本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域，尤其涉及一種水稻毯狀苗拋秧機(jī)切塊裝置及其切塊方法。

背景技術(shù)：

1、水稻機(jī)械化移栽主要有機(jī)插秧和機(jī)拋秧兩種方式。機(jī)插秧采用的秧苗為毯狀苗，具有技術(shù)成熟、高效、投入少優(yōu)點(diǎn)，但是毯狀苗機(jī)插又有很多的局限性，限制了水稻產(chǎn)量潛力的充分發(fā)揮：毯狀苗機(jī)插時(shí)秧爪采秧撕斷毯狀根系，對(duì)秧苗根系造成嚴(yán)重?fù)p傷，栽插后有5～7?d緩苗期；秧爪采秧時(shí)撕拽秧毯，包裹根系基質(zhì)被拽散造成根系裸露，栽插時(shí)秧塊土缽不完整且不規(guī)則，不能完整保留根部生長(zhǎng)基質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)成分，不利于插后緩苗；栽插深度大，一般在2～4cm，影響秧苗緩苗返青及早發(fā)快生，高節(jié)位分蘗多，降低成穗率。水稻機(jī)拋秧是一項(xiàng)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培農(nóng)藝技術(shù)，采用秧苗為缽體苗，與毯狀苗機(jī)插秧相比，秧苗為獨(dú)立缽，移栽無(wú)植傷，秧塊土缽?fù)暾?，拋秧深度淺，具有返青快、低節(jié)位有效分蘗多、不延長(zhǎng)水稻生育期、增產(chǎn)效果顯著等特點(diǎn)。但是缽體苗育秧技術(shù)要求高，特別是秧盤(pán)價(jià)格較貴，導(dǎo)致育苗成本高，勞動(dòng)力需求多；拋秧機(jī)主要靠引進(jìn)日本的技術(shù)，價(jià)格昂貴，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，以上都大大增加了機(jī)拋秧的生產(chǎn)成本，造成整體效益低下。

2、采用水稻毯狀苗進(jìn)行拋秧是解決水稻毯狀苗機(jī)插秧和缽體苗機(jī)拋秧存在問(wèn)題的有效途徑，結(jié)合了毯狀苗育秧技術(shù)成熟、高效、投入少的優(yōu)點(diǎn)和缽體苗拋栽土缽?fù)暾?、淺植、根系無(wú)損傷等優(yōu)質(zhì)農(nóng)藝技術(shù)優(yōu)勢(shì)。毯狀苗機(jī)拋秧前首先要將秧毯分割成一個(gè)個(gè)單獨(dú)完整的秧塊，因此切塊裝置是水稻毯狀苗拋秧機(jī)的核心工作部件，它決定了機(jī)拋秧的質(zhì)量。目前毯狀苗拋秧機(jī)的切塊需要多級(jí)機(jī)構(gòu)切割，不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且切割阻力大且效率低，切割精度無(wú)法保證，造成秧塊土缽?fù)暾圆缓?，根系損傷大，以上問(wèn)題都降低了拋秧質(zhì)量，不利于發(fā)揮水稻毯狀苗機(jī)拋秧增產(chǎn)增效的潛力。

