一种高速插秧机插秧结构及其控制系统的制作方法

1.本发明涉及插秧机领域，尤其涉及一种高速插秧机插秧结构及其控制系统。


背景技术：

2.高速插秧机是采用机械方式代替传统人工方式插秧，将水稻秧苗插入水田中，插秧机的种类多样，工作效率一般在20亩每天以上，高速插秧机采用的是往复运动的机械爪代替人手，由秧苗箱装载大量码放整齐的秧苗，通过连接水田上移动机械实现边移动边插秧。
3.专利号为cn103782699b的申请文件公开了一种乘坐式高速插秧机，包括主机架、发动机、燃油箱和机罩，主机架上依次安装有前踏板、中踏板组件和后踏板，所述的燃油箱前置，发动机中置，即燃油箱安装于主机架前端，发动机位于主机架中部；所述的机罩包括机罩总成、操作面板和后机罩，机罩总成和操作面板之间通过转动臂连接，中踏板组件上开有窗口并配套有盖；所述主机架两侧还通过可拆卸方式安装有左侧机架总成和右侧机架总成；本发明由于燃油箱前置、发动机中置使整机平衡更加合理，本发明还具有机身工作面积可调、便于操作、使用灵活，发动机检查维护方便，等优点。
4.但是针对不同品种、不同水田情况，水稻的插秧密度不同，而现有技术中插秧机的插秧结构是与其连接的驱动设备带动的，不具有控制秧苗间距的效果或改变秧苗间距的方式较为复杂。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种高速插秧机插秧结构及其控制系统，以解决上述背景技术中提出现有插秧机秧苗间距不易改变的技术问题。
6.本发明为解决上述技术问题，采用以下技术方案来实现：
7.一种高速插秧机插秧结构，包括下秧架，下秧架上通过往复驱动机构连接秧苗箱，下秧架上连接有多个线性阵列的传动箱，传动箱与插秧杆传动连接，插秧杆端部连接取秧头，取秧头相对于下秧架上的取秧槽滑动，多个所述传动箱与下秧架上转动连接的传动轴传动连接，传动轴与插秧杆通过可调传动机构连接，传动轴与插秧杆之间通过设置于传动箱内的可调传动机构连接，通过可调传动机构控制传动杆与插秧杆之间的传动比，从而控制插秧杆相对于传动箱的转速，改变移动设备移速与插秧杆转速之比，进而可以改变秧苗间距。
8.优选的，所述可调传动机构包括与传动轴转动连接的连杆，连杆与活塞杆外端转动连接，活塞杆与传动箱内的活塞板连接，活塞板位于活塞筒中部，位于活塞筒中设置有与活塞板对齐的进气孔，活塞筒两端分别通过导气管与驱动筒连通，驱动筒内转动连接驱动扇，驱动扇与插秧轴同轴固定连接，插秧轴与插秧杆连接，可调传动机构采用活塞筒内连接与活塞杆螺纹连接的活塞板，通过调节活塞板相对于活塞杆的初始位置，在活塞杆行程固定的情况下，改变活塞筒内的空气压缩量，使驱动扇转速发生改变，进而改变插秧杆相对于
传动箱的转速。
9.优选的，所述活塞板有两个，两个所述活塞板于活塞筒内对称设置，进气孔为沿活塞筒长度的方向设置的长孔，进气孔处滑动连接密封板，设置两个活塞板于两个对称的活塞筒内滑动，能够使活塞杆在冲程、回程过程中均处于做工状态，以实现连续插秧，并且两个活塞板分别与活塞杆上两段对称连接，能够使活塞杆冲程、回程压缩空气量相同，保证插秧间距均匀。
10.优选的，所述导气管与驱动筒连接处设置有单向阀，导气管中设置单向阀，避免活塞杆回程时驱动筒内气体回流。
11.优选的，所述插秧杆固定连接的转轴与连接架转动连接，转轴与连接架上固定连接的插秧轴转动连接，一个连接架上连接至少两个插秧杆，两个插秧杆循环作业，提高插秧速率。
12.优选的，所述取秧头为弧形，取秧头端部设置有u形的取秧爪，所述取秧槽为弧形，端部设置取秧爪的取秧头由取秧槽中滑过时抓取一定数量的秧苗，在插秧杆带动下取秧头转动至插入水田，使秧苗插入到水田中。
13.优选的，所述往复运动机构包括固定于下秧架上的支撑杆，支撑杆上滑动连接有滑套，滑套与秧苗箱固定连接，滑套与支撑杆上固定的伸缩杆中的滑杆连接，往复运动机构滑套与支撑杆滑动连接，使秧苗箱能够相对于下秧架滑动，保证取秧头由取秧槽滑过时能够抓取到秧苗。
14.优选的，所述伸缩杆有两个，且两个伸缩杆对称设置，伸缩杆包括与滑套固定连接的滑杆，滑杆于滑筒内滑动，滑筒固定连接于支撑杆上，两个所述滑筒外端通过连管连接，连管中部连接有气缸，气缸的驱动杆与往复驱动杆连接，设置两个伸缩杆，并且两个伸缩杆分别连接气缸两端，通过控制气缸中活塞的移动能够控制秧苗架相对于下秧架滑动。
15.优选的，所述往复驱动杆与驱动件传动连接。
16.一种高速插秧机插秧结构的控制系统，包括与可调传动机构中的密封板，密封板有两个且两个密封板对称设置，两个密封板分别与双向丝杆螺纹连接，双向丝杆与传动箱内的控制电机连接，还包括与往复驱动机构中往复驱动杆连接的驱动缸，控制气缸与驱动缸由气路系统控制，控制电机给进量与气路系统控制气缸的移动速度呈正比，通过气路系统使控制气缸运动从而插秧杆与传动轴之间的传动比，以改变秧苗间距，通过控制驱动缸运动，进而控制往复运动机构的运动幅度、频率，控制驱动缸从而改变秧苗箱相对于下秧架移动速率，使插秧机插秧频率与秧苗箱水平移速相适应。
