CN102239763B - 一种烟苗垄高自适应自动导向移栽机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种烟苗垄高自适应自动导向移栽机，包括机架、发动机、投苗架、投苗器、栽植器、地轮、链轮箱、自适应感应板、前轮支撑杆、前轮、自动导向轮、导向架，本发明在工作过程中具有自动驾驶功能，当转向时才需要人工控制，大大提高了生产效率；导向轮具有保护膜和修整垄壁侧面的左右，有利于膜的保温保湿和提高烟苗成活率；该机具可以自动感应垄高变化，实时自动调节底盘使机器运行在最佳位置，保证了烟苗移栽的深度稳定性，有效提高了烟苗成活率。

Description

一种烟苗垄高自适应自动导向移栽机

技术领域

本发明属于农业机械领域，特别是涉及一种烟苗垄高自适应自动导向移栽机。

背景技术

我国是世界上最大的烟叶生产国，烟草种植基本采用温室漂浮育苗、移栽到烟地的烟垄的工艺。目前主要的问题有：

1.美国、加拿大以及我国北方的大型烟草机械采用大型拖拉机悬挂作业机构，缺点是转弯半径大，机器笨重，工作效率低，需要一个驾驶员和两个工作人员投苗，栽插深度不稳定，在南方烟区适用性不好。

2.日本地形和我国南方丘陵地区相似，日本移栽机在中国南方的适用性比较好，但是价格过于昂贵、移栽机年利用率低，致使南方大部分地区的烟草移栽工作主要靠人工完成。

3.人工移栽烟苗工艺繁琐，需要打孔→栽苗→覆土→烟苗附近打孔→施肥→覆土→浇水，所以工作量非常大，人工移栽的工作效率低下，平均为0.3亩/人·天，而随着经济的发展，农村的劳动力价值越来越高，平均达到80元/天·人，所以人工移栽烟苗的成本非常高。

鉴于这种情况，亟需研制一款能够适应南方丘陵地区的小型移栽机，把烟农从繁重的劳动力中解脱出来。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适合一个人简单操作的结构轻巧、转弯半径小、高效率的适合南方烟区烟苗移栽的烟苗垄高自适应自动导向移栽机。

本发明的技术方案如下：一种烟苗垄高自适应自动导向移栽机，包括机架、 发动机、投苗架、投苗器、栽植器、地轮、链轮箱、自适应感应板、前轮支撑杆、前轮、自动导向轮、导向架，所述机架上安装有烟苗移栽机底盘、发动机、由发动机带动的主变速箱、与主变速箱连接的副变速箱、投苗架，所述投苗架的上方安装有投苗器，所述投苗器与所述副变速箱连接，所述投苗架的下方对应所述投苗器的位置设有安装在所述副变速箱上的栽植器，所述烟苗移栽机底盘包括安装在机架上的导向架、前轮支撑杆、自适应感应板，所述前轮安装在所述前轮支撑杆上，所述导向架上安装有导向轮，所述自适应感应板和所述主变速箱之间安装有链轮箱，所述链轮箱内的两个链轮分别与主变速箱内的底盘动力输出轴和地轮轴连接，所述地轮轴上安装有地轮。

本发明中，所述发动机安装在机架上，所述第一皮带轮与发动机的输出轴连接，所述第二皮带轮和第三皮带轮同轴套装在液压油缸上，所述第四皮带轮与第一变速箱的输入轴连接，所述投苗架后安装有扶手，所述扶手内侧固装有操作台。

本发明中，所述烟苗移栽机底盘包括自动导向系统、液压升降系统和垄高自适应系统，所述液压升降系统包括前轮支撑杆、前轮支臂、比例联动杆、旋转曲柄、升降弯臂、液压油缸、弯臂拉杆，所述前轮支撑杆的一端和前轮支臂固定连接并且接点处通过螺栓安装在所述机架上，所述前轮支撑杆的另一端通过前轮轴与所述的前轮连接，所述前轮支臂通过比例联动杆与所述旋转曲柄活动连接，所述旋转曲柄与所述升降弯臂的一端固定连接，所述升降弯臂的另一端与所述弯臂拉杆固定连接，所述液压油缸固定在所述机架上并且所述液压油缸的活塞端与所述弯臂拉杆与连接；

