CN110612794B - 一种用于钵苗移栽的垂直入土打孔装置及其打孔方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于钵苗移栽的垂直入土打孔装置及其打孔方法，垂直入土打孔装置包括机架和安装在所述机架上的垂直打孔机构、侧板和侧板往复驱动机构，所述侧板滑接在所述机架的两侧，所述垂直打孔机构安装在所述侧板上，所述侧板往复驱动机构的执行端与所述侧板连接以驱动所述垂直打孔机构做相对地面静止的运动。本发明垂直入土打孔装置能够保证打孔机构垂直入土、出土，且采用取土式成孔作业，在保证孔穴外形尺寸稳定的条件下，可以减少对孔穴周边土壤的扰动，进而提高了钵苗移栽质量。

Description

一种用于钵苗移栽的垂直入土打孔装置及其打孔方法

技术领域

本发明属于农用机械技术领域，具体为一种用于钵苗移栽的垂直入土打孔装置及其打孔方法。

背景技术

油菜是一种重要的油料作物，其菜籽油占中国居民食用植物油的40％左右，种植面积700万公卿和总产量1200万吨均居世界第一。目前，油菜种植主要有直播和移栽两种模式，但是，长江流域油菜种植仍沿袭着油菜移栽种植模式，而现有油菜移栽大多采用纯劳动力手工作业完成，整体经济效益低，因此，必须发展油菜移栽机械，油菜机械化钵苗移栽不仅可以缓解作物茬口矛盾，还可同时兼顾机械化作业与移栽种植的优势，有效提高作业效率与栽植质量，相关研究表明，打穴式移栽机具有较好的科研前景，而成孔装置是移栽机械中最重要的工作部件。

近年来，也有不少的成孔装置出现，但大部分都是采用旋转强制挤压的方式进行打孔作业，此种作业方式会出现孔穴形状尺寸过大、孔穴周边土壤孔隙率变小、对孔穴周边土壤的扰动等问题，对油菜钵苗的生产造成不利影响。

发明内容

本发明目的在于提供一种用于钵苗移栽的垂直入土打孔装置及其打孔方法，从而解决上述问题。

为实现上述目的，本发明首先公开了一种用于钵苗移栽的垂直入土打孔装置，包括机架和安装在所述机架上的垂直打孔机构、侧板和侧板往复驱动机构，所述侧板滑接在所述机架的两侧，所述垂直打孔机构安装在所述侧板上，所述侧板往复驱动机构的执行端与所述侧板连接以驱动所述垂直打孔机构做相对地面静止的运动。

进一步的，所述侧板往复驱动机构包括侧板动力输入轴、侧板动力输入轮、侧板动力齿轮和侧板动力齿条，所述侧板动力输入轴枢接在所述机架上，所述侧板动力输入轮、侧板动力齿轮安装在所述侧板动力输入轴上，所述侧板动力齿条与所述侧板固接，且所述侧板动力齿轮和侧板动力齿条啮合传动。

进一步的，所述侧板设置在所述垂直打孔机构的两侧且通过一侧板连接板固接为一体，所述侧板的上下两侧均与设置在机架上的导槽滑接。

进一步的，所述垂直打孔机构包括支架、鸭嘴、推杆、鸭嘴复位弹簧、推杆往复驱动机构和支架往复驱动机构，所述鸭嘴枢接在所述支架上，所述鸭嘴复位弹簧的两端分别与所述鸭嘴的两个半鸭嘴连接，所述推杆伸入所述鸭嘴内，所述推杆往复驱动机构的执行端与所述推杆连接以驱动所述鸭嘴开闭，所述支架往复驱动机构的执行端与所述支架传动连接以驱动所述支架上下运动。

进一步的，所述推杆往复驱动机构包括推杆驱动轮、推杆动力输入轴和推杆凸轮，所述推杆动力输入轴与所述支架枢接，所述推杆驱动轮和推杆凸轮安装在所述推杆动力输入轴上，所述推杆与所述支架滑接且套接有一推杆复位弹簧，所述推杆凸轮与所述推杆传动连接。

进一步的，所述推杆的下端设置有一横向设置的撑开杆，所述撑开杆的两端可拆式套接有与所述半鸭嘴内壁接触的下滚筒，所述推杆上端可拆式套接有一与所述推杆凸轮接触的上滚筒。

进一步的，所述支架往复驱动机构包括支架动力输入轴和安装在所述支架动力输入轴上的支架凸轮和支架驱动轮，所述支架与侧板滑接的滑槽内设置有支架复位弹簧，所述支架动力输入轴与所述侧板枢接，所述支架凸轮与所述支架传动连接。

