CN105379475A - 人参苗移栽挖坑机 - Google Patents

Abstract

人参苗移栽挖坑机，用于和人工结合移栽人参，克服现有的人参移栽存在的效率低、质量差的不足。包括机架、行走轮、挖坑器、汽油机及传动机构、工作程序控制机构；挖坑器包括闭合环的条形挖土铲，挖土铲动力链条、链轮、链轮轴、内支架，挖坑器后端为铰接端，前端铲土端。传动机构包括大皮带轮轴，电磁离合器，挖坑传动轴，行走传动轴及链条机构，工作程序控制机构包括电磁离合器，控制电磁离合器的光电传感器，凸轮与行程开关，本发明的积极效果是：兼有挖坑、培土双重功能。代替了全部繁重劳动，大幅度降低耕作者的体力消耗，相对全人工移栽工作效率提高3-5倍。苗坑深度、宽度、间距的整齐化一。确保苗全、苗壮。提高人参移栽机械化规模种植水平。

Description

人参苗移栽挖坑机

技术领域

本发明属于农业机械领域，具体涉及中药材移栽配套机械。

背景技术

一些名贵、特效中药材的人工种植，已经逐渐形成产业。如人参，在我国的种植面积已发展到3500万平方米，成为世界最大人参主产区。虽然人参栽培具有几十年的发展历史并已逐步产业化，但目前机械化程度仍很低，原因是生长条件v求苛刻，生长过程中秧苗比较娇嫩，种植技术要求严格，人参种植机械化难度较大。目前仍以人工移栽为主。人工栽参，株距、秧苗倾斜角度控制精度低、生产效率低、劳动强度大，制约着人参种植业的发展。人工栽参，主要工作量在挖坑和培土过程。如果采用机械方式挖坑及培土与人工持苗、摆苗相结合的半机械化移栽方式，则可以在参苗避开机械设备损伤的情况下，大幅度提高人参移栽的工作效率，并使秧苗的行、株距、栽深、倾斜角度整齐化一，从而提高移栽质量。但目前还没有适用于人参移栽的苗坑挖掘、覆土的移栽机械。

发明内容

本发明专利目的是提供一种人参苗移栽挖坑机。实现机械化挖坑兼培土，用其与人工摆苗相结合，进行人参移栽，克服现有的人参移栽存在的劳动强度大、移栽效率低，秧苗之间栽深、株距、倾斜角度不一致的不足。

本发明的人参苗移栽挖坑机，包括机架，安装在机架上的前行走轮、后行走轮、挖坑器、汽油机及传动机构、工作程序控制机构；

所述的挖坑器包括：两端对齐、平行排列成闭合环的条形挖土铲（板），位于挖土铲两端、用于装配并驱动各个挖土铲的两根平行设置并各自闭合的挖土铲动力链条，分别支撑两根挖土动力链条的两组链轮，安装同轴线相对两个链轮的链轮轴，支撑两根链轮轴的内支架，内支架上用于装配两根链轮轴的轴承座，固定在内支架上手扶挖坑操纵杆，其中，相对挖坑机前进方向在后面的一根链轮轴伸出所支撑的链轮的两端通过轴承装配在机架上，作为挖坑器安装在机架上的铰轴，并在该轴端部固定安装挖坑器动力输入链轮，使挖坑器后端成为在机架上的铰接端和动力输入端，挖坑器的前端作为下沉时的铲土端，在机架上固定挖坑操纵杆转角范围的限定构件，在机架或固定在机架上的支撑部件与挖坑操纵杆或挖坑器其他部件之间连接挖掘机构前端上扬复位弹簧；

所述的动力及传动机构包括：安装在机架上的汽油机，由汽油机驱动的大皮带轮，安装在机架上的大皮带轮轴，安装在机架上、通过行走传动电磁离合器与大皮带轮轴相衔接的行走传动轴，行走传动轴与行走轮之间的减速机，安装在机架上、通过挖坑传动电磁离合器与大皮带轮轴相衔接的挖坑传动轴，减速机与行走轮之间的链传动机构，挖坑传动轴与与挖坑器动力输入链轮之间的链传动机构；

