專利名稱：偏心行星鏈輪分插機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是關(guān)于水稻(包括早稻、晚稻)的栽植機(jī)具，具體地說是一種在機(jī)插水稻秧苗時(shí)能完成取秧、推秧、插秧的偏心行星鏈輪分插機(jī)構(gòu)。
目前，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上出售的機(jī)動(dòng)插秧機(jī)，其栽植機(jī)構(gòu)的形式不外乎兩種一種是曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，另一種是日本高速插秧機(jī)上使用的偏心或橢圓行星齒輪機(jī)構(gòu)。曲柄搖桿式分插機(jī)構(gòu)，工作頻率在200～220次/分鐘時(shí)能進(jìn)行正常工作，隨著插秧頻率的增加，使插秧機(jī)機(jī)架振動(dòng)加劇，從而限制了工作效率的提高。日本由于在該機(jī)構(gòu)上加了配重，并采用高強(qiáng)度輕質(zhì)材料和新工藝，且零部件設(shè)計(jì)更緊湊、精巧，使得日本插秧機(jī)工作性能可靠，插秧質(zhì)量較高，并且插秧頻率不斷提高，近幾年已經(jīng)超過260次/分鐘。但進(jìn)一步提高插次時(shí)機(jī)架振動(dòng)加劇，從而限制了插秧工作效率的提高。同時(shí)栽植機(jī)構(gòu)秧針線速度過高，產(chǎn)生分秧不均，傷秧率增加及栽插不穩(wěn)等缺陷。
從80年代起，日本開始致力于新型分插機(jī)構(gòu)的研究，用以代替曲柄搖桿式分插機(jī)構(gòu)。日本所開發(fā)的偏心齒輪和橢圓齒輪行星式分插機(jī)構(gòu)就是其中的代表，這兩種機(jī)構(gòu)，由于栽植臂以分插機(jī)構(gòu)齒輪箱驅(qū)動(dòng)軸為中心，對(duì)稱安裝，機(jī)構(gòu)動(dòng)平衡性好，工作平穩(wěn)，振動(dòng)小。工作時(shí)，驅(qū)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)一周可插秧兩次，在提高工作效率情況下使秧針線速度減小1/2，因而傷秧率低，分秧精度提高，插秧質(zhì)量好，農(nóng)業(yè)技術(shù)要求得到保證。這兩種行星齒輪式分插機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工工藝要求高，而且該高速插秧機(jī)僅適合水稻秧苗的小苗作業(yè)(早稻插秧)，在栽植雙季稻的我國(guó)南方地區(qū)只能插一季，其使用效率大大降低。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種加工方便、工作可靠、插秧效率高、制造成本低的偏心行星鏈輪分插機(jī)構(gòu)。
本實(shí)用新型的目的是采取如下的方案來實(shí)現(xiàn)的所述的分插機(jī)構(gòu)設(shè)置兩個(gè)對(duì)稱的偏心行星鏈輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，一個(gè)偏心行星鏈輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由六個(gè)偏心鏈輪組成兩個(gè)太陽(yáng)偏心鏈輪、兩個(gè)行星偏心鏈輪和兩個(gè)偏心張緊鏈輪，太陽(yáng)偏心鏈輪與鏈輪箱固結(jié)，通過鏈條連接兩端行星偏心鏈輪，行星偏心鏈輪與栽植臂通過行星輪軸聯(lián)結(jié)為一體；所述的推秧機(jī)構(gòu)包括凸輪、撥叉、推秧?xiàng)U，凸輪通過定位銷定位，并固定在偏心鏈輪箱(行星架)上，撥叉通過撥叉軸支承在栽植臂，撥叉一端鉸結(jié)推秧?xiàng)U，另一端與凸輪接觸，推秧稈上方設(shè)置彈簧；所述的偏心鏈輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上設(shè)置有調(diào)節(jié)鏈條松緊的偏心張緊鏈輪微調(diào)機(jī)構(gòu)，由偏心張緊鏈輪軸、偏心張緊鏈輪軸端蓋和螺釘組成，偏心張緊鏈輪端蓋上開槽形孔，用于調(diào)整因鏈條磨損而引起的松緊度變化；所述的分插機(jī)構(gòu)中太陽(yáng)偏心鏈輪、行星偏心鏈輪及偏心張緊鏈輪直徑相等，齒數(shù)相等。