專利名稱：步行式插秧機的橢圓－圓柱齒輪后插旋轉(zhuǎn)式分插機構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)機械，尤其是涉及一種步行式插秧機的橢圓-圓柱齒輪后插旋轉(zhuǎn)式分插機構。
背景技術：
目前，在市場上出售的水稻插秧機，其栽植機構主要有兩種曲柄搖桿式分插機構和旋轉(zhuǎn)式分插機構。曲柄搖桿式分插機構可以通過改變曲柄轉(zhuǎn)動中心與搖桿擺動中心位置改變秧爪的相對運動軌跡，當其相對運動軌跡為“腰子形”時，用于乘坐式插秧機，當其相對運動軌跡為“海豚形”時，用于步行式插秧機。旋轉(zhuǎn)式分插機構的秧爪相對運動軌跡呈“腰子形”，主要用于乘坐式插秧機，若用于步行式插秧機時，則插秧植坑穴口過大，容易造成漂秧和倒秧。但旋轉(zhuǎn)式分插機構與曲柄搖桿式分插機構相比，具有慣性力小、振動小和穩(wěn)定性好的優(yōu)點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種步行式插秧機的橢圓-圓柱齒輪后插旋轉(zhuǎn)式分插機構，該機構的結構尺寸相對較小，振動也小。
為了達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是它包括傳動部件和栽植臂部件；傳動部件包括在鏈輪箱內(nèi)的傳動軸上裝有主動鏈輪，經(jīng)鏈條與裝在鏈輪箱內(nèi)中心軸上的中心鏈輪連接，中心軸伸出鏈輪箱外的左、右兩側軸端分別固定有左、右齒輪盒。所述的左、右齒輪盒內(nèi)的中心軸上分別裝有通過左、右法蘭固定在鏈輪箱上的左、右中心橢圓齒輪，左、右中心橢圓齒輪通過固裝在左、右中間軸上的左、右中間橢圓齒輪，帶動與左、右中間橢圓齒輪和固定在左、右中間軸上的左、右中間圓柱齒輪嚙合轉(zhuǎn)動，而左、右中間圓柱齒輪與固裝在左、右行星軸上的左、右行星圓柱齒輪嚙合轉(zhuǎn)動，左、右行星軸伸出左、右齒輪盒的一端固定有左、右栽植臂部件。
所述的中心軸、左、右中間軸和左、右行星軸三軸齒輪行星系的三軸軸心的相對位置成三角形排列。
所述的左、右栽植臂部件均為直臂式結構，即撥叉對推秧桿的作用點與對凸輪的作用點在撥叉軸的同一橫向截面內(nèi)。
所述的左、右栽植臂部件上各固定有一個“U”形的秧爪，秧爪的兩個分開伸出的取秧指為角鋼形狀，取秧指的下部P1處為鋒利的刀刃狀，兩秧指間的內(nèi)側P2處為平滑狀。
中心橢圓齒輪固定不動，中心鏈輪帶動齒輪盒轉(zhuǎn)動，行星齒輪帶動固裝在行星軸一端的栽植臂相對于齒輪盒作非勻速轉(zhuǎn)動，栽植臂的絕對運動為行星輪相對齒輪盒的非勻速轉(zhuǎn)動和齒輪盒繞中心軸的圓周運動的合成運動。在此合成運動的影響下，栽植臂部件中的秧爪滿足取秧時秧爪角度和插秧時秧爪角度的要求。
本發(fā)明具有的有益效果是在齒輪盒內(nèi)相對太陽輪(中心橢圓齒輪)只有1組行星系齒輪傳動，帶動1個栽植臂運動；齒輪行星系的三軸軸心的相對位置成三角形排列；齒輪盒轉(zhuǎn)一圈，實現(xiàn)插秧1穴，適合步行式插秧機工作時的插秧頻率。插穴小，利于立秧，漂秧率和倒秧率低；若提高齒輪盒轉(zhuǎn)速，也可用于高速插秧機上；采用兩條角鋼形的秧指組成的秧爪，秧爪的下部為鋒利的刀刃狀，可以減少秧爪取秧時與土壤間的摩擦阻力，兩秧指間的內(nèi)側平滑，不易傷秧；結構簡單，體積小，重量輕，振動小，制造成本低。


圖1是本發(fā)明的機構原理示意圖。
圖2是本發(fā)明的結構裝配示意圖。
圖3是圖2的B-B剖視圖。
圖4是本發(fā)明傳動原理的側面示意圖。
圖5是本發(fā)明秧爪形狀特征示意圖。
圖6是本發(fā)明的秧針尖部靜軌跡和動軌跡，及秧針位置與齒輪盒轉(zhuǎn)角關系的示意圖。
圖7是本發(fā)明的運動軌跡示意圖。
圖8是以往“行星系直線排列式”分插機構秧針尖部的運動軌跡示意圖。
