CN102804959A

CN102804959A - 椭圆齿轮行星轮系穴盘苗取苗机构

Info

Publication number: CN102804959A
Application number: CN2012102937433A
Authority: CN
Inventors: 俞高红; 胡海军; 骆春晓; 俞腾飞; 孙伟斌
Original assignee: Zhejiang Sci Tech University ZSTU
Current assignee: Zhejiang Sci Tech University ZSTU
Priority date: 2012-08-17
Filing date: 2012-08-17
Publication date: 2012-12-05

Abstract

本发明公开了一种椭圆齿轮行星轮系穴盘苗取苗机构。齿轮箱内的中心椭圆齿轮固定在链轮箱上，中心椭圆齿轮分别与上、下中间椭圆齿轮相啮合，上中间椭圆齿轮与上行星椭圆齿轮相啮合，下中间椭圆齿轮与下行星椭圆齿轮相啮合；五个齿轮长轴在初始安装位置位于同一直线上。固定板固接在推苗杆伸出栽植臂壳体外的一端，两片转动片的一端分别铰接在固定板的两侧，两片转动片的另一端分别与各自的取苗片的一端固接，伸出栽植臂壳体外的推苗杆一端固接有V字型推苗爪，取苗片中部嵌在V字型推苗爪的两端槽内，使取苗片的另一端形成与钵苗相同的锥度。齿轮箱转一圈，实现2次取苗，2次移栽苗，工作效率较高，结构简单，体积小，重量轻，振动小。

Description

椭圆齿轮行星轮系穴盘苗取苗机构

技术领域

本发明涉及农业机械，尤其是涉及一种椭圆齿轮行星轮系穴盘苗取苗机构。

背景技术

目前，国内外的穴盘苗移栽机都是以半自动的为主，半自动穴盘苗移栽机靠人工喂苗，工作效率不高，当栽植速度偏高时，漏苗、缺苗率大大增加。而自动穴盘苗移栽机具有自动给苗、取苗，较为自动化和省力化，工作效率高。虽然自动穴盘苗移栽机结构相对复杂，但是在科技日新月异的今天，自动穴盘苗移栽机必将是今后移栽机发展的主要趋势。如果在半自动穴盘苗移栽机上装上这套自动取苗机构就是自动穴盘苗移栽机构。如果土质较松软（如水稻田，湖区田，沼泽地）这套机构就是一套全自动穴盘苗移栽机，从取苗到栽植苗就是一个全自动过程。

发明内容

本发明的目的是提供一种椭圆齿轮行星轮系穴盘苗取苗机构，该机构的结构尺寸相对较小，结构相对简单，振动也较小。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明在链轮箱内固接在传动轴上的主动链轮经链条与固接在中心轴上的中心链轮连接，中心轴伸出链轮箱外的一端与齿轮箱固接；齿轮箱内安装有上、下对称结构的行星轮系机构，伸出齿轮箱外的上行星轮轴、下行星轮轴上分别装有结构相同的上取苗臂部件和下取苗臂部件。在齿轮箱内的中心椭圆齿轮通过法兰固定在链轮箱的一侧，中心椭圆齿轮分别与固接在上中间轴上的上中间椭圆齿轮和固接在下中间轴上的下中间椭圆齿轮相啮合，上中间椭圆齿轮与固接在上行星轮轴上的上行星椭圆齿轮相啮合，下中间椭圆齿轮与固接在下行星轮轴上的下行星椭圆齿轮相啮合；齿轮箱内的上行星椭圆齿轮、上中间椭圆齿轮、中心椭圆齿轮、下中间椭圆齿轮和下行星椭圆齿轮的长轴在初始安装位置位于同一直线上，并且其椭圆齿轮的偏心率，即短长轴之比大于0.99，且五个椭圆齿轮的几何参数均相等。所述的结构相同的上取苗臂部件和下取苗臂部件，均包括两片取苗片，推苗杆，弹簧，凸轮，拨叉，取苗臂壳体，推苗爪，两片转动片；在取苗臂壳体内，推苗杆安装在轴套内，推苗杆的一端伸出栽植臂壳体外，行星轴上安装有凸轮，凸轮能与安装在拨叉轴上的拨叉一端接触，拨叉的另一端嵌入推苗杆后端的弹簧座槽内，推苗杆后端的弹簧座在拨叉的驱动和套在推苗杆中的弹簧作用下使推苗杆做往返运动；固定板固接在推苗杆伸出栽植臂壳体外的一端，两片转动片的一端分别铰接在固定板的两侧，两片转动片的另一端分别与各自的取苗片的一端固接，伸出栽植臂壳体外的推苗杆一端固接有V字形推苗爪，取苗片中部嵌在V字形推苗爪的两端槽内，使取苗片的另一端形成与钵苗相同的锥度。

中心椭圆齿轮固定不动，中心链轮带动齿轮箱转动，行星椭圆齿轮带动固装在行星轴一端的取苗臂相对于齿轮箱作非匀速转动，取苗臂的绝对运动为行星椭圆齿轮相对齿轮箱的非匀速转动和齿轮箱绕中心轴的匀速圆周运动的合成运动。在此合成运动的影响下，取苗臂部件中的取苗爪满足穴盘苗的取苗与栽植苗的角度要求。

