CN102498805B - 一种电动移栽机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电动移栽机，属农业机械技术领域。包括带行走轮的机架，安装在机架上的驱动电机，蓄电池，减速链轮，转向机构，导苗筒，移栽电机及位于移栽电机下方的移栽机构。采用独立的驱动电机和移栽电机，驱动电机驱动移栽机移动、移栽电机控制移栽动作。移栽机向前运动一个株距距离后，驱动电机减速或停止，移栽电机则通过曲柄运动机构带动移栽机构向下运动，完成幼苗的移栽，然后移栽电机带动曲柄滑块机构上行。当移栽鸭嘴离开土壤后，驱动电机再次带动移栽机前进一个株距距离，完成一个工作循环。具有结构简单、工作可靠、适应性广、株距调节范围大、对地膜的损害小、移栽效果好、移栽效率高、成本低、适用于多种植物幼苗移栽等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种机动移栽机，尤其是一种能在铺膜后的起垄上移植农作物幼苗的电动移栽机,属于农业机械技术领域。
背景技术
当幼苗在育苗田中长成壮苗后，都要将幼苗移栽到大田中继续生长。对于需要密植的农作物而言，由于移栽过程耗时费力，劳动强度大，直接影响了移栽的工作效率。同时因手工操作不规范而使幼苗移栽差异较大，直接影响幼苗的生长。因此，有必要采取机械化手段在铺膜后的起垄上进行农作物的移栽。
现有移栽机主要是膜上移栽机，它们都遵循“零速移栽原理”进行设计，即行走机构做连续的向前移动，移栽机构向下运动，将苗送入土中，两个运动共用一台动力机，通过内联合成，使鸭嘴的轨迹从地面上看为一条曲线，在这条曲线上有一个点，在这个点处，行走机构的前进速度和移栽机构的向后运动速度大小相等，方向相反，是移栽作业最理想的点。但大量实验发现：由于土壤存在高低不平、软硬不一等情况，导致行走机构的向前运动速度是一个随机的波动量，而移栽的向后运动速度是固定的，所以两者很难实现匹配。事实上，由于鸭嘴从入土到出土有一段时间，使得理论上的“零速移栽”在实践中难以达到预期的效果。当土地表面不覆膜或植物株距较大时，上述缺陷表现不明显，但当需要在覆膜的土地上种植株距较小的植物时，则膜会被扯坏，导致移栽失败；而且，在覆膜的土地上种植株距较大的植物时，即使不把膜扯坏，也会使膜的开口较大，失去保墒保湿的作用。
依据“零速移栽原理”，现有膜上移栽机的移栽机构只能设计为能使鸭嘴实现曲线运动的机构，导致鸭嘴在土中的运动轨迹为一条曲线，使地膜的开口较大，难以达到农艺要求。此外，现有膜上移栽机结构复杂、成本较高，而且都使用内燃机做动力，燃油成本高，难以大面积推广使用，而且污染环境，对某些要求高的农作物难以使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单、利用独立驱动分别前移和移栽动作的电动移栽机，减轻劳动强度，提高移栽效率和质量。
本发明的技术方案是：电动移栽机包括带行走轮的机架1，安装在机架1前部的驱动电机3和蓄电池5，与机架尾部铰连的转向机构12，分别安装在机架1中部上端两边的两个导苗筒11和中间位置的移栽电机6，位于移栽电机6下方的曲柄运动机构7和移栽机构8；机架1前部为轮架结构、中部为高起的移栽机构支架结构、尾部为与转向机构连接的尾架结构，高起的移栽机构支架中部有两根相互对称并与移栽机构相互配合的直立导轨10、两边为内侧带上下碰块9的立杆；移栽机构8包括左右对称的两套苗斗8-10、以及通过曲柄运动机构7使它们张合并随之上下运