CN108901744A - 一种适于凹凸地面并可自动控制移栽深度的移栽装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及移栽机械领域，具体的说是一种适于凹凸地面并可自动控制移栽深度的移栽装置。包括移栽器、用于控制移栽器往复升降以使移栽器进行开孔植苗作业的移栽单元、用于监测移栽器开孔深度的栽深监测单元以及用于对移栽器和移栽装置组成的整体的高度进行调节的栽深调节单元，通过移栽器和移栽单元组成的整体的高度的调节以使移栽器在凹凸地面上的开孔深度保持一致。利于提高作物移栽的成活率以及后期的产量和质量，也使移栽过程更加简单高效，节省人力物力。

Description

一种适于凹凸地面并可自动控制移栽深度的移栽装置

技术领域

本发明涉及移栽机械领域，具体的说是一种适于凹凸地面并可自动控制移栽深度的移栽装置。

背景技术

随着农业技术的不断发展，移栽技术相比直接播种的优越性也越来越明显。移栽不仅可以缩短作物的生育期，使其能够有效地避开低温等恶劣气候环境的影响，提高幼苗的成活率，而且能够有效地提高产量和作物的质量，具有显著的增产、增收效果。目前农业机械化水平的不断提高和作物种植模式的改变，使移栽机的使用越来越普及，移栽机的栽植深度直接影响到钵苗的缓苗周期和成活率，是一项很重要的指标。

现有技术中，由于作业地面普遍凹凸不平，起伏不定，往往造成凸起位置移栽过深，凹陷位置移栽过浅，人工调整好的栽植深度不能达到作物栽植深度一致性的要求，影响了作物的成活率，降低了产量和质量。

发明内容

本发明旨在提供一种适于凹凸地面并可自动控制移栽深度的移栽装置，可对凹凸不平的作业地面自动进行补偿，从而使得所有位置的作物栽植深度一致。

为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案为：一种适于凹凸地面并可自动控制移栽深度的移栽装置，包括移栽器、用于控制移栽器往复升降以使移栽器进行开孔植苗作业的移栽单元、用于监测移栽器开孔深度的栽深监测单元以及用于对移栽器和移栽单元组成的整体的高度进行调节的栽深调节单元，通过移栽器和移栽单元组成的整体的高度的调节以使移栽器在凹凸地面上的开孔深度保持一致；栽深监测单元包括一端固定在移栽器上的水平连杆、可滑动穿设在开设于水平连杆另一端的穿孔中的竖直浮动杆、设置在竖直浮动杆顶端的限位挡板以及设置在竖直浮动杆下端的支地轮，在竖直浮动杆的中部和水平连杆上分别设有位置对应并用于通过接触配合以监测移栽器开孔深度的第一接触开关和第一触发件，在所述移栽单元上设有用于通过接触配合以监测移栽器相对于移栽单元下降行极限位置的第二接触开关和第二触发件，第一接触开关和第二接触开关均通过信号线连接于信号处理器上；栽深调节单元包括活塞杆与移栽单元连接的液压缸和通过液压油管与液压缸连接的液压油泵，在液压油管上设有与所述信号处理器通过信号线连接的比例换向阀。

优选的，移栽器为鸭嘴形，包括相对设置并可分离的第一半锥和第二半锥；移栽单元包括机架和固定连接在机架上的主架板，在机架上开设有沿竖直方向分布的滑槽，滑槽内滑动设有作为第二触发件的第一滚轮，所述第二接触开关设置在滑槽底部，第一滚轮与移栽臂的一端销接连接，第一半锥和第二半锥分别通过第一销轴和第二销轴与移栽臂的另一端销接连接；主架板相背于移栽臂的一侧固定设有电机，主架板朝向移栽臂的一侧设有可转动的齿轮箱，齿轮箱包括机壳以及可转动设置在机壳中的太阳齿轮、中心换向齿轮和行星齿轮，中心换向齿轮与太阳齿轮和行星齿轮分别啮合连接，太阳齿轮与主架板固定连接，在太阳齿轮上穿设有可转动的太阳轴，太阳轴的一端穿过主架板与电机输出轴连接，另一端固定连接在机壳上，在行星齿轮上固定连接有行星轴，行星轴穿过机壳与曲柄杆的一端固定连接，曲柄杆的另一端固定设有第三销轴，第三销轴与开设在移栽臂中部的销孔销接。

