一種步行式插秧機的旋轉式分插機構的製作方法

2023-12-01 09:04:51 1

專利名稱：一種步行式插秧機的旋轉式分插機構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及農業機械，尤其是涉及一種步行式插秧機的旋轉式分插機構。
背景技術：
目前，在國內外市場上出售的步行式水稻插秧機，其栽植機構均為曲柄搖杆 式分插機構。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。插秧機在插大、小苗時，分插機構秧爪的 工作軌跡曲線不同。為此，必須對分插機構的各結構參數和運動參數進行優化 設計。曲柄搖杆式分插機構在插大苗時，機構的幾何參數、總體尺寸會增大， 相應地，振動也隨之加劇。授權公告號為CN144203的發明專利"圓柱齒橢圓齒行星系分插機構"中， 在齒輪盒內相對太陽輪有2組對稱布置的行星系齒輪，帶動2個栽植臂，齒輪 盒轉一圈，兩個栽植臂各動作一次，實現插秧2穴，由於在一定轉速時插秧頻 率高，其秧爪運動軌跡比較適用於乘座式高速插秧機，但用於行走速度較低的 步行式插秧機時，植坑變得很大，易出現倒秧、漂秧現象。另外，在栽植臂部 件中，撥叉對推秧杆的作用點與對凸輪的作用點不在撥叉軸的同一橫向截面內， 兩作用點沿軸向有一段距離，增大了外形尺寸。 發明內容為了既能用於南方雙季稻插秧作業，又能用於北方單季稻插秧作業，本實用 新型的目的是提供一種步行式插秧機的旋轉式分插機構，該機構的結構尺寸相 對較小，振動也較小。為了達到上述目的，本實用新型採用的技術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的傳動軸上裝有主動鏈輪，經鏈條與裝在鏈輪箱內中心軸上的中心鏈輪連接，中心軸伸出鏈輪箱外的左、右兩側軸端分 別固定有左、右齒輪盒。所述的左、右齒輪盒內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構，即撥叉對推秧杆的作用點與對 凸輪的作用點在撥叉軸的同一橫向截面內。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，兩秧指間的內側為 平滑狀。中心齒輪固定不動，中心鏈輪帶動齒輪盒轉動，行星齒輪帶動固裝在行星 軸一端的一個栽植臂相對於齒輪盒作非勻速轉動，栽植臂的絕對運動為行星輪 相對齒輪盒的非勻速轉動和齒輪盒繞中心軸的圓周運動的合成運動。在此合成 運動的影響下，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。本實用新型與背景技術相比，具有的有益效果是在齒輪盒內相對太陽輪 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個栽植臂運動，齒輪盒轉一圈，實現插秧1穴，適合步行式插秧機工作 時的插秧軌跡和插秧頻率，植坑變得最小，利於立秧，降低倒秧、漂秧率；若 提高齒輪盒轉速，也可用於高速插秧機上；"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，兩秧指間的內側為平滑狀，可 以減少秧爪取秧時與土壤間的摩擦阻力，兩秧指間的內側平滑，則不易傷秧； 撥叉對推秧杆的作用點與對凸輪的作用點在撥叉軸的同一橫向截面內，撥叉零 件受力狀態更加合理。結構簡單，體積小，重量輕，振動小，製造成本低。