3、例如申請(qǐng)?zhí)枮?02311235714.6的發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)岢隽恕耙环N水稻缽體毯狀苗切塊拋秧裝置”，包含推苗機(jī)構(gòu)、切條機(jī)構(gòu)、切塊機(jī)構(gòu)、落苗機(jī)構(gòu)等機(jī)構(gòu)，沿輸送方向依次設(shè)有切條工位、切塊工位和落苗工位，切條機(jī)構(gòu)設(shè)置在切條工位并用于將水稻缽體毯狀苗切割成秧?xiàng)l，切塊機(jī)構(gòu)設(shè)置在切塊工位用于將秧?xiàng)l切割成塊狀秧苗，塊狀秧苗在落苗機(jī)構(gòu)完成拋秧。此裝置的切條機(jī)構(gòu)采用的是圓盤(pán)刀的形式，一是此方式切割阻力大，二是圓盤(pán)刀面時(shí)刻與秧?xiàng)l側(cè)面接觸，秧毯一般含水率較高，刀面和秧?xiàng)l側(cè)面產(chǎn)生較大的吸附力和摩擦力，強(qiáng)制縱向送秧，秧毯容易發(fā)生起拱堆疊和電機(jī)過(guò)載現(xiàn)象，并將已切割秧?xiàng)l帶起擺動(dòng)。且完成切條后還需要切塊機(jī)構(gòu)進(jìn)行橫向切塊，切塊結(jié)構(gòu)的切刀從載秧臺(tái)下部向上對(duì)所有秧?xiàng)l橫向切割，需要對(duì)每個(gè)秧?xiàng)l適配壓苗桿，其缺點(diǎn)是：增加了結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，且需要很大很快的貫入切割力，裝置振動(dòng)大，切割效率低。

4、中國(guó)發(fā)明專利cn?117099541b提出了“一種水稻毯狀苗高速切塊有序拋栽機(jī)及切塊拋栽方法”，包括縱向送秧機(jī)構(gòu)、縱向切刀機(jī)構(gòu)、橫向切刀機(jī)構(gòu)、栽植機(jī)構(gòu)等，拋栽秧塊土缽?fù)暾院茫哂懈咚?、淺植、植傷小、無(wú)返青期等特點(diǎn)。但此拋栽機(jī)的縱向切條和橫向切塊由兩套機(jī)構(gòu)完成，增加了整機(jī)的復(fù)雜程度；橫向切刀機(jī)構(gòu)的切刀從秧箱下部向上對(duì)單個(gè)秧?xiàng)l橫向切塊，不僅需要高速的大貫入切割力，裝置振動(dòng)大，切割效率低，而且其橫向切割精度難以保證。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，切割阻力小且效率高，切割后秧塊土缽?fù)暾院?，根系損傷小的水稻毯狀苗拋秧機(jī)切塊裝置及其切塊方法。

2、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：

3、一種水稻毯狀苗拋秧機(jī)切塊裝置，裝設(shè)于拋秧機(jī)秧箱的下部，包括橫跨秧箱的支架，所述支架上設(shè)有切刀機(jī)構(gòu)以及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于驅(qū)動(dòng)所述切刀機(jī)構(gòu)動(dòng)作，以對(duì)從秧箱上部縱向輸送至下部的秧毯進(jìn)行切割，所述切刀機(jī)構(gòu)設(shè)有若干組，且以可上下運(yùn)動(dòng)和可轉(zhuǎn)動(dòng)的方式沿橫向排列裝設(shè)于所述支架上，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括切刀下壓驅(qū)動(dòng)組件和切刀轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)組件，所述切刀下壓驅(qū)動(dòng)組件和切刀轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)組件的驅(qū)動(dòng)端均與所述若干組切刀機(jī)構(gòu)相連接，所有切刀機(jī)構(gòu)均能在切刀下壓驅(qū)動(dòng)組件的驅(qū)動(dòng)下同時(shí)實(shí)現(xiàn)上下運(yùn)動(dòng)以對(duì)秧毯進(jìn)行縱向切條，所有切刀機(jī)構(gòu)還能在切刀轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)組件的驅(qū)動(dòng)下同時(shí)實(shí)現(xiàn)90°轉(zhuǎn)向以對(duì)秧毯的所述縱向切條進(jìn)行橫向切塊。

4、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)：

5、進(jìn)一步的，所述切塊裝置還包括與秧箱的各上秧箱底板對(duì)應(yīng)的下秧箱底板，下秧箱底板的上端與上秧箱底板的下端固接，二者的寬度一致且上表面平齊，下秧箱底板的下端與拋秧機(jī)的滑軌滑動(dòng)接觸，所述下秧箱底板呈u型，包括中間板以及連接于中間板兩側(cè)的側(cè)板，相鄰兩個(gè)下秧箱底板之間通過(guò)側(cè)板固定連接成一整體，所述支架的底端裝設(shè)于側(cè)板的上端面上，位于同一下秧箱底板上方的切刀機(jī)構(gòu)即構(gòu)成一切塊單元，每個(gè)切塊單元為一輸送至下秧箱底板上的秧毯切塊。

