钵苗宽窄行投苗与零速移栽机

1.本发明创造属于农业机械，主要涉及一种钵苗宽窄行投苗与零速移栽的组合式作业机具。


背景技术：

2.传统的钵苗取苗方式是单株钵苗夹取，其取苗作业效率低。为了提高钵苗移栽效率，就必须提高钵苗取苗的频率，当单株取苗频率过高时，钵苗夹取器的快速冲击会对钵苗茎秆造成损伤。为了提高钵苗移栽作业效率，目前，整排夹取钵苗结构已有研发，该结构采用整排等间距取苗和整排等间距投苗方式，克服和解决了单株取苗存在的技术性问题，并适应和满足了传统等行距钵苗移栽作业使用需要。近年来，宽窄行种植农艺技术开始在农业生产中推广应用，由于宽窄行种植方式具有良好的透光、通风、升温等作用，对提高作物产量和品质起到积极效果。因此，在完成整排钵苗等间距取苗后，如何实现宽窄行投苗成为必须解决的技术问题。
3.为了保证和提高钵苗移栽作业质量，在钵苗移栽作业过程中要求从鸭嘴移栽器插入土壤内到开启移栽钵苗时应与土地之间始终实现无相对位移速度差，即绝对零速移栽。目前，针对旱地钵苗零速移栽使用的移栽机构已有研究，但是，由于结构设计的不足和缺陷，不仅没有实现钵苗绝对零速移栽，钵苗移栽质量差，而且结构设计复杂，制造成本较高，使用效果较差。


技术实现要素：

4.本发明创造的目的就是针对上述现有技术存在的问题，结合钵苗宽窄行投苗与零速移栽作业使用的实际需求，研究设计一种钵苗宽窄行投苗与零速移栽机，达到适应和满足钵苗宽窄行移栽及零速移栽、移栽质量好、效率高的目的。
5.本发明创造的目的是这样实现的:在机架总成的前端部上安装三点悬挂总成，地轮相互对称且可转动地配装在机架总成两侧下部上，在所述机架总成上从上至下依次配置安装钵苗等间距取苗与宽窄行投苗组合机构、管座和钵苗零速移栽机构，在所述管座上依次安装宽窄行距导苗管，所述宽窄行距导苗管将钵苗等间距取苗与宽窄行投苗组合机构与钵苗零速移栽机构连通；自动总控制器安装在机架总成上，导线将自动总控制器分别与钵苗等间距取苗与宽窄行投苗组合机构和钵苗零速移栽机构连通，至此构成钵苗宽窄行投苗与零速移栽机。
6.本发明创造的创新点在于：
①
、钵苗等间距取苗与宽窄行投苗组合机构采用栅栏式伸缩架，并在栅栏式伸缩架下铰连点位上间隔配置安装钵苗夹取器，又通过纵向整体尺寸小于栅栏式伸缩架相邻铰连点间距尺寸的滑槽拉板安装相邻另一个钵苗夹取器，实现了整排钵苗等间距夹取与宽窄行投苗的连续转换作业，彻底改变了现有技术只能整排钵苗等间距取苗与等间距投苗的作业方式，为钵苗宽窄行移栽农艺的推广提供了技术支持；
②
、钵苗零速移栽机构中，由移栽总成上的鸭嘴移栽器入土后产生的阻力，使移栽总成沿滑道总
成向后方移动，形成与机具前进方向相反且运动速度相同的运动，使鸭嘴移栽器与地面之间形成绝对零速运动，同时，通过平行四杆总成使鸭嘴移栽器在下降插入土壤内移栽钵苗和完成移栽从土壤中拔出提升的整个过程中始终保持与地面垂直，保证了钵苗绝对零速移栽作业效果，具有结构新颖、独特、合理、钵苗移栽过程冲击力小、移栽平稳、移栽质量好、效率高的特点，为钵苗宽窄行移栽和零速移栽提供了可靠机具。
附图说明
7.图1是钵苗宽窄行投苗与零速移栽机总体结构示意图；
8.图2是图1的左视图；
9.图3是钵苗宽窄行投苗与零速移栽机总体结构三维示意图；
10.图4是钵苗等间距取苗与宽窄行投苗组合机构取苗状态结构三维示意图；
