CN101878692A - 钵苗移栽机旋转式移栽装置 - Google Patents

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赵雄
黄前泽
胡小钦
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本发明公开了一种钵苗移栽机旋转式移栽装置。动力由链轮轴输出传给左右两套行星轮系式移栽装置。行星架由链轮轴驱动，非圆太阳齿轮与链轮箱固结，工作时固定不动。非圆太阳齿轮两边对称布置中间非圆齿轮和行星非圆齿轮。行星轮轴伸出端上铰接内半栽植嘴和外半栽植嘴，内外两半栽植嘴上分别有凹槽和销子，实现栽植嘴对中开合。栽植嘴的张开是通过内半栽植嘴上的滚子与固定在行星架上的端面凸轮的相对转动来实现，闭合是通过装在内外两半栽植嘴上的弹簧来实现。通过非圆齿轮行星系，链轮轴的匀速转动转变成行星轮轴的摇摆绝对运动，形成了行星轮轴上栽植嘴所需的轨迹和姿态，满足钵苗移栽的农艺要求。

Description

钵苗移栽机旋转式移栽装置
技术领域
本发明涉及农业机械中的移栽机，具体涉及一种钵苗移栽机旋转式移栽装置。
背景技术
移栽是蔬菜生产过程中的重要环节之一，移栽具有对气候的补偿作用和使作物生育提早的综合效益，可以充分利用光热资源，其经济效益和社会效益均非常可观。长期以来，蔬菜生产一直是一项劳动密集型产业，劳动力成本占蔬菜生产成本的50％以上。目前，约有60％蔬菜是采用育钵苗移栽方式种植的，并且移栽作业仍以人工为主。
目前商业化的钵苗移栽机有半自动和全自动的，所谓半自动移栽机就是人工将钵苗喂入栽植嘴、机械手移栽(将栽植嘴内的钵苗移植入土中)的方式；而全自动是钵苗的喂入和移栽都是机械手完成。目前半自动的钵苗移栽机市场占有量大得多。但是半自动的钵苗移栽机的移栽机构都是采用往复式的多杆机构，作业时惯性力大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种钵苗移栽机旋转式移栽装置，作业时惯性力小，结构紧凑，能满足钵苗移栽农艺要求。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
动力由链轮驱动链轮轴，链轮轴两侧分别安装有结构相同的左、右行星轮系式移栽装置；其特征在于，现以行星轮系式移栽装置为例说明其结构如下：左行星架与链轮轴左端固接，左行星架内的左非圆太阳齿轮与左链轮箱固接，固定在左上、左下中间非圆齿轮轴上的左上、左下中间非圆齿轮与左非圆太阳齿轮啮合，固定在左上、左下行星轴上的左上、左下行星非圆齿轮与左上、左下中间非圆齿轮啮合，左上、左下行星轴伸出端处的左行星架上、下端面分别固接左上、左下端面凸轮，伸出左上、左下端面凸轮外的左上、左下行星轮轴上依次铰接左上、左下内半栽植嘴和左上、左下外半栽植嘴，在铰接点上部的左上内半栽植嘴和左上外半栽植嘴用左上凹槽和左上销子连接，在铰接点下部的左上内半栽植嘴和左上外半栽植嘴内侧用左上弹簧连接，在铰接点上部的左上内半栽植嘴通过左上滚子与左上端面凸轮相接触；在铰接点上部的左下内半栽植嘴和左下外半栽植嘴用左下凹槽和左下销子连接，在铰接点下部的左下内半栽植嘴和左下外半栽植嘴内侧用左下弹簧连接，在铰接点上部的左下内半栽植嘴通过左下滚子与左下端面凸轮相接触。
所述的左右布置的两套行星轮系式移栽装置，每套移栽装置中的非圆太阳齿轮、两个中间非圆齿轮和两个行星非圆齿轮共五个非圆齿轮节曲线一致，且初始安装相位角一致。
所述的左右布置的两套行星轮系式移栽装置与链轮轴的初始安装相位角差90°，即左右两套移栽装置工作的时候不是同步的，存在相位差。
本发明具有的有益效果是：
本发明采用旋转式的行星轮系传动方式的移栽装置，在同样移栽频率的情况下惯性力小。左右布置的两套行星轮系式移栽装置与链轮轴的初始安装相位角差90°，即左右两套移栽装置不是同时作业的，存在相位差。这可以有效地进一步降低移栽机作业的惯性力。并能够通过建立非圆齿轮传动的运动学数学模型，选择机构合适的初始位置，设计出理想的非圆齿轮节曲线，形成了行星轮轴上栽植嘴所需的轨迹和姿态，满足钵苗移栽的农艺要求。
