專利名稱：步行式插秧機(jī)的旋轉(zhuǎn)式分插機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)機(jī)械，尤其是涉及一種步行式插秧機(jī)的旋轉(zhuǎn)式分插機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：
目前，在國內(nèi)外市場上出售的步行式水稻插秧機(jī)，其栽植機(jī)構(gòu)均為曲柄搖桿式分插機(jī)構(gòu)。在中國，南方水稻為雙季稻種植，北方為單季稻種植。雙季稻種植時，移栽的秧苗個體較大、較高，為大苗移栽；單季稻種植時，移栽的秧苗個體相對較小、較短，為小苗移栽。插秧機(jī)在插大、小苗時，分插機(jī)構(gòu)秧爪的工作軌跡曲線不同。為此，必須對分插機(jī)構(gòu)的各結(jié)構(gòu)參數(shù)和運(yùn)動參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。曲柄搖桿式分插機(jī)構(gòu)在插大苗時，機(jī)構(gòu)的幾何參數(shù)、總體尺寸會增大，相應(yīng)地，振動也隨之加劇。
授權(quán)公告號為CN144203的發(fā)明專利“圓柱齒橢圓齒行星系分插機(jī)構(gòu)”中，在齒輪盒內(nèi)相對太陽輪有2組對稱布置的行星系齒輪，帶動2個栽植臂，齒輪盒轉(zhuǎn)一圈，兩個栽植臂各動作一次，實(shí)現(xiàn)插秧2穴，由于在一定轉(zhuǎn)速時插秧頻率高，其秧爪運(yùn)動軌跡比較適用于乘座式高速插秧機(jī)，但用于行走速度較低的步行式插秧機(jī)時，植坑變得很大，易出現(xiàn)倒秧、漂秧現(xiàn)象。另外，在栽植臂部件中，撥叉對推秧桿的作用點(diǎn)與對凸輪的作用點(diǎn)不在撥叉軸的同一橫向截面內(nèi)，兩作用點(diǎn)沿軸向有一段距離，增大了外形尺寸。


發(fā)明內(nèi)容
為了既能用于南方雙季稻插秧作業(yè)，又能用于北方單季稻插秧作業(yè)，本發(fā)明的目的是提供一種步行式插秧機(jī)的旋轉(zhuǎn)式分插機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)尺寸相對較小，振動也較小。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是它包括傳動部件和栽植臂部件；傳動部件包括在鏈輪箱內(nèi)的傳動軸上裝有主動鏈輪，經(jīng)鏈條與裝在鏈輪箱內(nèi)中心軸上的中心鏈輪連接，中心軸伸出鏈輪箱外的左、右兩側(cè)軸端分別固定有左、右齒輪盒。所述的左、右齒輪盒內(nèi)的中心軸上分別裝有通過左、右法蘭固定在鏈輪箱上的左、右中心齒輪，左、右中心齒輪分別通過與固裝在左、右中間軸上的左、右第一中間齒輪、左、右第二中間齒輪與固接在左、右行星軸上的左、右行星輪嚙合，左、右行星軸伸出左、右齒輪盒的一端固定有左、右栽植臂部件。
所述的左、右齒輪盒內(nèi)的左、右中心齒輪，左、右第一中間齒輪，左、右第二中間齒輪和左、右行星輪三軸齒輪行星系的三軸軸心的相對位置成三角形排列。
所述的左、右中心齒輪，左、右第一中間齒輪和左、右第二中間齒輪是偏心圓齒輪或非圓齒輪。
所述的左、右行星輪是正圓齒輪、偏心圓齒輪或非圓齒輪。
所述左、右行星輪為正圓齒輪時，左、右第二中間齒輪是與左、右行星圓齒輪齒輪幾何參數(shù)完全相同的正圓齒輪，左、右第一中間齒輪和左、右中心齒輪是齒輪幾何參數(shù)完全相同的偏心圓齒輪或非圓齒輪。