11.图5是钵苗等间距取苗与宽窄行投苗组合机构投苗状态结构三维示意图；
12.图6是钵苗等间距取苗与宽窄行投苗组合机构取苗状态二维示意图；
13.图7是钵苗等间距取苗与宽窄行投苗组合机构投苗状态二维示意图；
14.图8是图6和图7的右视图，即取苗状态与投苗状态转换位置示意图；
15.图9是滑槽拉板结构示意图；
16.图10是钵苗零速移栽机构总体结构示意图；
17.图11是图10的俯视图；
18.图12是图10的左视图；
19.图13是钵苗零速移栽机构总体结构三维示意图；
20.图14是移栽总成结构示意图；
21.图15是移栽总成结构三维示意图。
22.图中件号说明：
23.1、三点悬挂总成、2、机架总成、3、地轮、4、钵苗零速移栽机构、4-1、平行四杆总成、4-2、液压油缸a、4-3、复位行程开关、4-4、移栽总成、4-4-1、框架、4-4-2、鸭嘴移栽器、4-4-3、鸭嘴开启拉杆、4-4-4、鸭嘴开启臂、4-4-5、鸭嘴开启驱动杆、4-4-6、鸭嘴开启摆动组合板、4-5、滑道总成、4-6、栽深行程开关ⅱ、4-7、液压油缸b、4-8、液压油缸c、4-9、连接板、4-10、液压油缸d、4-11、栽深触杆ⅱ、4-12、双导轮组合板、4-13、栽深行程开关ⅰ、4-14、栽深触杆ⅰ、5、管座、6、宽窄行距导苗管、7、钵苗等间距取苗与宽窄行投苗组合机构、7-1、横向水平导轨、7-2、横移驱动液缸、7-3、座板、7-4、轮轴、7-5、凸轮、7-6、摇杆、7-7、连杆、7-8、立向滑块、7-9、纵向水平下导轨、7-10、纵向水平上导轨、7-11、钵苗盘输送装置、7-12、钵苗夹取器、7-13、纵向定位销轴、7-14、纵向定位座板、7-15、栅栏式伸缩架、7-16、立向导轨、7-17、滑槽拉板、7-18、伸缩架驱动液缸、7-19、伺服电机、8、自动总控制器。
具体实施方式
24.下面结合附图对本发明创造实施方案进行详细描述。一种钵苗宽窄行投苗与零速移栽机，包括机架总成2，在机架总成2的前端部上安装三点悬挂总成1，地轮3相互对称且可转动地配装在机架总成2两侧下部上，在所述机架总成2上从上至下依次配置安装钵苗等间距取苗与宽窄行投苗组合机构7、管座5和钵苗零速移栽机构4，在所述管座5上依次安装宽
窄行距导苗管6，所述宽窄行距导苗管6将钵苗等间距取苗与宽窄行投苗组合机构7与钵苗零速移栽机构4连通；自动总控制器8安装在机架总成2上，导线将自动总控制器8分别与钵苗等间距取苗与宽窄行投苗组合机构7和钵苗零速移栽机构4连通。
25.所述钵苗等间距取苗与宽窄行投苗组合机构7的结构是：在机架总成2上侧部上相互平行的固装两根横向水平导轨7-1，在所述的两根横向水平导轨7-1上可横向往复滑动地吊挂安装座板7-3，横移驱动液缸7-2的两端分别铰连在机架总成2和座板7-3上，在所述座板7-3的上端面上沿纵向可转动地支撑安装轮轴7-4，在轮轴7-4的前、后两端部上相互对称地分别固装凸轮7-5，在座板7-3上端面纵向前、后端部位上分别可摆动地支撑铰装摇杆7-6，所述摇杆7-6的一侧部位于凸轮7-5的下方，且与凸轮7-5呈接触配合，在所述摇杆7-6的另一侧端部上铰连吊挂安装连杆7-7，在所述轮轴7-4的前端或后端部上安装伺服电机7-19，在所述座板7-3纵向前、后端下侧部位上相互对称的分别固装立向导轨7-16，在