本发明具有的有益效果是：

本发明有一个齿轮箱，齿轮箱内相对中心轮有2组行星系齿轮传动，每组行星系传动带动1个取苗臂运动，齿轮箱转一圈，实现2次取苗，2次移栽苗，工作效率较高，结构简单，体积小，重量轻，振动小，制造成本低。通过优化结构参数，使取苗臂上取苗片尖点的运动轨迹满足穴盘苗自动取苗机构工作的角度和运动轨迹要求，其取苗片尖的相对运动轨迹为“鲨鱼形”,能确保穴盘苗自动取苗的可靠进行。

附图说明

图1是本发明的机构原理示意图。

图2是本发明的传动原理示意图。

图3是取苗臂部件夹持苗时机构位置正视图。

图4是取苗臂部件夹持苗时机构位置侧视图。

图5是取苗臂部件放苗时机构位置正视图。

图6是取苗臂部件放苗时机构位置侧视图。

图7是本发明的二维装配图。

图中：1.下行星轮轴，2. 下行星椭圆齿轮，3. 下中间轴，4. 下中间椭圆齿轮，5.中心轴，6.中心椭圆齿轮，7.齿轮箱，8.上中间轴，9. 上中间椭圆齿轮，10. 上行星轮轴，11. 上行星椭圆齿轮，12. 上取苗臂部件，13. 下取苗臂部件，14.中心链轮，15.链条，16.传动轴，17.主动链轮，18.链轮箱，19.法兰，20.取苗片，21.推苗杆，22.推苗弹簧，23. 凸轮，24. 拨叉，25. 壳体，26. 推苗爪，27. 转动片，28 钵苗盘。

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7所示，在链轮箱18内固接在传动轴16上的主动链轮17经链条15与固接在中心轴5上的中心链轮14连接，中心轴5伸出链轮箱18外的一端与齿轮箱7固接；齿轮箱7内安装有上、下对称结构的行星轮系机构，伸出齿轮箱7外的上行星轮轴10、下行星轮轴1上分别装有结构相同的上取苗臂部件12和下取苗臂部件13。在齿轮箱7内的中心椭圆齿轮6通过法兰19固定在链轮箱18的一侧，中心椭圆齿轮6分别与固接在上中间轴8上的上中间椭圆齿轮9和固接在下中间轴3上的下中间椭圆齿轮4相啮合，上中间椭圆齿轮9与固接在上行星轮轴10上的上行星椭圆齿轮11相啮合，下中间椭圆齿轮4与固接在下行星轮轴1上的下行星椭圆齿轮2相啮合；齿轮箱内的上行星椭圆齿轮11、上中间椭圆齿轮9、中心椭圆齿轮6、下中间椭圆齿轮4和下行星椭圆齿轮2的长轴在初始安装位置位于同一直线上，并且其椭圆齿轮的偏心率，即短长轴之比大于0.99，且五个椭圆齿轮的几何参数均相等。

如图3、图4所示，所述的结构相同的上取苗臂部件12和下取苗臂部件13，均包括两片取苗片20，推苗杆21，弹簧22，凸轮23，拨叉24，取苗臂壳体25，推苗爪26，两片转动片27；在取苗臂壳体25内，推苗杆21安装在轴套内，推苗杆21的一端伸出栽植臂壳体25外，行星轴上安装有凸轮23，凸轮23能与安装在拨叉轴上的拨叉24一端接触，拨叉24的另一端嵌入推苗杆21后端的弹簧座槽内，推苗杆21后端的弹簧座在拨叉24的驱动和套在推苗杆21中的弹簧22作用下使推苗杆21做往返运动；固定板固接在推苗杆21伸出栽植臂壳体25外的一端，两片转动片27的一端分别铰接在固定板的两侧，两片转动片27的另一端分别与各自的取苗片20的一端固接，伸出栽植臂壳体25外的推苗杆21一端固接有V字形推苗爪26，取苗片20中部嵌在V字形推苗爪26的两端槽内，使取苗片20的另一端形成与钵苗相同的锥度。

如图2，图7所示，所述的中心椭圆齿轮6，上行星椭圆齿轮11、下行星椭圆齿轮2、上中间椭圆齿轮9、下中间椭圆齿轮4是几何参数均相等的椭圆齿轮。

如图1、图2所示，当齿轮箱7绕着中心轴5（即取苗臂驱动轴）逆时针方向回转一周时，上行星轮轴10和下行星轮轴1相对齿轮箱7以反方向(即顺时针方向)回转1周。当取苗片运动到A1位置时，取苗片20间的角度逐渐变小，开始进入钵苗盘28夹持苗；当取苗片运动至A2点时，取苗片20逐渐张开，开始放苗。