所述的左、右行星輪為偏心圓齒輪或非圓齒輪時，左、右第一中間齒輪直接與左、右行星輪嚙合，左、右行星輪、左、右第一中間齒輪和左、右中心齒輪是齒輪幾何參數(shù)完全相同的非正圓齒輪傳動。
所述的左、右栽植臂部件均為直臂式結(jié)構(gòu)，即撥叉對推秧桿的作用點(diǎn)與對凸輪的作用點(diǎn)在撥叉軸的同一橫向截面內(nèi)。
所述的左、右栽植臂部件上各固定有一個“U”型的秧爪，秧爪的兩個分開伸出的取秧指為角鋼形狀，取秧指的下部為鋒利的刀刃狀，兩秧指間的內(nèi)側(cè)為平滑狀。
中心齒輪固定不動，中心鏈輪帶動齒輪盒轉(zhuǎn)動，行星齒輪帶動固裝在行星軸一端的一個栽植臂相對于齒輪盒作非勻速轉(zhuǎn)動，栽植臂的絕對運(yùn)動為行星輪相對齒輪盒的非勻速轉(zhuǎn)動和齒輪盒繞中心軸的圓周運(yùn)動的合成運(yùn)動。在此合成運(yùn)動的影響下，栽植臂部件中的秧爪滿足取秧時秧爪角度和插秧時秧爪角度的要求。
本發(fā)明與背景技術(shù)相比，具有的有益效果是在齒輪盒內(nèi)相對太陽輪只有1組行星系齒輪傳動，齒輪行星系的三軸軸心的相對位置成三角形排列，帶動1個栽植臂運(yùn)動，齒輪盒轉(zhuǎn)一圈，實(shí)現(xiàn)插秧1穴，適合步行式插秧機(jī)工作時的插秧軌跡和插秧頻率，植坑變得最小，利于立秧，降低倒秧、漂秧率；若提高齒輪盒轉(zhuǎn)速，也可用于高速插秧機(jī)上；“U”型秧爪的兩個分開伸出的取秧指為角鋼形狀，取秧指的下部為鋒利的刀刃狀，兩秧指間的內(nèi)側(cè)為平滑狀，可以減少秧爪取秧時與土壤間的摩擦阻力，兩秧指間的內(nèi)側(cè)平滑，則不易傷秧；撥叉對推秧桿的作用點(diǎn)與對凸輪的作用點(diǎn)在撥叉軸的同一橫向截面內(nèi)，撥叉零件受力狀態(tài)更加合理。結(jié)構(gòu)簡單，體積小，重量輕，振動小，制造成本低。



圖1是本發(fā)明的機(jī)構(gòu)原理示意圖； 圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)裝配示意圖； 圖3是圖2的B-B剖視圖； 圖4是本發(fā)明“橢圓齒輪—橢圓齒輪—圓齒輪”三軸軸心為三角形排列的傳動原理示意圖； 圖5是本發(fā)明“橢圓齒輪—橢圓齒輪—橢圓齒輪”三軸軸心為三角形排列時的傳動原理示意圖。
圖6是秧爪形狀特征示意圖； 圖7是本發(fā)明的秧指尖部的運(yùn)動軌跡示意圖； 圖8是對比文件的秧指尖部的運(yùn)動軌跡示意圖。
圖中1.中心軸，2′.左法蘭，2.右法蘭，3.中心鏈輪，4.鏈輪箱，5′.左齒輪盒，5.右齒輪盒，6′.左行星輪，6.右行星輪，7′.左行星軸，7.右行星軸，8′.左栽植臂部件，8.右栽植臂部件，9′.左撥叉，9.右撥叉，10′.左凸輪，10.右凸輪，11′.左中間齒輪，11.右中間齒輪，12′.左中間軸，12.右中間軸，13′.左中間齒輪，13.右中間齒輪，14′.中心齒輪，14.右中心齒輪，15.秧爪，16.推秧桿，17.傳動軸，18.主動鏈輪，19.鏈條，20.推秧彈簧，21.緩沖墊。

具體實(shí)施例方式 下面結(jié)合附圖和實(shí)施對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
如圖1、2所示，本發(fā)明的步行式插秧機(jī)的旋轉(zhuǎn)式分插機(jī)構(gòu)，它包括傳動部件和栽植臂部件。傳動部件包括在鏈輪箱4內(nèi)的傳動軸17上裝有主動鏈輪18，經(jīng)鏈條19與裝在鏈輪箱4內(nèi)中心軸1上的中心鏈輪3連接，中心軸1伸出鏈輪箱4外的左、右兩側(cè)軸端分別固定有左、右齒輪盒5′、5。所述的左、右齒輪盒5′、5內(nèi)的中心軸1上分別裝有通過左、右法蘭2′、2固定在鏈輪箱4上的左、右中心齒輪14′、14，左、右中心齒輪14′、14分別通過與固裝在左、右中間軸12′、12上的左、右第一中間齒輪13′、13、左、右第二中間齒輪11′、11與固接在左、右行星軸7′、7上的左、右行星輪6′、6嚙合，左、右行星軸7′、7伸出左、右齒輪盒5′、5的一端固定有左、右栽植臂部件8′、8。