6、進(jìn)一步的，所述支架包括上橫梁支架、上橫梁支架底板、下固定橫梁以及上固定橫梁，所述上橫梁支架和上橫梁支架底板水平布置且橫跨秧箱，上橫梁支架和上橫梁支架底板之間通過(guò)若干間隔均布的橫梁支架側(cè)板連接并形成與各切塊單元對(duì)應(yīng)的方格，各橫梁支架側(cè)板的下端分別通過(guò)一下支架裝設(shè)于一側(cè)板的上端面上；所述下固定橫梁和上固定橫梁均橫跨于秧箱的背部，下固定橫梁位于上固定橫梁的下方并與各下秧箱底板連接，上固定橫梁的上側(cè)與各上秧箱底板連接，下側(cè)與各下秧箱底板連接；所述上橫梁支架底板上設(shè)有若干貫穿孔，切刀機(jī)構(gòu)豎向穿設(shè)于所述貫穿孔內(nèi)，上端位于所述方格內(nèi)，下端位于秧毯的上方。

7、進(jìn)一步的，所述切刀機(jī)構(gòu)包括豎向布置的刀軸和滑切刀，所述刀軸穿過(guò)所述上橫梁支架底板上的貫穿孔，刀軸的頂部設(shè)有壓縮片且位于所述方格內(nèi)；所述滑切刀的橫截面為矩形，滑切刀的上端通過(guò)螺栓固定連接于所述刀軸的下端，滑切刀的下端設(shè)有滑切刃口且側(cè)邊不開(kāi)刃，滑切刀的高度大于秧毯的厚度；初始狀態(tài)時(shí)，滑切刀的滑切刃口與縱向送秧方向平行，刀尖距離秧毯上表面10mm以內(nèi)。

8、進(jìn)一步的，各所述下秧箱底板的中間板下端上均設(shè)有與同一切塊單元中的滑切刀一一對(duì)應(yīng)的縱向刀槽和一條貫穿各縱向刀槽中心位置的橫向刀槽，所述橫向刀槽為通槽，其兩端與相應(yīng)下秧箱底板兩側(cè)的側(cè)板連接，相鄰所述縱向刀槽的距離相等并與最后所切秧?xiàng)l的寬度相等，縱向刀槽和橫向刀槽的槽寬均略大于滑切刀的厚度，所述縱向刀槽的長(zhǎng)度、每次的縱向送秧距離以及滑切刀的寬度三者一致。

9、進(jìn)一步的，所述切刀下壓驅(qū)動(dòng)組件包括第一驅(qū)動(dòng)軸、第一同步帶傳動(dòng)、第一電機(jī)、凸輪以及壓板，所述第一驅(qū)動(dòng)軸水平穿設(shè)于各上橫梁支架側(cè)板上開(kāi)設(shè)的通孔中，所述第一電機(jī)通過(guò)電機(jī)支架裝設(shè)于下固定橫梁和上固定橫梁上的一端，第一電機(jī)的輸出軸通過(guò)所述第一同步帶傳動(dòng)與第一驅(qū)動(dòng)軸的一端連接，第一驅(qū)動(dòng)軸上位于每個(gè)切塊單元的的中間均設(shè)有一凸輪，所述凸輪上每180度轉(zhuǎn)角設(shè)有近休止角、推程運(yùn)動(dòng)角、遠(yuǎn)休止角和回程運(yùn)動(dòng)角，其中回程運(yùn)動(dòng)角為0°，為急回凹部；所述壓板位于凸輪的下方且水平穿設(shè)于各上橫梁支架側(cè)板上開(kāi)設(shè)的壓板限位槽中，壓板的上表面與凸輪接觸并能夠沿其輪廓曲線移動(dòng)實(shí)現(xiàn)急回運(yùn)動(dòng)，壓板的下表面與刀軸頂部的壓縮片的上端面接觸，各刀軸上均套設(shè)一彈簧，彈簧的上端與壓縮片的下端面接觸，彈簧的下端與切刀轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)組件接觸；所述凸輪每轉(zhuǎn)180°，滑切刀能實(shí)現(xiàn)一次向下和向上運(yùn)動(dòng)。