优选的，移栽单元还包括用于控制第一半锥和第二半锥的锥底部相互分离的分离机构，分离机构包括固定在第一销轴上的第一连接板、固定在第二销轴上的第二连接板、铰接在第二连接板上的调节杆以及两端分别与调节杆和移栽臂铰接连接的摇杆，在摇杆上设有可转动的第二滚轮，在所述第三销轴上固定设有凸轮，第二滚轮和凸轮的外缘接触配合；在第二连接板上设有第四销轴，在第一连接板上设有供第四销轴滑动的行程槽。

优选的，机壳包括通过螺栓固定连接两个半壳。

优选的，第一接触开关设置在水平连杆上，第一触发件设置在竖直浮动杆上。

有益效果

本发明的移栽单元上设有可相对于移栽单元以固定行程上下往复升降的移栽器，移栽器下降过程中，其底部插入作业地面中开孔并将移栽器中的作物种植在所开的孔中以完成移栽，在平整的作业地面上可高效均匀的进行等深开孔。

为了避免在凸起的作业地面上开孔过深或在凹陷的作业地面上开孔过浅的情况，本发明中还包括有栽深监测单元和栽深调节单元，通过栽深监测单元对移栽器所开种植孔的深度实时监测，并通过栽深调节单元将移载装置和移栽器整体上拉或下压，从而使移栽器在凹凸地面上的开孔深度保持一致，利于提高作物移栽的成活率以及后期的产量和质量，也使移栽过程更加简单高效，节省人力物力。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明移栽单元和移栽器部分的立体结构示意图；

图3为图2去除了主架板和部分齿轮箱机壳后的立体结构示意图；

图4为本发明的分离装置部分的立体结构示意图；

图中标记：1、移栽单元，101、第一滚轮，102、滑槽，103、机架，104、曲柄杆，105、齿轮箱，105-1、机壳，105-2、行星齿轮，105-3、行星轴，105-4、中心换向齿轮，105-5、太阳齿轮，106、主架板，107、太阳轴，108、第二接触开关，109、移栽臂，110、摇杆，111、凸轮，112、第三销轴，113、调节杆，114、第二连接板，115、第二滚轮，116、第一连接板，117、第四销轴，118、行程槽，2、移栽器，201、第一半锥，202、第二销轴，203、第二半锥，204、第一销轴，3、栽深监测单元，301、水平连杆，302、限位挡板，303、竖直浮动杆，304、支地轮，305、第一触发件，306、第一接触开关，4、栽深调节单元，401、液压缸，402、活塞杆，403、液压油管，404、比例换向阀，405、液压油泵。

具体实施方式

如图1至图4所示，本发明的一种适于凹凸地面并可自动控制移栽深度的移栽装置，包括移栽器2、用于控制移栽器2往复升降以使移栽器2进行开孔植苗作业的移栽单元1、用于监测移栽器2开孔深度的栽深监测单元3以及用于对移栽器2和移栽单元1组成的整体的高度进行调节的栽深调节单元4。在应用中，移栽器2、移栽单元1、栽深监测单元3以及栽深调节单元4均设置在行驶于凹凸不平的作业土地旁的平整道路上的拖拉机构上，其中的移栽器2和栽深监测单元3通过横梁等支撑件延伸设置在拖拉机构外部并位于作业地面正上方。当移栽作业至凸起的作业地面时，通过栽深调节单元4将移栽器2和移栽单元1提起，当移栽作业至凹陷的作业地面时，通过栽深调节单元4将移栽器2和移栽单元1下压，从而使移栽器2在平整、凸起和凹陷的作业地面上均能开出等深的种植孔。