附图说明
图1是钵苗移栽机旋转式移栽装置传动原理图。
图2是非圆齿轮行星轮系的初始安装位置图。
图3是钵苗移栽机旋转式移栽装置栽植嘴的静轨迹。
图4是钵苗移栽机旋转式移栽装置栽植嘴的动轨迹。
图中：1.链轮轴，2，2′.左右行星架，3、3′.左右上非圆太阳齿轮，4、4′.左右链轮箱，5、5′.左右上中间非圆齿轮，6、6′.左右上行星非圆齿轮，7、7′.上左右行星轮轴，8、8′.左右上内半栽植嘴，9、9′.左右上外半栽植嘴，10、10′.左右上凹槽，11、11′.左右上销子，12、12′.左右上滚子，13、13′.左右上端面凸轮，14、14′.左右上弹簧，15、15′.左右下中间非圆齿轮，16、16′.左右下行星非圆齿轮，17、17′.左右下行星轮轴，18、18′.左右下内半栽植嘴，19、19′.左右下外半栽植嘴，20、20′.左右下凹槽，21、21′.左右下销子，22、22′.左右下滚子，23、23′.左右下端面凸轮，24、24′.左右下弹簧。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的作进一步说明。
如图1所示，本发明动力由链轮驱动链轮轴1，链轮轴1两侧分别安装有结构相同的左、右行星轮系式移栽装置；其中：
左行星轮系式移栽装置的结构如下：左行星架2与链轮轴1左端固接，左行星架内的左非圆太阳齿轮3与左链轮箱4固接，固定在左上、左下中间非圆齿轮轴上的左上、左下中间非圆齿轮5、15与左非圆太阳齿轮3啮合，固定在左上、左下行星轴7、17上的左上、左下行星非圆齿轮6、16与左上、左下中间非圆齿轮5、15啮合，左上、左下行星轴7、17伸出端处的左行星架2上、下端面分别固接左上、左下端面凸轮13、22，伸出左上、左下端面凸轮13、22外的左上、左下行星轮轴7、17上依次铰接左上、左下内半栽植嘴8和左上、左下外半栽植嘴9，在铰接点上部的左上内半栽植嘴8和左上外半栽植嘴9用左上凹槽10和左上销子11连接，在铰接点下部的左上内半栽植嘴8和左上外半栽植嘴9内侧用左上弹簧14连接，在铰接点上部的左上内半栽植嘴8通过左上滚子12与左上端面凸轮13相接触；在铰接点上部的左下内半栽植嘴18和左下外半栽植嘴19用左下凹槽20和左下销子21连接，在铰接点下部的左下内半栽植嘴18和左下外半栽植嘴19内侧用左下弹簧24连接，在铰接点上部的左下内半栽植嘴18通过左下滚子22与左下端面凸轮23相接触。
右行星轮系式移栽装置的结构如下：右行星架2′与链轮轴1右端固接，右行星架内的右非圆太阳齿轮3′与右链轮箱4′固接，固定在右上、右下中间非圆齿轮轴上的右上、右下中间非圆齿轮5′、15′与右非圆太阳齿轮3′啮合，固定在右上、右下行星轴7′、17′上的右上、右下行星非圆齿轮6′、16′与右上、右下中间非圆齿轮5′、15′啮合，右上、右下行星轴7′、17′伸出端处的右行星架2′上、下端面分别固接右上、右下端面凸轮13′、22′，伸出右上、右下端面凸轮13′、22′外的右上、右下行星轮轴7′、17′上依次铰接右上、右下内半栽植嘴8′和右上、右下外半栽植嘴9′，在铰接点上部的右上内半栽植嘴8′和右上外半栽植嘴9′用右上凹槽10′和右上销子11′连接，在铰接点下部的右上内半栽植嘴8′和右上外半栽植嘴9′内侧用右上弹簧14′连接，在铰接点上部的右上内半栽植嘴8′通过右上滚子12′与右上端面凸轮13′相接触；在铰接点上部的右下内半栽植嘴18′和右下外半栽植嘴19′用右下凹槽20′和右下销子21′连接，在铰接点下部的右下内半栽植嘴18′和右下外半栽植嘴19′内侧用右下弹簧24′连接，在铰接点上部的右下内半栽植嘴18′通过右下滚子22′与右下端面凸轮23′相接触。