10、進(jìn)一步的，所述切刀轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)組件包括第二電機(jī)、第二同步帶傳動(dòng)、第二驅(qū)動(dòng)軸、若干錐齒輪副和轉(zhuǎn)向齒輪箱，所述第二驅(qū)動(dòng)軸橫跨秧箱并水平穿設(shè)于各下支架上開(kāi)設(shè)的通孔中，所述第二電機(jī)通過(guò)電機(jī)支架裝設(shè)于下固定橫梁和上固定橫梁上的另一端，第二電機(jī)的輸出軸通過(guò)所述第二同步帶傳動(dòng)與第二驅(qū)動(dòng)軸的一端連接；每個(gè)切塊單元的滑切刀的轉(zhuǎn)向均由一個(gè)轉(zhuǎn)向齒輪箱驅(qū)動(dòng)，各轉(zhuǎn)向齒輪箱均水平裝設(shè)于上橫梁支架底板上，轉(zhuǎn)向齒輪箱的上端面與各彈簧的下端接觸；每個(gè)切塊單元均設(shè)有一組錐齒輪副，各錐齒輪副的輸入端均裝設(shè)于第二驅(qū)動(dòng)軸上，各錐齒輪副的輸出端均通過(guò)一向上穿過(guò)上橫梁支架底板的第三驅(qū)動(dòng)軸與對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)向齒輪箱的輸入端連接。

11、進(jìn)一步的，所述轉(zhuǎn)向齒輪箱包括l型殼體，所述殼體內(nèi)水平裝設(shè)有布置成l型的動(dòng)力輸入齒輪、過(guò)渡齒輪以及若干相互嚙合的轉(zhuǎn)向齒輪，若干轉(zhuǎn)向齒輪沿橫向排列并與各切塊單元中的刀軸一一對(duì)應(yīng)；所述動(dòng)力輸入齒輪裝設(shè)于第三驅(qū)動(dòng)軸的上端，所述過(guò)渡齒輪一側(cè)沿縱向與動(dòng)力輸入齒輪嚙合，另一側(cè)沿橫向與相鄰的轉(zhuǎn)向齒輪嚙合傳動(dòng)，刀軸從上至下貫穿轉(zhuǎn)向齒輪箱并插設(shè)于相應(yīng)轉(zhuǎn)向齒輪的中心孔內(nèi)由其驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向，且能上下移動(dòng)，轉(zhuǎn)向齒輪帶動(dòng)各刀軸轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)滑切刀的轉(zhuǎn)向，相鄰滑切刀之間的轉(zhuǎn)向相反；所述錐齒輪副每轉(zhuǎn)動(dòng)90°，滑切刀的側(cè)面能實(shí)現(xiàn)一次與縱向送秧方向平行和垂直的換向。

12、進(jìn)一步的，所述l型殼體包括上殼體和下殼體，上殼體和下殼體上均設(shè)有對(duì)應(yīng)的貫穿孔，刀軸的上端從上殼體的貫穿孔穿出，下端從下殼體和上橫梁支架底板的貫穿孔穿出并由刀軸限位套限位。

13、進(jìn)一步的，所述刀軸、第一驅(qū)動(dòng)軸、第二驅(qū)動(dòng)軸、第三驅(qū)動(dòng)軸均為六方軸，所述動(dòng)力輸入齒輪以及轉(zhuǎn)向齒輪的中心孔均為六方孔，所述第一同步帶傳動(dòng)、第二同步帶傳動(dòng)、各齒輪副的傳動(dòng)比均為1﹕1。