所述的垄高自适应系统包括中间连杆、灵敏度弹簧、阀门拉杆、液压阀门，所述中间连杆的上端通过灵敏度弹簧与所述阀门拉杆连接，所述液压阀门上设有与液压油缸内部的控油阀连接的控油杆、控制杆，所述阀门拉杆和液压阀门通过弹簧夹连接，所述控油杆、控制杆与控制线连接，所述中间连杆下端和感应板初始位置调节板固定连接，所述感应板初始位置调节板和感应板初始位置调节杆连接，所述感应板初始位置调节杆和感应板位置调节器连接，所述感应板位置调节器和自适应感应板固定连接，所述自适应感应板的一端与机架活动相连，另一端和感应板高度调节杆连接，所述感应板高度调节杆和感应板吊杆铰接，所述感应板吊杆和机架活动连接；

所述自动导向系统包括导向轮左支架、导向轮右支架、导向轮，所述导向轮左支架和导向轮右支架安装在高度调节板上，所述高度调节板安装在与所述导向架连接的横杆上，所述导向轮安装在所述导向轮左支架和导向轮右支架上。

本发明中，所述副变速箱包括壳体、第一轴、第一轴齿轮、中链轮、第二轴、第二轴齿轮、第三轴、第三轴齿轮、第四轴、第四轴齿轮，所述第一轴上安装有中链轮、牙嵌式离合器、第一轴齿轮，所述中链轮与所述主变速箱连接，所述第二轴上安装有第二轴齿轮，所述第三轴上安装有第三轴齿轮，所述第四轴上安装有第四轴齿轮，所述第二轴齿轮与所述第一轴齿轮和第三齿轮啮合，所述第三轴齿轮还与所述第四齿轮啮合,所述第四轴的一端上套装有第一链轮，另一端安装有大曲柄，所述第一链轮与安装在所述投苗器上的第二链轮通过链条连接，所述第二轴上安装有小曲柄。

本发明中，所述栽植器包括小曲柄、大曲柄、连杆、支撑杆、苗盘、开启拉板、指夹，所述小曲柄安装在所述连杆的一端部，所述大曲柄安装在连杆的中部，所述连杆的另一端部活动安装在栽植架上部，所述栽植架的下部活动安装有所述支撑杆，所述支撑杆固定在所述机架上，所述栽植架上安装有苗盘、开启拉板、指夹，所述指夹包括左鸭嘴和右鸭嘴，所述左鸭嘴和右鸭嘴安装在开启拉板上。

本发明中，所述投苗器包括固装在一起的八个苗杯，所述八个苗杯中部设有转轴，所述转轴安装在拨转轮上，所述拨转轮与带动所述第二链轮旋转的锥齿轮啮合。

本发明中，所述投苗架的下方还安装有覆土架，所述覆土架上安装有覆土轮。

采用上述技术方案的，本发明具有如下优点：1、集投苗、栽苗、培土为一体，适合一个人操作；2、本栽植器简单、轻巧，采用双曲柄摇杆驱动工作配合同步协调、过程合理，移栽间距稳定准确，一旦要求改变间距时还可以通过调整地轮运行的速度来调整行走速度达到调节栽植间距的目的，落苗、接苗、导苗准确合理不损伤烟苗，不出现漏苗现象；3、在工作过程中具有自动驾驶功能，大大提高了生产效率；导向轮具有保护膜和修整垄壁侧面的左右，有利于膜的保温保湿和提高烟苗成活率；该机具可以自动感应垄高变化，实时自动调节底盘使机器运行在最佳位置，保证了烟苗移栽的深度稳定性，有效提高了烟苗成活率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明烟苗移栽机底盘的结构示意图。