所述的左、右齒輪盒5′、5內(nèi)的左、右中心齒輪14′、14，左、右第一中間齒輪13′、13，左、右第二中間齒輪11′、11和左、右行星輪6′、6三軸齒輪行星系的三軸軸心的相對位置成三角形排列。
所述的左、右中心齒輪14′、14，左、右第一中間齒輪13′、13和左、右第二中間齒輪11′、11是偏心圓齒輪或非圓齒輪。
所述的左、右行星輪6′、6是正圓齒輪、偏心圓齒輪或非圓齒輪。
所述的左、右行星輪6′、6為正圓齒輪時，左、右第二中間齒輪11′、11是與左、右行星輪6′、6齒輪幾何參數(shù)完全相同的正圓齒輪，左、右第一中間齒輪13′、13和左、右中心齒輪14′、14是齒輪幾何參數(shù)完全相同的偏心圓齒輪或非圓齒輪。
所述的左、右行星輪6′、6為偏心圓齒輪或非圓齒輪時，左、右第一中間齒輪13′、13直接與左、右行星輪6′、6嚙合，左、右行星輪6′、6、左、右第一中間齒輪13′、13和左、右中心齒輪14′、14是齒輪幾何參數(shù)完全相同的非正圓齒輪傳動。
所述的左、右栽植臂部件8′、8均為直臂式結(jié)構(gòu)，即撥叉對推秧桿的作用點(diǎn)與對凸輪的作用點(diǎn)在撥叉軸的同一橫向截面內(nèi)。
如圖3所示，以右栽植臂部件8為例，它安裝有推秧裝置，包括右凸輪10、右撥叉9、推秧彈簧20、緩沖墊21、秧爪15、推秧桿16。右凸輪10與右齒輪盒5固定連接。如圖6所示，“U”型秧爪15的兩個分開伸出的取秧指為角鋼形狀，取秧指的下部P1處為鋒利的刀刃狀，兩秧指間的內(nèi)側(cè)P2處為平滑狀。
如圖4、圖5所示，所述的中心軸1，左、右中間軸12′、12，左、右行星軸7′、7三軸軸心的相對位置成三角形排列。
如圖4所示，所述的左、右行星齒輪6′、6為正圓齒輪時，左、右第二中間齒輪11′、11也為正圓齒輪，且與左、右行星圓齒輪6′、6的齒輪幾何參數(shù)完全相同，左、右第一中間齒輪13′、13和左、右中心齒輪14′、14是齒輪幾何參數(shù)完全相同的同類型非正圓齒輪傳動，如偏心圓齒輪、橢圓齒輪或其它非圓齒輪；如圖5所示，所述的左、右行星齒輪6′、6為偏心圓齒輪、非圓齒輪時，第一左、右中間齒輪13′、13直接與左、右行星齒輪6′、6嚙合，左、右行星齒輪6′、6，第一左、右中間齒輪13′、13和中左、右心齒輪14′、14是齒輪幾何參數(shù)完全相同的同類型非正圓齒輪傳動。
如圖7所示，為本分插機(jī)構(gòu)實(shí)施例中秧爪尖部的軌跡，a為靜軌跡即機(jī)器不行走時的軌跡，b為動軌跡即機(jī)器行走時的軌跡，c為秧苗，d為地平線，e為秧爪，s為植坑寬度。
如圖8所示，為對比文件中秧爪尖部的軌跡，a′為靜軌跡，b′為動軌跡即機(jī)器行走時的軌跡，c為秧苗，d為地平線，e為秧爪，s′為植坑寬度。
從圖7、圖8可以看出，本發(fā)明使植坑變得很小，s′為88mm，s僅為28mm。
