專利名稱：一種水稻插秧機(jī)的電動(dòng)仿形機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及水稻插秧機(jī)研究領(lǐng)域，特別涉及一種水稻插秧機(jī)的電動(dòng)仿形機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
水稻是我國(guó)種植面積最大、單產(chǎn)最高、總產(chǎn)最多的糧食作物，其產(chǎn)量在世界排行第一，我國(guó)有60%的人口以大米為主食，水稻在我國(guó)的糧食生產(chǎn)中有著舉足輕 重的地位，因此水稻生產(chǎn)機(jī)械化具有重大意義。目前，一般水稻插秧機(jī)械大多采用單一的汽油機(jī)或柴油機(jī)為動(dòng)力源，通過(guò)變速機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將動(dòng)力傳遞到執(zhí)行機(jī)構(gòu)上，而水稻插秧機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)較多，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)復(fù)雜，變速、傳動(dòng)問(wèn)題一直是農(nóng)機(jī)設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域中難點(diǎn)之一，特別是中小功率燃油發(fā)動(dòng)機(jī)效率低，機(jī)械變速、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)不易簡(jiǎn)化，使整個(gè)系統(tǒng)不利于低碳節(jié)能和降低成本。仿形機(jī)構(gòu)是輪式自動(dòng)水稻插秧機(jī)的重要工作部分，該機(jī)構(gòu)用于保證插秧機(jī)的適用范圍和插秧質(zhì)量。目前輪式自動(dòng)水稻插秧機(jī)仿形機(jī)構(gòu)一般是由汽油機(jī)或柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)一套液壓機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，生產(chǎn)和維護(hù)成本較高。另外由于動(dòng)力系統(tǒng)單一，該仿形機(jī)構(gòu)只能使左右水輪同步動(dòng)作。秧盤一般沒(méi)有獨(dú)立懸掛裝置，在遇到左右水輪泥腳深度不等的情況下，會(huì)發(fā)生秧盤傾斜的問(wèn)題。公開(kāi)號(hào)為CN201577297的中國(guó)實(shí)用新型專利公開(kāi)了一種插秧機(jī)插秧深度調(diào)整裝置，該裝置包括固定于插秧傳動(dòng)裝置上的上支撐座，固定于插秧機(jī)船板上的下支撐座，插秧傳動(dòng)裝置鉸接于插秧機(jī)船板上，插秧傳動(dòng)裝置的動(dòng)力輸出端安裝有栽植臂，鉸接于上支撐座和下支撐座之間的動(dòng)力提升裝置。所述動(dòng)力提升裝置為液壓缸。此專利存在以下不足
(I)所述裝置采用液壓缸作為動(dòng)力提供裝置，不利于節(jié)能環(huán)保；(2)在專利中并沒(méi)有給出如何根據(jù)不同水田軟泥的深淺情況對(duì)液壓缸進(jìn)行調(diào)整，通過(guò)人工肉眼觀察實(shí)現(xiàn)的話，則其智能化程度較低；(3)該裝置不屬于輪式插秧機(jī)仿形機(jī)構(gòu)。因此，需要提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、節(jié)能環(huán)保、可使插秧機(jī)左右水輪能在不同泥腳深的環(huán)境下工作的水稻插秧機(jī)的仿形機(jī)構(gòu)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種水稻插秧機(jī)的電動(dòng)仿形機(jī)構(gòu)，其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，且可使插秧機(jī)左右水輪能在不同泥腳深的環(huán)境下工作。本實(shí)用新型的目的通過(guò)以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種水稻插秧機(jī)的電動(dòng)仿形機(jī)構(gòu)，包括電機(jī)、絲桿、傳動(dòng)臂、水輪支撐臂、水輪、側(cè)船板、位移感應(yīng)裝置，所述電機(jī)固定在插秧機(jī)機(jī)架上，絲桿一端與電機(jī)相連，另一端與傳動(dòng)臂相連；在插秧機(jī)機(jī)架上設(shè)有固定座，傳動(dòng)臂和水輪支撐臂一端均固定在該固定座上，水輪支撐臂另一端與水輪鉸接；在插秧機(jī)機(jī)架上設(shè)置有側(cè)船板，在側(cè)船板前端設(shè)置有用于檢測(cè)當(dāng)前側(cè)船板上下位移的位移感應(yīng)裝置，該裝置與電機(jī)相連。