如图2所示，所述的左右布置的两套行星轮系式移栽装置，每套移栽装置的非圆太阳齿轮、两个中间非圆齿轮和两个行星非圆齿轮共五个非圆齿轮节曲线一致，且初始安装相位角一致。
所述的左右布置的两套行星轮系式移栽装置与链轮轴的初始安装相位角差90°，即左右两套移栽装置工作的时候不是同步的，存在相位差。
非圆齿轮节曲线由栽植嘴的理想静轨迹和动轨迹(如图3和图4所示)来反求，端面凸轮13的轮廓线也由栽植嘴的理想静轨迹和动轨迹反求。
本发明的工作原理如下(以左行星架为例)：
本发明工作时，非圆太阳齿轮3固定不动，链轮轴1匀速转动，带动行星架2匀速转动。通过非圆太阳齿轮3、中间非圆齿轮5和行星非圆齿轮6的啮合，使得行星轮轴7相对行星架2反方向的非匀速转动，其绝对运动为周期性的非匀速摆动。由于栽植嘴(包括内半栽植嘴8、外半栽植嘴9、凹槽10、销子11、滚子12和弹簧14)固结在行星轮轴7上，所以栽植嘴的运动和行星轮轴7一样，即绝对运动为周期性的非匀速摆动，形成了栽植嘴的静轨迹和动轨迹，其移栽后的动轨迹几乎竖直向上，接近“零速度移栽”，不会推倒已经植入土中的钵苗。
内外两半栽植嘴上分别有凹槽10和销子11，当内半栽植嘴8绕行星轴7转过一定角度时，外半栽植嘴9以相反的方向绕行星轮轴7转过同样大小的角度，实现栽植嘴对中开合。内半栽植嘴8绕行星轴7的转动是通过其上的滚子12与固定在行星架2上的端面凸轮13的相对转动来实现的；而的回位是依靠弹簧14的弹力，弹簧14两头分别挂在内半栽植嘴8和外半栽植嘴9。
左右布置的两套行星轮系式移栽装置与链轮轴1的联结(键或花键)角度不一致，相位角差90°，即左右两套移栽装置工作的时候不是同步的，存在相位差，作业时振动小。
上述具体实施方式用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种钵苗移栽机旋转式移栽装置，动力由链轮驱动链轮轴(1)，链轮轴(1)两侧分别安装有结构相同的左、右行星轮系式移栽装置；其特征在于，现以左行星轮系式移栽装置为例说明其结构如下：左行星架(2)与链轮轴(1)左端固接，左行星架内的左非圆太阳齿轮(3)与左链轮箱(4)固接，固定在左上、左下中间非圆齿轮轴上的左上、左下中间非圆齿轮(5、15)与左非圆太阳齿轮(3)啮合，固定在左上、左下行星轴(7、17)上的左上、左下行星非圆齿轮(6、16)与左上、左下中间非圆齿轮(5、15)啮合，左上、左下行星轴(7、17)伸出端处的左行星架(2)上、下端面分别固接左上、左下端面凸轮(13、22)，伸出左上、左下端面凸轮(13、22)外的左上、左下行星轮轴(7、17)上依次铰接左上、左下内半栽植嘴(8)和左上、左下外半栽植嘴(9)，在铰接点上部的左上内半栽植嘴(8)和左上外半栽植嘴(9)用左上凹槽(10)和左上销子(11)连接，在铰接点下部的左上内半栽植嘴(8)和左上外半栽植嘴(9)内侧用左上弹簧(14)连接，在铰接点上部的左上内半栽植嘴(8)通过左上滚子(12)与左上端面凸轮(13)相接触；在铰接点上部的左下内半栽植嘴(18)和左下外半栽植嘴(19)用左下凹槽(20)和左下销子(21)连接，在铰接点下部的左下内半栽植嘴(18)和左下外半栽植嘴(19)内侧用左下弹簧(24)连接，在铰接点上部的左下内半栽植嘴(18)通过左下滚子(22)与左下端面凸轮(23)相接触。
2.根据权利要求1所述的一种钵苗移栽机旋转式移栽装置，其特征在于：所述的左右布置的两套行星轮系式移栽装置，每套移栽装置中的非圆太阳齿轮、两个中间非圆齿轮和两个行星非圆齿轮共五个非圆齿轮节曲线一致，且初始安装相位角一致。
3.根据权利要求1所述的一种钵苗移栽机旋转式移栽装置，其特征在于：所述的左右布置的两套行星轮系式移栽装置与链轮轴的初始安装相位角差90°，即左右两套移栽装置工作的时候不是同步的，存在相位差。
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