所述的工作程序控制机构包括：行走传动电磁离合器、挖坑传动电磁离合器，安装在机架和阻挡构件或操纵杆之间控制电磁离合器的光电传感器，安装在减速机输出轴上的凸轮，安装在机架上受凸轮触及控制的行程开关，安装在机架上的发电机，发电机和汽油机之间皮带传动机构，连接发电机与电磁离合器、光电传感器及行程开关电源线，光电传感器与挖坑传动电磁离合器及行走传动电磁离合器之间的信号导线，行程开关与行走电磁离合器之间的信号导线。以上为本发明的基本方案。

为优化整机中各构件的位置关系，本发明的机架包括由边梁围成的底盘和固定在确定为行走方向底盘前端的组合支架，组合支架包括固定在靠近两侧边梁位置的边立板和位于两片边立板之间的中间立板、垂直穿过各立板的三根立板连接横梁、连接在立板或立板连接横梁上伸向挖坑机前进方向的汽油机安装悬臂梁；各构件在机架上的安装位置关系是：挖坑器铰接端的铰轴装配在底盘的两个侧边梁上，汽油机固定在悬臂梁上面，发电机安装在悬臂梁下面，大皮带轮轴，行走传动轴、减速机、挖坑传动轴、通过立板上的轴承座安装在组合机架上，挖坑传动轴，大皮带轮轴、行走传动轴、减速机同轴线设置，大皮带轮轴设在行走传动轴与挖坑传动轴之间。

为使挖坑机行走尽可能平稳和不破坏经过的耕作过的地面的松散、平整，本发明的行走轮优选履带行式走轮，前、后两个履带式行走轮结构相同，在机架上的安装方式相同。履带式行走轮安装在底盘左、右两侧边梁之间，履带式行走轮的宽度等于或略大于挖坑器的宽度。履带行走轮的结构包括两端通过轴承安装在底盘两侧边梁上的两根有间距的链轮轴，安装在每根链轮轴靠近两端的两组链轮，分别安装在靠近两侧边梁每组链轮上的两根闭合链条，两端装配在闭合链条上的履带板。在前履带行走轮中选靠近组合支架上减速机的一根链轮轴作为前履带行走轮的主动轴，在该主动轴上安装动力输入链轮和动力输出链轮，动力输入链轮和减速机输出轴上的链轮之间连接链条；在后履带行走轮中靠向前履带行走轮的链轮轴上安装动力输入链轮，在前履带行走轮中的动力输出链轮和后履带行走轮中的动力输入链轮之间连接链条。

为阻止挖土铲推动的土向上流出挖土铲工作面，挖土铲与其动力链条轮连接的上边缘有折向推土方向的条形挡土板，带有挡土板的挖土铲在其动力链条上无缝衔接。

为使挖坑过程中挖出的土顺势培入在先挖成并摆入参苗的相邻苗坑中，挖坑器的长度设定在挖坑作业时的水平（地面）投影等于或稍小于相邻两个苗坑的距离。

为均衡挖坑传动轴和挖坑器主动链轮轴转速，在挖坑传动轴动力输出链轮和挖坑器动力输入链轮之间设不等经两个传动介链轮，介链轮的轮轴安装在组合支架上，两个介链轮分别与挖坑传动轴上的动力输出链轮和挖坑器中的动力输入链轮链条连接。

为解决较长的前、后履带行走轮之间的传动链条中部摆幅大、下沉量大导致使用上的不便，在前、后履带行走轮之间的底盘上设过渡链轮轴，过渡链轮轴上并列安装两个等径过渡链轮，两个过渡链轮分别与前履带行走轮动力输出链轮和后履带行走轮动力输入链轮之间连接链条。

为便于人工向被底盘边梁包围的苗坑内摆苗，底盘侧边梁的长度需满足后行走履带轮前边缘与露出挖坑器后端的苗坑有不妨碍摆苗操作的距离。

便于挖坑机在工作中偶尔走偏的矫正，在机架上固定有人力扶正杆。

为便于随机携带人参苗，在机架上有苗箱（或苗筐）放置支架。

为便于挖坑机的短距离人力搬运，在机架上固定有抬放手握柄。

本发明的工作步骤是：

1、在挖坑器前端处在上扬的非挖坑作业位置，启动汽油发动机，开启电源开关，汽油机即驱动上部组合支架上的大皮带轮轴和发电机发电，电控构件电源导通，进入工作准备，此时行走传动电磁离合器和挖坑传动电磁离合器均在脱开状态。挖坑机既不运转，也不挖坑。

