CN104938111A - 一种二维宽窄间隔插秧机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种宽窄行插秧机，包括车架、苗台以及插植机构，苗台包括若干个载苗板，所述的插植机构包括单排设置的若干插植箱，插植箱的上端与驱动机构相连，下端设有回转箱，回转箱的两端设有插植臂，每个插植臂上设有插秧爪，所述的回转箱以三个为一组，组内回转箱等距设置，相邻两组之间的相邻回转箱的间距是组内回转箱间距的1.5-2倍，每组回转箱对应于一个所述载苗板，所述的驱动机构为非匀速驱动机构，本发明实现了行距方向和株距方向的双重宽窄间隔，达到增强秧苗通风通光能力，提高产量的目的。

Description

一种二维宽窄间隔插秧机

技术领域

本发明涉及一种插秧机，尤其是涉及一种宽窄行插秧机。

背景技术

传统的水稻栽培一般都采用等行距、等株距的插植方法，但是这种插植方法植株与植株之间必然会出现遮阳的问题，而且对泥土中的养分的利用不均匀，从而造成很大的浪费。目前宽窄行插秧方法已经得到广泛的应用，它是窄行距与宽行距间隔栽培的一种水稻高产栽培技术。该栽培方式既能保证单位面积上的穴数合理，又具有植株群体分布合理,通风透光性能好,光合作用率高等优点,因此单产水平较高,是高产攻关常选择的栽培方式之一。同时，由于通风透光性增强，使稻株间湿度降低，可在一定程度上减轻病虫危害，最终达到高产增收的目的。农艺科学的进一步研究表明，紧紧相邻两行植株互相之间对阳光的遮避作用是有限的，对通风的影响也较小，只有多行植株行距较窄时，才会对植株的通风、通空造成明显的影响，进而影响水稻的产量。因此，从这一农艺上的发现，我们选择了一种更为科学有效的水稻插植方法，即两窄行一宽行的插植方法，也就是说，以三行植株为一组，两组植株之间设一较宽的间距，组内间距较窄，构成“窄-窄-宽-窄-窄”的宽窄行布局。如果在行距上的宽窄变化的基础上，再加上插秧株距的宽窄变化，就可以实现二维宽窄插秧，作物的边际优势得到更大的体现，作物的通风、通光，减少虫害的能力都可以得到很大的提高。但是现有插秧机械都无法完成行距宽窄和株距宽窄同时实现的二维宽窄插秧。

发明内容

本发明主要是解决现有技术中宽窄行插秧机为了提高秧苗的通风、通光能力而使得总穴数较大程度的减少，或者通过大大减小窄行的行距，来实现宽行，从而对窄行的两株植株的生长空间造成影响的技术问题，现有技术中只能实现行距上的宽窄变化，不能达到行距宽窄和株距宽窄同时实现的二维宽窄插秧，制约作物的边际优势得到进一步的体现的技术问题，提供一种能够在对总穴数影响较小的情况下，有效提高植株的通风通光能力，且窄行间的植株保证了可靠的生长空间，同时能达到行距宽窄和株距宽窄同时实现的二维宽窄插秧的二维宽窄间隔插秧机。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种二维宽窄间隔插秧机，包括车架、苗台以及插植机构，其特征在于所述的苗台包括若干个载苗板，所述的插植机构包括单排设置的若干插植箱，插植箱的上端与驱动机构相连，下端设有回转箱，回转箱的两端设有插植臂，每个插植臂上设有插秧爪，所述的回转箱以三个为一组，组内回转箱等距设置，相邻两组之间的相邻回转箱的间距是组内回转箱间距的1.5-2倍，每组回转箱对应于一个所述载苗板，所述的驱动机构为非匀速驱动机构，它具有如下特点：

非匀速驱动机构通过插植箱每带动回转箱间隔性周期运动，一个运动周期内带动回转箱两端的插秧爪各完成一次插植动作，然后进入一个间隔时段，在间隔时段内，回转箱低速转动或暂停运动，间隔时段后进入下一个运动周期。