所述插秧機(jī)中的仿形機(jī)構(gòu)均由電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)。例如，插秧機(jī)中如有左右兩個(gè)仿形機(jī)構(gòu)，則這兩個(gè)仿形機(jī)構(gòu)由兩個(gè)電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)，獨(dú)立工作，從而可以各自調(diào)節(jié)高度，可以在水田高低不平的情況下保持插秧機(jī)車架與泥面平行。具體的，所述電機(jī)為直流電機(jī)，電機(jī)通過(guò)正反轉(zhuǎn)來(lái)控制絲桿的前進(jìn)和后退。電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)，絲桿向前運(yùn)動(dòng)，通過(guò)傳動(dòng)臂、水輪支撐臂將水輪拉起；電機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)，絲桿向后運(yùn)動(dòng)，通過(guò)傳動(dòng)臂、水輪支撐臂將水輪降低。更進(jìn)一步的，所述電機(jī)與插秧機(jī)載蓄電池相連，由插秧機(jī)載蓄電池提供電能。所述絲桿上設(shè)置有定位仿形機(jī)構(gòu)最大行程的限位裝置，具體是指定位絲桿前進(jìn)和后退距離的裝置。具體的，所述位移感應(yīng)裝置為位移傳感器或行程開(kāi)關(guān)。作為優(yōu)選方案，所述位移感應(yīng)裝置設(shè)置閾值，用于判斷位移感應(yīng)裝置采樣數(shù)據(jù)是否在設(shè)定的延滯帶寬區(qū)間內(nèi)，若是，則電機(jī)不動(dòng)作，若否，則電機(jī)根據(jù)位移信號(hào)進(jìn)行動(dòng)作。更進(jìn)一步的，所示位移感應(yīng)裝置和側(cè)船板之間還包括用于將側(cè)船板與插秧機(jī)機(jī)架相對(duì)距離轉(zhuǎn)換成位移感應(yīng)裝置測(cè)量范圍內(nèi)的線位移的位移傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。更進(jìn)一步的，所述位移傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為四連桿機(jī)構(gòu)。作為優(yōu)選，所述仿形機(jī)構(gòu)還具有自鎖功能，位移感應(yīng)裝置在一定時(shí)間內(nèi)都沒(méi)有控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，則說(shuō)明插秧機(jī)目前是在較平整的地面上行駛，此時(shí)控制電機(jī)停機(jī)。對(duì)于200W直流電機(jī)，在處于停機(jī)自鎖狀態(tài)時(shí)，自鎖力為2000N，大于水輪支撐力矩，節(jié)能省電。所述仿形機(jī)構(gòu)中還包括手動(dòng)控制按鍵，設(shè)置在插秧機(jī)手柄上，與電機(jī)相連，用于手動(dòng)調(diào)節(jié)插秧機(jī)車架高度和斜度。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果I、本實(shí)用新型電動(dòng)機(jī)具有良好的調(diào)速和靈活的功率控制能力，可使系統(tǒng)保持在聞效狀態(tài)。采用多電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)水稻插秧機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，可以將電能方便的傳遞到動(dòng)力輸出終端，大大簡(jiǎn)化了變速與傳動(dòng)機(jī)械結(jié)構(gòu)，使插秧機(jī)生產(chǎn)和維護(hù)成本降低，工作更為可靠，且節(jié)能環(huán)保。2、本實(shí)用新型采用2臺(tái)電機(jī)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)左右水輪的仿形機(jī)構(gòu)，解決以上問(wèn)題。由于電動(dòng)力水稻插秧機(jī)采用分布式動(dòng)力系統(tǒng)，以電機(jī)驅(qū)動(dòng)代替原有液壓系統(tǒng)，不僅簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、減輕重量，還使控制更為靈活。3、電動(dòng)力水稻插秩機(jī)具有良好的調(diào)速和靈活的功率控制能力，可使系統(tǒng)保持在聞效狀態(tài)，特別是分散式多電機(jī)控制的實(shí)現(xiàn)，代替了機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，進(jìn)一步簡(jiǎn)化了農(nóng)機(jī)結(jié)構(gòu)、減小了農(nóng)機(jī)的重量和體積。