CN107182395A - 一种插秧机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种插秧机,包括车体、施肥装置、浮舟、插秧装置、两连杆、升降油缸;插秧装置安装在车体后方,两连杆两端分别与车体和插秧装置铰接,两连杆、车体、插秧装置构成平行四边形机构,升降油缸两端分别与车体和连杆铰接;施肥装置和浮舟安装在插秧装置上,施肥装置位于插秧装置后方,浮舟位于插秧装置下方;浮舟调节旋转轴与浮舟连接,在插秧装置上安装有插秧深度调节杆,插秧深度调节杆驱动浮舟调节旋转轴旋转,带动浮舟上下升降,实现调节插秧深度和施肥深度;升降油缸伸缩动作也可以使插秧装置和施肥装置上下升降。本发明可以调节插秧深度和施肥深度,升降油缸可以升降插秧装置和施肥装置。
Description
技术领域
本发明涉及农用机械领域,特别涉及一种插秧机。
背景技术
插秧机是将稻苗植入稻田中的一种农业机械。进行种植时,首先以插秧爪从苗床中取出数株稻苗植入田中的泥土,在插秧机的后方设置有施肥装置,施肥装置用于稻田施肥。
如图1所示,CN205378527U号专利公开了一种插秧机船板,插秧机船板1的底部设有多个起垄器2;插秧机船板1上开设有施肥孔4,施肥孔4位于两个相邻的起垄器2之间,插秧机船板1的施肥孔4内固定设有导管5。导管5既可以导送肥料颗粒,还能够对螺旋轴起到支撑定位的作用。施肥孔4处的插秧机船板1的底部设有开沟器6和覆土板7。开沟器6具有锥形部,锥形部位于施肥孔4的前方(以插秧机作业时的行驶方向为前方),开沟器6开出施肥沟,引导肥料进入施肥沟,在插秧机船板1本体上的施肥孔4的周围设有若干施肥装置8的安装座9。
上述技术方案不足在于:
1、开沟器6与稻田接触面为平面,施肥孔4竖直布置,施肥孔4位于接触面上。当开沟器6沉于稻田的肥沟内,肥土会倒灌至施肥孔4内,容易造成施肥孔4被堵塞,造成施肥不均匀。
2、由于开沟器6与稻田接触面为平面,施肥孔4位于接触面上。当肥料从施肥孔4排出后,容易被开沟器6刮走,使施肥深度和位置不确定,造成施肥不均匀。
3、由于开沟器6与稻田接触面为平面,施肥孔4位于接触面上。肥料从施肥孔4排出后,无法尽快覆盖,造成被水流冲走。另外,在实际应用中开沟器6也容易挂草。
4、由于开沟器6安装在插秧机船板1上,无法调节施肥深度,无法调节施肥深度与插秧深度比值,更无法实现施肥深度大于插秧深度。
CN105850315A号专利公开了插秧机精量施肥控制装置和CN204860030U号专利公开了一种水稻插秧智能施肥装置,上述现有技术均没有解决准确控制施肥量的问题。
发明内容
有鉴于此,本发明提出一种插秧机。
一方面,本发明提供了一种插秧机,包括车体、施肥装置、浮舟、插秧装置、两连杆、升降油缸;插秧装置安装在车体后方,两连杆两端分别与车体和插秧装置铰接,两连杆、车体、插秧装置构成平行四边形机构,升降油缸两端分别与车体和连杆铰接;施肥装置和浮舟安装在插秧装置上,施肥装置位于插秧装置后方,浮舟位于插秧装置下方;浮舟调节旋转轴与浮舟连接,在插秧装置上安装有插秧深度调节杆,插秧深度调节杆驱动浮舟调节旋转轴旋转,带动浮舟上下升降,实现调节插秧深度和施肥深度;升降油缸伸缩动作也可以使插秧装置和施肥装置上下升降。
进一步地,插秧装置包括苗台、插秧传动轴、苗量调节杆、苗量调节旋转轴、插秧爪传动轴、插秧爪旋转轴、插秧爪;苗量调节杆驱动苗量调节旋转轴旋转,使苗台上下升降实现调节苗量;插秧传动轴驱动插秧爪传动轴旋转,插秧爪传动轴通过齿轮箱驱动插秧爪旋转轴旋转,插秧爪旋转轴驱动插秧爪旋转,插秧爪从苗台中取苗,实现插秧作业。
进一步地,包括发动机、第一变速器、第二变速器、插秧机行驶系统;发动机动力首先传递给第一变速器,第一变速器一部分动力传递给插秧机行驶系统,另一部分动力传递给插秧传动轴。
进一步地,施肥装置包括施肥深度调节装置,施肥深度调节装置用于调节施肥装置与插秧装置之间安装高度,实现调节插秧深度与施肥深度差值,施肥装置的施肥深度大于插秧装置的插秧深度。