进一步的，还包括一枢接在支架上的销轴，所述销轴上可拆式设置有一销轴套筒，所述销轴套筒与所述支架凸轮接触。

然后，本发明公开一种垂直入土打孔方法，包括上述方案所述的用于钵苗移栽的垂直入土打孔装置，包括如下步骤：

S1、驱动侧板动力输入轮，使垂直打孔机构相对于地面保持静止；

S2、驱动支架驱动轮，控制鸭嘴向下运动，同时驱动推杆驱动轮以使鸭嘴以半张开姿态入土；

S3、支架达到最低位置后，支架驱动轮驱动支架向上运动，同时推杆驱动轮驱动推杆向上运动，推杆向上运动过程中，鸭嘴在鸭嘴复位弹簧的作用下关闭，完成取土过程；

S4、鸭嘴向上运动到最高点的过程中，控制推杆驱动轮驱动推杆与所述支架相对静止；

S5、降低侧板动力输入轮的转速，控制驱动推杆打开鸭嘴，完成排土过程。

进一步的，在所述步骤S5中，待支架向下运动到靠近地面后，降低侧板动力输入轮的转速，驱动推杆打开鸭嘴排土。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明对现有成孔装置成孔质量不佳、对孔穴周边土壤扰动量大的问题，提供一种垂直入土式成孔装置，该装置能保证成孔机构垂直入土、出土，且采用取土式成孔作业，在保证孔穴外形尺寸稳定的条件下，减少对孔穴周边土壤的扰动，进而有提高了钵苗的成活率，也有利于钵苗的生长。

下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请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是本发明优选实施例公开的用于钵苗移栽的垂直入土打孔装置的第一主视示意图(去除左侧板)；

图2是本发明优选实施例公开的用于钵苗移栽的垂直入土打孔装置的右视示意图；

图3是本发明优选实施例公开的垂直打孔机构的主视示意图；

图4是本发明优选实施例公开的垂直打孔机构的右视示意图；

图5是本发明优选实施例公开的用于推杆的结构示意图。

图例说明：

1、机架；2、垂直打孔机构；3、侧板；4、侧板动力输入轴；5、侧板动力输入轮；6、侧板动力齿轮；7、侧板动力齿条；8、侧板连接板；9、导槽；10、支架；11、鸭嘴；12、推杆；13、鸭嘴复位弹簧；14、半鸭嘴；15、推杆驱动轮；16、推杆凸轮；17、推杆复位弹簧；18、撑开杆；19、下滚筒；20、上滚筒；21、支架动力输入轴；22、支架凸轮；23、支架驱动轮；24、滑槽；25、支架复位弹簧；26、销轴；27、销轴套筒；28、机架轴承；29、机架轴承端盖；30、鸭嘴支撑轴；31、推杆销轴；32、插销；33、支架轴承；34、支架端盖；35、侧板轴承；36、侧板端盖；37、推杆动力输入轴。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1-5所示，本发明首先公开了一种用于钵苗移栽的垂直入土打孔装置，包括机架1和安装在机架1上的垂直打孔机构2、侧板3和侧板往复驱动机构，侧板3滑接在机架1的两侧，垂直打孔机构2安装在侧板3上，侧板往复驱动机构的执行端与侧板3连接以驱动垂直打孔机构2做相对地面静止的运动，具体的只需要保证侧板3向前运动的速度等于整个装置在地面上的运动速度即可，从而保证垂直打孔机构2实现“零速”打孔，进而在保证孔穴外形尺寸稳定的条件下，减少对孔穴周边土壤的扰动。在本实施例中，侧板往复驱动机构包括侧板动力输入轴4、侧板动力输入轮5、侧板动力齿轮6和侧板动力齿条7，侧板动力输入轮5可通过安装在机架1上的原动机驱动，侧板动力输入轴4的两端枢接在机架1上的机架轴承28内，同时机架轴承28通过机架轴承端盖29限位，侧板动力输入轮5为链轮，与侧板动力齿轮6安装在侧板动力输入轴4上，驱动侧板动力输入轴4转动，侧板动力齿条7焊接在侧板3上，且侧板动力齿轮6和侧板动力齿条7啮合传动。

在本实施例中，侧板3设置在垂直打孔机构2的两侧且通过一侧板连接板8固接为一体，从而提高对称设置侧板3整体的刚性，侧板3的上下两侧均与设置在机架1上的导槽9滑接，从而将侧板3卡设在上下侧的导槽9内，进而只能前后位移。