相对配置的立向导轨7-16上通过立向滑块7-8从上至下相互平行且可上下往复移动地依次安装纵向水平上导轨7-10和纵向水平下导轨7-9，所述纵向水平上导轨7-10前、后端的立向滑块7-8分别与同一端相对应的连杆7-7下端铰连接，在所述纵向水平上导轨7-10与纵向水平下导轨7-9上安装栅栏式伸缩架7-15，在所述纵向水平上导轨7-10的纵向中间部位上吊挂固定安装纵向定位座板7-14，纵向定位销轴7-13可上下移动地插装在纵向定位座板7-14的滑孔内，所述纵向定位销轴7-13铰连插入在栅栏式伸缩架7-15纵向中间部位上连成一体，在所述纵向水平上导轨7-10上沿纵向配置位于栅栏式伸缩架7-15纵向前侧上方部位处铰连安装伸缩架驱动液缸7-18，所述伸缩架驱动液缸7-18的油缸杆与栅栏式伸缩架7-15纵向后侧部位处上侧的一个铰连点铰连接，在所述栅栏式伸缩架7-15位于纵向水平下导轨7-9处的铰连点部位上从前至后相互间隔的分别安装一个钵苗夹取器7-12，滑槽拉板7-17纵向配置的固装在钵苗夹取器7-12上，所述滑槽拉板7-17的纵向长度尺寸小于栅栏式伸缩架7-15下侧部的相邻铰连点之间的距离尺寸，另一个钵苗夹取器7-12可纵向往复移动地安装在滑槽拉板7-17上，在机架总成2纵向中间下侧部上、位于钵苗夹取器7-12下方部位处安装钵苗盘输送装置7-11。
26.所述钵苗零速移栽机构4的结构是：在机架总成2前端部上通过平行四杆总成4-1与滑道总成4-5前端部铰连接，液压油缸a4-2的两端分别铰连在机架总成2和滑道总成4-5上，在所述机架总成2后端部上通过液压油缸c4-8与滑道总成4-5后端部铰连接，将滑道总成4-5可上下平行移动地吊挂安装在机架总成2下侧部上；在所述滑道总成4-5上可纵向前后往复移动且上下方向定位锁定的安装双导轮组合板4-12，在所述双导轮组合板4-12下部上固装移栽总成4-4，将所述移栽总成4-4与滑道总成4-5相互平行地吊挂安装在滑道总成4-5下侧部上；在所述滑道总成4-5后端下侧部上通过连接板4-9纵向支撑安装液压油缸b4-7，所述液压油缸b4-7的油缸杆与移栽总成4-4的框架4-4-1后侧部呈接触或脱离接触配合；液压油缸d4-10立向配置的安装在移栽总成4-4的框架4-4-1后侧部上，液压油缸d4-10的油缸杆与移栽总成4-4的鸭嘴开启摆动组合板4-4-6铰连接；复位行程开关4-3安装在滑道总成4-5前侧部上，且与双导轮组合板4-12呈接触配合或脱离接触配合；栽深行程开关ⅱ4-6安装在机架总成2后端部上，且与安装在机架总成2后端部上的栽深触杆ⅱ4-11呈接触配合或脱离接触配合；在机架总成2前端部上安装栽深行程开关ⅰ4-13，所述栽深行程开关ⅰ4-13与安装在滑道总成4-5前部上的栽深触杆ⅰ4-14呈接触配合或脱离接触配合；自动总控制器
8通过导线分别与液压油缸a4-2、复位行程开关4-3、栽深行程开关ⅱ4-6、液压油缸b4-7、液压油缸c4-8、液压油缸d4-10、栽深行程开关ⅰ4-13连通。