图3是本发明导向轮的结构示意图；

图4是本发明副变速箱的结构示意图；

图5是本发明副变速箱的剖视图；

图6是本发明栽植器的结构示意图；

图7是本发明栽植器的俯视图；

图8是本发明投苗器的结构示意图；

图9是本发明投苗器的部分剖视图；

图10是本发明投苗器的俯视图；

附图1-10中：1、机架，2、发动机，3、第一皮带轮，4、第二皮带轮，5、第三皮带轮，6、第四皮带轮，7、汽油箱，8、液压油缸，9、投苗架，10、副变速箱，11、投苗器，12、第二链轮，13、第一链轮，14、扶手，15、操作台，16、控制线，17、覆土架，18、覆土轮，19、栽植器，20、地轮，21、链轮箱，22、自适应感应板，23、前轮支撑杆，24、前轮，25、导向轮，26、导向架，27、感应板初始位置调节板，28、感应板初始位置调节杆，29、感应板位置调节器，30、感应板吊杆，31、感应板高度调节杆，32、中间连杆，33、灵敏度弹簧，34、阀门拉杆，35、液压阀门，36、控油杆，37、控制杆，38、前轮支臂，39、比例联动杆，40、旋转曲柄，41、升降弯臂，42、弯臂拉杆，43、小曲柄，44、连杆，45、大曲柄，46、支撑杆，47、开启拉板，48、栽植架，49、苗盘，50、指夹，51、第一轴，52、第二轴，53、第三轴，54、第四轴，55、中链轮，56、第一轴齿轮，57、牙嵌式离合器，58、第二轴齿轮，59、第三轴齿轮，60、第四轴齿轮，61、苗杯，62、拨转轮，63、转轴，64、锥齿轮，65、凸轮调节板，66、凸轮，67、拉线。

具体实施方式

参见图1、图2，包括机架1、 发动机2、第一皮带轮3、皮带、第二皮带轮4、第三皮带轮5、第四皮带轮6、控油杆36、控制杆37、汽油箱7、升降弯臂41、弯臂拉杆42、液压油缸8、灵敏度弹簧33、投苗架48、投苗器11、扶手14、操作台15、控制线16 、覆土架17、覆土轮18、栽植器19、地轮20、链轮箱21、感应板位置调节器29、自适应感应板22、前轮支撑杆23、前轮24、导向轮25、导向架26，在所述的机架1上设有所述的自动导向系统、液压升降系统和垄高自适应系统，前轮支撑杆23和前轮支臂38固定相连，所述的前轮支臂38和比例联动杆39相连可相对转动，所述的前轮支撑杆23通过前轮轴与所述前轮24相连, 所述前轮24可绕前轮轴转动，所述比例联动杆39与旋转曲柄40相连并且可与旋转曲柄40相对旋转，所述旋转曲柄40与升降弯臂19固定相连，所述升降弯臂19的另一端与弯臂拉杆42固定相连，液压油缸8固定在机架1上并且活塞端与弯臂拉杆42固定相连，控油杆36、控制杆37在液压阀门35内可滑动并且与控制线16连接。

 底盘液压升降：采用液压控制调节曲柄连杆的方式调节底盘的升降。升降调节时，通过控制线16调节液压阀门35控制液压油缸8的升缩，液压油缸8带动弯臂拉杆42，弯臂拉杆42连动升降弯臂41，升降弯臂41以旋转曲臂40套筒轴为支点一方面连动后轮支撑杆（所述后轮支撑杆包括感应板吊杆30和感应板高度调节杆31）并以后轮轴为中心带动自适应感应板22升降，另一方面通过比例联动杆39连接前轮支臂38和前轮支撑杆23并且以前轮轴为中心升降自适应感应板22；前轮支臂38和旋转曲柄40的角度以及比例联动杆39的长度决定了自适应感应板22可调节高度的范围。通过调节液压阀门35快速方便调节自适应感应板22的升降。

垄高自适应调节：采用感应板感应垄高变化转变成液压阀的变化，使机器实时工作在稳定移栽深度的状态。当垄高有一定的高度变化时，自适应感应板22有一定的预紧力，自适应感应板22在一定程度上修整垄面，为栽植器19稳定栽植做准备，预紧力通过灵敏度弹簧33按需要进行调整，确保升降系统过度反应而影响整机工作，当垄高变高时，自适应感应板22遇到的阻力超过预紧力时，自适应感应板22被垄面高的部分抬起，自适应感应板22使得感应板初始位置调节杆28顶起中间连杆32旋转阀门拉杆34，液压阀门35控制油缸升起自适应感应板22。自适应感应板22感知垄高降低时，自适应感应板22紧贴垄面，联动感应板初始位置调节杆28拉下中间连杆32，旋转阀门拉杆34被拉下，液压阀门35控制油缸降低自适应感应板22。

