圓盤式橢圓齒輪行星系分插機構的製作方法

2023-09-13 15:50:15

專利名稱：圓盤式橢圓齒輪行星系分插機構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及水稻機動插秧機的栽植機構。
目前，在國內市場上出售的水稻機動插秧機，其栽植機構的形式不外乎兩種一種是曲柄搖杆式分插機構，另一種是旋轉式分插機構。前者工作頻率在200～220次/分鐘時能正常工作，隨著插秧機頻率的增加，會使插秧機機架振動加劇，從而限制了工作效率的提高，日本由於在該機構上加了配重，並採用高強度輕質材料和新工藝，且零部件設計更緊湊、精巧，使插秧機工作性能可靠插秧質量較高，插秧頻率不斷提高，超過260次/分種，但進一步提高插秧頻率機架振動加劇，從而限制了插秧工作效率，同時栽植機構秧針線速度過高，會產生分秧不均，傷秧率和漏秧率增加以及栽植臂易損等缺陷。後者如日本所開發的為偏心齒輪或橢圓齒輪機構，在齒輪盒上設置兩個栽植臂，齒輪盒旋轉一周可插秧兩次，在提高工效下使秧針線速度減少1/2，因而傷秧率低，分秧精度高，插秧質量好。但日本是單季稻國家，其分插機構主要適用於水稻秧苗的小苗作業(早稻插秧)，在栽植雙季稻的我國南方地區只能插一季，因此其使用範圍大大降低。
本實用新型的目的是提供一種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的圓盤式橢圓齒輪行星系分插機構。
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，經鏈條與裝在中心軸上的中心鏈輪連接，鏈輪箱外的左右側分別裝有齒輪盒，齒輪盒內的中心軸兩側分別裝有中心橢圓齒輪，中心軸的兩端分別用花鍵帶動齒輪盒作旋轉運動，兩端的中心橢圓齒輪分別與法蘭盤固定，左右齒輪盒內的中心橢圓齒輪的兩側，分別依次對稱地裝有中間橢圓齒輪和行星橢圓齒輪，行星輪軸均伸出左右齒輪盒的一端，分別與栽植臂部件連接。
動力帶動圓盤式齒輪盒轉動，中心橢圓齒輪固定不動，行星兩級橢圓齒輪傳動下，相對於齒輪盒作不等速轉動，其絕對運動為栽植臂相對中心軸的轉動和栽植臂相對齒輪盒擺動的合成運動，通過計算機優化結構參數後從而使秧針軌跡，取秧時秧針角度和插秧時秧針角度滿足工作要求。其工作軌跡環扣，高度較小，插秧後秧針向後向上移動，避免推倒秧苗和碰撞秧杆。
以下結合附圖，通過對實施例的描述，給出本實用新型的細節。