圖中1.中心軸，2′.左法蘭，2.右法蘭，3.中心鏈輪，4.鏈輪箱，5′.左齒輪盒，5.右齒輪盒，6′.左行星圓柱齒輪，6.右行星圓柱齒輪，7′.左行星軸，7.右行星軸，8′.左栽植臂部件，8.右栽植臂部件，9′.左撥叉，9.右撥叉，10′.左凸輪，10.右凸輪，11′.左中間圓柱齒輪，11.右中間圓柱齒輪，12′.左中間軸，12.右中間軸，13′.左中間橢圓齒輪，13.右中間橢圓齒輪，14′.左中心橢圓齒輪，14.右中心橢圓齒輪，15.秧爪，16.傳動軸，17.主動鏈輪，18.鏈條，19.推秧彈簧，20.推秧桿，21.緩沖墊。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施對本發(fā)明作進一步說明。
如圖1、2所示，本發(fā)明的步行式插秧機的橢圓-圓柱齒輪后插旋轉(zhuǎn)式分插機構，它包括傳動部件和栽植臂部件；傳動部件包括在鏈輪箱4內(nèi)的傳動軸16上裝有主動鏈輪17，經(jīng)鏈條18與裝在鏈輪箱4內(nèi)中心軸1上的中心鏈輪3連接，中心軸1伸出鏈輪箱4外的左、右兩側軸端分別固定有左、右齒輪盒5′、5。所述的左、右齒輪盒5′、5內(nèi)的中心軸1上分別裝有通過左、右法蘭2′、2固定在鏈輪箱4上的左、右中心橢圓齒輪14′、14，左、右中心橢圓齒輪14′、14通過固裝在左、右中間軸12′、12上的左、右中間橢圓齒輪13′、13，帶動與左、右中間橢圓齒輪13′、13和固定在左、右中間軸12′、12上的左、右中間圓柱齒輪11′、11嚙合轉(zhuǎn)動，而左、右中間圓柱齒輪11′、11與固裝在左、右行星軸7′、7上的左、右行星圓柱齒輪6′、6嚙合轉(zhuǎn)動，左、右行星軸7′、7伸出左、右齒輪盒5′、5的一端固定有左、右栽植臂部件8′、8。
如圖3、圖4所示的左、右齒輪盒5′、5內(nèi)的中心軸1，左、右中間軸12′、12，左、右行星軸7′、7三軸軸心的相對位置成三角形排列。α、δ是橢圓齒輪初始位置安裝角，α＜δ。
所述的左、右栽植臂部件8′、8均為直臂式結構，即撥叉對推秧桿的作用點與對凸輪的作用點在撥叉軸的同一橫向截面內(nèi)。
如圖3所示，以右栽植臂部件8為例，它安裝有推秧裝置，包括右凸輪10、右撥叉9、推秧彈簧19、緩沖墊21、秧爪15、推秧桿20。右凸輪10與右齒輪盒5固定連接。如圖5所示，角鋼形秧爪15的下部P1處為鋒利的刀刃狀，兩秧爪15間的內(nèi)側P2處為平滑形狀。
如圖6所示，為本發(fā)明機構的秧針尖部靜軌跡即機器不行走時的軌跡和動軌跡即機器行走時的軌跡，及秧針位置與齒輪盒轉(zhuǎn)角關系的示意圖，其中s為插穴寬度。
如圖7所示，為本分插機構實施例中秧爪尖部的軌跡，a為靜軌跡，b為動軌跡，c為秧苗，d為地平線，e為秧爪，s為植坑寬度。
如圖8所示，為以往“行星系直線排列式”分插機構秧針尖部的軌跡，a′為靜軌跡，b′為動軌跡即機器行走時的軌跡，c為秧苗，d為地平線，e為秧爪，s′為植坑寬度。
從圖7、圖8可以看出，本發(fā)明使插穴變得很小，s′為88mm，s僅為28mm。
本發(fā)明的工作原理是分插機構動力由插秧機鏈輪箱主動鏈輪經(jīng)鏈條傳遞到中心鏈輪，傳動中心軸轉(zhuǎn)動，帶動左、右齒輪盒轉(zhuǎn)動，同時，在轉(zhuǎn)動的左、右齒輪盒內(nèi)，固定的中心橢圓齒輪通過中間橢圓齒輪帶動與其一同固定在中間軸上的中間圓柱齒輪，傳動行星圓柱齒輪，由此帶動固定在行星軸上的栽植臂轉(zhuǎn)動，牽動撥叉圍繞固定凸輪擺動，在取秧前撥叉經(jīng)過凸輪的上升段而抬起，將推秧桿提高至最高點，同時壓縮推秧彈簧；在取秧到插秧前，撥叉處于凸輪的最高位置保持段；當秧爪到達插秧位置，撥叉轉(zhuǎn)至凸輪缺口，推秧彈簧回位推動推秧桿向下快速運動，將秧苗推入土中。從而，順序完成了水稻秧苗的取秧、插秧動作，實現(xiàn)水稻秧苗的機械化移栽。栽植臂部件的運動為行星齒輪繞行星軸相對齒輪盒的不等速轉(zhuǎn)動和齒輪盒繞中心軸的圓周運動的合成運動。齒輪盒轉(zhuǎn)一圈，栽植臂插秧一次的插秧頻率適合步行式插秧機的工作要求。利用計算機優(yōu)化參數(shù)(如改變橢圓齒輪偏心率，齒數(shù)等)和裝配參數(shù)(起始安裝角)，可以使秧針形成步行式插秧機所要求的“海豚形”插秧軌跡。