动的移栽控制机构，两套苗斗8-10分别位于两个导苗筒11的下方并与其同轴，每套苗斗8-10由两个对称的半圆锥筒形移栽鸭嘴8-1拼合而成，整个移栽机构8位于机架1中部两侧的立杆之间，其移栽控制机构的碰杆(8-8)与立杆上的碰块9相对应；驱动电机3通过减速链轮机构4与行走轮2的轮轴链连接，，驱动移栽机移动一个株距后减速或停止；移栽电机6为两边输出结构，前、后两套曲柄运动机构7的上端分别与移栽电机6两边的输出轴连接、下端分别与移栽机构8上端两侧铰连。蓄电池5为驱动电机3和移栽电机6通过电能，通过驱动电机3和移栽电机6，分别控制整个移栽机的水平移动和移栽机构8的垂直上下运动，使整个移栽机的移动速度和移栽的速度无固定内联关系，根据不同的植物幼苗移栽要求分别进行调节。当移栽鸭嘴8-1在土壤中的时候，驱动电机3驱动移栽机减速或停止，保证移栽的效果较好，对地膜的损害最小，移栽电机6通过曲柄运动机构7带动移栽机构向下运动，完成幼苗的移栽。
所述移栽控制机构包括前后对称的两块挂板8-2及夹于其间两端的两块滑槽8-4、穿固于挂板中间的挂板轴8-3、左右对称的两个移栽鸭嘴8-1；每个移栽鸭嘴8-1由对称的两套半锥筒形苗斗8-10，一端带部分齿轮、另一端带拉钉8-5的杠杆8-9，碰杆8-8，拉伸弹簧8-6和铰轴8-7组成；杠杆8-9、铰轴8-7、碰杆8-8和苗斗8-10的上端固接为一体，苗斗8-10、杠杆8-9和碰杆8-8又通过铰轴8-7铰接在挂板8-2上，拉伸弹簧8-6套于两个同侧杠杆8-9两端的拉钉8-5上，铰轴8-7的圆心与杠杆8-9端头的部分齿轮圆心重合；挂板8-2通过挂板轴8-3与前、后两套曲柄运动机构7的下端铰连，滑槽8-4卡套于机架1中部的两根直立导轨10上（保证移栽控制机构上下运动时的定位）；碰杆8-8与机架两侧立杆上的碰块9相对应，当移栽机构8上下运动碰到碰块9时，使移栽鸭嘴8-1打开或合上。
所述机架1前部为轮架结构、中部为高起的移栽机构支架结构、尾部为与转向机构连接的尾架结构；高起的移栽机构支架中部有两根相互对称、与移栽机构相互配合的直立导轨10，两边为内侧带上、下碰块9的立杆；移栽机构8位于两侧的立杆之间，其碰杆8-8与立杆上的碰块9相对应。
所述转向机构12包括转向机架12-1、带轮架的转向轮12-2、手柄12-3、与手柄12-3固接的拨杆12-4、拉杆12-5、铰轴12-6，拨杆12-4与拉杆12-5中部铰连，转向轮12-2的带轮架分别与转向机架12-1和拉杆12-5的两端铰连，铰轴12-6与机架1相连。通过转动手柄12-3带动拨杆12-4一起旋转，拨杆12-4驱动拉杆12-5横向移动，从而驱动转向轮12-2绕轴12-7做一定角度的旋转，使整个机器转向。此外，通过铰轴12-6与机架1相连，使转向机构12可以相对于机架1做水平方向一定角度的的转动，或者一定角度的摆动。
本发明工作时，移栽电机6驱动曲柄运动机构7运动时，其下端通过挂板轴8-3，带动移栽机构8的移栽鸭嘴8-1沿垂直于地面的导轨10作上、下往复运动。当碰杆8-8碰到下端碰块9时，在杠杆8-9端部部分齿轮的作用下，两个苗斗8-10分别绕各自铰轴8-7的圆心往相反的方向旋转，使幼苗落入土中；同时，拉伸弹簧8-6中心线位移到两个铰轴8-7圆心连线上方，在弹簧8-6收缩力的作用下，两个苗斗8-10保持张开状态，从而使鸭嘴内的植物苗通过鸭嘴栽入起垄中。然后移栽电机6带动曲柄运动机构7上行，碰杆碰到上端碰块9，两个苗斗8-10分别绕各自铰轴的圆心往相反的方向旋转闭合，同时，拉伸弹簧8-6中心线位移到两个铰轴8-7圆心连线下方，在弹簧收缩力的作用下，两个苗斗8-10保持闭合状态，等待幼苗落入；当苗斗8-10离开土壤后，驱动电机3再次带动移栽机前进一个株距的距离，从而完成一个工作循环。本移栽机构上有两套移栽鸭嘴8-1，可一次完成两行幼苗的移栽。
