CN115349323A - 扎穴机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了扎穴机构，涉及农业机械技术领域。其中，该扎穴机构，包括：轮盘；轮盘防滑拨片，均布于所述轮盘的外轮廓面；传动组件，设置于所述轮盘中心处，且位于所述轮盘一侧；连杆组件，与所述传动组件相连；及扎穴针，与所述连杆组件末端固定连接；通过所述轮盘防滑拨片插入垄面土壤中以驱动所述轮盘旋转，所述轮盘通过所述传动组件带动所述连杆组件旋转，并将固定设置于所述连杆组件末端的所述扎穴针插入土壤，以使扎穴机构零速、垂直扎穴作业。本发明，解决现有的机构结构复杂，限制性大，且无法保证机构垂直入土，实现扎穴开口宽度最小，零速作业的问题。

Description

扎穴机构

技术领域

本发明涉及农业机械技术领域，尤其涉及一种扎穴机构。

背景技术

在土壤消毒和施肥过程中，针对一些特定作物或者环境，需要土壤扎穴作业，然而在扎穴作业的同时，保证机构垂直入土，实现扎穴开口宽度最小，零速作业，成为了一项技术难题。针对这些问题一些科研机构等单位进行探索和研究，机构各异，虽然都存在各自有点，但是却存在着各自不同的缺点，背景技术的缺陷如下：

专利号CN 213960760 U提出的一种高速间歇液态肥穴深施扎穴机构，需要提供动力支持，扎穴速度虽然可以控制，但是机构需要搭载在拖拉机等运载平台上，要想实现最佳的扎穴效果，还需要拖拉机与扎穴速度进行耦合控制，一旦速度控制不准，就会导致扎穴开口宽度过大，对于一些宿根性作物，就会损坏其根茎。

专利号CN 207040213 U提出的一种斜置式扎穴深施肥液态施肥机，同样存在上述问题。

专利号CN 107318611 B提出的一种液压驱动式喷肥针垂直姿态和水平零速扎穴施肥机构。需要液压系统进行调控，机构复杂，同样需要根据运载平台速度协同工作。限制性大，机构复杂。

专利号CN 105284259 B提出的一种零速扎穴施肥机构，同样，虽然通过不同方式实现零速扎穴，但是都依赖于作业车辆，并需与其速度进行配合，不但需要提供动力，还得进行测速。

现有的机构结构复杂，限制性大，且无法保证机构垂直入土，实现扎穴开口宽度最小，零速作业的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

发明目的：提供一种扎穴机构，以解决现有技术存在的上述问题。

技术方案：一种扎穴机构，包括：轮盘；轮盘防滑拨片，均布于所述轮盘的外轮廓面；传动组件，设置于所述轮盘中心处，且位于所述轮盘一侧；连杆组件，与所述传动组件相连；及扎穴针，与所述连杆组件末端固定连接；通过所述轮盘防滑拨片插入垄面土壤中以驱动所述轮盘旋转，所述轮盘通过所述传动组件带动所述连杆组件旋转，并将固定设置于所述连杆组件末端的所述扎穴针插入土壤，以使扎穴机构零速、垂直扎穴作业。

作为优选，所述传动组件包括：贯穿设置于所述轮盘中心处的支撑轴，套设于所述支撑轴且靠近所述连杆组件一端的焊接齿轮，所述焊接齿轮一端与所述轮盘中心孔同轴配合，所述焊接齿轮顶部与惰轮啮合，所述惰轮顶部与驱动齿轮啮合。

作为优选，所述焊接齿轮通过轴套与所述支撑轴相连。

作为优选，所述焊接齿轮、所述惰轮和所述驱动齿轮的圆心位于同一垂线上。

作为优选，所述支撑轴远离所述连杆组件一端分别设置有螺纹和台阶，所述支撑轴中部设置轴肩，所述轴肩与固定设置于所述轮盘中心处的轴承座相连，所述支撑轴靠近所述连杆组件一端设置有圆锥滚子轴承，所述圆锥滚子轴承与所述驱动齿轮相连。