14、作為一個(gè)總的發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明還提供一種利用上述水稻毯狀苗拋秧機(jī)切塊裝置進(jìn)行毯狀苗切塊的方法，包括如下步驟：

15、1）初始位置時(shí)，凸輪的近休止角輪廓曲線與壓板的上表面接觸，彈簧處于復(fù)位狀態(tài)，滑切刀位于秧毯的正上方不與其接觸，刀側(cè)面與縱向送秧方向平行；

16、2）秧箱橫向送秧移動(dòng)至滑軌的一側(cè)極端位置，秧箱的縱向送秧皮帶將放置于上秧箱底板上的秧毯進(jìn)行一次縱向送秧至下秧箱底板；

17、3）縱向送秧皮帶完成一次縱向送秧的瞬間，切刀下壓驅(qū)動(dòng)組件中的第一電機(jī)啟動(dòng)，其輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)90°，通過(guò)第一同步帶傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)90°，凸輪轉(zhuǎn)角經(jīng)過(guò)近休止角、推程運(yùn)動(dòng)角、遠(yuǎn)休止角，此過(guò)程是下壓壓板的過(guò)程，壓板下壓刀軸，彈簧被完全壓縮時(shí)，完成一次縱向切條；

18、4）第一電機(jī)的輸出軸繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)90°，通過(guò)第一同步帶傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)凸輪繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)90°，凸輪轉(zhuǎn)角經(jīng)過(guò)遠(yuǎn)休止角、回程運(yùn)動(dòng)角、近休止角，由于回程運(yùn)動(dòng)角為0°，在彈簧的彈簧力作用下壓板急回，滑切刀迅速向上復(fù)位，復(fù)位后滑切刀的狀態(tài)與步驟1）一致；

19、5）切刀轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)組件中的第二電機(jī)啟動(dòng)，其輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)90°，通過(guò)第二同步帶傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向齒輪箱，轉(zhuǎn)向齒輪箱中各齒輪均同步轉(zhuǎn)動(dòng)90°，從而帶動(dòng)刀軸轉(zhuǎn)動(dòng)90°，滑切刀的側(cè)面由與縱向送秧方向平行的狀態(tài)變?yōu)榕c其垂直的狀態(tài)；

20、6）第一電機(jī)的輸出軸繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)90°，通過(guò)第一同步帶傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)90°，凸輪轉(zhuǎn)角經(jīng)過(guò)近休止角、推程運(yùn)動(dòng)角、遠(yuǎn)休止角，此過(guò)程是下壓壓板的過(guò)程，壓板下壓刀軸，彈簧被完全壓縮時(shí)，完成一次對(duì)縱向切條的橫向切塊；

21、7）第一電機(jī)的輸出軸繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)90°，通過(guò)第一同步帶傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)凸輪繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)90°，凸輪轉(zhuǎn)角經(jīng)過(guò)遠(yuǎn)休止角、回程運(yùn)動(dòng)角、近休止角，由于回程運(yùn)動(dòng)角為0°，在彈簧的彈簧力作用下壓板急回，滑切刀迅速向上復(fù)位；然后，第二電機(jī)的輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)90°，滑切刀的側(cè)面由與縱向送秧方向垂直的狀態(tài)變?yōu)槠叫袪顟B(tài)，此時(shí)滑切刀的工作狀態(tài)與步驟1）一致。

22、相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

23、本發(fā)明的水稻毯狀苗拋秧機(jī)切塊裝置和切塊方法，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、合理緊湊，秧毯經(jīng)過(guò)切塊裝置下方時(shí)先被縱向切條然后橫向切塊，縱向切條和橫向切塊采用一套切刀機(jī)構(gòu)完成，間歇性切割?？v向送秧時(shí)，滑切刀與秧毯沒(méi)有接觸，縱向送秧無(wú)阻力，不僅切割阻力小、效率高，而且切割后秧塊土缽?fù)暾院茫祿p傷小，使毯狀苗切塊拋秧具有缽苗栽培早生快發(fā)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，能充分發(fā)揮水稻產(chǎn)量的潛力。