进一步地,施肥深度调节装置为施肥深度调节板,在施肥深度调节板上下方向安装有多排螺栓孔;施肥装置包括施肥输送机构,施肥输送机构包括支架,支架通过施肥深度调节板与插秧装置连接。
进一步地,施肥输送机构包括肥料箱、软管、输送管、施肥螺杆、进料管、施肥电机,肥料箱和输送管安装在支架上,施肥螺杆位于输送管内,施肥电机与施肥螺杆连接,施肥电机驱动施肥螺杆转动,进料管与输送管中部连接;软管两端与肥料箱和进料管连接;输送管向前倾斜安装。
进一步地,包括开沟滑草板,开沟滑草板竖直安装在输送管的排肥口端,开沟滑草板向插秧机行驶前方延伸;开沟滑草板包括第一斜边和第二斜边,第一斜边和第二斜边相连接形成钝角,输送管的排肥口位于第一斜边上,第二斜边位于第一斜边前方;第一斜边与水平面形成第一夹角,第二斜边与水平面形成第二夹角,第二夹角小于25度。
进一步地,包括覆泥板,覆泥板安装在开沟滑草板上,覆泥板向插秧机行驶后方延伸且超过输送管的排肥口,覆泥板包括第一板、第二板、刮泥板,第一板和第二板为弧形结构,第一板安装在开沟滑草板上,第二板相对第一板竖直布置连接,第二板末端向输送管的排肥口后方延伸,刮泥板位于输送管的排肥口后方,刮泥板向前倾斜与第二板末端下表面连接,刮泥板向前倾斜角度小于25度。
本发明提供的一种插秧机,本发明可以调节插秧深度和施肥深度,升降油缸可以升降插秧装置和施肥装置,结构巧妙、工作效率高。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为现有技术的插秧机船板示意图;
图2为本发明的一种插秧机示意图;
图3为本发明的拆除施肥装置的插秧机示意图;
图4为本发明的插秧装置示意图;
图5为图2的施肥装置示意图;
图6为图2的插秧爪旋转轴速度传感器结构示意图;
图7为图2的发动机动力传递路线图;
图8为图5的开沟滑草板与输送管安装示意图。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
本发明所述的前方是指插秧机行驶前进方向,也就是插秧机的驾驶室方向。
本发明所述的后方是指插秧机行驶前进的反方向。
本发明所述的株距是指插秧机向前行驶时,前后秧苗之间的距离。
如图2至图8所示,本发明优选了一种插秧机。如图2所示,在车体10上安装有发动机、第一变速器、第二变速器、插秧机行驶系统(图中未示出),在车体10上设置有驾驶室11,在车体10下方安装有前车轮13和后车轮14,在驾驶室11位置安装有显示控制单元12。在插秧机的后方安装有插秧装置和施肥装置16。
如图7所示,发动机动力传递路线如下:发动机动力首先传递给第一变速器,第一变速器一部分动力传递给插秧机行驶系统,另一部分动力传递给插秧传动轴26(如图3所示)。如图3和图4所示,插秧传动轴26驱动插秧爪传动轴24,插秧爪传动轴24通过齿轮箱或者链条驱动插秧爪旋转轴21旋转,插秧爪旋转轴21驱动插秧爪15旋转,实现插秧作业。操纵第一变速箱档位,可以控制插秧机行驶速度和插秧速度。操纵第二变速箱档位,可以控制插秧速度和秧苗株距,秧苗株距由插秧机行驶速度和插秧速度比值决定,也就是由第二变速箱速比决定,在第二变速箱上安装有档位传感器。
如图3和图4所示,插秧装置与车体10之间安装有两个连杆17,两个连杆17、插秧装置、车体10构成平行四边形机构,升降油缸27两端分别与车体10和连杆17铰接,在平行四边形机构的作用下,可以使插秧装置水平升降。
插秧装置包括苗台25、插秧传动轴26、苗量调节杆19、苗量调节旋转轴20、插秧爪传动轴24、插秧爪旋转轴21、插秧爪15。苗量调节杆19驱动苗量调节旋转轴20旋转,使苗台25上下升降调节苗量。插秧传动轴26驱动插秧爪传动轴24,插秧爪传动轴24通过齿轮箱或者链条驱动插秧爪旋转轴21旋转,插秧爪旋转轴21驱动插秧爪15旋转,插秧爪15从苗台25中取苗,实现插秧作业。在插秧爪旋转轴21上安装有第一转速传感器,第一转速传感器用于检测插秧爪旋转轴21转速。
如图2和图6所示,第一转速传感器包括感应齿轮150和检测元件151,感应齿轮150安装在插秧爪旋转轴21上,检测元件151安装在插秧装置上。