在本实施例中，垂直打孔机构2包括支架10、鸭嘴11、推杆12、鸭嘴复位弹簧13、推杆往复驱动机构和支架往复驱动机构，鸭嘴11枢接在支架10上，支架10为类似H形状结构，鸭嘴复位弹簧13为拉伸状态的弹簧，其两端分别与鸭嘴11的两个半鸭嘴14连接，从而确保两个半鸭嘴14保持闭合的趋势。两个半鸭嘴14同时铰接在一鸭嘴支撑轴30上，鸭嘴支撑轴30的两端插接在支架10的下侧，推杆12伸入鸭嘴11内，推杆往复驱动机构的执行端与推杆12连接以驱动鸭嘴11开闭，支架往复驱动机构的执行端与支架10传动连接以驱动支架10上下运动。具体的，推杆往复驱动机构包括推杆驱动轮15、推杆动力输入轴37和推杆凸轮16，推杆驱动轮15同样为链轮，通过驱动推杆动力输入轴37进而带动推杆凸轮16转动，推杆动力输入轴37枢接在支架10的上方，同样的，推杆动力输入轴37与支架10上的支架轴承33套接，推杆动力输入轴37可通过安装在支架10上的原动机驱动，且通过安装在支架10上的支架端盖34限位，推杆驱动轮15和推杆凸轮16安装在推杆动力输入轴37上，推杆12与支架10滑接且套接有一推杆复位弹簧17，推杆复位弹簧17保持压缩状态，从而保持鸭嘴11向上运动的趋势，具体的，推杆复位弹簧17的下端通过支架10限位，上端通过推杆12横向设置的推杆销轴31形成的台阶限位，推杆凸轮16与推杆12传动连接。

在本实施例中，推杆12的下端设置有一横向设置的撑开杆18，撑开杆18的两端可拆式套接有与半鸭嘴14内壁接触的下滚筒19，下滚筒19通过插销32限位，推杆12上端可拆式套接有一与推杆凸轮16接触的上滚筒20，上滚筒20通过插销32限位，从而，通过下滚筒19与半鸭嘴14的滚动摩擦，减少对半鸭嘴14内壁的磨损。

在本实施例中，支架往复驱动机构包括支架动力输入轴21和安装在支架动力输入轴21上的支架凸轮22和支架驱动轮23，支架驱动轮23为链轮，同样通过驱动支架动力输入轴21进而带动支架凸轮22转动，支架10与侧板3滑接的滑槽24内设置有支架复位弹簧25，支架复位弹簧25同样为压缩状态，从而保持将支架10向上运动的趋势，从而，支架10可以在支架复位弹簧25的作用下带动鸭嘴11向上复位运动。支架驱动轮23可通过安装在侧板3上的原动机驱动，支架动力输入轴21与侧板3枢接，同样的，支架动力输入轴21与安装在侧板3上的侧板轴承35套接，而侧板轴承35通过侧板端盖36限位。支架凸轮22与支架10传动连接，具体的，枢接在支架10上设置有销轴26，销轴26上可拆式设置有一销轴套筒27，销轴套筒27与支架凸轮22接触。

然后，本发明公开一种垂直入土打孔方法，包括上述方案的用于钵苗移栽的垂直入土打孔装置，包括如下步骤：

S1、驱动侧板动力输入轮5，使垂直打孔机构2相对于地面保持静止，从而可确保鸭嘴11垂直入土、出土；

S2、驱动支架驱动轮23，控制鸭嘴11向下运动，同时驱动推杆驱动轮15的撑开杆18撑开半鸭嘴14以使鸭嘴11以半张开姿态入土；

S3、支架10达到最低位置后(此时半鸭嘴14插入土中)，支架驱动轮23驱动支架10向上运动，同时推杆驱动轮15驱动推杆向上运动，推杆12向上运动过程中，鸭嘴11在鸭嘴复位弹簧13的作用下关闭，完成取土过程；

S4、鸭嘴11向上运动到最高点的过程中，控制推杆驱动轮15驱动推杆12与支架10相对静止，从而鸭嘴11在鸭嘴复位弹簧13的作用下关闭；

S5、降低侧板动力输入轮5的转速，控制驱动推杆12打开鸭嘴11，从而确保土排放在前后相邻的两个孔穴之间，进而完成排土过程。

在本实施例中，在步骤S5中，待支架10向下运动到靠近地面后，降低侧板动力输入轮5的转速，驱动推杆12打开鸭嘴11排土，从而尽可能减少排土时对土壤的冲击，尽可能减少扰动对孔穴周边土壤的扰动。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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)