作为优选，所述连杆组件包括：与所述驱动齿轮固定连接的行星曲柄架，所述行星曲柄架末端设置有扎穴摇杆，所述扎穴摇杆与固定设置于所述轮盘的摇杆连接轴相连。

作为优选，所述行星曲柄架包括但不限于四个曲柄悬臂，所述曲柄悬臂末端通过轴承与所述扎穴摇杆顶部相连。

作为优选，所述扎穴摇杆底部设有螺纹连接固定的扎穴针，其中部设有轴承座并内嵌轴承与摇杆连接轴配合，并通过螺栓固定连接。

作为优选，所述曲柄悬臂圆心形成的圆与所述轮盘防滑拨片中心形成的圆沿其圆心垂线方向顶部内切。

作为优选，所述轮盘盘面远离所述连杆组件一侧设置有固定凸台。

有益效果：在本申请实施例中，采用轮系和连杆组件相拟合的方式，通过所述轮盘防滑拨片插入垄面土壤中以驱动所述轮盘旋转，所述轮盘通过所述传动组件带动所述连杆组件旋转，并将固定设置于所述连杆组件末端的所述扎穴针插入土壤，以使扎穴机构零速、垂直扎穴作业，达到了简化结构和垂直入土的目的，从而实现了扎穴开口宽度最小和零速作业的技术效果，进而解决了现有的机构结构复杂，限制性大，且无法保证机构垂直入土，实现扎穴开口宽度最小，零速作业的技术问题。

附图说明

图1是本发明提供的扎穴机构的整体结构示意图；

图2是本发明提供的扎穴机构的A-A面刨切图；

图3是本发明提供的扎穴机构的B-B面刨切图；

图4是本发明提供的扎穴机构的图解示意图；

图5是本发明提供的扎穴机构的扎穴状态示意图；

图6是本发明提供的扎穴机构的机械原理示意图；

图7是本发明提供的扎穴机构的左视图。

附图标记为：1、轮盘；2、行星曲柄架；3、扎穴摇杆；4、扎穴针；41、第一扎穴针；42、第二扎穴针；43、第三扎穴针；44、第四扎穴针；5、垄面；6、轴承座；7、支撑轴；8、轮盘防滑拨片；9、摇杆连接轴；10、焊接齿轮；11、轴套；12、惰轮；13、驱动齿轮；14、圆锥滚子轴承；15、轴承；16、传动组件；17、连杆组件；18、螺纹；19、台阶；20、轴肩；21、固定凸台。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请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申请。

如图1-7所示，本申请涉及一种扎穴机构。该一种扎穴机构包括：轮盘1；轮盘1是指圆盘状部件，能够实现良好的转动效果，从而实现减小转动阻力的效果。轮盘防滑拨片8，均布于所述轮盘1的外轮廓面；通过均匀设置有轮盘防滑拨片8，能够实现轮盘1匀速向前转动的效果，从而实现带动其他组件动作的效果，进而确保精准的传动效果。同时，轮盘防滑拨片8的形状不限于图片中所示，可以根据土壤的种类和性状，选择不同长度、宽度状。优选的，轮盘防滑拨片8通过焊接固定的方式与轮盘1固定连接，能够实现良好的固定连接效果。轮盘防滑拨片8在工作时，拨片插入垄面5的土壤内，在整个机构随托运车前进时，土壤拨动扎穴机构轮盘1转动，跟随托运车同步前行。

传动组件16，设置于所述轮盘1中心处，且位于所述轮盘1一侧；通过设置有传动组件16，能够实现良好的动力传动效果，从而实现良好的组件运动效果。连杆组件17，与所述传动组件16相连；通过设置有连杆组件17，能够实现良好的动力输出效果，从而确保其他部件正常工作的效果，即确保扎穴针4顺利扎穴的效果。扎穴针4，与所述连杆组件17末端固定连接；能够实现插入土壤的效果，从而实现良好的扎穴效果，进而实现提高扎穴效率的效果。

