CN102239765B - 高速宽窄行插秧机椭圆锥齿轮行星系分插机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高速宽窄行插秧机椭圆锥齿轮行星系分插机构。中心轴伸出链轮箱外的两侧轴端固定有内部传动结构相同的左、右齿轮箱，齿轮箱内的中心椭圆锥齿轮通过牙嵌式法兰固定在链轮箱上，且与中间椭圆锥齿轮啮合，而中间椭圆锥齿轮与固定在行星轴上的行星椭圆锥齿轮啮合，行星轴伸出齿轮箱的一端固定有栽植臂部件，栽植臂的绝对运动为行星椭圆锥齿轮相对齿轮箱的非匀速转动和齿轮箱相对中心轴的圆周运动的合成运动。因行星轴与中间轴、中间轴与中心轴之间的轴交角为不等于90度的一个小角
，使得栽植臂秧针在取秧后，其插秧点相对于取秧点向左或向右偏移相应距离，使所插秧苗行距成宽窄变化，实现宽窄行插秧的农艺要求。
Description
技术领域
本发明涉及农业机械，尤其涉及一种高速宽窄行插秧机椭圆锥齿轮行星系分插机构。
背景技术
宽窄行插秧是指水稻插秧机的行间距实行一宽一窄的种植方式，这种种植方式利用作物边际优势的增产原理，通过调整插秧的行间距，改善植株间通风、透光度，减轻病害，增加叶面积指数，延长叶片寿命，加速干物质积累，从而达到优质高产、节本增效的目的。
宽窄行分插机构是插秧机上实现取秧、植入田中、使秧苗成宽窄行种植的核心部件。在公开号为CN101530033（可消除齿隙的椭圆齿轮传动系分插机构）的插秧机分插机构文献中，由于传动箱中的椭圆齿轮均为直齿轮，中间轴和行星轴平行设置，分插机构栽植臂上的秧针仅做平行于前进方向且垂直地面的平面运动，在现有秧门等距分布前提下，插秧位置不能形成农艺要求的宽窄行距秧苗分布。
发明内容
本发明的目的是提供一种高速宽窄行插秧机椭圆锥齿轮行星系分插机构，采用椭圆锥齿轮实现宽窄行插秧的要求，通过调节中间椭圆锥齿轮与中心椭圆锥齿轮及行星椭圆锥齿轮与中间椭圆锥齿轮之间的轴交角，优化相关机构参数，可以设计出满足不同机型、不同宽窄行农艺要求的宽窄行分插机构。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
本发明包括在链轮箱内的动力由安装在主动链轮轴上的主动链轮经链条传递到中心链轮上，中心链轮固接在中心轴上，中心轴两轴端分别固定有内部传动结构相同的左、右齿轮箱，伸出左、右齿轮箱外的左上、左下、右上和右下的行星轴上分别装有结构相同的左上、左下、右上和右下栽植臂部件。
在左齿轮箱内的左中心椭圆锥齿轮空套在中心轴的一端，通过左牙嵌式法兰与链轮箱的一端固定联接，在左中心椭圆锥齿轮的两侧，对称布置着固定在左上、左下中间轴上的左上、左下中间椭圆锥齿轮，左上、左下中间椭圆锥齿轮分别与固定在左上、左下行星轴上的左上、左下行星椭圆锥齿轮啮合，左上、左下行星轴伸出左齿轮箱外的一端固定有左上、左下栽植臂，分插机构工作时，由于左上、左下中间轴与中心轴及左上、左下行星轴与左上、左下中间轴之间的轴交角均为不等于90度的 
，根据相应的宽窄行行距农艺要求调节设计，使得左上、左下栽植臂上的秧针在取秧后，其插秧点相对于取秧点向左或右偏移相应距离，从而实现所插秧苗行距宽窄分布；
在右齿轮箱内的右中心椭圆锥齿轮空套在中心轴的一端，通过右牙嵌式法兰与链轮箱的一端固定联接，在右中心椭圆锥齿轮的两侧，对称布置着固定在右上、右下中间轴上的右上、右下中间椭圆锥齿轮，右上、右下中间椭圆锥齿轮分别与固定在右上、右下行星轴上的右上、右下行星椭圆锥齿轮啮合，右上、右下行星轴伸出右齿轮箱外的一端固定有右上、右下栽植臂，分插机构工作时，由于右上、右下中间轴与中心轴及右上、右下行星轴与右上、右下中间轴之间的轴交角均为不等于90度的角，根据相应的宽窄行行距农艺要求调节设计，使得右上、右下栽植臂上的秧针在取秧后，其插秧点相对于取秧点向左或右偏移相应距离，从而实现所插秧苗行距宽窄分布。
所述的左、右中心椭圆锥齿轮，左上、左下、右上、右下中间椭圆锥齿轮、左上、左下、右上、右下行星椭圆锥齿轮是齿轮几何参数完全相同的椭圆锥齿轮。