如图3和图4所示,在插秧装置下方安装有浮舟22,浮舟调节旋转轴23与浮舟22连接,在插秧装置上安装有插秧深度调节杆19,插秧深度调节杆19驱动浮舟调节旋转轴23旋转,带动浮舟22上下升降,使插秧装置上下升降调节插秧深度。由于施肥装置16安装在插秧装置上,插秧装置上下升降,施肥装置16也随之升降调节施肥深度。浮舟22上下升降,不仅调节了插秧深度,而且还调节了施肥深度。
如图2和图5所示,插秧机施肥装置16安装在插秧装置上,其包括施肥输送机构,施肥输送机构包括支架160、肥料箱161、软管162、输送管163、施肥螺杆165、进料管164、施肥电机170、第二转速传感器169。肥料箱161和输送管163安装在支架160上,施肥螺杆165位于输送管163内,施肥电机170与施肥螺杆165连接,施肥电机170驱动施肥螺杆165转动,进料管164与输送管163中部连接;输送管163向前倾斜安装,软管162两端与肥料箱161和进料管164连接。施肥电机170自带有减速器,施肥电机170通过减速器驱动施肥螺杆165转动。为了检测肥料箱161内的肥料量,在肥料箱161内安装有肥料传感器,肥料传感器用于检测肥料箱161内的肥料量。第二转速传感器169用于检测施肥螺杆165转速,获得施肥电机170的实际转速。
由于插秧机施肥装置16安装在包括插秧装置上,插秧深度调节杆19通过调节浮舟22高度,使插秧装置升降,实现调节插秧深度。由于插秧机施肥装置16安装在包括插秧装置上,插秧深度调节杆19调节浮舟22高度,插秧机施肥装置16也随之升降,施肥深度随插秧深度同步升降。施肥深度和插秧深度不相等,本发明优选采用施肥深度大于插秧深度,可使肥料施到秧苗根下部侧面,泥面以下45mm,促进秧苗根部充分吸取,提高肥料利用率和水稻产量。本发明也可以采用施肥深度小于插秧深度。
为了调节施肥深度与插秧深度差值,包括施肥深度调节板166,支架160通过施肥深度调节板166与插秧装置上。在施肥深度调节板166上下方向安装有多排螺栓孔,当需要调低施肥深度与插秧深度差值时,可以将施肥深度调节板166上层螺栓孔与支架160连接,当需要调高施肥深度与插秧深度差值时,可以将施肥深度调节板166下层螺栓孔与支架160连接。因此,通过调节可以调节施肥深度与插秧深度差值,实现施肥深度大于或小于插秧深度。
为了解决了开沟滑草板和覆泥板挂草技术难题。由于插秧机施肥装置位于插秧爪后方,如果开沟滑草板和和覆泥板挂草会造成秧苗被杂草刮倒。另外,为了解决了施肥不均匀,施肥深度不一致等技术难题。如图5所示,插秧机施肥装置16还包括开沟滑草板167,开沟滑草板167竖直安装在输送管163的排肥口端,开沟滑草板167向插秧机行驶前方延伸;开沟滑草板167包括第一斜边B和第二斜边A,第一斜边B和第二斜边A相连接形成钝角,输送管163向前倾斜安装,输送管163的排肥口位于第一斜边B上,第二斜边A位于第一斜边B前方;第一斜边B与水平面形成第一夹角R1,第二斜边A与水平面形成第二夹角R2。第二夹角小于25度。
开沟滑草板167与稻田接触部位是一个钝角,输送管163的排肥口倾斜,可以防止输送管163的排肥口被堵塞。由于第二夹角小于25度,经过多次试验证明,开沟滑草板不挂草。如果第二夹角大于25度,开沟滑草板必然挂草。同时在水流冲击下可将泥土迅速覆盖肥料,防止肥料被水流冲走,因此,本发明的开沟滑草板167不尽具有开沟功能,还可以初步覆盖肥料功能,防止肥料被水流冲走,实现施肥均匀,施肥深度一致。
为了防止开沟滑草板167挂草,在进一步地技术方案中,开沟滑草板167包括左侧板和右侧板,输送管163位于左侧板和右侧板之间,左侧板和右侧板通过螺钉固定。左侧板为左侧面,右侧板为右侧面,第一斜边B和第二斜边A圆弧过渡,第一斜边B与左侧面及右侧面圆弧过渡,第二斜边A与左侧面及右侧面圆弧过渡。开沟滑草板167包括第三斜边C,第二斜边A和第三斜边C圆弧过渡形成钝角,第三斜边C与左侧面及右侧面圆弧过渡。