本发明采用简单的前移机构、转向机架和上下移动的移栽机构，整机结构简单，维修方便，价格低廉。整机采用通过两个电机分别完成机器的水平移动和移栽的上下运动，将行走机构动力和移栽机构动力分开，从而在整个移栽过程中完全实现真正的“零速移栽”，可根据需要分别对移动速度和移栽速度进行调节，方便地获得各种移栽轨迹。当移栽鸭嘴在土壤中的时候，整机可以减速或停止，保证了移栽效果，大大地降低了对地膜的损害；同时，电动移栽机采用直上直下的运动，使得地膜的开口最小。由于采用电机通过动力和蓄电池供电，整机体积小、重量轻、使用成本低，完全实现了无污染作业，不仅移栽效率高，而且可在广大农村以及边远山区使用。具有结构简单、工作可靠、适用性广、移栽株距调节范围大、对地膜的损害小、移栽效果好、移栽效率高、使用成本低、可适于多种植物幼苗的移栽等优点。
附图说明
图1为本发明前视轴测示意图；
图2为本发明后视轴测示意图；
图3为本发明机架和移栽机构局部侧视示意图；
图4为本发明移栽机构结构示意图；
图5为本发明移栽鸭嘴机构结构示意图；
图6为本发明转向机构结构示意图。
图中：1、机架；2、行走轮；3、驱动电机；4、减速链轮；5、蓄电池；6、移栽电机；7、曲柄滑块机构；8、移栽机构； 8-1、移栽鸭嘴；8-2、挂板；8-3、挂板轴；8-4、滑槽； 8-5、拉钉；8-6、拉伸弹簧；8-7、杠杆铰轴；8-8、碰杆； 8-9、杠杆；8-10、苗斗；9、碰块（上、下两套）；10、导轨；11、导苗筒；12、转向机构；12-1、转向机架；12-2、转向轮；12-3、手柄；12-4、拨杆；12-5、拉杆；12-6、铰轴。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明做进一步描述，但本发明之内容并不局限于此。
参见图1、2、3，本电动移栽机包括带行走轮的机架1，安装在机架1前部的驱动电机3和蓄电池5，与机架尾部铰连的转向机构12，分别安装在机架1中部上端两边的两个导苗筒11和中间位置的移栽电机6，位于移栽电机6下方的曲柄运动机构7和移栽机构8；机架1前部为轮架结构、中部为高起的移栽机构支架结构、尾部为与转向机构连接的尾架结构，高起的移栽机构支架中部有两根相互对称并与移栽机构相互配合的直立导轨10、两边为内侧带上下碰块9的立杆；移栽机构8包括左右对称的两套苗斗8-10、以及通过曲柄运动机构7使它们张合并随之上下运动的移栽控制机构，两套苗斗8-10分别位于两个导苗筒11的下方并与其同轴，每套苗斗8-10由两个对称的半圆锥筒形移栽鸭嘴8-1拼合而成，整个移栽机构8位于机架1中部两侧的立杆之间，其移栽控制机构的碰杆(8-8)与立杆上的碰块9相对应；驱动电机3通过减速链轮机构4与行走轮2的轮轴链连接，，驱动移栽机移动一个株距后减速或停止；移栽电机6为两边输出结构，前、后两套曲柄运动机构7的上端分别与移栽电机6两边的输出轴连接、下端分别与移栽机构8上端两侧铰连。机架1前部为轮架结构、中部为高起的移栽机构支架结构、尾部为与转向机构连接的尾架结构；高起的移栽机构支架中部有两根相互对称、与移栽机构相互配合的直立导轨10，两边为内侧带上、下碰块9的立杆；移栽机构8位于两侧的立杆之间，其碰杆8-8与立杆上的碰块9相对应。蓄电池5为驱动电机3和移栽电机6通过电能，通过驱动电机3和移栽电机6，分别控制整个移栽机的水平移动和移栽机构8的垂直上下运动，使整个移栽机的移动速度和移栽的速度无固定内联关系，根据不同的植物幼苗移栽要求分别进行调节。当移栽鸭嘴8-1在土壤中的时候，驱动电机3驱动移栽机减速或停止，保证移栽的效果较好，对地膜的损害最小，移栽电机6通过曲柄运动机构7带动移栽机构向下运动，完成幼苗的移栽。