本實(shí)用新型可使插秧機(jī)左右水輪在不同泥腳深的環(huán)境下工作。4、本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的電動(dòng)仿形機(jī)構(gòu)利用電動(dòng)插秧機(jī)的蓄電池電源做動(dòng)力，采用2臺(tái)獨(dú)立的電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)左右水輪的仿形機(jī)構(gòu)，并根據(jù)兩側(cè)船板的位移傳感器實(shí)時(shí)調(diào)整左右水輪的相對(duì)高度，使秧盤與水田泥面保持水平，保證插秧深度質(zhì)量。5、本實(shí)用新型在比較平整的水田中，當(dāng)仿形機(jī)構(gòu)不觸發(fā)情況下，仿形機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)電機(jī)處于停機(jī)自鎖狀態(tài)，節(jié)約能耗。

[0024]圖I是本實(shí)用新型裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。其中1_電機(jī)；2_位移傳感器；3_位移傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；4_側(cè)船板；5_水輪支撐臂；6-水輪;7-絲桿；8-傳動(dòng)臂。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。實(shí)施例I如圖I所示，一種水稻插秧機(jī)的電動(dòng)仿形機(jī)構(gòu)，包括電機(jī)I、絲桿7、傳動(dòng)臂8、水輪支撐臂5、水輪6、側(cè)船板4、位移感應(yīng)裝置，所述電機(jī)I固定在插秧機(jī)機(jī)架上，絲桿7 —端與
電機(jī)I相連，另一端與傳動(dòng)臂8相連；在插秧機(jī)機(jī)架上設(shè)有固定座,傳動(dòng)臂8和水輪支撐臂5 一端均固定在該固定座上，水輪支撐臂5另一端與水輪6鉸接；在插秧機(jī)機(jī)架上設(shè)置有側(cè)船板4，在側(cè)船板4前端設(shè)置有用于檢測(cè)當(dāng)前側(cè)船板上下位移的位移感應(yīng)裝置，該裝置與電機(jī)I相連。本實(shí)施例中，位移感應(yīng)裝置具體為位移傳感器2和位移傳動(dòng)機(jī)構(gòu)3，位移傳感器2設(shè)置在位移傳動(dòng)機(jī)構(gòu)3的頂端。所述位移傳動(dòng)機(jī)構(gòu)3為四連桿機(jī)構(gòu)，用于將側(cè)船板4與插秧機(jī)機(jī)架相對(duì)距離轉(zhuǎn)換成位移傳感器測(cè)量范圍內(nèi)的線位移。本實(shí)施例中，插秧機(jī)有左右兩個(gè)仿形機(jī)構(gòu)，則這兩個(gè)仿形機(jī)構(gòu)由兩個(gè)電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)，獨(dú)立工作，從而可以各自調(diào)節(jié)高度，可以在水田高低不平的情況下保持插秧機(jī)車架與泥面平行。所述電機(jī)I為200W直流電機(jī)，所述電機(jī)I與插秧機(jī)載蓄電池相連，由插秧機(jī)載蓄電池提供電能。電機(jī)通過(guò)正反轉(zhuǎn)來(lái)控制絲桿的前進(jìn)和后退。電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)，絲桿7向前運(yùn)動(dòng)，通過(guò)傳動(dòng)臂8、水輪支撐臂5將水輪6拉起；電機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)，絲桿7向后運(yùn)動(dòng)，通過(guò)傳動(dòng)臂8、水輪支撐臂5將水輪降低。所述絲桿7長(zhǎng)度為O. Sm,與仿形機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)電機(jī)相對(duì)速度為O. 15m/s,直線拉力1000N，絲桿7兩端設(shè)置有定位仿形機(jī)構(gòu)最大行程的限位裝置，具體是指定位絲桿前進(jìn)和后退距離的裝置。所述位移傳感器2中設(shè)置有一閾值，用于判斷位移傳感器采樣數(shù)據(jù)是否在設(shè)定的延滯帶寬區(qū)間內(nèi)，若是，則電機(jī)不動(dòng)作，若否，則電機(jī)根據(jù)位移信號(hào)進(jìn)行動(dòng)作。