所述的左、右齿轮箱内的左、右中心椭圆锥齿轮，左上、左下、右上、右下中间椭圆锥齿轮和左上、左下、右上、右下行星椭圆锥齿轮三轴齿轮行星系的三轴轴心的相对位置成直线形排列。
本发明具有的有益效果是：
固定在中心轴上的左、右齿轮箱内设置相互啮合的左、右中心椭圆锥齿轮、左、右中间椭圆锥齿轮和左、右行星椭圆锥齿轮，左、右中间椭圆锥齿轮与左、右中心椭圆锥齿轮及左、右行星椭圆锥齿轮与左、右中间椭圆锥齿轮之间的轴交角为
，并不等于90度，使得栽植臂秧针在取秧后，其插秧点相对于取秧点向左或向右偏移相应距离，使得所插秧苗行距成宽窄变化，实现宽窄行插秧的农艺要求，改变轴交角
的大小，该分插机构即可满足不同的宽窄行农艺要求。
附图说明
图1是本发明的结构原理示意图。
图2是本发明的传动齿轮图，图中
角表示行星椭圆锥齿轮和中间椭圆锥齿轮之间、中间椭圆锥齿轮和中心椭圆锥齿轮之间的轴交角。
图3是本发明的栽植臂内部结构图。
图4是图2的A向视图，表示本发明的传动齿轮布置图。
图5是本发明安装在同一链轮箱上左右一对分插机构形成的在插秧机前进方向插秧轨迹推秧点距离大于秧门间距的原理示意图。
图6是本发明安装在相邻链轮箱上相邻的两个分插机构形成的在插秧机前进方向插秧轨迹推秧点距离小于秧门间距的原理示意图。
图中：1.中心轴，2.右法兰，2＇.左法兰，3.右下行星椭圆锥齿轮，3＇.左下行星椭圆锥齿轮，4.右下行星轴，4＇.左下行星轴，5.右下中间椭圆锥齿轮，5＇.左下中间椭圆锥齿轮，6.右下中间轴，6＇.左下中间轴，7.右下栽植臂，7＇.左下栽植臂，8.右齿轮箱，8＇.左齿轮箱，9.右中心椭圆锥齿轮，9＇.左中心椭圆锥齿轮，10.右上中间轴，10＇.左上中间轴，11.右上中间椭圆锥齿轮，11＇.左上中间椭圆锥齿轮，12.右上行星轴，12＇.左上行星轴，13.右上行星椭圆锥齿轮，13＇.左上行星椭圆锥齿轮，14.右上栽植臂，14＇.左上栽植臂，15.中心链轮，16.链条，17.主动链轮，18.主动链轮轴，19.链轮箱，20.凸轮，21.拨叉，22.推秧杆，23.弹簧，24.秧门，25.前进方向插秧轨迹，26.地面。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1、图2、图3所示，本发明包括在链轮箱19内的动力由安装在主动链轮轴18上的主动链轮17经链条16传递到中心链轮15上，中心链轮15固接在中心轴1上，中心轴1两轴端分别固定有内部传动结构相同的左、右齿轮箱8＇、8，伸出左、右齿轮箱8＇、8外的左上、左下、右上和右下的行星轴上分别装有结构相同的左上、左下、右上和右下栽植臂部件。
在左齿轮箱8＇内的左中心椭圆锥齿轮9＇空套在中心轴的一端，通过左牙嵌式法兰2＇与链轮箱19的一端固定联接，在左中心椭圆锥齿轮9＇的两侧，对称布置着固定在左上、左下中间轴10＇、6＇上的左上、左下中间椭圆锥齿轮11＇、5＇，左上、左下中间椭圆锥齿轮11＇、5＇分别与固定在左上、左下行星轴12＇、4＇上的左上、左下行星椭圆锥齿轮13＇、3＇啮合，左上、左下行星轴12＇、4＇伸出左齿轮箱8＇外的一端固定有左上、左下栽植臂14＇、7＇，分插机构工作时，由于左上、左下中间轴10＇、6＇与中心轴1及左上、左下行星轴12＇、4＇与左上、左下中间轴10＇、6＇之间的轴交角均为不等于90度的
，根据相应的宽窄行行距农艺要求调节设计，使得左上、左下栽植臂14＇、7＇上的秧针在取秧后，其插秧点相对于取秧点向左或右偏移相应距离，从而实现所插秧苗行距宽窄分布。
在右齿轮箱8内的右中心椭圆锥齿轮9空套在中心轴的一端，通过右牙嵌式法兰2与链轮箱19的一端固定联接，在右中心椭圆锥齿轮9的两侧，对称布置着固定在右上、右下中间轴10、6上的右上、右下中间椭圆锥齿轮11、5，右上、右下中间椭圆锥齿轮11、5分别与固定在右上、右下行星轴12、4上的右上、右下行星椭圆锥齿轮13、3啮合，右上、右下行星轴12、4伸出右齿轮箱8外的一端固定有右上、右下栽植臂14、7，分插机构工作时，由于右上、右下中间轴10、6与中心轴1及右上、右下行星轴12、4与右上、右下中间轴10、6之间的轴交角均为不等于90度的