参见图3、4、5，移栽控制机构包括前后对称的两块挂板8-2及夹于其间两端的两块滑槽8-4、穿固于挂板中间的挂板轴8-3、左右对称的两个移栽鸭嘴8-1；每个移栽鸭嘴8-1由对称的两套半锥筒形苗斗8-10，一端带部分齿轮、另一端带拉钉8-5的杠杆8-9，碰杆8-8，拉伸弹簧8-6和铰轴8-7组成；杠杆8-9、铰轴8-7、碰杆8-8和苗斗8-10的上端固接为一体，苗斗8-10、杠杆8-9和碰杆8-8又通过铰轴8-7铰接在挂板8-2上，拉伸弹簧8-6套于两个同侧杠杆8-9两端的拉钉8-5上，铰轴8-7的圆心与杠杆8-9端头的部分齿轮圆心重合；挂板8-2通过挂板轴8-3与前、后两套曲柄运动机构7的下端铰连，滑槽8-4卡套于机架1中部的两根直立导轨10上，保证移栽控制机构上下运动时的定位；碰杆8-8与机架两侧立杆上的碰块9相对应，当移栽机构8上下运动碰到碰块9时，使移栽鸭嘴8-1打开或合上。
参见图6，转向机构12包括转向机架12-1、带轮架的转向轮12-2、手柄12-3、与手柄12-3固接的拨杆12-4、拉杆12-5、铰轴12-6，拨杆12-4与拉杆12-5中部铰连，转向轮12-2的带轮架分别与转向机架12-1和拉杆12-5的两端铰连，铰轴12-6与机架1相连。通过转动手柄12-3带动拨杆12-4一起旋转，拨杆12-4驱动拉杆12-5横向移动，从而驱动转向轮12-2绕轴12-7做一定角度的旋转，使整个机器转向。此外，通过铰轴12-6与机架1相连，使转向机构12可以相对于机架1做水平方向一定角度的的转动，或者一定角度的摆动。
它包括通过轴8-3与曲柄滑块机构7铰接的挂板8-2，滑槽8-4，对称的两个移栽鸭嘴8-1，每个移栽鸭嘴8-1由对称的两套苗斗8-10，一端带部分齿轮、另一端带拉钉8-5的杠杆8-9，碰杆8-8，拉伸弹簧8-6，铰轴8-7组成，其中苗斗8-10、杠杆8-9、拉钉8-5、铰轴8-7和碰杆8-8固接为一体，苗斗8-10、杠杆8-9、拉钉8-5、铰轴8-7和碰杆8-8又通过铰轴8-7铰接在挂板8-2上，如图3；
当移栽机构8向下运动，移栽鸭嘴8-1中的碰杆8-8碰到下部的碰块9后停止，而曲柄滑块机构7继续推动移栽鸭嘴8-1向下运动，这就迫使固接在一起的苗斗8-10、杠杆8-9、铰轴8-7和碰杆8-8绕铰轴8-7的圆心旋转，由于杠杆8-9端部带部分齿轮，铰轴圆心与部分齿轮圆心重合，并与对称的另一套啮合，从而带动另一套苗斗8-10也绕自己的铰轴8-7旋转，使移栽鸭嘴8-1开启，幼苗落入土中，同时，在此过程中，拉伸弹簧8-6的中心线位移到两个铰轴8-7圆心连线上方，在弹簧收缩力的作用下，使两个苗斗保持张开状态；
当两个苗斗保持张开状态下移栽机构8向上运动，碰杆8-8碰到上部的碰块9后停止运动，而曲柄滑块机构7继续带动移栽鸭嘴8-1向上运动，这就迫使固接在一起的苗斗8-10、杠杆8-9、铰轴8-7和碰杆8-8绕铰轴8-7的圆心旋转，从而带动另一套苗斗8-10也绕自己的铰轴8-7旋转，使移栽鸭嘴8-1关闭，等待幼苗落入苗斗，同时，在此过程中，拉伸弹簧8-6的中心线位移到两个铰轴8-7圆心连线下方，在弹簧收缩力的作用下，使两个苗斗保持闭合状态，完成一个循环周期，如图4。