现有的宽窄行插秧机一般有两种，一种是取秧口均匀设置，通过回转箱在转动过程中的横向位移实现宽窄行插秧，这种插秧机主要是为了适应在现有普通插秧机上进行改造而设置的，它的主要特点是可以采用现有普通插秧机的苗台，另一种是取秧口设置成宽窄间距，回转箱的设置与取秧口相对应。这两种插秧机均实现了插秧行距的一宽一窄间隔变化。而本发明通过三个为一组回转箱，且三个回转箱的间距较小，组与组之间的间距是组内回转箱的间距的1.5-2倍的设置实现两窄行一宽行的宽窄行设置。

本发明在使用中，回转箱转动一周为系统的一个运动周期，在这个运动周其内，回转箱与变速齿轮副的传动输出均完成一次快慢交替，在变速齿轮副的带动下，回转箱快速完成两次插秧后低速或暂停一定时间，再进入下一个运动周期，由于在此过程中，插秧机整体匀速转动，所以，它实现了前两株秧苗距离较近，第二株秧苗与第三株距离较远，第四株与第三株距离又较近……的宽窄株距的插植效果。

因上述宽窄行距和宽窄株距作用的结合，可以实现二维宽窄插秧，使得作物的边际优势得到最大程度的体现。

作为优选，所述插植箱的下端设有左右两个同步输出轴，其中左输出轴上并排设有左回转箱、中回转箱，右输出轴上设有一个右回转箱，同一个插植箱上的三个回转箱为一组。这种一种回转箱的排列形式，同一个插植箱上设有三个回转箱，三个回转箱为一组，两个插植箱的间距设置决定两组回转箱的间距，通过设置该插植箱的间距实现宽行的行距。

作为优选，所述的若干插植箱分为单输出插植箱与双输出插植箱，单输出插植箱设有一个回转箱，双输出插植箱设有左右两个回转箱，两个双输出插植箱之间设有单输出插植箱，最左侧双输出插植箱的左边设有两个单输出插植箱，最右侧双输出插植箱的右边设有两个单输出插植箱，所述的双输出插植箱的左右两侧回转箱分别和两侧与之邻近的两个回转箱构成一组。 现有的农艺科学表明，宽窄行插秧技术的窄行需在20CM，而回转箱的结构较为复杂，双输出插植箱的两个回转箱要实现这个间距要求，其工艺成本较高，就现有农机技术而言，其可靠性也很难保证，因此，本技术方案中，将同一插植箱两侧的回转箱分列在相邻的两组中，这两个回转箱实际负责宽行的插植工作，大大降低了工艺成本，提高了它的可靠性。

作为优选，所述的载苗板宽度为58-63mm。本发明采用了两窄行一宽行的插秧技术，三个回转箱的插植臂取同一个苗板上的秧苗，这种使得毯苗的宽度需要大幅增加，但是，现有的毯苗的育苗设备已经标准化，且得到了大面积的推广，如果改变育苗宽度的话，势必需要大最的成本，造成不必要的浪费，反过来，也会大大的影响这种新型的宽窄行插秧的推广，现有的毯苗的标准尺寸为：宽28CM、长58CM，现有的插秧机无一例外的采用纵向放置苗毯的方式，而本发明的载苗板的宽度实现了横向放置苗板，同组的三个回转箱上的插秧爪分三段同时取同一个毯苗上的秧苗，当载苗板走完一个行程时，正好一排秧苗取完。这种设置使得本发明的新型的宽窄行插秧机可以利用现有的毯苗及现有的设备，避免造成浪费。

作为优选，所述的非匀速驱动机构为变速传动箱，该变速传动箱包括一个或若干个可切换工作的变速齿轮副，每个变速齿轮副由主动齿轮和从动齿轮构成，各主动齿轮均通过相应的传动机构与动力输入端相连，各从动齿轮通过相应的传动机构与所述的主输入轴相连，在输入动力为匀速转动的情况下，通过变速齿轮副的传动输出快慢相间的转动，并使得回转箱在一个回转周期内快慢相间转动，从而带动同一回转箱两端的插植臂一快一慢作业。