本實(shí)施例中采用±4cm延滯帶寬，即位移傳感器采樣數(shù)據(jù)大于4cm時(shí)仿形機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)電機(jī)正轉(zhuǎn),絲桿7推動(dòng)傳動(dòng)臂8、傳動(dòng)臂8帶動(dòng)水輪支撐臂5順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，水輪6與插秧機(jī)車架相對(duì)高度增加；位移傳感器采樣數(shù)據(jù)小于負(fù)4cm時(shí)仿形機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)電機(jī)反轉(zhuǎn)，絲桿7推動(dòng)傳動(dòng)臂8、傳動(dòng)臂8帶動(dòng)水輪支撐臂5逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，水輪6與插秧機(jī)車架相對(duì)高度減小。在位移傳感器采樣數(shù)據(jù)在±4cm之間，仿形機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)電機(jī)不動(dòng)作，插秧機(jī)靠?jī)蓚?cè)船板浮力自調(diào)整與泥面高度。所述仿形機(jī)構(gòu)還具有自鎖功能，位移傳感器在一定時(shí)間內(nèi)都沒(méi)有控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，則說(shuō)明插秧機(jī)目前是在較平整的地面上行駛，此時(shí)控制電機(jī)停機(jī)。對(duì)于200W直流電機(jī)，在處于停機(jī)自鎖狀態(tài)時(shí)，自鎖力為2000N，大于水輪支撐力矩，節(jié)能省電。所述仿形機(jī)構(gòu)中還包括手動(dòng)控制按鍵，設(shè)置在插秧機(jī)手柄上，與電機(jī)相連，用于手動(dòng)調(diào)節(jié)插秧機(jī)車架高度和斜度。在操作中，側(cè)船板4采用后端軸承固定在插秧機(jī)機(jī)架上，前端通過(guò)位移傳動(dòng)機(jī)構(gòu)3連接位移傳感器2，當(dāng)側(cè)船板4所對(duì)應(yīng)的水輪6泥腳深度發(fā)生變換時(shí)，側(cè)船板沿后端軸承轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，前端位移傳感器2會(huì)采集到I個(gè)正(負(fù))位移量。經(jīng)過(guò)修正后，同側(cè)的仿形機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)電機(jī)會(huì)做出相應(yīng)轉(zhuǎn)數(shù)的調(diào)整，以調(diào)整該側(cè)水輪6的相對(duì)高度。另一側(cè)仿形機(jī)構(gòu)同理。實(shí)施例2本實(shí)施例除下述特征外其他結(jié)構(gòu)同實(shí)施例I :所述插秧機(jī)有左右兩個(gè)仿形機(jī)構(gòu)，這兩個(gè)仿形機(jī)構(gòu)由一個(gè)電機(jī)共同驅(qū)動(dòng)，采用這種方式雖不能根據(jù)左右腳深不同進(jìn)行調(diào)整，但是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能夠降低機(jī)器成本，且降低能耗。所述位移感應(yīng)裝置為行程開(kāi)關(guān)，行程開(kāi)關(guān)設(shè)置在位移傳動(dòng)機(jī)構(gòu)3上端，當(dāng)側(cè)船板4的位移超過(guò)形成開(kāi)關(guān)設(shè)定的值，則觸發(fā)電機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的操作。上述實(shí)施例為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不受上述 實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種水稻插秧機(jī)的電動(dòng)仿形機(jī)構(gòu)，其特征在于，包括電機(jī)、絲桿、傳動(dòng)臂、水輪支撐臂、水輪、側(cè)船板、位移感應(yīng)裝置，所述電機(jī)固定在插秧機(jī)機(jī)架上，絲桿一端與電機(jī)相連，另一端與傳動(dòng)臂相連；在插秧機(jī)機(jī)架上設(shè)有固定座，傳動(dòng)臂和水輪支撐臂一端均固定在該固定座上，水輪支撐臂另一端與水輪鉸接；在插秧機(jī)機(jī)架上設(shè)置有側(cè)船板，在側(cè)船板前端設(shè)置有用于檢測(cè)當(dāng)前側(cè)船板上下位移的位移感應(yīng)裝置，該裝置與電機(jī)相連；所述插秧機(jī)包括左右兩套仿形機(jī)構(gòu)，每套仿形機(jī)構(gòu)均由電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水稻插秧機(jī)的電動(dòng)仿形機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述電機(jī)為直流電機(jī)，電機(jī)通過(guò)正反轉(zhuǎn)來(lái)控制絲桿的前進(jìn)和后退。