27.所述移栽总成4-4由框架4-4-1、鸭嘴移栽器4-4-2、鸭嘴开启拉杆4-4-3、鸭嘴开启臂4-4-4、鸭嘴开启驱动杆4-4-5和鸭嘴开启摆动组合板4-4-6装配构成，在所述框架4-4-1纵向相对两侧部上相互对称的吊挂安装鸭嘴移栽器4-4-2，鸭嘴开启臂4-4-4安装在鸭嘴移栽器4-4-2上端部上，鸭嘴开启拉杆4-4-3将位于框架4-4-1同一侧部上的鸭嘴开启臂4-4-4依次连接，在鸭嘴开启拉杆4-4-3后端部上安装鸭嘴开启摆动组合板4-4-6，鸭嘴开启驱动杆4-4-5的两端分别与对应一侧的鸭嘴开启摆动组合板4-4-6铰连接。
28.作业时，利用三点悬挂总成1将本机悬挂连接在牵引动力机具后部上，随机前行。在自动总控制器8的有序控制下，旋转的伺服电机7-19通过轮轴7-4驱动凸轮7-5转动，转动的凸轮7-5经摇杆7-6、连杆7-7、立向滑块7-8拉动纵向水平上导轨7-10在立向导轨7-16上向上移动，通过栅栏式伸缩架7-15同步带动纵向水平下导轨7-9及已经从钵苗盘输送装置7-11上完成整排等间距钵苗夹取作业的钵苗夹取器7-12做上升运动，在将钵苗从钵苗盘上夹取出来的同时，横移驱动液缸7-2和伸缩架驱动液缸7-18同时启动伸长，横移驱动液缸7-2经座板7-3、立向导轨7-16、立向滑块7-8、纵向水平上、下导轨7-10、7-9及栅栏式伸缩架7-15驱动整排已夹取钵苗的各个钵苗夹取器7-12横向外移，伸缩架驱动液缸7-18经位于纵向水平上导轨7-10上的栅栏式伸缩架7-15的铰连点，并在纵向定位座板7-14和纵向定位销轴7-13的配合控制下，使栅栏式伸缩架7-15位于纵向定位销轴7-13纵向前后两侧的部份均匀对称打开，在位于纵向水平下导轨7-9铰连点部位上的钵苗夹取器7-12拉动下，通过滑槽拉板7-17拉动其上的另一个钵苗夹取器7-12同步移动展开，由于滑槽拉板7-17的纵向长度尺寸小于栅栏式伸缩架7-15下侧部的相邻铰连点之间的尺寸，完成并实现了相邻钵苗夹取器7-12之间的宽窄行投苗准备，尔后，钵苗夹取器7-12将钵苗经管座5上的宽窄行距导苗管6输送到钵苗零速移栽机构4的鸭嘴移栽器4-4-2内；液压油缸a4-2和液压油缸c4-8在自动总控制器8控制下同时伸长，驱动滑道总成4-5并同步带动移栽总成4-4向下运动，使鸭嘴移栽器4-4-2插入土壤中，在土壤阻力作用上，鸭嘴移栽器4-4-2驱动框架4-4-1在双导轮组合板4-12吊挂支撑下在滑道总成4-5上做向后方向与机具前进方向相反且速度相同的运动，鸭嘴移栽器4-4-2与地面间形成绝对零速运动，当栽深触杆ⅰ4-14和栽深触杆ⅱ4-11同时分别与栽深行程开关ⅰ4-13和栽深行程开关ⅱ4-6接触的瞬间，自动总控制器8启动液压油缸d4-10伸长，依次通过鸭嘴开启摆动组合板4-4-6、鸭嘴开启驱动杆4-4-5、鸭嘴开启拉杆4-4-3、鸭嘴开启臂4-4-4在框架4-4-1上打开鸭嘴移栽器4-4-2，完成一次钵苗移栽作业，与此同步，液压油缸a4-2和液压油缸c4-8同步回缩，将已无钵苗的鸭嘴移栽器4-4-2从土壤中上升拔出脱离与土壤接触，同时鸭嘴移栽器4-4-2闭合，自动总控制器8启动液压油缸b4-7伸长，液压油缸b4-7的油缸杆与滑道总成4-5后部接触，推动滑道总成4-5并带动钵苗零速移栽机构4一并在机架总成2上前移，当双导轮组合板4-12与固装在机架总成2上的复位行程开关4-3接触时，自动总控制器8停止液压油缸b4-7伸长且同时回缩，脱离与滑道总成4-5后部接触，完成钵苗零速移栽机构4在机架总成2上的复位，回归初始位置，开始下次移栽作业。依此循环，钵苗完成宽窄行投苗与零速移栽的连续作业。