所述的垄高自适应系统的结构包括中间连杆32上端螺纹部分和阀门拉杆34通过灵敏度弹簧33螺纹连接，所述阀门拉杆34和液压阀门35通过弹簧夹连接并且两者可绕弹簧夹转动，所述中间连杆32下端和感应板初始位置调节板27固定连接，所述感应板初始位置调节板27和感应板初始位置调节杆28螺纹连接，所述感应板初始位置调节杆28和感应板位置调节器29通过销钉连接并且感应板初始位置调节杆28可绕销钉转动，所述感应板位置调节器29和自适应感应板22固定连接，所述自适应感应板22的一端与机架1相连并且可绕连接点转动，所述自适应感应板22的另一端和感应板高度调节杆30螺栓紧固连接，所述感应板高度调节杆31和感应板吊杆30铰接，所述感应板吊杆30和机架1连接并且可绕连接点转动。

自动导向：采用一对倾斜安装的导向滚轮沿垄的两侧面滚动感知垄的形状变化，从而对整机进行自动导向并实时修正垄壁形状，所述的一对导向轮25分别倾斜相对安装在导向轮左、右支架上，胶辊的旋转中心线与前轮的竖直直径倾斜相交，导向轮左右支架螺栓固定在导向轮高度调节板上，根据垄宽需要，调节螺栓固定点可调节导向轮左右支架水平位置，高度调节板上有均匀的高度调节孔通过螺栓固定在机架1上，根据不同高度需要，调节导向轮左、右支架在高度调节板上的固定位置。 

主变速箱通过链传动至副变速箱中链轮55，所述中链轮55与第一轴齿轮56连接在第一轴51上，第一轴齿轮56与第二轴齿轮58啮合，所述第二轴52与小曲柄43连接，第四轴54与大曲柄45连接，同时控制栽植器19的运动，第二轴齿轮58与第三轴齿轮59啮合，第三轴齿轮59与第四轴齿轮60啮合，第四轴54的另外一端连接第一链轮13通过链传动到投苗器11的第二链轮12上，所述的牙嵌式离合器56与弹簧连接在一起，弹簧张紧时，牙嵌式离合器56牙连接中链轮55，传递动力，使得栽植器19和投苗器11能够工作；弹簧松弛时，第一轴齿轮56与中链轮55没有连接，动力输入受阻，机械虽然能走动但是不能栽植器19和投苗器11不工作。

所述投苗器11通过第二链轮12把动力输送进来，八个方形苗杯61固装在中间转轴63上组成投苗盘，转轴63的下端固装在拨转轮62上，拨转轮62与锥齿轮64啮合，锥齿轮64与安装在第二链轮轴上另一锥齿轮啮合，使得第二链轮12带动苗杯61做间歇式圆周运动，具体为投苗盘通过副变速箱上的第一链轮带动，与地轮20、栽植器19的同步作业，地轮20行走一个株距，投苗器11自动向栽植器19内投苗一次，栽植器19完成一次移栽动作。工作时，与地轮20连接的链齿轮带动投苗器11底部的第二链轮转动，第二链轮带动安装于中间转轴63上的拨转轮62，同时带动方形容苗杯61旋转，在正对栽植器19的位置开有一个投苗窗，而苗杯底部的投苗开启板旋转到投苗窗位置时自动打开，从而使容苗管内的幼苗直接滑入栽植器19中，实现幼苗自动投苗。

栽植器19随着地轮20的行走而同步转动，副变速箱10中第二轴52带动小曲柄43，同时带动安装在第二轴52上的凸轮66，凸轮66顶开凸轮调节板65，凸轮调节板65通过拉线67拉动开启拉板47，同时第四轴54带动大曲柄45为整个栽植器19提供动力，小曲柄43做偏心运动同时带动连接在它上面的连杆44，大曲柄45做同步偏心运动，支撑杆46限定指夹50的上下位移，连接杆连接苗盘59和连杆44固定苗盘59的安装位置，烟苗由苗盘59落入到指夹50内，当指夹50到达最底部时，指夹50在连杆44和拉线67、开启拉板47的相互作用下打开，烟苗脱离指夹50接触地面。 