圖1是本實用新型的結構原理圖；圖2是本實用新型的結構裝配示意圖；圖3是圖2的A-A剖視圖；圖4是圖2的栽植臂部件圖；圖5是本實用新型北方型分插機構的結構裝配示意圖；圖6是圖5的栽植臂部件圖；圖7是圖6的側視圖。
如圖1、圖2所示，本實用新型的圓盤式橢圓齒輪行星系分插機構，它包括傳動部件和栽植臂部部件。傳動部件包括在鏈輪箱內的傳動軸17上裝有主動鏈輪18，經鏈條19與裝在中心軸3上的中心鏈輪1連接，鏈輪箱外的左右側分別裝有齒輪盒16、16′，齒輪盒16、16′內的中心軸3兩側分別裝有中心橢圓齒輪10、10′，中心軸3的兩端分別用花鍵帶動齒輪盒16、16′作旋轉運動，兩端的中心橢圓齒輪10、10′分別與法蘭盤2、2′固定，左右齒輪盒16、16′內的中心橢圓齒輪10、10′的兩側，分別依次對稱地裝有中間橢圓齒輪9、12，9′、12′和行星橢圓齒輪4、14，4′、14′，行星輪軸6、13，6′、13′均伸出左右齒輪盒16、16′的一端，分別與栽植臂部件連接。
上述的中心橢圓齒輪10、10′，中間橢圓齒輪9、12，9′、12′，行星橢圓齒輪4、14，4′、14′其齒數和直徑均相同。
如圖1、圖2所示，分插機構動力由插秧機鏈輪箱主動鏈輪19傳遞到中心鏈輪1，中心鏈輪1與中心軸3通過鍵連接。現以左邊的分插機構為例，中心橢圓齒輪10通過滑套安裝在中心軸3上，中心軸3軸端由花鍵與左齒輪盒16固結，中心橢圓齒輪10依靠牙嵌與法蘭盤2固定，中心橢圓齒輪10兩側依次對稱設置兩組中間橢圓齒輪9、12和行星橢圓齒輪4、14，行星橢圓齒輪4、14與行星輪軸6、13依靠平鍵聯結，行星輪軸6、13伸出齒輪盒16的一端分別與栽植臂部件7、15通過花鍵聯結。中心軸3轉動，帶動左、右齒輪盒16、16′轉動，中心橢圓齒輪10、10′固定，中間橢圓齒輪9、12和9′、12′和行星橢圓齒輪4、14和4′、14′在齒輪嚙合下相對左右齒輪盒16、16′轉動，栽植臂部件7、15和7′、15′，隨著行星橢圓齒輪4、14和4′、14′作不等速轉動，並隨行星輪軸6、13和6′、13′繞中心軸作圓周運動。通過參數優化，使工作軌跡，秧針取秧角、插秧角滿足插秧要求。
如圖3、圖4所示，栽植臂部件中，安裝有推秧裝置，包括凸輪5、撥叉20，推秧彈簧19，緩衝墊18，秧針17，推秧杆21。凸輪5與齒輪盒依靠法蘭固結，當行星橢圓齒輪相對齒輪盒轉動時，帶動栽植臂轉動，牽動撥叉20圍繞凸輪5轉動，在取秧前撥叉20抬起，將推秧杆21提高至最高點，推秧彈簧19壓縮，取秧後，秧針17到至時，撥叉20轉至凸輪5缺口，處於自由狀態，推秧彈簧19推動推秧杆21向下快速運動，將秧苗推入土中，避免秧苗回帶。
圖5、圖6、圖7所示為北方型單季稻插秧作業的圓盤式橢圓齒輪行星系分插機構。北方型用於插小苗，南方型兼用於大、小苗插秧。北方型寬行距，要求工作軌跡環扣高度小，在結構上，栽植臂部件均偏心在一側的拐臂式，凸輪18與推秧杆中心線不在同一平面上。秧針17平行偏離推秧杆滑道，同時將齒輪盒直徑縮小後，避免了秧針碰撞另一個栽植臂部件的殼體，因此其結構比傳統的分插機構縮小，滿足了北方型行距增大的要求。
本實用新型與現有技術相比，具有的有益的效果是1、與偏心齒輪分插機構比較，免去了因偏心變化帶來的如振動、栽植臂工作中自由擺動等問題，傳動平穩；2、南方雙季稻，行距窄，推秧杆伸出端與推秧杆滑道在同一延長線上，其兩行星輪軸間距較大，橢圓齒輪增大，使工作軌跡環扣高度增大；3、北方單季稻，行距寬，栽植臂部件均偏心在一側的拐臂式，使工作軌跡環扣高度小，齒輪盒直徑縮小，結構緊湊，推秧杆伸出端與推秧滑道不在同一平面上，避免了秧針碰撞另一個栽植臂部件的殼體；4、利用計算機優化參數和裝配參數，可使秧針滿足插秧要求的工作軌跡，取秧角和插秧角。
因此，它可用於南方雙季稻，又能用於北方單季稻插秧作業。
權利要求1.一種圓盤式橢圓齒輪行星系分插機構，它包括傳動部件和栽植臂部件，其特徵在於傳動部件包括在鏈輪箱內的傳動軸[17]上裝有主動鏈輪[18]，經鏈條[19]與裝在中心軸[3]上的中心鏈輪[1]連接，鏈輪箱外的左右側分別裝有齒輪盒[16]、[16′]，齒輪盒[16]、[16′]內的中心軸[3]兩側分別裝有中心橢圓齒輪[10]、[10′]，中心軸[3]的兩端分別用花鍵帶動齒輪盒[16]、[16′]作旋轉運動，兩端的中心橢圓齒輪[10]、[10′]分別與法蘭盤[2]、[2′]固定，左右齒輪盒[16]、[16′]內的中心橢圓齒輪[10]、[10′]的兩側，分別依次對稱地裝有中間橢圓齒輪[9]、[12]， [9′]、[12′]和行星橢圓齒輪[4]、[14]，[4′]、[14′]，行星輪軸[6]、[13]，[6′]、[13′]均伸出左右齒輪盒[16]、[16′]的一端，分別與栽植臂部件用花鍵連接。
2.根據權利要求1所述的圓盤式橢圓齒輪行星系分插機構，其特徵在於所述的中心橢圓齒輪[10]、[10′]，中間橢圓齒輪[9]、[12]，[9′]、[12′]，行星橢圓齒輪[4]、[14]，[4′]、[14′]其齒數和直徑均相同。
3.根據權利要求1所述的圓盤式橢圓齒輪行星系分插機構，其特徵在於所述的栽植臂部件均為偏心在一側的拐臂式，凸輪與推秧杆中心線不在同一平面上。
4.根據權利要求3所述的圓盤式橢圓齒輪行星系分插機構，其特徵在於秧針平行偏離推秧杆滑道。
專利摘要一種圓盤式橢圓齒輪行星系分插機構,鏈輪箱內的主動鏈輪經中心鏈輪帶動左右齒輪盒轉動,中心橢圓齒輪固定不動,行星橢圓齒輪相對於齒輪盒作不等速轉動,其絕對運動為栽植臂相對中心軸的轉動和栽植臂相對齒輪盒擺動合成運動,通過優化結構參數,從而使秧針運動軌跡;取秧時秧針角度和插秧時秧針角度滿足工作要求;南、北方型分插機構工作軌跡環扣不同,分別適合南方雙季稻和北方單季稻作業。
文檔編號A01C11/02GK2390385SQ9924638
公開日2000年8月9日 申請日期1999年10月19日 優先權日1999年10月19日
發明者趙勻, 蔣煥煜, 俞高紅 申請人:浙江大學