所述的機(jī)構(gòu)由偏心鏈輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)完成取秧、推秧、插秧的工作過程，稱為偏心鏈輪分插機(jī)構(gòu)。偏心鏈輪傳動(dòng)可使栽植臂上的秧針的運(yùn)動(dòng)軌跡，以及秧針取秧和插秧角度達(dá)到工作要求，其鏈條的松緊變化靠偏心張緊鏈輪消除，以確保工作可靠性和不掉鏈條。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，存在如下優(yōu)點(diǎn)通過計(jì)算機(jī)模擬，優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)研制的插秧機(jī)分插機(jī)構(gòu)可用于北方大面積作業(yè)(小苗插秧)和能適應(yīng)我國(guó)南方雙季稻作業(yè)(大、小苗兼用)，彌補(bǔ)了日本高速插秧機(jī)只能插小苗的不足。由于該機(jī)構(gòu)主要工作部件為偏心鏈輪，而栽植機(jī)構(gòu)以偏心鏈輪箱驅(qū)動(dòng)軸為中心對(duì)稱安裝，偏心鏈輪箱轉(zhuǎn)動(dòng)一周插兩次，因此具有日本高速插秧機(jī)同樣的優(yōu)點(diǎn)。采用偏心行星鏈輪傳動(dòng)的分插機(jī)構(gòu)，其制造加工、裝配更為方便，和日本插秧機(jī)相比，大大降低了制造成本。
下面借助圖示的實(shí)施例較詳細(xì)的闡述本實(shí)用新型


圖1是本實(shí)用新型的傳動(dòng)系統(tǒng)圖。
圖2是本實(shí)用新型的偏心行星鏈輪傳動(dòng)示意圖。
圖3是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是圖3的A向的栽植臂結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是本實(shí)用新型的偏心張緊輪微調(diào)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是圖5的B向結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1.行星偏心鏈輪 2.秧針 3.栽植臂 4.行星偏心鏈輪軸 5.偏心張緊鏈輪6.鏈條 7.太陽(yáng)偏心鏈輪 8.太陽(yáng)偏心鏈輪 9.鏈條 10.偏心張緊鏈輪11.秧針 12.栽植臂 13.行星偏心鏈輪軸 14.行星偏心鏈輪 15.偏心鏈輪箱16.分插機(jī)構(gòu)鏈輪軸 17.鏈輪 18.鏈條 19.插秧機(jī)傳動(dòng)軸 20.鏈輪 21.鏈輪箱22.定位銷 23.行星鏈輪箱端蓋 24.傳動(dòng)銷 25.凸輪 26.螺釘 27.推秧?xiàng)U28.撥叉軸 29.撥叉 30.彈簧 31.緩沖墊圈 32.偏心張緊鏈輪軸33.偏心張緊輪軸端蓋 34.螺釘 35.偏心張緊輪軸端蓋 36.槽形孔37.螺釘 38.螺釘在