通过所述轮盘防滑拨片8插入垄面5土壤中以驱动所述轮盘1旋转，所述轮盘1通过所述传动组件16带动所述连杆组件17旋转，并将固定设置于所述连杆组件17末端的所述扎穴针4插入土壤，以使扎穴机构零速、垂直扎穴作业。扎穴机构作业目标对象是垄面5，主要成分为土壤。本发明扎穴机构从动作业，通过支撑轴7推动机构前进，轮盘防滑拨片8深入土壤，从而拨动轮盘1旋转，轮盘1旋转时，通过轮系驱动曲柄行星架转动，曲柄行星架转动时带动扎穴摇杆3转动，同时扎穴摇杆3随轮盘1转动旋转，两个转动拟合实现扎穴机构零速、垂直扎穴作业。扎穴过程不受作业速度限制，不论托运平台前进速度快慢，扎穴机构跟随平台前进从属运动，同时扎穴针4垂直、零速扎穴作业。扎穴机构，从动作业，扎穴作业不受作业速度限制，不论托运平台前进速度快慢，扎穴机构跟随平台前进从属运动，同时在实现扎穴针4垂直、零速扎穴作业的同时，无需外部提供的动力支持无需动力源。

如图4所示，是扎穴机构的主视图，图中V代表机构和托运车的前进速度，箭头所指为其前进方向；n₁为所述曲柄行星架转速，箭头所指方向为当前状态转速方向；n₂为所述扎穴针4转速，箭头所指方向为当前状态转速方向；F为所述轮盘1防滑拨片所受土壤拨动转动驱动力，箭头所指方向为当前状态驱动力方向及转盘的转动方向。

具体地，扎穴机构通过支撑轴7上的定位螺纹18搭载并固定连接于托运平台，所述托运平台可以是拖拉机等动力装备，不限于拖拉机；所述扎穴机构置于垄面5上，轮盘1防滑拨片扎入土壤当中，随着所述托运平台前进，扎穴机构跟随托运平台前进，轮盘防滑拨片8受到土壤的反作用力，拨动轮盘1按照如图4中F的方向转动；所述轮盘1转动，焊合于轮盘1面上的焊合齿轮和摇杆连接轴9伴随轮盘1同时转动，焊合齿轮内配合嵌套着轴套11，确保轮盘1整体绕支撑轴7平稳转动。焊合齿轮转动，惰轮12反向转动，对传动比没有影响，改变末轮驱动齿轮13转动方向，驱动齿轮13与行星曲柄架2定位固定，驱动行星曲柄架2转动，方向同焊合齿轮和轮盘1一致；行星曲柄架2末端与扎穴摇杆3配合连接，带动其绕所述摇杆连接轴9转动。在轮盘1的转动和摇杆连接轴9带动转动两个转动的合成下，实现扎穴针4在扎穴机构从动运动过程中，总是保证与地面垂直，同时通过调整齿轮齿数形状、驱动行星曲柄架2转动半径和其轴心位置、扎穴摇杆3转动半径和其轴心位置及轮盘1直径等半径参数，进行参数拟合确保扎穴针4与扎穴机构转速相等，实现垂直、零速扎穴。

从以上的描述中，可以看出，本申请实现了如下技术效果：

在本申请实施例中，采用轮系和连杆组件17相拟合的方式，通过所述轮盘防滑拨片8插入垄面5土壤中以驱动所述轮盘1旋转，所述轮盘1通过所述传动组件16带动所述连杆组件17旋转，并将固定设置于所述连杆组件17末端的所述扎穴针4插入土壤，以使扎穴机构零速、垂直扎穴作业，达到了简化结构和垂直入土的目的，从而实现了扎穴开口宽度最小和零速作业的技术效果，进而解决了现有的机构结构复杂，限制性大，且无法保证机构垂直入土，实现扎穴开口宽度最小，零速作业的技术问题。