作为优选，所述的变速齿轮副为一个间歇式传动的齿轮副，该间歇式传动的齿轮副包括一个从动不完全齿轮和一个主动不完全齿轮以及相应的从动齿轮轴和主动齿轮轴，从动不完全齿轮和主动不完全齿轮均只在齿轮圆周的一段上分布有齿，且相互对应啮合，其中从动不完全齿轮不分布齿的圆周上设有一段凹面圆弧段，主动不完全齿轮不分布齿的圆周上设有与所述的凹面圆弧段相适配的凸面圆弧段。

本技术方案实现了主动侧持续运动，从动侧快速运动-缓慢运动-停止运动，然后再快速运动的交替过程，并且交替过程平稳，没有原理上的机械冲击，也保证了他的使用寿命。在插秧机构的驱动力连接转动的过程中，可以完成插杆机构的如下过程：

若所述的回转箱转动一周为驱动机构的一个运动周期T， 一个运动周期T又分为工作周期T1和间隔周期T2，在工作周期T1内，主动不完全齿轮带动从动不完全齿轮运动，回转箱的两个插植臂连续完成两次完整的取秧、插秧过程，然后进入间隔周期T2，此时，主动不完全齿轮和从动不完全齿轮上的齿相脱离，从动不完全齿轮上的凹面圆弧段逐渐与凸面圆弧段相贴合后，凸面圆弧段与凹面圆弧段相对滑动。因此，在间隔周期内，回转箱先低带转动，后停止运动。实现了回转箱每运转一个工作周期T1后调整一次转动速度，在间隔周期内先减速后停止转动，间隔周期结束后，驱动机构又恢复正常转速，使得回转箱在一个运动周期T内快慢交替运动。

在工作周期T1内，驱动机构带动回转箱以正常转速运动，而该插植机构在一个工作周期内共完成两次插植动作，然后进入间隔周期，在间隔周期内，回转箱低速或停止转动。由于插秧机在正常工作情况下，匀速行走，可以实现插秧间距一宽一窄的变株距插植。

作为优选，所述载苗板由板体、送苗带构成，所述的板体由引导板、送苗板构成，引导板设于送苗板的上端，送苗板上设有纵向设置的所述送苗带，所述的送苗板为两侧低中部高的拱形结构，送苗板与所述的引导板平滑过渡。引导板是上秧的位置，可以采用机械或人工的方式将毯苗放置在引导板，它一般利用毯苗的本身重力下移。当毯苗下移到送苗板上后，毯苗一般是在送苗带的作用下向下精确移动，由于本发明是送苗板为拱形结构，使得进入送苗板的毯苗呈一个拱形结构，这样大大提高了毯苗的力学强度，减少毯苗的倾斜、偏移、局部散乱等问题。

作为优选，所述的送苗板的拱形结构的起拱高度为5-18mm。

作为优选，所述的送苗带设有两个，且两个送苗带纵向平行，送苗带与其对应位置的拱形面的方向相垂直。拱形面是一个弧面，其方向是相应位置的切面方向相垂直，所以送苗带与切面方向相平行，有助与其更好的带动毯苗移动，且会对毯苗结构造成破坏。

作为优选，所述的板体为上大下小的倒梯形结构，板体两侧设有边缘挡板，两侧所述的边缘挡板之间的夹角为6-10度。该夹角是根据毯苗的结构特征以及育秧密度而定，该夹角太大，会使得毯苗受挤压过大，而影响其整体下移，甚至出现其部分下移，部分没有下移的问题，对毯苗结构造成破坏。

本发明还提供了上述宽窄行插秧机的作业方法，包括如下步骤：

将标准毯苗横向置于载苗板上，苗台横向移动，各回转箱同步转动，且同一组的三个回转箱的插秧爪同时向同一个毯苗取秧，同组间的回转箱的插秧爪所插的秧为窄行，组与组之间的回转箱的插秧爪所插的秧为宽行，形成两窄一宽的秧苗行距布局。