角，根据相应的宽窄行行距农艺要求调节设计，使得右上、右下栽植臂14、7上的秧针在取秧后，其插秧点相对于取秧点向左或右偏移相应距离，从而实现所插秧苗行距宽窄分布。图2中仅表示右传动箱的轴交角。
所述的左、右中心椭圆锥齿轮9＇、9，左上、左下、右上、右下中间椭圆锥齿轮11＇、5＇、11、5、左上、左下、右上、右下行星椭圆锥齿轮13＇、3＇、13、3是齿轮几何参数完全相同的椭圆锥齿轮。
所述的左、右齿轮箱8＇、8内的左、右中心椭圆锥齿轮9＇、9，左上、左下、右上、右下中间椭圆锥齿轮11＇、5＇、11、5和左上、左下、右上、右下行星椭圆锥齿轮13＇、3＇、13、3三轴齿轮行星系的三轴轴心的相对位置成直线形排列。图4中仅表示右传动箱的三轴轴心的相对位置成直线形排列。
如图2、图4所示，以右齿轮箱8内的齿轮11、13为例说明行星椭圆锥齿轮3、3＇及13、13＇与中间椭圆锥齿轮5、5＇及11、11＇之间的安装位置关系，中间椭圆锥齿轮5、5＇及11、11＇与中心椭圆锥齿轮9、9＇之间有相同的安装位置关系。右中间轴10与中心轴1及右行星轴12与右中间轴10之间的轴交角，并不等于常见的锥齿轮之间90度的轴交角，而是一个小角
，也即右中间椭圆锥齿轮11与右中心椭圆锥齿轮9及右行星椭圆锥齿轮13与右中间椭圆锥齿轮11大端面之间的轴交角为不等于90度的一个小角
。本发明也正是利用这个特点设计分插机构的空间插秧轨迹。通过调节右行星椭圆锥齿轮13和右中间椭圆锥齿轮11、右中间椭圆锥齿轮11和右中心椭圆锥齿轮9之间的轴交角可以形成不同的宽窄行秧针尖点运动轨迹，如图5所示，图为安装在同一链轮箱上左右一对分插机构形成的轨迹25，取秧点间的距离小于插秧点间的距离，取秧点即在秧门24处，插秧点即插秧轨迹25与地面26的交点；图6所示为安装在相邻链轮箱上相邻的两个分插机构形成的轨迹25，取秧点距离大于插秧点距离。
本发明的工作原理是：分插机构动力由插秧机链轮箱19内主动链轮17经链条16传递到中心链轮15上，带动中心轴1转动，中心轴1带动左、右齿轮箱8、8＇转动，左、右齿轮箱8、8＇内，空套在中心轴1上与链轮箱19固定的左、右中心椭圆锥齿轮9、9＇与固定在左、右中间轴6、6＇及10、10＇上的左、右中间椭圆锥齿轮5、5＇及11、11＇啮合，左、右中间椭圆锥齿轮5、5＇及11、11＇分别与固定在左、右行星轴4、4＇及12、12＇上的行星椭圆锥齿轮3、3＇及13、13＇相啮合，其中左、右中间椭圆锥齿轮5、5＇及11、11＇与左、右中心椭圆锥齿轮9、9及行星椭圆锥齿轮3、3＇及13、13＇与中间椭圆锥齿轮5、5＇及11、11＇之间的轴交角为不等于90度的一个小角φ。当左、右行星椭圆锥齿轮3、3＇及13、13＇随左、右行星轴4、4＇及12、12＇相对齿轮箱8、8＇转动时，带动左、右栽植臂7、7＇及14、14＇转动，由于左、右中间椭圆锥齿轮5、5＇及11、11＇与左、右中心椭圆锥齿轮9、9及左、右行星椭圆锥齿轮3、3＇及13、13＇与左、右中间椭圆锥齿轮5、5＇及11、11＇之间的轴交角并不等于90度，为一个小角
，使得左、右栽植臂7、7＇及14、14＇的转动平面与左、右齿轮箱8、8＇的转动平面不是平行平面，成2
的夹角，这样左、右栽植臂7、7＇及14、14＇上的秧针在取秧后，其插秧点相对于取秧点向左或向右偏移相应距离，使所插秧苗行距成宽窄变化。左、右栽植臂7、7＇及14、14＇的转动使左、右拨叉21围绕固定的左、右凸轮20（固定在左、右齿轮箱8、8＇上）摆动，在取秧前左、右拨叉21经过左、右凸轮20的上升段而抬起，将左、右推秧杆22提高至最高点，同时压缩推秧弹簧23；在取秧到插秧前，左、右拨叉21处于左、右凸轮20的最高位置保持段；当秧爪到达插秧位置，左、右拨叉21转至左、右凸轮20缺口，推秧弹簧23回位推动左、右推秧杆22向下快速运动，将秧苗推入土中。从而顺利完成了水稻秧苗的取秧、插秧动作，实现水稻秧苗的机械化宽窄行移栽。
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)