移栽器2为鸭嘴形，包括相对设置的第一半锥201和第二半锥203，第一半锥201和第二半锥203的锥底部位竖直向下设置，用于在移栽单元1的带动下在作业地面上开设出种植孔。第一半锥201和第二半锥203初始状态下相互靠近，其形成的内腔用于放置待移栽作物。第一半锥201和第二半锥203的锥底在移栽器2整体下降至要求的栽种深度后张开并上移，使待移栽作物留在种植孔内，完成移栽。

移栽单元1包括机架103和固定连接在机架103上的主架板106。机架103的底端固定在拖拉机构上，在机架103上开设有沿竖直方向分布的滑槽102，滑槽102内设有可沿滑槽102长度方向滑动的第一滚轮101。第一滚轮101的轮轴与移栽臂109的一端销接连接，使得移栽臂109可以第一滚轮101的轮轴为中心转动。上述的第一半锥201和第二半锥203分别通过第一销轴204和第二销轴202与移栽臂109的另一端销接连接，通过移栽臂109的上下往复运动而带动移栽器2同步往复升降，并通过分离机构来控制第一半锥201和第二半锥203之间的接近和分离，使移栽器2完成开孔和放置作物的作业。

主架板106相背于移栽臂109的一侧固定设有电机（由于电机位置影响视线，附图中均未画出），主架板106朝向移栽臂109的一侧设有可通过电机输出轴带动以沿电机输出轴为中心转动的齿轮箱105。齿轮箱105包括由通过螺栓固定连接两个半壳组成的机壳105-1以及可转动设置在机壳105-1中的太阳齿轮105-5、中心换向齿轮105-4和行星齿轮105-2。如图3所示，中心换向齿轮105-4与太阳齿轮105-5和行星齿轮105-2分别啮合连接，太阳齿轮105-5与主架板106通过键和键槽固定连接。在太阳齿轮105-5的中心设有轴承，轴承内配合安装有太阳轴107，使得太阳轴107可相对于太阳齿轮105-5自由转动。太阳轴107的一端穿过主架板106与电机输出轴连接，另一端固定连接在机壳105-1上，在行星齿轮105-2上固定连接有行星轴105-3，行星轴105-3穿过机壳105-1上的穿孔设置在机壳105-1的外部。通过上述结构，将电机输出轴的转动变化为行星轴105-3的自转加公转运动，行星轴105-3位于机壳105-1外的一端与曲柄杆104的一端固定连接，曲柄杆104的另一端固定设有第三销轴112，第三销轴112与开设在移栽臂109中部的销孔销接，继而将行星轴105-3的运动与第一滚轮101和移栽臂109配合以控制移栽器2进行升降往复运动。

上述的分离机构如图4所示，包括固定在第一销轴204上的第一连接板116、固定在第二销轴202上的第二连接板114、铰接在第二连接板114上的调节杆113以及两端分别与调节杆113和移栽臂109铰接连接的摇杆110，在摇杆110上设有可转动的第二滚轮115，在第三销轴112上固定设有凸轮111，第二滚轮115和凸轮111的外缘接触配合；在第二连接板114上设有第四销轴117，在第一连接板116上设有供第四销轴117滑动的行程槽118。当第三销轴112带动凸轮111的凸出部与第二滚轮115相接触时，通过摇杆110、调节杆113以及第二连接板114带动第二销轴202逆时针转动，从而使得第二半锥203的锥底部位远离第一半锥201。同时，第二连接板114上的第四销轴117下压第一连接板116，使与第一连接板116固定连接的第一销轴204顺时针转动，从而使第一半锥201的锥底部远离第二半锥203，使移栽器2中的作物落入种植孔中。当第三销轴112带动凸轮111的非凸出部与第二滚轮115接触时，在重力作用下第一半锥201和第二半锥203的锥底闭合，避免作物掉落。