进一步的，所述传动组件16包括：贯穿设置于所述轮盘1中心处的支撑轴7，套设于所述支撑轴7且靠近所述连杆组件17一端的焊接齿轮10，所述焊接齿轮10一端与所述轮盘1中心孔同轴配合，所述焊接齿轮10顶部与惰轮12啮合，所述惰轮12顶部与驱动齿轮13啮合。能够实现良好的动力传输效果，从而实现带动其他组件动作的效果。更进一步的，所述焊接齿轮10通过轴套11与所述支撑轴7相连。能够实现良好的连接效果，从而实现便于传动的效果。优选的，焊接齿轮10内部中空，一端与轮盘1盘面的中心孔同轴配合，并且焊合连接。能够实现良好的固定连接效果。

进一步的，所述焊接齿轮10、所述惰轮12和所述驱动齿轮13的圆心位于同一垂线上。能够实现按照指定位置转动的效果，从而实现提高转动精度的效果。

进一步的，所述支撑轴7远离所述连杆组件17一端分别设置有螺纹18和台阶19，所述支撑轴7中部设置轴肩20，所述轴肩20与固定设置于所述轮盘1中心处的轴承座6相连，所述支撑轴7靠近所述连杆组件17一端设置有圆锥滚子轴承14，所述圆锥滚子轴承14与所述驱动齿轮13相连。通过设置有螺纹18和台阶19，能够实现用于和托运车辆平台定位及固定连接，从而实现良好的连接和固定效果。同时，通过设置有圆锥滚子轴承14与驱动齿轮13配合连接，能够实现良好的连接效果，从而确保稳定的传动效果。

进一步的，所述连杆组件17包括：与所述驱动齿轮13固定连接的行星曲柄架2，所述行星曲柄架2末端设置有扎穴摇杆3，所述扎穴摇杆3与固定设置于所述轮盘1的摇杆连接轴9相连。能够实现将动力经连杆传输至扎穴针4的效果，从而确保后序良好的扎穴效果。更进一步的，所述行星曲柄架2包括但不限于四个曲柄悬臂，所述曲柄悬臂末端通过轴承15与所述扎穴摇杆3顶部相连。曲柄悬臂尾部分别内置一轴承15与轴承座6过盈配合，中心设有定位固定孔，与驱动齿轮13固定连接。能够实现良好的固定连接效果，从而实现带动其他部件动作的效果。优选的，摇杆连接轴9与轮盘1盘面上预留的四个固定配合并焊合连接。能够实现良好的固定连接效果，从而实现限位扎穴摇杆3的效果。

进一步的，所述扎穴摇杆3底部设有螺纹18连接固定的扎穴针4，其中部设有轴承座6并内嵌轴承15与摇杆连接轴9配合，并通过螺栓固定连接。能够实现便于拆装扎穴针4的效果，从而实现便于安装和固定扎穴针4的效果。更进一步的，扎穴针4一端针尖用于扎穴，一端设有螺纹18与所述扎穴摇杆3固定连接，扎穴针4的规格可以根据需求选择不同的长度和不同直径，不限于图中所示。能够实现根据实际情况进行选择的效果，从而实现灵活使用的效果。

进一步的，所述曲柄悬臂圆心形成的圆与所述轮盘防滑拨片8中心形成的圆沿其圆心垂线方向顶部内切。能够确保良好的拟合效果，从而实现精准传动的效果，进而确保精准的扎穴效果。

进一步的，所述轮盘1盘面远离所述连杆组件17一侧设置有固定凸台21。通过在轮盘1盘面一侧设置有固定凸台21，一方面可以增加盘面中心部分的强度，一方面设有固定螺纹18孔可以与轴承座6通过螺栓固定。

如图5所示，为所述扎穴机构扎穴作业的四个状态，即第一扎穴针41、第二扎穴针42、第三扎穴针43和第四扎穴针44；V为前进速度，箭头为前进方向；Ⅰ为第一扎穴针41扎入土壤时的状态；Ⅱ为第一扎穴针41扎入土壤一半时的状态；Ⅲ为第一扎穴针41整体扎入土壤时的状态；Ⅳ为第一扎穴针41离开土壤时的状态；如第Ⅳ步，所述第一扎穴针41离开土壤时，第四扎穴针44开始扎入土壤；如此，四个扎穴针4依次扎穴，扎穴机构滚动前进，完成连续扎穴作业，实现零速、垂直扎穴作业。所述扎穴机构设计4个扎穴针4，不限于四个，可以根据需求，调整扎穴针4数量，实现不同间距扎穴作业。