本发明的带来的有益效果是，解决了现有技术中宽窄行插秧机为了提高秧苗的通风、通光能力而使得总穴数较大程度的减少，或者通过大大减小窄行的行距，来实现宽行，从而对窄行的两株植株的生长空间造成影响的技术问题，实现了一种能够在对总穴数影响较小的情况下，有效提高植株的通风通光能力，且窄行间的植株保证了可靠的生长空间。

附图说明

附图1是本发明的实施例1的苗台及插植机构的一种结构示意图；

附图2是本发明的实施例2的苗台及插植机构的一种结构示意图；

附图3是本发明的载苗板的一种结构示意图；

附图4是附图3的A-A处的剖面图；

附图5是本发明的插植效果示意图；

附图6是本发明的变速传动箱一种主视图；

附图7是附图6的A-A处的剖视图；

附图8是附图7的C-C处的剖视图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1：

如图1、3、4所示，本发明是一种新型宽窄行插秧机，包括车架、苗台以及插植机构，所述的苗台包括四个载苗板1，载苗板1的宽度均为60CM，载苗板由板体、送苗带2-3构成，板体为上大下小的倒梯形结构，板体两侧设有边缘挡板2-4，两侧所述的边缘挡板之间的夹角为6-10度，板体由引导板2-1、送苗板2-2构成，引导板2-1设于送苗板的上端，送苗板2-2上设有纵向设置，且相互平行的所述送苗带2-3，所述的送苗板为两侧低中部高的拱形结构，其起拱高度为10mm。送苗带2-3与其对应位置的拱形面的方向相垂直。送苗板与所述的引导板平滑过渡。所述的插植机构包括单排设置的四个插植箱2，插植箱2的上端与驱动机构相连，插植箱2的下端设有左右两个同步输出轴，其中左输出轴上并排设有左回转箱31、中回转箱32，右输出轴上设有一个右回转箱33，同一个插植箱上的三个回转箱为一组，回转箱的两端设有插植臂，每个插植臂上设有插秧爪4，组内回转箱等距设置，相邻两组之间的相邻回转箱的间距是组内回转箱间距的2倍，每组回转箱对应于一个所述载苗板1。两个插植箱的间距设置决定两组回转箱的间距，通过设置该插植箱的间距实现宽行的行距。每组回转箱对应于一个所述载苗板，所述的驱动机构为非匀速驱动机构，它具有如下特点：

非匀速驱动机构通过插植箱每带动回转箱间隔性周期运动，一个运动周期内带动回转箱两端的插秧爪各完成一次插植动作，然后进入一个间隔时段，在间隔时段内，回转箱低速转动或暂停运动，间隔时段后进入下一个运动周期。

如图6、图7、图8所示，非匀速驱动机构为变速传动箱，该变速传动箱包括若干个可切换工作的变速齿轮副，每个变速齿轮副由主动齿轮和从动齿轮构成，各主动齿轮均通过相应的传动机构与动力输入端相连，各从动齿轮通过相应的传动机构与所述的主输入轴相连，在输入动力为匀速转动的情况下，通过变速齿轮副的传动输出快慢相间的转动，并使得回转箱在一个回转周期内快慢相间转动，从而带动同一回转箱两端的插植臂一快一慢作业。所述的变速齿轮副为一个间歇式传动的齿轮副，该间歇式传动的齿轮副包括一个从动不完全齿轮3-1和一个主动不完全齿轮3-2以及相应的从动齿轮轴3-4和主动齿轮轴3-3，从动不完全齿轮和主动不完全齿轮均只在齿轮圆周的一段上分布有齿，且相互对应啮合，其中从动不完全齿轮不分布齿的圆周上设有一段凹面圆弧段3-5，主动不完全齿轮不分布齿的圆周上设有与所述的凹面圆弧段相适配的凸面圆弧段3-6。