栽深监测单元3包括一端固定在移栽器2上的水平连杆301、可滑动穿设在开设于水平连杆301另一端的竖直穿孔中的竖直浮动杆303、设置在竖直浮动杆303顶端的限位挡板302以及设置在竖直浮动杆303下端的支地轮304。在竖直浮动杆303的中部设有第一触发件305，在水平连杆301上位于第一触发件305的正上方设有通过第一触发件305进行触发的第一接触开关306。第一触发件305和第一接触开关306通过接触配合以监测移栽器2开孔深度。在机架103的滑槽102的底部设有第二接触开关108，滑动设置在滑槽102内的第一滚轮101作为与第二接触开关108配合的第二触发件。第一接触开关306和第二接触开关108均通过信号线连接于信号处理器上。栽深调节单元4包括活塞杆402与移栽单元1连接的液压缸401和通过液压油管403与液压缸401连接的液压油泵405，在液压油管403上设有与信号处理器通过信号线连接的比例换向阀404。信号处理器在同时接收到第一接触开关306和第二接触开关108的触发信号时不产生指令输出；在接收到第一接触开关306的信号而未接收到第二接触开关108的信号时，控制比例换向阀404使得活塞杆402缩回以上提移载装置和移栽器2，直至接收到第二接触开关108的信号后使活塞杆402回位；在接收到第二接触开关108的信号而未接收到第一接触开关306的信号时，控制比例换向阀404使得活塞杆402伸长以下压移栽单元1和移栽器2，直至接收到第一接触开关306的信号后使活塞杆402回位。

实际应用中，在如图1所示的初始状态下，支地轮304与移栽器2的锥底平齐并与作业地面相接触，此时第一接触开关306和第一触发件305之间的间距以及第二接触开关108和第二触发件之间的间距相等并与作物的标准移栽深度保持一致（可通过调整第一触发件305在竖直浮动杆303上的位置以及调整第二接触开关108在滑槽102内的设置位置达到上述效果）。

在平整作业地面上进行移植作业时，移栽器2在移栽单元1的作用下下压开孔，水平连杆301和移栽器2一同下降，此过程中第一触发件305的位置不变，第一接触开关306朝向第一触发件305移动；第二接触开关108位置不变，第二触发件朝向第二接触开关108移动。当开孔深度达到要求后第一接触开关306和第一触发件305以及第二接触开关108和第二触发件同时接触，此时信号处理器不发出任何指令。

在凸起的作业地面上进行移植作业时，当移栽器2所开种植孔达到标准深度后，第一接触开关306和第一触发件305接触，而第二接触开关108和第二触发件并未接触，此时由信号处理器通过比例换向阀404启动液压缸401，使活塞杆402将移栽器2和移栽单元1上提，移栽器2继续相对于移栽单元1下降直至第二接触开关108和第二触发件相触，此过程中移栽器2虽然相对于移栽单元1的位置下降，但是由于液压缸401的上提作用，移栽器2相对于所开种植孔的高度不变始终不变，所开设的种植孔仍符合标准。

在凹陷的作业地面上进行移植作业时，当移栽器2所开种植孔深度未达标准深度时，第一接触开关306和第一触发件305并未接触而第二接触开关108和第二触发件先行接触。此时有信号处理器通过比例换向阀404启动液压缸401，是活塞杆402将移栽器2和移栽单元1下压，在下压作用下移栽器2的锥底继续开孔直至达到标准孔深。达到标准孔深后第一接触开关306和第一触发器也对应接触，活塞杆402回位，仍旧开设出符合标移栽深度的种植孔。

Claims (5)

