穿过套筒102和弹簧104。(参见图7和图8)。套筒102包括具有第一直径的第一部分106,该第一部分106从具有第二直径的第二部分108延伸,其中第二部分的第二直径大于第一部分的第一直径。第一直径的尺寸设置成可装配在门支撑件96的孔110内,并且第二直径大于孔110,孔110起抑制(stay)或邻接表面的作用,以将第二部分108的端部定位在支撑件96的表面98上。

当杆的端部84固定地连接到管道45时,杆82可滑动地连接到套筒102,以使得当套筒相对于支撑件96和门34保持静止时,杆82在套筒102内自由移动。弹簧104在门34的内表面与固定地连接到杆82上的弹簧止动件112之间隔开。在一个实施例中,弹簧止动件112是由固定在杆82上的套筒支撑的垫圈或法兰。由于杆82相对于套筒102移动,套筒102相对于支撑件96固定并因此相对于门34固定,所以管道45被构造成相对于门34弯曲,在门34处管道45连接到杆84的端部。

靠着门的内部安装的弹簧104推动止动件112,以有效地“拉动”管道45,从而使法兰70与入口60对接。当管道被拉动时,杆84也被拉动,以使得杆和弹簧104充当对准器以将法兰70的安装表面接合到入口60,而且还使法兰与入口60侧向对准定位。弹簧104防止管道45从法兰70和入口60的对接表面脱落,并且如果公差在(正)方向上显著,则将管道拉到部件之间的期望的配合位置。该弹簧104还用作当公差在(负)方向上叠加时的柔性(compliance)部件。在其他实施例中,可以想到其他弹性元件来替代弹簧。

当门34处于打开位置时,杆82从定位器88完全撤出。当门34处于关闭过程中时,由于门34和真空组件46的预定对准,所以杆82的自由端86指向定位器88。因为门34、真空组件46和支撑真空组件46的机架58的各个部分中的每一者都包括物理尺寸的变化,即公差,所以法兰70与入口60的对准可能由于公差叠加而部分未对准。为了调节法兰70与入口60的对准,如果需要的话,当门34关闭时,杆82的自由端86朝向定位器88的入口114移动,在那里,杆82被朝向定位器88的出口116引导。(参见图7)定位器88包括内壁118,当如图7所示定位杆82时,内壁118相对于杆82的纵向轴线倾斜。如果存在未对准,则当杆82进入入口114时,杆82的端部86接触内壁118。杆82与内壁118的接触将杆的端部86引向出口116。一旦端部86进入出口116,则门34就关闭或接近于关闭,并且法兰70与入口60充分对准以在法兰70和入口60之间形成密封配合。

当门34移动到关闭位置时,通过止动件95阻止门的进一步移动。在该移动期间,弹簧104在弹簧止动件112和支撑件96之间被压缩,以向用户提供门34接近完全关闭位置的指示。杆82的预定长度允许门34完全关闭,但不能移动通过管道45与入口60的密封位置,这实质上减少或防止了对门34、管道45、法兰70、入口60和真空组件46的损坏。

在一个实施例中,定位器88包括一个以上的部分,该一个以上的部分包括第一部分120和连接到第一部分120的第二部分122。可以想到其他实施例,该其他实施例包括具有平坦侧壁或具有例如包含在圆锥体中的一个或多个弯曲侧壁的单个整体部分。

如本文所公开的,当公差叠加处于其最大预期位置(在这种情况下为收割机10的方向X和Z)时,最初接纳定位器88的端部86的入口114足够大以在车辆的初始组装期间捕获并引导杆82。定位器88变窄到较小的开口,即孔116。孔116刚好足够大以允许杆82穿过孔116,从而控制杆88相对于真空源46的中心位置。在圆锥形状元件定位器88的后面是固定止动件95,该固定止动件95相对于真空源46的入口60的配合面定位。杆82充分地延伸穿过定位器88并穿过最小的开口116,从而实现了在这两个受控方向上的对准。杆82的长度基于配合管道/源的最大允许压缩(柔性)来确定,以使得如果公差叠加在Y方向上显著(负),则杆82将接触固定止动件95。

尽管以上已经公开了结合本发明原理的示例性实施例,但是本发明不限于所公开的实施例。相反,本申请旨在涵盖使用其一般原理的本发明的任何变型、使用或改写。因此,本申请旨在覆盖本发明所属领域的已知或惯常实践之内的与本公开的偏离。

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