栽植器19采用双曲柄连杆转动间歇式栽植的工作原理，在圆盘上安装圆锥筒式幼苗栽植器。工作时，安装有栽植器的双曲柄连杆随着地轮的行走而同步转动，栽植器转动到接触地垄表面时继续向下插入土中，实现打孔功能，继续运动到最低点时达到烟草栽插的要求（直径为12cm-14cm、深度14cm-16cm），此时凸轮66圆周运动调节与它相连接的凸轮调节板65的位置，凸轮调节板65位置的改变使得拉线67开启拉板开启指夹，实现落苗过程。移栽器的指夹50打开时向前的指夹50打开速度与移栽机前进速度大小相等方向相反，从而保证幼苗投入孔中时水平方向速度为零，避免了拖苗、带苗和拖膜现象。

Claims (7)

1.一种烟苗垄高自适应自动导向移栽机，其特征在于：包括机架(1)、 发动机(2)、投苗架(9)、投苗器(11)、栽植器(19)、地轮(20)、链轮箱(21)、自适应感应板(22)、前轮支撑杆(23)、前轮(24)、导向轮(25)、导向架(26)，所述机架(1)上安装有烟苗移栽机底盘、发动机(2)、由发动机(2)带动的主变速箱、与主变速箱连接的副变速箱(10)、投苗架(9)，所述投苗架(9)的上方安装有投苗器(11)，所述投苗器(11)与所述副变速箱(10)连接，所述投苗架(9)的下方对应所述投苗器(11)的位置设有安装在所述副变速箱(10)上的栽植器(19)，所述烟苗移栽机底盘包括安装在机架(1)上的导向架(26)、前轮支撑杆(23)、自适应感应板(22)，所述前轮(24)安装在所述前轮支撑杆(23)上，所述导向架(26)上安装有导向轮(25)，所述自适应感应板(22)和所述主变速箱之间安装有链轮箱(21)，所述链轮箱(21)内的两个链轮分别与地轮轴和主变速箱内的底盘动力输出轴连接，所述地轮轴上安装有地轮(20)，

所述烟苗移栽机底盘包括自动导向系统、液压升降系统和垄高自适应系统，所述液压升降系统包括前轮支撑杆(23)、前轮支臂(38)、比例联动杆(39)、旋转曲柄(40)、升降弯臂(41)、液压油缸(8)、弯臂拉杆(42)，所述前轮支撑杆(23)的一端和前轮支臂(38)固定连接并且接点处通过螺栓安装在所述机架(1)上，所述前轮支撑杆(23)的另一端通过前轮轴与所述的前轮(24)连接，所述前轮支臂(38)通过比例联动杆(39)与所述旋转曲柄(40)活动连接，所述旋转曲柄(40)与所述升降弯臂(41)的一端固定连接，所述升降弯臂(41)的另一端与所述弯臂拉杆(42)的一端固定连接，所述液压油缸(8)固定在所述机架(1)上并且所述液压油缸(8)的活塞端与所述弯臂拉杆(42)的另一端连接；

所述的垄高自适应系统包括中间连杆(32)、灵敏度弹簧(33)、阀门拉杆(34)、液压阀门(35)，所述中间连杆(32)的上端通过灵敏度弹簧(33)与所述阀门拉杆(34)连接，所述液压阀门(35)上设有与液压油缸(8)内部的控油阀连接的控油杆(36)、控制杆(37)，所述阀门拉杆(34)和液压阀门(8)通过弹簧夹连接，所述控油杆(36)、控制杆(37)与控制线(16)连接，所述中间连杆(32)下端和安装在机架(1)上的感应板初始位置调节板(27)连接，所述感应板初始位置调节板(27)和感应板初始位置调节杆(28)连接，所述感应板初始位置调节杆(28)和感应板位置调节器(29)连接，所述感应板位置调节器(29)和自适应感应板(22)固定连接，所述自适应感应板(22)的一端与机架(1)活动相连，另一端和感应板高度调节杆(31)连接，所述感应板高度调节杆(31)和感应板吊杆(30)铰接，所述感应板吊杆(30)和机架(1)活动连接；