间歇式齿轮传动箱的主动不完全齿轮在转动过程，带动从动不完全齿轮转动，在此过程中，两者有齿的部分相互啮合转动，当主动不完全齿轮的最后一个齿进入到从动不完全齿轮的最后一个齿与凹面圆弧段之间的间隔凹槽时，凹面圆弧段与凸面圆弧段逐渐贴合，在贴合过程中，凸面圆弧段带动从动不完全齿轮缓慢转动，直到凹面圆弧段与凸面圆弧段完全贴合，然后，从动不完全齿轮停止转动，主动不完全齿轮继续转动，凸面圆弧段与凹面圆弧段相对滑动，直动主动不完全齿轮另一端的齿开始进入到从动不完全齿轮的间隔凹槽内，带动从动不完全齿轮下一次运动。因此，本发明实现了主动持续运动，从动侧快速运动-缓慢运动-停止运动，然后再快速运动的交替过程，并且交替过程平稳，没有原理上的机械冲击，也保证了他的使用寿命。在插秧机构的驱动力连接转动的过程中，可以完成插杆机构的如下过程：

若所述的回转箱转动一周为驱动机构的一个运动周期T， 一个运动周期T又分为工作周期T1和间隔周期T2，在工作周期T1内，主动不完全齿轮带动从动不完全齿轮运动，回转箱的两个插植臂连续完成两次完整的取秧、插秧过程，然后进入间隔周期T2，此时，主动不完全齿轮和从动不完全齿轮上的齿相脱离，从动不完全齿轮上的凹面圆弧段逐渐与凸面圆弧段相贴合后，凸面圆弧段与凹面圆弧段相对滑动。因此，在间隔周期内，回转箱先低带转动，后停止运动。实现了回转箱每运转一个工作周期T1后调整一次转动速度，在间隔周期内先减速后停止转动，间隔周期结束后，驱动机构又恢复正常转速，使得回转箱在一个运动周期T内快慢交替运动。

在工作周期T1内，驱动机构带动回转箱以正常转速运动，而该插植机构在一个工作周期内共完成两次插植动作，然后进入间隔周期，在间隔周期内，回转箱低速或停止转动。

本发明在使用时，将标准毯苗横向置于载苗板上，（由于标准毯苗的长度为58CM，考虑到毯苗与板体的两侧需要一定的间隙，所以本实施例将载苗板的宽度设置为60CM）苗台横向移动，各回转箱同步转动，且同一组的三个回转箱的插秧爪同时向同一个毯苗取秧，同组间的回转箱的插秧爪所插的秧为窄行，组与组之间的回转箱的插秧爪所插的秧为宽行，形成两窄一宽的秧苗行距布局。

本发明通过三个为一组回转箱，且三个回转箱的间距较小，组与组之间的间距是组内回转箱的间距的2倍的设置，实现两窄行一宽行的宽窄行设置。且由于其同时实现了株距上的宽窄变化，因此其最终实现的效果是既在行距方向具有宽窄变化，也在株距上有宽窄变化的二维宽窄间隔插秧的过程，如图5所示的植株5的布局。

实施例2：

如图2所示，本实施例在实施例1的基础上，对插植机构进一步改进，将插植箱分为单输出插植箱21与双输出插植箱22，单输出插植箱设有一个回转箱3，双输出插植箱设有左右两个回转箱3，两个双输出插植箱之间设有单输出插植箱，最左侧双输出插植箱的左边设有两个单输出插植箱，最右侧双输出插植箱的右边设有两个单输出插植箱，所述的双输出插植箱的左右两侧回转箱分别和两侧与之邻近的两个回转箱构成一组。现有的农艺科学表明，宽窄行插秧技术的窄行需在20CM，而回转箱的结构较为复杂，双输出插植箱的两个回转箱要实现这个间距要求，其工艺成本较高，就现有农机技术而言，其可靠性也很难保证，因此，本技术方案中，将同一插植箱两侧的回转箱分列在相邻的两组中，这两个回转箱实际负责宽行的插植工作，大大降低了工艺成本，提高了它的可靠性。

所以本发明在现有的育苗设备的基础上，实现了在行距上两窄一宽、在株距上实现一窄一宽的间隔插秧的新型宽窄行插秧，使得其在对总穴数影响较小的情况下，有效提高植株的通风通光能力，且窄行间的植株保证了可靠的生长空间，进行步提高了水稻的产量。