所述转向机构12包括其上安装的转向机架12-1、转向轮12-2、手柄12-3、与手柄12-3固接的拨杆12-4，拉杆12-5、铰轴12-6，通过转动手柄12-3带动拨杆12-4一起旋转，拨杆12-4驱动拉杆12-5横向移动，从而驱动转向轮12-2绕轴12-7做一定角度的旋转，使整个机器转向，此外，通过铰轴12-6与机架1相连，使转向机构12可以相对于机架1做水平方向一定角度的摆动，如图5。
Claims (3)
1.一种电动移栽机，包括带行走轮的机架（1）、安装在机架（1）前部的驱动电机（3）和蓄电池（5），其特征是：还包括与机架尾部铰连的转向机构（12），分别安装在机架（1）中部上端两边的两个导苗筒（11）和中间位置的移栽电机（6），位于移栽电机（6）下方的曲柄运动机构（7）和移栽机构（8）；机架（1）前部为轮架结构、中部为高起的移栽机构支架结构、尾部为与转向机构连接的尾架结构，高起的移栽机构支架中部有两根相互对称并与移栽机构相互配合的直立导轨（10）、两边为内侧带上下碰块（9）的立杆；移栽机构（8）包括左右对称的两套苗斗（8-10）、以及通过曲柄运动机构（7）使它们张合并随之上下运动的移栽控制机构，两套苗斗（8-10）分别位于两个导苗筒（11）的下方并与其同轴，每套苗斗（8-10）由两个对称的半圆锥筒形移栽鸭嘴（8-1）拼合而成，整个移栽机构（8）位于机架（1）中部两侧的立杆之间，其移栽控制机构的碰杆(8-8)与立杆上的碰块（9）相对应；驱动电机（3）通过减速链轮机构（4）与行走轮（2）的轮轴链连接，移栽电机（6）为两边输出结构，前、后两套曲柄运动机构（7）的上端分别与移栽电机（6）两边的输出轴连接、下端分别与移栽机构（8）上端两侧铰连。
2.根据权利要求1所述的电动移栽机，其特征是：移栽机构（8）的移栽控制机构包括前后对称的两块挂板（8-2）及夹于其间两端的两块滑槽（8-4）、穿固于挂板中间的挂板轴（8-3）、左右对称的两个移栽鸭嘴（8-1）；每个移栽鸭嘴（8-1）由对称的两套半锥筒形苗斗（8-10），一端带部分齿轮、另一端带拉钉的杠杆（8-9），碰杆（8-8），拉伸弹簧(8-6)和铰轴(8-7)组成；杠杆（8-9）、拉钉（8-5）、铰轴(8-7)、碰杆（8-8）和苗斗(8-10)的上端固接为一体，苗斗（8-10）、杠杆（8-9）和碰杆（8-8）又通过铰轴（8-7）铰接在挂板（8-2）上，拉伸弹簧（8-6）套于两个同侧杠杆（8-9）两端的拉钉（8-5）上，铰轴(8-7)的圆心与杠杆（8-9）端头的部分齿轮圆心重合；挂板（8-2）通过挂板轴（8-3）与前、后两套曲柄运动机构（7）的下端铰连，滑槽（8-4）卡套于机架（1）中部的两根直立导轨（10）上；碰杆(8-8)与机架两侧立杆上的碰块（9）相对应。
3.根据权利要求1或2所述的电动移栽机，其特征是：转向机构（12）包括转向机架（12-1）、带轮架的转向轮（12-2）、手柄（12-3）、与手柄（12-3）固接的拨杆（12-4）、拉杆（12-5）、铰轴（12-6），拨杆（12-4）与拉杆（12-5）中部铰连，转向轮（12-2）的带轮架分别与转向机架（12-1）和拉杆（12-5）的两端铰连，铰轴（12-6）与机架（1）相连。
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