2，人力按压挖坑器上手动操纵杆，此时手动操纵杆上光电传感器接收挖坑传感器光线吸合信号，控制挖坑传动电磁离合器吸合，挖坑器启动，朝向土壤一侧挖土动力链条向后抽动，带动挖土铲连续挖土并输向挖坑器的后端，手动操纵杆推压到止点，挖土铲停止进深，完成一个带角度的长条形移栽坑。

3、抬起手动操纵杆，手动操纵杆在复位弹簧的作用下复位，此时手动操纵杆上的光电传感器接收行走传动传感器光线吸合信号，并且控制挖坑传动电磁离合器的吸合信号断开，挖掘铲停止运转。控制行走传动电磁离合器吸合，挖坑机开始行走，减速机输出轴上的行程控制凸轮旋转，凸轮旋转一周，当凸轮上的凸轮柱与行程开关接触，此时控制行走传动电磁离合器断开，挖坑机行走设定的一个株距（160-200mm），移栽机停止行走，挖出的苗坑从挖坑器后端全部露出，人工将参苗筐中的参苗移入苗坑中（一般横向排列6-8株）。

4、再次按压手动操纵杆，启动挖土铲再次挖土。挖苗坑铲出的土刚好培入在先移入参苗的相邻苗坑，覆盖已移入苗坑的参苗，完成本次挖坑后，完成一次栽苗、培土过程。在挖坑机再次行走时，履带式后行走轮抚平苗坑中的培土。重复上述步骤，持续进行人参苗移栽耕作。

本发明的积极效果是：提供了符合人参规范化种植农艺要求的移栽挖坑机。兼有挖坑、培土双重功能。代替了全部繁重劳动，大幅度降低耕作者的体力消耗，相对全人工移栽工作效率提高3-5倍。机上全新挖坑器，不仅能快速铲出土壤防止杂物缠绕、挖出的苗坑的坑内后坡的角度精确，苗坑深度、宽度、间距的整齐化一。保证了规范化种植，确保人参苗移栽后的苗全、苗壮。提高人参移栽机械化规模种植水平，为加快人参产业的现代化建设创造了条件。本发明的移栽机并不局限于人参单一品种的移栽，在对构件尺寸、位置关系调整后，可用于多种中药材的移栽。

附图说明

图1为本发明整机结构主视图。

图2为本发明安装在机架底盘上的挖坑器及前、后履带行走轮俯视图。

图3为本发明机架中上部组合支架及安装在机架上的传动机构主视图。

图4为本发明挖坑器中的挖土铲主视图。

图5为本发明挖坑器中的挖土铲侧视图。

图6本发明挖坑机挖出的苗坑纵向截面。

图7本发明挖坑机工作步骤循环图。

具体实施方式

参阅图1，本发明的人参苗移栽挖坑机包括机架，安装在机架上的前行走轮、后行走轮、挖坑器、汽油机及传动机构、工作程序控制机构。

参阅图1、图2、图3，机架包括由边梁围成的底盘24和固定在确定为行走方向底盘前端由固定在靠近底盘24两侧边梁上的边立板62、31和位于两片边立板之间的中间立板36、垂直穿过各立板的三根立板连接横梁26、27、12，安装在立板连接横梁上伸向挖坑机前进方向的汽油机安装悬臂梁5构成的组合支架。

参阅图1、图2，挖坑器包括：两端对齐、平行排列成闭合环的条形挖土铲（板）20，位于挖土铲两端、用于装配并驱动各个挖土铲的两根平行设置并各自闭合的挖土铲动力链条17、19，分别支撑两根挖土动力链条的两组链轮46、47，安装同轴线相对两个链轮的链轮轴37、59，支撑两根链轮轴的内支架57，内支架57上用于装配两根链轮轴37、59的轴承座，固定在内支架57上手扶挖坑操纵杆18，其中，相对挖坑机前进方向在后面的一根链轮轴37伸出所支撑的链轮的两端通过轴承装配在底盘24侧边梁上，并在该轴端部固定装配挖坑器动力输入链轮38，使挖坑器后端成为在机架上的铰接端和动力输入端，挖坑器的前端作为下沉时的铲土端，在机架上固定带有弧形配合孔的挖坑操纵杆转角范围的限定板15，在底盘24与挖坑操纵杆18之间连接挖掘机构前端上扬复位弹簧16。，挖坑器的长度设定在挖坑作业时的水平（地面）投影等于或稍小于相邻两个苗坑的距离。