Claims (10)

1.一种二维宽窄间隔插秧机，包括车架、苗台以及插植机构，其特征在于所述的苗台包括若干个载苗板，所述的插植机构包括单排设置的若干插植箱，插植箱的上端与驱动机构相连，下端设有回转箱，回转箱的两端设有插植臂，每个插植臂上设有插秧爪，所述的回转箱以三个为一组，组内回转箱等距设置，相邻两组之间的相邻回转箱的间距是组内回转箱间距的1.5-2倍，每组回转箱对应于一个所述载苗板，所述的驱动机构为非匀速驱动机构，它具有如下特点：

非匀速驱动机构通过插植箱每带动回转箱间隔性周期运动，一个运动周期包括带动回转箱两端的插秧爪各完成一次插植动作的工作周期，和一个间隔周期，在间隔周期内，回转箱低速转动或暂停运动，间隔周期后进入下一个运动周期。

2.根据权利要求1所述的一种二维宽窄间隔插秧机，其特征在于所述插植箱的下端设有左右两个同步输出轴，其中左输出轴上并排设有左回转箱、中回转箱，右输出轴上设有一个右回转箱，同一个插植箱上的三个回转箱为一组。

3.根据权利要求1所述的一种二维宽窄间隔插秧机，其特征在于所述的若干插植箱分为单输出插植箱与双输出插植箱，单输出插植箱设有一个回转箱，双输出插植箱设有左右两个回转箱，两个双输出插植箱之间设有单输出插植箱，最左侧双输出插植箱的左边设有两个单输出插植箱，最右侧双输出插植箱的右边设有两个单输出插植箱，所述的双输出插植箱的左右两侧回转箱分别和两侧与之邻近的两个回转箱构成一组。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种二维宽窄间隔插秧机，其特征在于所述的载苗板宽度为58-63mm。

5.根据权利要求1所述的一种二维宽窄间隔插秧机，其特征在于所述的非匀速驱动机构为变速传动箱，该变速传动箱包括一个或若干个可切换工作的变速齿轮副，每个变速齿轮副由主动齿轮和从动齿轮构成，各主动齿轮均通过相应的传动机构与动力输入端相连，各从动齿轮通过相应的传动机构与所述的主输入轴相连，在输入动力为匀速转动的情况下，通过变速齿轮副的传动输出快慢相间的转动，并使得回转箱在一个回转周期内快慢相间转动，从而带动同一回转箱两端的插植臂一快一慢作业。

6.根据权利要求5所述的一种二维宽窄间隔插秧机，其特征在于所述的变速齿轮副为一个间歇式传动的齿轮副，该间歇式传动的齿轮副包括一个从动不完全齿轮和一个主动不完全齿轮以及相应的从动齿轮轴和主动齿轮轴，从动不完全齿轮和主动不完全齿轮均只在齿轮圆周的一段上分布有齿，且相互对应啮合，其中从动不完全齿轮不分布齿的圆周上设有一段凹面圆弧段，主动不完全齿轮不分布齿的圆周上设有与所述的凹面圆弧段相适配的凸面圆弧段。

7.根据权利要求1或2或3或5或6所述的一种二维宽窄间隔插秧机，其特征在于所述载苗板由板体、送苗带构成，所述的板体由引导板、送苗板构成，引导板设于送苗板的上端，送苗板上设有纵向设置的所述送苗带，所述的送苗板为两侧低中部高的拱形结构，送苗板与所述的引导板平滑过渡。

8.根据权利要求5所述的一种二维宽窄间隔插秧机，其特征在于所述的送苗板的拱形结构的起拱高度为5-18mm。

9.根据权利要求5所述的一种二维宽窄间隔插秧机，其特征在于所述的送苗带设有两个，且两个送苗带纵向平行，送苗带与其对应位置的拱形面的方向相垂直。

10.根据权利要求5或6或8或9所述的一种二维宽窄间隔插秧机，其特征在于所述的板体为上大下小的倒梯形结构，板体两侧设有边缘挡板，两侧所述的边缘挡板之间的夹角为6-10度。