圖1是本實用新型的機構原理示意圖； 圖2是本實用新型的結構裝配示意圖； 圖3是圖2的B-B剖視圖；圖4是本實用新型"橢圓齒輪一橢圓齒輪一圓齒輪"三軸軸心為三角形排列 的傳動原理示意圖；圖5是本實用新型"橢圓齒輪一橢圓齒輪一橢圓齒輪"三軸軸心為三角形排 列時的傳動原理示意圖。圖6是秧爪形狀特徵示意圖；圖7是本實用新型的秧指尖部的運動軌跡示意圖；圖8是對比文件的秧指尖部的運動軌跡示意圖。圖中l.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，ll.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 杆，17.傳動軸，18.主動鏈輪，19.鏈條，20.推秧彈簧，21.緩衝墊。
具體實施方式
以下結合附圖和實施對本實用新型作進一步說明。如圖l、 2所示，本實用新型的步行式插秧機的旋轉式分插機構，它包括傳 動部件和栽植臂部件。傳動部件包括在鏈輪箱4內的傳動軸l'7上裝有主動鏈輪 18，經鏈條19與裝在鏈輪箱4內中心軸1上的中心鏈輪3連接，中心軸l伸出 鏈輪箱4外的左、右兩側軸端分別固定有左、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ll'、 ll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ll'、 ll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ll'、 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ir、 11是與左、右行星輪6'、 6齒輪幾何參數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均為直臂式結構，即撥叉對推秧杆的作用 點與對凸輪的作用點在撥叉軸的同一橫向截面內。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、緩衝墊21、秧爪15、推秧杆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，兩秧指間的內側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 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，為本分插機構實施例中秧爪尖部的軌跡，a為靜軌跡即機器不 行走時的軌跡，b為動軌跡即機器行走時的軌跡，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，本實用新型使植坑變得很小，s'為88mm， s僅為 28mm。本實用新型的工作原理是分插機構動力由插秧機鏈輪箱主動鏈輪經鏈條 傳遞到中心鏈輪，傳動中心軸轉動，帶動左、右齒輪盒轉動，同時，在轉動的 左、右齒輪盒內，固定的中心齒輪通過中間齒輪傳動行星輪，當行星齒輪繞行 星軸相對齒輪盒轉動時，帶動栽植臂轉動，牽動撥叉圍繞固定凸輪擺動，在取 秧前撥叉經過凸輪的上升段而抬起，將推秧杆提高至最高點，同時壓縮推秧彈 簧；在取秧到插秧前，撥叉處於凸輪的最高位置保持段；當秧爪到達插秧位置， 撥叉轉至凸輪缺口，推秧彈簧回位推動推秧杆向下快速運動，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，實現水稻秧苗的機械化移栽。 栽植臂部件的運動為行星齒輪繞行星軸相對齒輪盒的不等速轉動和齒輪盒繞中 心軸的圓周運動的合成運動。齒輪盒轉一圈，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的工作要求。利用計算機優化參數(如改變橢圓 齒輪偏心率，齒數等)和裝配參數(起始安裝角)，可以使秧爪的工作軌跡、取 秧角和插秧角等運動參數滿足南方雙季稻、北方單季稻插秧的要求。 因此，它可用於南方雙季稻，又能用於北方單季稻插秧作業。 上述具體實施方式
用來解釋說明本實用新型，而不是對本實用新型進行限 制，在本實用新型的精神和權利要求的保護範圍內，對本實用新型作出的任何 修改和改變，都落入本實用新型的保護範圍。
權利要求1.一種步行式插秧機的旋轉式分插機構，它包括傳動部件和栽植臂部件；傳動部件包括在鏈輪箱(4)內的傳動軸(17)上裝有主動鏈輪(18)，經鏈條(19)與裝在鏈輪箱(4)內中心軸(1)上的中心鏈輪(3)連接，中心軸(1)伸出鏈輪箱(4)外的左、右兩側軸端分別固定有左、右齒輪盒(5′、5)；其特徵在於所述的左、右齒輪盒(5′、5)內的中心軸(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. 根據權利要求1所述的一種步行式插秧機的旋轉式分插機構，其特徵在 於所述的左、右齒輪盒(5'、 5)內的左、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(ll'、 ll)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.根據權利要求1所述的一種步行式插秧機的旋轉式分插機構，其特徵在 於所述的左、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(ll'、 ll)是偏心圓齒輪或非圓齒輪。
4. 根據權利要求1所述的步行式插秧機的旋轉式分插機構，其特徵在於所 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. 根據權利要求4所述的一種步行式插秧機的旋轉式分插機構，其特徵在 於所述左、右行星輪(6'、 6)為正圓齒輪時，左、右第二中間齒輪(ll'、 ll)是 與左、右行星輪(6'、 6)齒輪幾何參數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)是齒輪幾何參數完全相同的偏心圓齒輪 或非圓齒輪。
6. 根據權利要求4所述的一種步行式插秧機的旋轉式分插機構，其特徵在 於所述的左、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)是齒輪幾何參數完全相同的非正圓齒輪傳動。
7. 根據權利要求1所述的一種步行式插秧機的旋轉式分插機構，其特徵在於所述的左、右栽植臂部件(8'、 8)均為直臂式結構，即撥叉對推秧杆的作用 點與對凸輪的作用點在撥叉軸的同一橫向截面內。
8.根據權利要求1所述的一種步行式插秧機的旋轉式分插機構，其特徵在 於所述的左、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， 兩秧指間的內側為平滑狀。
專利摘要本實用新型公開了一種步行式插秧機的旋轉式分插機構。鏈輪箱內的中心鏈輪帶動固裝在中心軸兩端的左右齒輪盒轉動，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，相對於齒輪盒作非勻速轉動。在行星軸伸出齒輪盒的一端固裝有一個栽植臂，其絕對運動為行星齒輪相對齒輪盒的非勻速轉動和齒輪盒相對中心軸的圓周運動的合成運動。通過優化結構參數，使栽植臂上的秧爪運動軌跡滿足步行式插秧機工作時秧爪取秧和插秧的角度要求。齒輪盒轉一圈，栽植臂插秧一次，適合步行式插秧機工作時的插秧頻率。南、北方插秧機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。
文檔編號A01C11/02GK201042126SQ20062010897
公開日2008年4月2日 申請日期2006年10月26日 優先權日2006年10月26日
發明者俞高紅, 良 孫, 革 李, 武傳宇, 勻 趙, 雄 趙 申請人:浙江理工大學