圖1、圖2和圖3中，分插機(jī)構(gòu)動(dòng)力由插秧機(jī)傳動(dòng)軸19通過鏈輪20、鏈條18和鏈輪17傳動(dòng)傳至分插機(jī)構(gòu)鏈輪軸16，在分插機(jī)構(gòu)鏈輪軸16兩側(cè)對(duì)稱安裝兩個(gè)鏈輪箱15，每個(gè)鏈輪箱內(nèi)裝有一個(gè)分插機(jī)構(gòu)，其組成為太陽(yáng)偏心鏈輪7、8與鏈輪箱21固結(jié)，分別通過鏈條6、9連接兩端行星偏心鏈輪1、14，并分別裝有偏心張緊鏈輪5、10，偏心張緊鏈輪5、10是為了保證該偏心鏈輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，使鏈條6、9在張緊狀態(tài)下是等長(zhǎng)的(實(shí)際上不等長(zhǎng)，但優(yōu)化后能保證其誤差很小，且在取秧時(shí)鏈條是張緊的)，不會(huì)在傳動(dòng)過程中使鏈條6、9處于很松或很緊狀態(tài)，影響傳動(dòng)和分插機(jī)構(gòu)正常作業(yè)。行星偏心鏈輪1、14通過行星偏心鏈輪軸4、13與栽植臂3、12連接在一起，而凸輪25與偏心鏈輪箱15(行星架)固定連接，當(dāng)行星架15轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，行星偏心鏈輪1、14在鏈條6、9作用下，相對(duì)行星架15作不等速轉(zhuǎn)動(dòng)，相對(duì)太陽(yáng)偏心鏈輪7、8和鏈輪箱21作順或逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)栽植臂3、12作順、逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，與行星架15轉(zhuǎn)動(dòng)合成后，形成所需要的秧針2、11工作軌跡以及取秧、插秧角度。
行星偏心鏈輪軸4、13的運(yùn)動(dòng)形成由插秧機(jī)傳動(dòng)軸19——輪20——鏈條18——鏈輪17——分插機(jī)構(gòu)鏈輪軸16——偏心鏈輪箱端蓋23——行星架15(偏心鏈輪箱)——行星偏心鏈輪軸4、13，以及鏈條6、9作用——行星偏心鏈輪軸4、13——栽植臂3、12——秧針2、11。由于太陽(yáng)偏心鏈輪7、8和行星偏心鏈輪1、14是偏心的，其轉(zhuǎn)動(dòng)相對(duì)角速度由太陽(yáng)偏心鏈輪7、8和行星偏心鏈輪1、14兩輪心的初始相位角決定，因此在轉(zhuǎn)動(dòng)中，行星偏心鏈輪1、14相對(duì)太陽(yáng)偏心鏈輪7、8(鏈輪箱21)轉(zhuǎn)動(dòng)，它們之間存在轉(zhuǎn)角差，通過計(jì)算機(jī)模擬并進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，得到機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)參數(shù)，秧爪取秧、插秧角度滿足要求，同時(shí)使秧針軌跡滿足南方雙季稻插秧作業(yè)大、小苗兼用的需要。同樣方法，也可設(shè)計(jì)出用于北方大面積水稻插秧(插小苗)的分插機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)。
在完整的插秧過程中，包括取秧、推秧、插秧三個(gè)過程，在滿足取秧、插秧軌跡的情況下，尚需一個(gè)推秧裝置，該機(jī)構(gòu)的目的是為了模擬手工插秧時(shí)“捺”的動(dòng)作，避免出現(xiàn)漂秧等現(xiàn)象。因此在該機(jī)構(gòu)中還裝有推秧裝置(圖4)，即到推秧點(diǎn)時(shí)，推秧?xiàng)U能將秧苗從秧針11推離。為滿足推秧的需要，推秧機(jī)構(gòu)由凸輪25、撥叉29、彈簧30、緩沖墊圈31組成。凸輪25通過定位銷定位(保證凸輪按設(shè)計(jì)位置安裝)，由螺釘26固定在行星架15(偏心鏈輪箱)上，撥叉29通過撥叉銷軸28支承在栽植臂12上，一端鉸結(jié)推秧?xiàng)U27，使推秧?xiàng)U27可被撥叉29帶動(dòng)上下運(yùn)動(dòng)，撥叉29另一端與凸輪25接觸。