1.一种适于凹凸地面并可自动控制移栽深度的移栽装置，其特征在于：包括移栽器（2）、用于控制移栽器（2）往复升降以使移栽器（2）进行开孔植苗作业的移栽单元（1）、用于监测移栽器（2）开孔深度的栽深监测单元（3）以及用于对移栽器（2）和移栽单元（1）组成的整体的高度进行调节的栽深调节单元（4），通过移栽器（2）和移栽单元（1）组成的整体的高度的调节以使移栽器（2）在凹凸地面上的开孔深度保持一致；栽深监测单元（3）包括一端固定在移栽器（2）上的水平连杆（301）、可滑动穿设在开设于水平连杆（301）另一端的穿孔中的竖直浮动杆（303）、设置在竖直浮动杆（303）顶端的限位挡板（302）以及设置在竖直浮动杆（303）下端的支地轮（304），在竖直浮动杆（303）的中部和水平连杆（301）上分别设有位置对应并用于通过接触配合以监测移栽器（2）开孔深度的第一接触开关（306）和第一触发件（305），在所述移栽单元（1）上设有用于通过接触配合以监测移栽器（2）相对于移栽单元（1）下降行极限位置的第二接触开关（108）和第二触发件，第一接触开关（306）和第二接触开关（108）均通过信号线连接于信号处理器上；栽深调节单元（4）包括活塞杆（402）与移栽单元（1）连接的液压缸（401）和通过液压油管（403）与液压缸（401）连接的液压油泵（405），在液压油管（403）上设有与所述信号处理器通过信号线连接的比例换向阀（404）。

2.根据权利要求1所述的一种适于凹凸地面并可自动控制移栽深度的移栽装置，其特征在于：移栽器（2）为鸭嘴形，包括相对设置并可分离的第一半锥（201）和第二半锥（203）；移栽单元（1）包括机架（103）和固定连接在机架（103）上的主架板（106），在机架（103）上开设有沿竖直方向分布的滑槽（102），滑槽（102）内滑动设有作为第二触发件的第一滚轮（101），所述第二接触开关（108）设置在滑槽（102）底部，第一滚轮（101）与移栽臂（109）的一端销接连接，第一半锥（201）和第二半锥（203）分别通过第一销轴（204）和第二销轴（202）与移栽臂（109）的另一端销接连接；主架板（106）相背于移栽臂（109）的一侧固定设有电机，主架板（106）朝向移栽臂（109）的一侧设有可转动的齿轮箱（105），齿轮箱（105）包括机壳（105-1）以及可转动设置在机壳（105-1）中的太阳齿轮（105-5）、中心换向齿轮（105-4）和行星齿轮（105-2），中心换向齿轮（105-4）与太阳齿轮（105-5）和行星齿轮（105-2）分别啮合连接，太阳齿轮（105-5）与主架板（106）固定连接，在太阳齿轮（105-5）上穿设有可转动的太阳轴（107），太阳轴（107）的一端穿过主架板（106）与电机输出轴连接，另一端固定连接在机壳（105-1）上，在行星齿轮（105-2）上固定连接有行星轴（105-3），行星轴（105-3）穿过机壳（105-1）与曲柄杆（104）的一端固定连接，曲柄杆（104）的另一端固定设有第三销轴（112），第三销轴（112）与开设在移栽臂（109）中部的销孔销接。

3.根据权利要求2所述的一种适于凹凸地面并可自动控制移栽深度的移栽装置，其特征在于：移栽单元（1）还包括用于控制第一半锥（201）和第二半锥（203）的锥底部相互分离的分离机构，分离机构包括固定在第一销轴（204）上的第一连接板（116）、固定在第二销轴（202）上的第二连接板（114）、铰接在第二连接板（114）上的调节杆（113）以及两端分别与调节杆（113）和移栽臂（109）铰接连接的摇杆（110），在摇杆（110）上设有可转动的第二滚轮（115），在所述第三销轴（112）上固定设有凸轮（111），第二滚轮（115）和凸轮（111）的外缘接触配合；在第二连接板（114）上设有第四销轴（117），在第一连接板（116）上设有供第四销轴（117）滑动的行程槽（118）。

4.根据权利要求2所述的一种适于凹凸地面并可自动控制移栽深度的移栽装置，其特征在于：机壳（105-1）包括通过螺栓固定连接两个半壳。

5.根据权利要求1所述的一种适于凹凸地面并可自动控制移栽深度的移栽装置，其特征在于：第一接触开关（306）设置在水平连杆（301）上，第一触发件（305）设置在竖直浮动杆（303）上。