所述自动导向系统包括导向轮左支架、导向轮右支架、导向轮(25)，所述导向轮左支架和导向轮右支架安装在高度调节板上，所述高度调节板安装在与所述导向架(26)连接的横杆上，所述导向轮(25)安装在所述导向轮左支架和导向轮右支架上。

2.根据权利要求1所述的烟苗垄高自适应自动导向移栽机，其特征在于：所述发动机(2)安装在机架(1)上，第一皮带轮(3)与发动机(2)的输出轴连接，第二皮带轮(4)和第三皮带轮(5)同轴套装在液压油缸(8)上，第四皮带轮(6)与主变速箱的输入轴连接，所述投苗架(9)后安装有扶手(14)，所述扶手(14)内侧固装有操作台(15)。

3.根据权利要求1所述的烟苗垄高自适应自动导向移栽机，其特征在于：所述副变速箱包括壳体、第一轴(51)、第一轴齿轮(56)、中链轮(55)、第二轴(52)、第二轴齿轮(58)、第三轴(53)、第三轴齿轮(59)、第四轴(54)、第四轴齿轮(60)，所述第一轴(51)上安装有中链轮(55)、牙嵌式离合器(57)、第一轴齿轮(56)，所述中链轮(55)与所述主变速箱的底盘动力输出轴连接，所述第二轴(52)上安装有第二轴齿轮(58)，所述第三轴(53)上安装有第三轴齿轮(59)，所述第四轴(54)上安装有第四轴齿轮(60)，所述第二轴齿轮(58)与所述第一轴齿轮(56)和第三齿轮啮合(59)，所述第三轴齿轮(59)还与所述第四轴齿轮(60)啮合,所述第四轴(54)的一端上套装有第一链轮(13)，另一端安装有大曲柄(45)，所述第一链轮(13)与安装在所述投苗器(11)上的第二链轮(12)通过链条连接，所述第二轴(52)上安装有与小曲柄(43)连接的凸轮(66)。

4.根据权利要求1所述的烟苗垄高自适应自动导向移栽机，其特征在于：所述栽植器(19)包括小曲柄(43)、大曲柄(45)、连杆(44)、支撑杆(46)、苗盘(59)、开启拉板(47)、指夹(50)、凸轮(66)、凸轮调节板(65)、拉线(67)，所述凸轮(66)与所述小曲柄(43)连接，所述小曲柄(43)安装在所述连杆(44)的一端部，所述大曲柄(45)安装在连杆(44)的中部，所述连杆(44)的另一端部活动安装在栽植架(48)上部，所述栽植架(48)的下部活动安装有所述支撑杆(46)，所述支撑杆(46)固定在所述机架(1)上，所述栽植架(48)上安装有苗盘(59)、开启拉板(47)、指夹(50)，所述指夹(50)包括左鸭嘴和右鸭嘴，所述左鸭嘴和右鸭嘴安装在开启拉板(47)上，所述凸轮(66)的上方紧贴所述凸轮(66)安装有凸轮调节板(65)，所述凸轮调节板(65)通过拉线(67)与所述开启拉板(47)连接。

5.根据权利要求1所述的烟苗垄高自适应自动导向移栽机，其特征在于：所述投苗器(11)包括固装在一起的八个苗杯(61)，所述八个苗杯(61)中部设有转轴(63)，所述转轴(63)安装在拨转轮(62)上，所述拨转轮(62)与带动第二链轮(12)旋转的锥齿轮(64)啮合。

6.根据权利要求3所述的烟苗垄高自适应自动导向移栽机，其特征在于：所述投苗器(11)包括固装在一起的八个苗杯(61)，所述八个苗杯(61)中部设有转轴(63)，所述转轴(63)安装在拨转轮(62)上，所述拨转轮(62)与带动所述第二链轮(12)旋转的锥齿轮(64)啮合。

7.根据权利要求1所述的烟苗垄高自适应自动导向移栽机，其特征在于：所述投苗架(9)的下方还安装有覆土架(17)，所述覆土架(17)上安装有覆土轮(18)。

Images