参阅图1、图3，动力及传动机构包括：安装在悬臂梁5上的汽油机1，由汽油机动力输出皮带轮2经皮带驱动的大皮带轮3，安装在组合支架上的大皮带轮轴41，与大皮带轮轴同轴线安装在组合支架上、通过行走传动电磁离合器35与大皮带轮轴41一端相衔接的行走传动轴33，通过联轴节与行走传动轴33连接的减速机32，与大皮带轮轴同轴线安装在组合支架上、通过挖坑传动电磁离合器42与大皮带轮轴41另一端相衔接的挖坑传动轴43，减速机32与前行走轮之间的链传动机构25，安装在挖坑传动轴动力输出链轮44和挖坑器动力输入链轮38之间的机架上的挖坑传动介轮轴23，安装在介轮轴上的两个不等径挖坑传动介链轮39、40，两个介链轮39、40分别与挖坑传动轴上的动力输出链轮44和挖坑器中的动力输入链轮38连接的链条。

参阅图1、图3，工作程序控制机构包括：大皮带轮轴41与行走传动轴33之间的行走传动电磁离合器35、大皮带轮轴与41与挖坑传动轴43之间的挖坑传动电磁离合器42，安装在限定板15上与操纵杆18之间控制电磁离合器的光电传感器14，安装在减速机输出轴上的凸轮29，安装在上受凸轮触及控制组合支架的行程开关22，安装在悬臂5上的发电机6，发电机6和汽油机1之间皮带传动机构4，连接发电机6与电磁离合器、光电传感器及行程开关电源线，光电传感开关与挖坑传动电磁离合器及行走传动电磁离合器之间的信号导线，行程开关与行走电磁离合器之间的信号导线。

参阅图2，前、后两个履带式行走轮7、9结构相同，以相同的方式安装在机架的底盘左、右两侧边梁之间，履带式行走轮的宽度等于或略大于挖坑器的宽度。参阅后履带行走轮9，其结构包括两端通过轴承安装在底盘两侧边梁上的两根有间距的履带链轮轴53、54，安装在两根履带链轮轴靠近两端的两组履带链轮51、52，分别安装在靠近两侧边梁每组履带链轮上的两根闭合履带链条10和55，两端装配在闭合履带链条10和55上的履带板11（履带板11显示在前行走轮7上）。两根履带链轮轴53、54分设在底盘24的横梁34前方和后方，

参阅图2、图3，在前履带行走轮7中选靠近组合支架上减速机的一根链轮轴作为前履带行走轮的主动轴60，在该主动轴上安装动力输入链轮28和动力输出链轮61，动力输入链轮28和减速机输出轴上的链轮30之间连接链条25；在后履带行走轮9中靠向前履带行走轮的链轮轴上安装动力输入链轮49，在前、后行走轮之间的底盘上安装过渡链轮轴13，过渡链轮轴上并列安装两个等径过渡链轮56和58，两个过渡链轮分别与前履带行走轮动力输出链轮61和后履带行走轮动力输入链轮49之间连接链条21、50。

参阅图4、图5，挖土铲20与其动力链条轮连接的上边缘有折向推土方向的条形挡土板20a，带有挡土板的挖土铲在其动力链条上无缝衔接。

参阅图1、图2，底盘侧边梁的长度满足后行走履带轮前边缘与露出挖坑器后端的苗坑后沿有不妨碍摆苗操作的距离。在底盘24上固定有人力扶正杆48和苗箱（或苗筐）放置支架8。在底盘侧面固定抬放手握柄45。

Claims (7)

1.人参苗移栽挖坑机，其特征是：包括机架，安装在机架上的前行走轮、后行走轮、挖坑器、汽油机及传动机构、工作程序控制机构；

所述的挖坑器包括：两端对齐、平行排列成闭合环的条形挖土铲，位于挖土铲两端、用于装配并驱动各个挖土铲的两根平行设置并各自闭合的挖土铲动力链条，分别支撑两根挖土动力链条的两组链轮，安装同轴线相对两个链轮的链轮轴，支撑两根链轮轴的内支架，内支架上用于装配两根链轮轴的轴承座，固定在内支架上手扶挖坑操纵杆；其中，相对挖坑机前进方向在后面的一根链轮轴伸出所支撑的链轮的两端通过轴承装配在机架上，作为挖坑器安装在机架上的铰轴，并在该轴端部固定安装挖坑器动力输入链轮，使挖坑器后端成为在机架上的铰接端和动力输入端，挖坑器的前端作为下沉时的铲土端，在机架上固定挖坑操纵杆转角范围的限定构件，在机架或固定在机架上的支撑部件与挖坑操纵杆或挖坑器其他部件之间连接挖掘机构前端上扬复位弹簧；