本發(fā)明的工作原理是分插機(jī)構(gòu)動力由插秧機(jī)鏈輪箱主動鏈輪經(jīng)鏈條傳遞到中心鏈輪，傳動中心軸轉(zhuǎn)動，帶動左、右齒輪盒轉(zhuǎn)動，同時，在轉(zhuǎn)動的左、右齒輪盒內(nèi)，固定的中心齒輪通過中間齒輪傳動行星輪，當(dāng)行星齒輪繞行星軸相對齒輪盒轉(zhuǎn)動時，帶動栽植臂轉(zhuǎn)動，牽動撥叉圍繞固定凸輪擺動，在取秧前撥叉經(jīng)過凸輪的上升段而抬起，將推秧桿提高至最高點(diǎn)，同時壓縮推秧彈簧；在取秧到插秧前，撥叉處于凸輪的最高位置保持段；當(dāng)秧爪到達(dá)插秧位置，撥叉轉(zhuǎn)至凸輪缺口，推秧彈簧回位推動推秧桿向下快速運(yùn)動，將秧苗推入土中。從而，順序完成了水稻秧苗的取秧、插秧動作，實(shí)現(xiàn)水稻秧苗的機(jī)械化移栽。栽植臂部件的運(yùn)動為行星齒輪繞行星軸相對齒輪盒的不等速轉(zhuǎn)動和齒輪盒繞中心軸的圓周運(yùn)動的合成運(yùn)動。齒輪盒轉(zhuǎn)一圈，栽植臂插秧一次的插秧頻率和插秧軌跡比較適合步行式插秧機(jī)的工作要求。利用計算機(jī)優(yōu)化參數(shù)(如改變橢圓齒輪偏心率，齒數(shù)等)和裝配參數(shù)(起始安裝角)，可以使秧爪的工作軌跡、取秧角和插秧角等運(yùn)動參數(shù)滿足南方雙季稻、北方單季稻插秧的要求。
因此，它可用于南方雙季稻，又能用于北方單季稻插秧作業(yè)。
上述具體實(shí)施方式
用來解釋說明本發(fā)明，而不是對本發(fā)明進(jìn)行限制，在本發(fā)明的精神和權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)，對本發(fā)明作出的任何修改和改變，都落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.步行式插秧機(jī)的旋轉(zhuǎn)式分插機(jī)構(gòu)，它包括傳動部件和栽植臂部件；傳動部件包括在鏈輪箱(4)內(nèi)的傳動軸(17)上裝有主動鏈輪(18)，經(jīng)鏈條(19)與裝在鏈輪箱(4)內(nèi)中心軸(1)上的中心鏈輪(3)連接，中心軸(1)伸出鏈輪箱(4)外的左、右兩側(cè)軸端分別固定有左、右齒輪盒(5′、5)；其特征在于所述的左、右齒輪盒(5′、5)內(nèi)的中心軸(1)上分別裝有通過左、右法蘭(2′、2)固定在鏈輪箱(4)上的左、右中心齒輪(14′、14)，左、右中心齒輪(14′、14)分別通過與固裝在左、右中間軸(12′、12)上的左、右第一中間齒輪(13′、13)、左、右第二中間齒輪(11′、11)與固接在左、右行星軸(7′、7)上的左、右行星輪(6′、6)嚙合，左、右行星軸(7′、7)伸出左、右齒輪盒(5′、5)的一端固定有左、右栽植臂部件(8′、8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的步行式插秧機(jī)的旋轉(zhuǎn)式分插機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的左、右齒輪盒(5′、5)內(nèi)的左、右中心齒輪(14′、14)，左、右第一中間齒輪(13′、13)，左、右第二中間齒輪(11′、11)和左、右行星輪(6′、6)三軸齒輪行星系的三軸軸心的相對位置成三角形排列。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的步行式插秧機(jī)的旋轉(zhuǎn)式分插機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的左、右中心齒輪(14′、14)，左、右第一中間齒輪(13′、13)和左、右第二中間齒輪(11′、11)是偏心圓齒輪或非圓齒輪。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的步行式插秧機(jī)的旋轉(zhuǎn)式分插機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的左、右行星輪(6′、6)是正圓齒輪、偏心圓齒輪或非圓齒輪。