當(dāng)分插機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)，撥叉29相對(duì)凸輪25作逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)，這樣撥叉29的一端沿凸輪25運(yùn)動(dòng)時(shí)被抬起，推秧?xiàng)U27從秧針11上收回，秧針11取秧，在推秧?xiàng)U27上的彈簧30壓縮后蓄能，撥叉29運(yùn)動(dòng)至凸輪25曲線缺口時(shí)，正好是軌跡要求推秧的角度，這時(shí)撥叉29脫離凸輪25，推秧?xiàng)U27在彈簧30彈力的作用下，快速將推秧?xiàng)U27推下，使秧苗離開秧針11，推入土中。緩沖墊圈31材料為橡膠，使推秧?xiàng)U27在推秧過程中與緩沖墊圈31接觸，避免產(chǎn)生較大的振動(dòng)。在此機(jī)構(gòu)中，行星架15(偏心鏈輪箱)轉(zhuǎn)一圈，由每個(gè)推秧機(jī)構(gòu)完成一次推秧，因此，在行星架15轉(zhuǎn)一圈時(shí)，撥叉29相對(duì)于凸輪25的運(yùn)動(dòng)必須為一轉(zhuǎn)。因?yàn)橥馆?5固定在行星架15(偏心鏈輪箱)上，而行星偏心鏈輪1、14與太陽(yáng)偏心鏈輪7、8齒數(shù)相等，與標(biāo)準(zhǔn)鏈輪的區(qū)別只是回轉(zhuǎn)軸線是偏心的，因此在行星架回轉(zhuǎn)一周過程時(shí)，盡管行星偏心鏈輪1、14相對(duì)行星架15轉(zhuǎn)速是變化的，由于太陽(yáng)偏心鏈輪7、8和行星偏心鏈輪1、14齒數(shù)相等，行星偏心鏈輪1、14仍然轉(zhuǎn)動(dòng)一周，相對(duì)凸輪也轉(zhuǎn)動(dòng)一周，保證了推秧機(jī)構(gòu)完成一個(gè)工作周期。
偏心鏈輪箱15中的鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)會(huì)因鏈條的磨損而引起鏈條的松緊度變化，在本實(shí)用新型機(jī)構(gòu)中，偏心張緊鏈輪軸32設(shè)計(jì)成可微調(diào)(圖5)。在該可調(diào)機(jī)構(gòu)中，偏心張緊鏈輪軸32支承在偏心張緊鏈輪端蓋33、35上，偏心張緊鏈輪端蓋33、35通過螺釘34安裝在偏心鏈輪箱體15上，而偏心鏈輪端蓋33、35開有槽形孔36，使安裝在偏心鏈輪箱體15上的偏心鏈輪軸32可微調(diào)，該結(jié)構(gòu)可調(diào)整鏈條的松緊度變化。
該水稻插秧機(jī)分插機(jī)構(gòu)動(dòng)力由插秧機(jī)傳動(dòng)軸19通過鏈18傳動(dòng)傳遞，在插秧機(jī)整體配置上共有八個(gè)分插機(jī)構(gòu)，其中每?jī)蓚€(gè)為一組，共為四組分插機(jī)構(gòu)，分別由插秧機(jī)傳動(dòng)軸20上的四個(gè)鏈輪20經(jīng)鏈條18傳至分插機(jī)構(gòu)鏈輪軸16，同時(shí)驅(qū)動(dòng)安裝在同一鏈輪軸上的一組分插機(jī)構(gòu)(兩個(gè)分插機(jī)構(gòu)，參見
圖1)。每組分插機(jī)構(gòu)有對(duì)稱設(shè)置的兩個(gè)偏心行星鏈輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，每個(gè)偏心行星鏈輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)控制對(duì)稱布置的兩個(gè)栽植臂3、12(秧針2、11)的運(yùn)動(dòng)，這樣可以使該機(jī)構(gòu)在行星架15(偏心鏈輪箱)回轉(zhuǎn)一周時(shí)完成插秧兩次，且能保持良好的動(dòng)力學(xué)性能，避免產(chǎn)生較大的振動(dòng)。在鏈輪軸兩端安裝有兩個(gè)螺釘37、38，其目的是為了保證分插機(jī)構(gòu)鏈輪軸16的軸向固定，避免分插機(jī)構(gòu)鏈輪軸在工作時(shí)的左右竄動(dòng)，及卡死、行距不穩(wěn)定等現(xiàn)象。