所述的动力及传动机构包括：安装在机架上的汽油机，汽油机驱动的大皮带轮，安装在机架上的大皮带轮轴，安装在机架上、通过行走传动电磁离合器与大皮带轮轴相衔接的行走传动轴，行走传动轴与行走轮之间的减速机，安装在机架上、通过挖坑传动电磁离合器与大皮带轮轴相衔接的挖坑传动轴，减速机与行走轮之间的链传动机构，挖坑传动轴与与挖坑器动力输入链轮之间的链传动机构；

所述的工作程序控制机构包括：行走传动电磁离合器、挖坑传动电磁离合器，安装在机架和阻挡构件或操纵杆之间控制电磁离合器的光电传感器，安装在减速机输出轴上的凸轮，安装在机架上受凸轮触及控制的行程开关，安装在机架上的发电机，发电机和汽油机之间皮带传动机构，连接发电机与电磁离合器、光电传感器及行程开关电源线，光电传感器与挖坑传动电磁离合器及行走传动电磁离合器之间的信号导线，行程开关与行走电磁离合器之间的信号导线。

2.根据权利要求1所述的人参苗移栽挖坑机，其特征是：其中的机架包括由边梁围成的底盘和固定在确定为行走方向底盘前端的组合支架，组合支架包括固定在靠近两侧边梁位置的边立板和位于两片边立板之间的中间立板、垂直穿过各立板的三根立板连接横梁、连接在立板或立板连接横梁上伸向挖坑机前进方向的汽油机安装悬臂梁；各构件在机架上的安装位置关系是：挖坑器铰接端的铰轴装配在底盘的两个侧边梁上，汽油机固定在悬臂梁上面，发电机安装在悬臂梁下面，大皮带轮轴，行走传动轴、减速机、挖坑传动轴、通过立板上的轴承座安装在组合机架上，挖坑传动轴，大皮带轮轴、行走传动轴、减速机同轴线设置，大皮带轮轴设在行走传动轴与挖坑传动轴之间。

3.根据权利要求1所述的人参苗移栽挖坑机，其特征是：所述的行走轮为履带行式走轮，前、后两个履带式行走轮结构相同，在机架上的安装方式相同；履带式行走轮安装在底盘左、右两侧边梁之间，履带式行走轮的宽度等于或略大于挖坑器的宽度，履带行走轮由两端通过轴承安装在底盘两侧边梁上的两根有间距的链轮轴，安装在每根链轮轴靠近两端的两组链轮，分别安装在靠近两侧边梁每组链轮上的两根闭合链条，两端装配在闭合链条上的履带板组成；在前履带行走轮中选靠近组合支架上减速机的一根链轮轴作为前履带行走轮的主动轴，在该主动轴上安装动力输入链轮和动力输出链轮，动力输入链轮和减速机输出轴上的链轮之间连接链条；在后履带行走轮中靠向前履带行走轮的链轮轴上安装动力输入链轮，在前履带行走轮中的动力输出链轮和后履带行走轮中的动力输入链轮之间连接链条。

4.根据权利要求1所述的人参苗移栽挖坑机，其特征是：挖土铲与其动力链条轮连接的上边缘有折向推土方向的条形挡土板，带有挡土板的挖土铲在其动力链条上无缝衔接。

5.根据权利要求1所述的人参苗移栽挖坑机，其特征是：挖坑器的长度设定在挖坑作业时的相对地面投影等于或稍小于相邻两个苗坑的距离。

6.根据权利要求1所述的人参苗移栽挖坑机，其特征是：在挖坑传动轴动力输出链轮和挖坑器动力输入链轮之间设不等经两个传动介链轮，介链轮的轮轴安装在组合支架上，两个介链轮分别与挖坑传动轴上的动力输出链轮和挖坑器中的动力输入链轮连接链条。

7.根据权利要求1所述的人参苗移栽挖坑机，其特征是：在前、后履带行走轮之间的底盘上设过渡链轮轴，过渡链轮轴上并列安装两个等径过渡链轮，两个过渡链轮分别与前履带行走轮动力输出链轮和后履带行走轮动力输入链轮之间连接链条。