为了防止肥料被水流冲走,使肥料尽快被泥土覆盖,在进一步地技术方案中,覆泥板168安装在开沟滑草板167上,覆泥板168向插秧机行驶后方延伸且超过输送管163的排肥口。覆泥板168包括第一板1680、第二板1681、刮泥板1684,第一板1680和第二板1681为弧形结构,第一板1680安装在开沟滑草板167上,第二板1681相对第一板1680竖直布置连接,第二板1681末端向输送管163的排肥口后方延伸,刮泥板1684位于输送管163的排肥口后方,刮泥板1684向前倾斜与第二板1681末端下表面连接,刮泥板1684向前倾斜角度R3小于25度。
为了防止覆泥板刮走肥料,在进一步技术方案中,刮泥板1684的最低位置高于第一斜边B和第二斜边A相连接形成钝角位置。
为了提高覆泥板168强度,防止覆泥板168被折断,在进一步技术方案中,覆泥板168包括加强板1682和固定板1683,加强板1682安装在第二板1681的上表面且位于刮泥板1684上方,固定板1683安装在第二板1681的下表面和刮泥板1684上表面上。
本发明插秧机还包括插秧机精量施肥控制装置,插秧机精量施肥控制装置包括第一转速传感器、第二转速传感器169、显示控制单元、主控制单元、施肥电机170。主控制单元的输入端连接第一转速传感器和第二转速传感器连接,主控制单元采用第一转速传感器和第二转速传感器信号。主控制单元的输出端连接施肥电机170,主控制单元控制施肥电机170转速,从而控制插秧机施肥量。显示控制单元与主控制单元采用串口连接,进行数据通讯。显示控制单元可以根据农户需要设定株距和实际施肥量。
主控制单元内设置有存储模块,在存储模块内存储有施肥控制程序,根据不同株距设置不同的施肥控制程序,每个株距对应一个施肥控制程序。如表1所示,施肥控制程序包括株距、株距对应的最大插秧速度R1、最大插秧速度R1对应的施肥电机转速R2、最大插秧速度R1对应的施肥量A(kg/亩)。
表1:施肥量对应表
如果,在显示控制单元中设定实际施肥量为a,主控制单元实际检测的实际插秧速度为r1的时,施肥电机的理论转速r2;
r2=(R2×a×r1)÷(A×R1)
例如:设定实际施肥量为a为30(kg/亩),设定株距为10,对应的最大插秧速度R1为870(rpm),最大插秧速度对应的施肥电机转速R2为360(rpm),最大插秧速度对应的施肥量A为45(kg/亩);第一转速传感器检测的插秧速度r1为870(rpm)
施肥电机的理论转速r2=(R2×a×r1)÷(A×R1)=(360×30×870)÷(45×870)=240(rpm)。
主控制单元经过上述公式计算得出施肥电机的理论转速r2为240(rpm),主控制单元向施肥电机170发出控制指令。
第二转速传感器169实时检测施肥螺杆165转速,主控制单元获取第二转速传感器169信号,获得施肥电机170的实际转速,当施肥电机170的实际转速偏离主控制单元计算得到的施肥电机的理论转速r2一定范围时,例如施肥电机170的实际转速与理论施肥电机170转速的偏差在±5度左右,主控制单元微调施肥电机170电压值,使施肥电机170的实际转速值接近理论施肥电机170转速值。由于配备了第二转速传感器169,实现了闭环控制,提高了施肥控制精度。当施肥螺杆165发生堵转或者即将发生堵转时,第二转速传感器169将施肥螺杆165的实时转速发送给主控制单元,主控制单元通过计算得出施肥螺杆165发生堵转或者即将发生堵转,通过计算得出需要发送多大的扭矩命令给施肥电机170,让施肥螺杆165自行排除堵转现象。当出现施肥螺杆165堵死,施肥电机170堵转时,主控制单元会自行排除堵转故障,当无法排除堵转故障时,显示控制单元自动报警提醒。
为了获取株距,避免用户设定株距值与实际株距值不一致,造成施肥不准确。例如,用户设定的株距值为10,用户在操作插秧机时,将第二变速箱的档位拨在株距为12的位置,造成施肥不准确。在进一步技术方案中,插秧机精量施肥控制装置还包括档位传感器,主控制单元的输入端连接档位传感器,主控制单元获取档位传感器信号就可以得出株距值。