在本發(fā)明機(jī)構(gòu)的工作環(huán)境是農(nóng)用水田，因此在箱體及可能進(jìn)水、漏油處均設(shè)計(jì)安裝有密封圈及防漏紙墊，保證機(jī)構(gòu)在工作時(shí)能防水、防漏油，使其能在最佳工作狀態(tài)并延長(zhǎng)使用壽命。
權(quán)利要求1.偏心行星鏈輪分插機(jī)構(gòu)，包括鏈輪箱、偏心鏈輪箱、偏心行星鏈輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，分插機(jī)構(gòu)鏈輪軸、栽植臂及設(shè)置于栽植臂上的秧針，推秧機(jī)構(gòu)，偏心鏈輪箱設(shè)置于分插裝置鏈輪軸上，其特征是所述分插機(jī)構(gòu)設(shè)置兩個(gè)對(duì)稱的偏心行星鏈輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，一個(gè)偏心行星鏈輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由六個(gè)偏心鏈輪組成兩個(gè)太陽(yáng)偏心鏈輪、兩個(gè)行星偏心鏈輪和兩個(gè)偏心張緊鏈輪，太陽(yáng)偏心鏈輪與鏈輪箱固結(jié)，通過鏈條連接兩端行星偏心鏈輪，行星偏心鏈輪與栽植臂通過行星偏心輪軸聯(lián)結(jié)為一體；所述的推秧機(jī)構(gòu)包括凸輪、撥叉、推秧?xiàng)U，凸輪通過定位銷定位，并固定在偏心鏈輪箱上，撥叉通過撥叉軸支承在栽植臂，撥叉一端鉸結(jié)推秧?xiàng)U，另一端與凸輪接觸，推秧稈上方設(shè)置彈簧。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏心行星鏈輪分插機(jī)構(gòu)，其特征是所述的偏心行星鏈輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上設(shè)置有調(diào)節(jié)鏈條松緊的偏心張緊鏈輪微調(diào)機(jī)構(gòu)，由偏心張緊鏈輪軸、偏心張緊鏈輪軸端蓋和螺釘組成，偏心張緊鏈輪端蓋上開槽形孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏心行星鏈輪分插機(jī)構(gòu)，其特征是太陽(yáng)偏心鏈輪、行星偏心鏈輪、及偏心張緊鏈輪直徑相等，齒數(shù)相等。
專利摘要一種新型的用于北方大面積作業(yè)(小苗插秧)和能適應(yīng)我國(guó)南方雙季稻作業(yè)(大、小苗兼用)需要的水稻插秧機(jī)偏心行星鏈輪分插機(jī)構(gòu),完成栽植臂的取秧、推秧、插秧工作軌跡和秧針的角位移。該分插機(jī)構(gòu)由兩組偏心鏈輪組成偏心鏈輪行星輪系,每組偏心鏈輪由一個(gè)太陽(yáng)偏心鏈輪、一個(gè)行星偏心鏈輪和一個(gè)偏心張緊鏈輪組成,其中偏心張緊鏈輪使鏈條在運(yùn)動(dòng)過程中保持松緊一致,偏心鏈輪的不等速傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)栽植臂運(yùn)動(dòng)所需的運(yùn)動(dòng)軌跡。用該分插機(jī)構(gòu)插秧能提高插秧質(zhì)量,并實(shí)現(xiàn)高插次(350～400次/分)和低傷秧率。該機(jī)構(gòu)制造簡(jiǎn)單,裝配方便,可降低高速插秧機(jī)制造成本。
文檔編號(hào)A01C11/02GK2359866SQ9824549
公開日2000年1月26日 申請(qǐng)日期1998年10月21日 優(yōu)先權(quán)日1998年10月21日
發(fā)明者趙勻, 蔣煥煜 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)