如图1、图2，图7所示，穴盘苗自动取苗机构由取苗机链轮箱主动链轮17传递到中心链轮14，中心链轮与中心轴5用键连接。穴盘苗自动取苗机构各组件连接关系：中心椭圆齿轮6通过衬套安装在中心轴5上，中心轴5轴端由花键或方键与左齿轮箱7固接，中心椭圆齿轮6依靠牙嵌式法兰盘19固定，中心椭圆齿轮6的两侧设置上中间椭圆齿轮9和下中间椭圆齿轮4，上中间椭圆齿轮9和下中间椭圆齿轮4各自通过上中间轴8和下中间轴3固接，再分别与上行星椭圆齿轮11和下行星椭圆齿轮2啮合，上行星椭圆齿轮11和下行星椭圆齿轮2分别与上行星轮轴10和下行星轮轴1依靠花键联结，上行星轮轴10和下行星轮轴1伸出齿轮箱的一端分别与上取苗臂部件12和下取苗臂部件13通过键或方轴固接。行星轮旋转中心与取苗片尖点的连线与行星架的夹角为α₀。

如图3、图4、图5、图6所示，上取苗臂部件12和下取苗臂部件13均为拐臂式结构，即拨叉的转动平面与推苗杆的移动轴线所在的平面存在偏置。这样既缩小了取苗臂壳体的机构,又避免了取苗爪与取苗臂顶盖的干涉。

本发明的工作原理是：

如图1所示，中心轴5转动，带动齿轮箱7转动，上取苗臂部件12和下取苗臂部件13随着上行星椭圆齿轮11和下行星椭圆齿轮2相对齿轮箱7作不等速转动，并随上行星轮轴10和下行星轮轴1绕中心轴5作非匀速圆周运动。通过参数优化，使得取苗片尖的工作轨迹满足穴盘苗自动取苗的要求。

如图3、图4所示，每一个取苗臂部件，均安装有推苗装置，现以一个为例，包括取苗片20、推苗杆21、推苗弹簧22、凸轮23、拨叉24、取苗臂壳体25、推苗爪26、转动片27。凸轮24与齿轮箱依靠定位法兰固接，当行星椭圆齿轮相对齿轮箱转动时，带动取苗臂转动，牵动拨叉24围绕凸轮23转动，在取钵苗前拨叉24处于凸轮23缺口位置，处于自由状态，此时取苗片20开口达到最大；取苗后拨叉24抬起，将推苗杆21提高至最高点，同时压缩推苗弹簧22，取苗片20开口达到最小。

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

1. 一种椭圆齿轮行星轮系穴盘苗取苗机构，在链轮箱（18）内固接在传动轴（16）上的主动链轮（17）经链条（15）与固接在中心轴（5）上的中心链轮（14）连接，中心轴（5）伸出链轮箱（18）外的一端与齿轮箱（7）固接；齿轮箱（7）内安装有上、下对称结构的行星轮系机构，伸出齿轮箱（7）外的上行星轮轴（10）、下行星轮轴（1）上分别装有结构相同的上取苗臂部件（12）和下取苗臂部件（13）；其特征在于：在齿轮箱（7）内的中心椭圆齿轮（6）通过法兰（19）固定在链轮箱（18）的一侧，中心椭圆齿轮（6）分别与固接在上中间轴（8）上的上中间椭圆齿轮（9）和固接在下中间轴（3）上的下中间椭圆齿轮（4）相啮合，上中间椭圆齿轮（9）与固接在上行星轮轴（10）上的上行星椭圆齿轮（11）相啮合，下中间椭圆齿轮（4）与固接在下行星轮轴（1）上的下行星椭圆齿轮（2）相啮合；齿轮箱内的上行星椭圆齿轮（11）、上中间椭圆齿轮（9）、中心椭圆齿轮（6）、下中间椭圆齿轮（4）和下行星椭圆齿轮（2）的长轴在初始安装位置位于同一直线上，并且其椭圆齿轮的偏心率，即短长轴之比大于0.99，且五个椭圆齿轮的几何参数均相等。

2. 根据权利要求1所述的一种椭圆齿轮行星轮系穴盘苗取苗机构，其特征在于：所述的结构相同的上取苗臂部件（12）和下取苗臂部件（13），均包括两片取苗片（20），推苗杆（21），弹簧（22），凸轮（23），拨叉（24），取苗臂壳体（25），推苗爪（26），两片转动片（27）；在取苗臂壳体（25）内，推苗杆（21）安装在轴套内，推苗杆（21）的一端伸出栽植臂壳体（25）外，行星轴上安装有凸轮（23），凸轮（23）能与安装在拨叉轴上的拨叉（24）一端接触，拨叉（24）的另一端嵌入推苗杆（21）后端的弹簧座槽内，推苗杆（21）后端的弹簧座在拨叉（24）的驱动和套在推苗杆（21）中的弹簧(22)作用下使推苗杆（21）做往返运动；固定板固接在推苗杆（21）伸出栽植臂壳体（25）外的一端，两片转动片（27）的一端分别铰接在固定板的两侧，两片转动片（27）的另一端分别与各自的取苗片（20）的一端固接，伸出栽植臂壳体（25）外的推苗杆（21）一端固接有V字形推苗爪（26），取苗片（20）中部嵌在V字形推苗爪（26）的两端槽内，使取苗片（20）的另一端形成与钵苗相同的锥度。