上述具體實施方式
用來解釋說明本發(fā)明，而不是對本發(fā)明進行限制，在本發(fā)明的精神和權利要求的保護范圍內(nèi)，對本發(fā)明作出的任何修改和改變，都落入本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.步行式插秧機的橢圓—圓柱齒輪后插旋轉(zhuǎn)式分插機構，它包括傳動部件和栽植臂部件；傳動部件包括在鏈輪箱(4)內(nèi)的傳動軸(16)上裝有主動鏈輪(17)，經(jīng)鏈條(18)與裝在鏈輪箱(4)內(nèi)中心軸(1)上的中心鏈輪(3)連接，中心軸(1)伸出鏈輪箱(4)外的左、右兩側軸端分別固定有左、右齒輪盒(5′、5)；其特征在于所述的左、右齒輪盒(5′、5)內(nèi)的中心軸(1)上分別裝有通過左、右法蘭(2′、2)固定在鏈輪箱(4)上的左、右中心橢圓齒輪(14′、14)，左、右中心橢圓齒輪(14′、14)通過固裝在左、右中間軸(12′、12)上的左、右中間橢圓齒輪(13′、13)，帶動與左、右中間橢圓齒輪(13′、13)和固定在左、右中間軸(12′、12)上的左、右中間圓柱齒輪(11′、11)嚙合轉(zhuǎn)動，而左、右中間圓柱齒輪(11′、11)與固裝在左、右行星軸(7′、7)上的左、右行星圓柱齒輪(6′、6)嚙合轉(zhuǎn)動，左、右行星軸(7′、7)伸出左、右齒輪盒(5′、5)的一端固定有左、右栽植臂部件(8′、8)。
2.根據(jù)權利要求1所述的步行式插秧機的橢圓—圓柱齒輪后插旋轉(zhuǎn)式分插機構，其特征在于所述的中心軸(1)、左、右中間軸(12′、12)和左、右行星軸(7′、7)三軸齒輪行星系的三軸軸心的相對位置成三角形排列。
3.根據(jù)權利要求1所述的步行式插秧機的橢圓—圓柱齒輪后插旋轉(zhuǎn)式分插機構，其特征在于所述的左、右栽植臂部件(8′、8)均為直臂式結構，即撥叉對推秧桿的作用點與對凸輪的作用點在撥叉軸的同一橫向截面內(nèi)。
4.根據(jù)權利要求1所述的步行式插秧機的橢圓—圓柱齒輪后插旋轉(zhuǎn)式分插機構，其特征在于所述的左、右栽植臂部件(8′、8)上各固定有一個“U”形的秧爪(15)，秧爪(15)的兩個分開伸出的取秧指為角鋼形狀，取秧指的下部P1處為鋒利的刀刃狀，兩秧指間的內(nèi)側P2處為平滑狀。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種步行式插秧機的橢圓－圓柱齒輪后插旋轉(zhuǎn)式分插機構。鏈輪箱內(nèi)的中心鏈輪帶動固裝在中心軸兩端的左右齒輪盒轉(zhuǎn)動，齒輪盒內(nèi)，固定不動的中心橢圓齒輪通過固定在同一中間軸上的第一中間橢圓齒輪、第二中間圓柱齒輪，傳動固定在行星軸上的行星圓柱齒輪。在行星軸伸出齒輪盒的一端固裝一個栽植臂，其絕對運動為行星圓柱齒輪相對齒輪盒的非勻速轉(zhuǎn)動和齒輪盒相對中心軸的圓周運動的合成運動。本機構行星系的原理是從側面看，中心軸、中間軸、行星軸三軸的軸心A、B、C為三角形布置。齒輪盒轉(zhuǎn)一圈，栽植臂插秧一次，秧爪的相對運動軌跡形同“海豚形”曲線，確保插秧時的插穴小，減少倒秧和漂秧。適合步行式插秧機的插秧要求。
文檔編號F16H1/02GK101066019SQ20071011178
公開日2007年11月7日 申請日期2007年6月7日 優(yōu)先權日2006年10月26日
發(fā)明者趙勻, 俞高紅, 陳建能, 俞亞新, 武傳宇 申請人:浙江理工大學