1.一种高速宽窄行插秧机椭圆锥齿轮行星系分插机构，包括在链轮箱（19）内的动力由安装在主动链轮轴（18）上的主动链轮（17）经链条（16）传递到中心链轮（15）上，中心链轮（15）固接在中心轴（1）上，中心轴（1）两轴端分别固定有内部传动结构相同的左、右齿轮箱（8＇、8），伸出左、右齿轮箱（8＇、8）外的左上、左下、右上和右下的行星轴上分别装有结构相同的左上、左下、右上和右下栽植臂部件；其特征在于：
在左齿轮箱（8＇）内的左中心椭圆锥齿轮（9＇）空套在中心轴的一端，通过左牙嵌式法兰（2＇）与链轮箱（19）的一端固定联接，在左中心椭圆锥齿轮（9＇）的两侧，对称布置着固定在左上、左下中间轴（10＇、6＇）上的左上、左下中间椭圆锥齿轮（11＇、5＇），左上、左下中间椭圆锥齿轮（11＇、5＇）分别与固定在左上、左下行星轴（12＇、4＇）上的左上、左下行星椭圆锥齿轮（13＇、3＇）啮合，左上、左下行星轴（12＇、4＇）伸出左齿轮箱（8＇）外的一端固定有左上、左下栽植臂（14＇、7＇），分插机构工作时，由于左上、左下中间轴（10＇、6＇）与中心轴（1）及左上、左下行星轴（12＇、4＇）与左上、左下中间轴（10＇、6＇）之间的轴交角均为不等于90度的 
，根据相应的宽窄行行距农艺要求调节设计，使得左上、左下栽植臂（14＇、7＇）上的秧针在取秧后，其插秧点相对于取秧点向左或右偏移相应距离，从而实现所插秧苗行距宽窄分布；
在右齿轮箱（8）内的右中心椭圆锥齿轮（9）空套在中心轴的一端，通过右牙嵌式法兰（2）与链轮箱（19）的一端固定联接，在右中心椭圆锥齿轮（9）的两侧，对称布置着固定在右上、右下中间轴（10、6）上的右上、右下中间椭圆锥齿轮（11、5），右上、右下中间椭圆锥齿轮（11、5）分别与固定在右上、右下行星轴（12、4）上的右上、右下行星椭圆锥齿轮（13、3）啮合，右上、右下行星轴（12、4）伸出右齿轮箱（8）外的一端固定有右上、右下栽植臂（14、7），分插机构工作时，由于右上、右下中间轴（10、6）与中心轴（1）及右上、右下行星轴（12、4）与右上、右下中间轴（10、6）之间的轴交角均为不等于90度的
角，根据相应的宽窄行行距农艺要求调节设计，使得右上、右下栽植臂（14、7）上的秧针在取秧后，其插秧点相对于取秧点向左或右偏移相应距离，从而实现所插秧苗行距宽窄分布。
2.根据权利要求1所述的一种高速宽窄行插秧机椭圆锥齿轮行星系分插机构，其特征在于：所述的左、右中心椭圆锥齿轮（9＇、9），左上、左下、右上、右下中间椭圆锥齿轮（11＇、5＇、11、5）、左上、左下、右上、右下行星椭圆锥齿轮（13＇、3＇、13、3）是齿轮几何参数完全相同的椭圆锥齿轮。
3.根据权利要求1所述的一种高速宽窄行插秧机椭圆锥齿轮行星系分插机构，其特征在于：所述的左、右齿轮箱（8＇、8）内的左、右中心椭圆锥齿轮（9＇、9），左上、左下、右上、右下中间椭圆锥齿轮（11＇、5＇、11、5）和左上、左下、右上、右下行星椭圆锥齿轮（13＇、3＇、13、3）三轴齿轮行星系的三轴轴心的相对位置成直线形排列。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20201030 Address after: 118 Renmin East Road, Linjiang Town, Haimen District, Nantong City, Jiangsu Province, 226100 Patentee after: Nantong Jiangyong Investment Development Co., Ltd Address before: 310018, No. 5, 2 Avenue, Baiyang Poplar Street, Xiasha, Zhejiang, Hangzhou Patentee before: Zhejiang University of Technology |
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| TR01 | Transfer of patent right |