另外,在插秧机上安装行驶速度传感器,行驶速度传感器检测插秧机行驶速度,主控制单元的输入端连接行驶速度传感器。主控制单元通过计算插秧机行驶速度与插秧速度比值,可以得出株距。
为了检测肥料箱161内的肥料量,在进一步技术方案中,在每个肥料箱161还配备了肥料传感器,肥料传感器用于检测肥料箱161内的肥料量。主控制单元的输入端连接肥料传感器。当肥料箱161缺肥,主控制单元也会自动报警进行提醒。
以上未描述的技术是本领域技术人员的公知常识。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种插秧机,其特征在于,包括车体、施肥装置、浮舟、插秧装置、两连杆、升降油缸;插秧装置安装在车体后方,两连杆两端分别与车体和插秧装置铰接,两连杆、车体、插秧装置构成平行四边形机构,升降油缸两端分别与车体和连杆铰接;施肥装置和浮舟安装在插秧装置上,施肥装置位于插秧装置后方,浮舟位于插秧装置下方;浮舟调节旋转轴与浮舟连接,在插秧装置上安装有插秧深度调节杆,插秧深度调节杆驱动浮舟调节旋转轴旋转,带动浮舟上下升降,实现调节插秧深度和施肥深度;升降油缸伸缩动作也可以使插秧装置施肥装置上下升降。
2.根据权利要求1所述的插秧机,其特征在于,插秧装置包括苗台、插秧传动轴、苗量调节杆、苗量调节旋转轴、插秧爪传动轴、插秧爪旋转轴、插秧爪;苗量调节杆驱动苗量调节旋转轴旋转,使苗台上下升降实现调节苗量;插秧传动轴驱动插秧爪传动轴旋转,插秧爪传动轴通过齿轮箱驱动插秧爪旋转轴旋转,插秧爪旋转轴驱动插秧爪旋转,插秧爪从苗台中取苗,实现插秧作业。
3.根据权利要求2所述的插秧机,其特征在于,包括发动机、第一变速器、第二变速器、插秧机行驶系统;发动机动力首先传递给第一变速器,第一变速器一部分动力传递给插秧机行驶系统,另一部分动力传递给插秧传动轴。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的插秧机,其特征在于,施肥装置包括施肥深度调节装置,施肥深度调节装置用于调节施肥装置与插秧装置之间安装高度,实现调节插秧深度与施肥深度差值,施肥装置的施肥深度大于插秧装置的插秧深度。
5.根据权利要求4所述的用于调节插秧机施肥深度的施肥装置,其特征在于,施肥深度调节装置为施肥深度调节板,在施肥深度调节板上下方向安装有多排螺栓孔;施肥装置包括施肥输送机构,施肥输送机构包括支架,支架通过施肥深度调节板与插秧装置连接。
6.根据权利要求5所述的用于调节插秧机施肥深度的施肥装置,其特征在于,施肥输送机构包括肥料箱、软管、输送管、施肥螺杆、进料管、施肥电机,肥料箱和输送管安装在支架上,施肥螺杆位于输送管内,施肥电机与施肥螺杆连接,施肥电机驱动施肥螺杆转动,进料管与输送管中部连接;软管两端与肥料箱和进料管连接;输送管向前倾斜安装。
7.根据权利要求6所述的用于调节插秧机施肥深度的施肥装置,其特征在于,包括开沟滑草板,开沟滑草板竖直安装在输送管的排肥口端,开沟滑草板向插秧机行驶前方延伸;开沟滑草板包括第一斜边和第二斜边,第一斜边和第二斜边相连接形成钝角,输送管的排肥口位于第一斜边上,第二斜边位于第一斜边前方;第一斜边与水平面形成第一夹角,第二斜边与水平面形成第二夹角,第二夹角小于25度。
8.根据权利要求所7所述的用于调节插秧机施肥深度的施肥装置,其特征在于,包括覆泥板,覆泥板安装在开沟滑草板上,覆泥板向插秧机行驶后方延伸且超过输送管的排肥口,覆泥板包括第一板、第二板、刮泥板,第一板和第二板为弧形结构,第一板安装在开沟滑草板上,第二板相对第一板竖直布置连接,第二板末端向输送管的排肥口后方延伸,刮泥板位于输送管的排肥口后方,刮泥板向前倾斜与第二板末端下表面连接,刮泥板向前倾斜角度小于25度。
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- 2017-07-19 CN CN201710592939.5A patent/CN107182395B/zh active Active
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