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的步行式插秧機(jī)的旋轉(zhuǎn)式分插機(jī)構(gòu)，其特征在于所述左、右行星輪(6′、6)為正圓齒輪時，左、右第二中間齒輪(11′、11)是與左、右行星輪(6′、6)齒輪幾何參數(shù)完全相同的正圓齒輪，左、右第一中間齒輪(13′、13)和左、右中心齒輪(14′、14)是齒輪幾何參數(shù)完全相同的偏心圓齒輪或非圓齒輪。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的步行式插秧機(jī)的旋轉(zhuǎn)式分插機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的左、右行星輪(6′、6)為偏心圓齒輪或非圓齒輪時，左、右第一中間齒輪(13′、13)直接與左、右行星輪(6′、6)嚙合，左、右行星輪(6′、6)、左、右第一中間齒輪(13′、13)和左、右中心齒輪(14′、14)是齒輪幾何參數(shù)完全相同的非正圓齒輪傳動。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的步行式插秧機(jī)的旋轉(zhuǎn)式分插機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的左、右栽植臂部件(8′、8)均為直臂式結(jié)構(gòu)，即撥叉對推秧桿的作用點(diǎn)與對凸輪的作用點(diǎn)在撥叉軸的同一橫向截面內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的步行式插秧機(jī)的旋轉(zhuǎn)式分插機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的左、右栽植臂部件(8′、8)上各固定有一個“U”型的秧爪(15)，秧爪(15)的兩個分開伸出的取秧指為角鋼形狀，取秧指的下部為鋒利的刀刃狀，兩秧指間的內(nèi)側(cè)為平滑狀。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種步行式插秧機(jī)的旋轉(zhuǎn)式分插機(jī)構(gòu)。鏈輪箱內(nèi)的中心鏈輪帶動固裝在中心軸兩端的左右齒輪盒轉(zhuǎn)動，固定不動的中心齒輪通過中間齒輪嚙合傳動固定在行星軸上的行星齒輪，相對于齒輪盒作非勻速轉(zhuǎn)動。在行星軸伸出齒輪盒的一端固裝有一個栽植臂，其絕對運(yùn)動為行星齒輪相對齒輪盒的非勻速轉(zhuǎn)動和齒輪盒相對中心軸的圓周運(yùn)動的合成運(yùn)動。通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)，使栽植臂上的秧爪運(yùn)動軌跡滿足步行式插秧機(jī)工作時秧爪取秧和插秧的角度要求。齒輪盒轉(zhuǎn)一圈，栽植臂插秧一次，適合步行式插秧機(jī)工作時的插秧頻率。南、北方插秧機(jī)的秧爪工作軌跡曲線不同，分別適合南方雙季稻和北方單季稻插秧作業(yè)。
文檔編號A01B71/06GK1943299SQ20061005398
公開日2007年4月11日 申請日期2006年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月26日
發(fā)明者趙勻, 俞高紅, 武傳宇, 李革, 孫良, 趙雄 申請人:浙江理工大學(xué)