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水稻插秧機(jī)的電動(dòng)仿形機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述電機(jī)與插秧機(jī)載蓄電池相連，由插秧機(jī)載蓄電池提供電能。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水稻插秧機(jī)的電動(dòng)仿形機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述絲桿上設(shè)置有定位仿形機(jī)構(gòu)最大行程的限位裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水稻插秧機(jī)的電動(dòng)仿形機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述位移感應(yīng)裝置為位移傳感器或行程開(kāi)關(guān)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的水稻插秧機(jī)的電動(dòng)仿形機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述位移感應(yīng)裝置設(shè)置閾值，用于判斷位移感應(yīng)裝置采樣數(shù)據(jù)是否在設(shè)定的延滯帶寬區(qū)間內(nèi)，若是，則電機(jī)不動(dòng)作，若否，則電機(jī)根據(jù)位移信號(hào)進(jìn)行動(dòng)作。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的水稻插秧機(jī)的電動(dòng)仿形機(jī)構(gòu)，其特征在于，所示位移感應(yīng)裝置和側(cè)船板之間還包括用于將側(cè)船板與插秧機(jī)機(jī)架相對(duì)距離轉(zhuǎn)換成位移感應(yīng)裝置測(cè)量范圍內(nèi)的線位移的位移傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的水稻插秧機(jī)的電動(dòng)仿形機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述位移傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為四連桿機(jī)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的水稻插秧機(jī)的電動(dòng)仿形機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述仿形機(jī)構(gòu)中還包括手動(dòng)控制按鍵，設(shè)置在插秧機(jī)手柄上，與電機(jī)相連。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種水稻插秧機(jī)的電動(dòng)仿形機(jī)構(gòu)，屬于水稻插秧機(jī)裝置研究領(lǐng)域。針對(duì)現(xiàn)有雙輪4行自動(dòng)水稻插秧機(jī)的液壓仿形機(jī)構(gòu)存在的機(jī)構(gòu)復(fù)雜、效率較低和不能適應(yīng)泥腳深較為復(fù)雜的水田環(huán)境等問(wèn)題，本實(shí)用新型基于電動(dòng)力水稻插秧機(jī)，采用2個(gè)電機(jī)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)左右2個(gè)仿形機(jī)構(gòu)，可以使插秧機(jī)在硬底不平的水田中保持插秧機(jī)構(gòu)與泥面平行，保證了插秧質(zhì)量。仿形驅(qū)動(dòng)電機(jī)具有停機(jī)自鎖功能，在沒(méi)有觸發(fā)情況下節(jié)電待機(jī)，并設(shè)有手動(dòng)調(diào)節(jié)功能。同時(shí)較大程度上簡(jiǎn)化了機(jī)械液壓式仿形系統(tǒng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，減小了插秧機(jī)的體積和減輕了重量。
文檔編號(hào)A01C11/02GK202455804SQ201120573528
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者廖懿華, 張鐵民, 梁莉, 溫利利, 閆國(guó)琦 申請(qǐng)人:華南農(nóng)業(yè)大學(xué)