如图6所示，所述扎穴机构为轮系和连杆组合而成的复合机构，箭头表示转动方向，通过轮系转换实现了转向的调整，同时传递目标传动比和转速。连杆机构实现空间运动的转换，传递转速改变方向，实现零速、垂直扎穴。

本发明还具有如下有益效果：

本发明提供的扎穴机构，通过支撑轴推动机构前进，土壤拨动轮盘旋转，轮盘旋转时，通过轮系驱动曲柄行星架转动，曲柄行星架转动时带动扎穴摇杆转动，同时扎穴摇杆随轮盘转动旋转，俩个转动拟合实现扎穴机构零速、垂直扎穴作业。所述的扎穴机构，无需动力源，机构从动作业，扎穴作业不受作业速度限制，不论托运平台前进速度快慢，扎穴机构跟随平台前进从属运动，同时扎穴针垂直、零速扎穴作业。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.扎穴机构，其特征在于，包括：

轮盘；

轮盘防滑拨片，均布于所述轮盘的外轮廓面；

传动组件，设置于所述轮盘中心处，且位于所述轮盘一侧；

连杆组件，与所述传动组件相连；及

扎穴针，与所述连杆组件末端固定连接；

通过所述轮盘防滑拨片插入垄面土壤中以驱动所述轮盘旋转，所述轮盘通过所述传动组件带动所述连杆组件旋转，并将固定设置于所述连杆组件末端的所述扎穴针插入土壤，以使扎穴机构零速、垂直扎穴作业。

2.根据权利要求1所述的扎穴机构，其特征在于，所述传动组件包括：贯穿设置于所述轮盘中心处的支撑轴，套设于所述支撑轴且靠近所述连杆组件一端的焊接齿轮，所述焊接齿轮一端与所述轮盘中心孔同轴配合，所述焊接齿轮顶部与惰轮啮合，所述惰轮顶部与驱动齿轮啮合。

3.根据权利要求2所述的扎穴机构，其特征在于，所述焊接齿轮通过轴套与所述支撑轴相连。

4.根据权利要求2所述的扎穴机构，其特征在于，所述焊接齿轮、所述惰轮和所述驱动齿轮的圆心位于同一垂线上。

5.根据权利要求2所述的扎穴机构，其特征在于，所述支撑轴远离所述连杆组件一端分别设置有螺纹和台阶，所述支撑轴中部设置轴肩，所述轴肩与固定设置于所述轮盘中心处的轴承座相连，所述支撑轴靠近所述连杆组件一端设置有圆锥滚子轴承，所述圆锥滚子轴承与所述驱动齿轮相连。

6.根据权利要求2所述的扎穴机构，其特征在于，所述连杆组件包括：与所述驱动齿轮固定连接的行星曲柄架，所述行星曲柄架末端设置有扎穴摇杆，所述扎穴摇杆与固定设置于所述轮盘的摇杆连接轴相连。

7.根据权利要求6所述的扎穴机构，其特征在于，所述行星曲柄架包括但不限于四个曲柄悬臂，所述曲柄悬臂末端通过轴承与所述扎穴摇杆顶部相连。

8.根据权利要求7所述的扎穴机构，其特征在于，所述扎穴摇杆底部设有螺纹连接固定的扎穴针，其中部设有轴承座并内嵌轴承与摇杆连接轴配合，并通过螺栓固定连接。

9.根据权利要求8所述的扎穴机构，其特征在于，所述曲柄悬臂圆心形成的圆与所述轮盘防滑拨片中心形成的圆沿其圆心垂线方向顶部内切。

10.根据权利要求1所述的扎穴机构，其特征在于，所述轮盘盘面远离所述连杆组件一侧设置有固定凸台。

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