1.一种用于钵苗移栽的垂直入土打孔装置，其特征在于，包括机架(1)和安装在所述机架(1)上的垂直打孔机构(2)、侧板(3)和侧板往复驱动机构，所述侧板(3)滑接在所述机架(1)的两侧，所述垂直打孔机构(2)安装在所述侧板(3)上，所述侧板往复驱动机构的执行端与所述侧板(3)连接以驱动所述垂直打孔机构(2)做相对地面静止的运动，所述垂直打孔机构(2)包括支架(10)、鸭嘴(11)、推杆(12)、鸭嘴复位弹簧(13)、推杆往复驱动机构和支架往复驱动机构，所述鸭嘴(11)枢接在所述支架(10)上，所述鸭嘴复位弹簧(13)的两端分别与所述鸭嘴(11)的两个半鸭嘴(14)连接，所述推杆(12)伸入所述鸭嘴(11)内，所述推杆往复驱动机构的执行端与所述推杆(12)连接以驱动所述鸭嘴(11)开闭，所述支架往复驱动机构的执行端与所述支架(10)传动连接以驱动所述支架(10)上下运动，所述推杆往复驱动机构包括推杆驱动轮(15)、推杆动力输入轴(37)和推杆凸轮(16)，所述推杆动力输入轴(37)与所述支架(10)枢接，所述推杆驱动轮(15)和推杆凸轮(16)安装在所述推杆动力输入轴(37)上，所述推杆(12)与所述支架(10)滑接且套接有一推杆复位弹簧(17)，所述推杆凸轮(16)与所述推杆(12)传动连接。

2.根据权利要求1所述的用于钵苗移栽的垂直入土打孔装置，其特征在于，所述侧板往复驱动机构包括侧板动力输入轴(4)、侧板动力输入轮(5)、侧板动力齿轮(6)和侧板动力齿条(7)，所述侧板动力输入轴(4)枢接在所述机架(1)上，所述侧板动力输入轮(5)、侧板动力齿轮(6)安装在所述侧板动力输入轴(4)上，所述侧板动力齿条(7)与所述侧板(3)固接，且所述侧板动力齿轮(6)和侧板动力齿条(7)啮合传动。

3.根据权利要求2所述的用于钵苗移栽的垂直入土打孔装置，其特征在于，所述侧板(3)设置在所述垂直打孔机构(2)的两侧且通过一侧板连接板(8)固接为一体，所述侧板(3)的上下两侧均与设置在机架(1)上的导槽(9)滑接。

4.根据权利要求1所述的用于钵苗移栽的垂直入土打孔装置，其特征在于，所述推杆(12)的下端设置有一横向设置的撑开杆(18)，所述撑开杆(18)的两端可拆式套接有与所述半鸭嘴(14)内壁接触的下滚筒(19)，所述推杆(12)上端可拆式套接有一与所述推杆凸轮(16)接触的上滚筒(20)。

5.根据权利要求1所述的用于钵苗移栽的垂直入土打孔装置，其特征在于，所述支架往复驱动机构包括支架动力输入轴(21)和安装在所述支架动力输入轴(21)上的支架凸轮(22)和支架驱动轮(23)，所述支架(10)与侧板(3)滑接的滑槽(24)内设置有支架复位弹簧(25)，所述支架动力输入轴(21)与所述侧板(3)枢接，所述支架凸轮(22)与所述支架(10)传动连接。

6.根据权利要求5所述的用于钵苗移栽的垂直入土打孔装置，其特征在于，还包括一枢接在支架(10)上的销轴(26)，所述销轴(26)上可拆式设置有一销轴套筒(27)，所述销轴套筒(27)与所述支架凸轮(22)接触。

7.一种垂直入土打孔方法，其特征在于，包括权利要求1-6任一所述的用于钵苗移栽的垂直入土打孔装置，包括如下步骤：

S1、驱动侧板动力输入轮(5)，使垂直打孔机构(2)相对于地面保持静止；

S2、驱动支架驱动轮(23)，控制鸭嘴(11)向下运动，同时驱动推杆驱动轮(15)以使鸭嘴(11)以半张开姿态入土；

S3、支架(10)达到最低位置后，支架驱动轮(23)驱动支架(10)向上运动，同时推杆驱动轮(15)驱动推杆(12)向上运动，推杆(12)向上运动过程中，鸭嘴(11)在鸭嘴复位弹簧(13)的作用下关闭，完成取土过程；

S4、鸭嘴(11)向上运动到最高点的过程中，控制推杆驱动轮(15)驱动推杆(12)与所述支架(10)相对静止；

S5、降低侧板动力输入轮(5)的转速，控制驱动推杆(12)打开鸭嘴(11)，完成排土过程。

8.根据权利要求7所述的垂直入土打孔方法，其特征在于，在所述步骤S5中，待支架(10)向下运动到靠近地面后，降低侧板动力输入轮(5)的转速，驱动推杆(12)打开鸭嘴(11)排土。

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