17.本发明的有益效果是：
18.1、采用可调传动机构连接传动轴与插秧杆，通过调整可调传动机构改变传动轴与插秧杆之间的传动比，在传动杆受到牵引机械设备的驱动情况下，能够改变插秧杆相对于传动轴的转速，进而改变插秧间距，可根据秧苗品种、水田肥力自行调整插秧间距；
19.2、可调传动机构采用两个活塞筒内设置两个对称设置的活塞板，通过调整活塞板相对于活塞杆的位置能够改变活塞板在活塞筒内的行程，进而改变进入到驱动筒内的气量，改变插秧杆的转速；
20.3、往复运动机构采用气缸连接两个伸缩杆的方式，通过气缸驱动伸缩杆移动能够使秧苗箱相对于下秧架横向滑动，使倾斜的下秧架内秧靠近取秧槽一侧与取秧槽贴合，便
于取秧头抓取秧苗；
21.4、往复运动机构中的气缸、可调传动机构中的螺套分别与气路系统连接，在可调传动机构发生改变后，气路系统通入到往复运动机构中的气量发生改变，从而使秧苗箱水平移动的速率与插秧杆转动的频率保持一致。
附图说明
22.图1为本发明的结构示意图；
23.图2为本发明下秧架的结构示意图；
24.图3为本发明传动轴、传动箱的连接示意图；
25.图4为本发明传动箱的剖视图；
26.图5为本发明活塞筒的剖视图；
27.图6为本发明挡板的结构示意图；
28.图7为本发明连接架的结构示意图；
29.图8为本发明插秧杆的结构示意图；
30.图9为本发明往复驱动机构的结构示意图；
31.附图标记：1、下秧架；11、底板；12、支撑杆；2、秧苗箱；3、传动箱；31、连接架；32、插秧杆；321、取秧头；3211、卡球；322、齿轮；33、活塞筒；331、活塞杆；332、导气管；3321、单向阀；333、进气管；334、驱动筒；335、驱动扇；3351、插秧轴；336、进气孔；337、密封板；338、限位块；339、活塞板；34、缺齿环；35、双向丝杆；351、控制电机；4、传动轴；41、带轮；42、连杆；5、往复驱动机构；51、滑套；52、伸缩杆；53、气缸；54、驱动缸；6、挡板；61、取秧槽。
具体实施方式
32.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本发明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。
33.下面结合附图描述本发明的具体实施例。
34.实施例1
35.如图1-2所示，一种高速插秧机插秧结构，包括下秧架1，下秧架1上通过往复驱动机构5连接秧苗箱2，下秧架1上连接有多个线性阵列的传动箱3，传动箱3与插秧杆32传动连接，插秧杆32端部连接取秧头321，取秧头321相对于下秧架1上的取秧槽61滑动，多个所述传动箱3与下秧架1上转动连接的传动轴4传动连接，传动轴4与插秧杆32通过可调传动机构连接，所述插秧杆32固定连接的转轴与连接架31转动连接，转轴与连接架31上固定连接的插秧轴3351转动连接，所述取秧头321为弧形，取秧头321端部设置有u形的取秧爪，所述取秧槽61为弧形。
36.在插秧前，将下秧架1固定于牵引设备的升降架上，秧苗盒连接于下秧架1上的往复驱动机构5上，传动箱3与牵引设备传传动连接，牵引设备移动中使往复驱动机构5、传动箱3运行，往复驱动机构5使秧苗箱2在下秧架1上左右往复横移，插秧杆32在传动箱3传动作用下转动，插秧杆32划过挡板6上的插秧槽时将秧苗由秧苗箱2中取出，秧苗经过取秧槽61
由插秧杆32插入到水田中，传动箱3驱动插秧杆32转动能够实现连续快速插秧，下秧架1底部连接底板11，适用于在较为松软的水田中保持水平前移。
37.实施例2
38.如图1-8所示，一种高速插秧机插秧结构，包括下秧架1，下秧架1上通过往复驱动机构5连接秧苗箱2，下秧架1上连接有多个线性阵列的传动箱3，传动箱3与插秧杆32传动连接，插秧杆32端部连接取秧头321，取秧头321相对于下秧架1上的取秧槽61滑动，多个所述传动箱3与下秧架1上转动连接的传动轴4传动连接，传动轴4与插秧杆32通过可调传动机构连接，所述可调传动机构包括与传动轴4转动连接的连杆42，连杆42与活塞杆331外端转动连接，活塞杆331与传动箱3内的活塞板339连接，活塞板339位于活塞筒33中部，位于活塞筒33中设置有与活塞板339对齐的进气孔336，活塞筒33两端分别通过导气管332与驱动筒334连通，驱动筒334内转动连接驱动扇335，驱动扇335与插秧轴3351同轴固定连接，插秧轴3351与插秧杆32连接，所述活塞板339有两个，两个所述活塞板339于活塞筒33内对称设置，进气孔336为沿活塞筒33长度的方向设置的长孔，进气孔336处滑动连接密封板337，所述导气管332与驱动筒334连接处设置有单向阀3321。
39.传动轴4采用曲轴端部连接带轮41的方式，牵引机构连接带轮41，在牵引机构通过皮带与带轮41传动连接使传动轴4运行的情况下，使传动轴4在下秧架1上转动，转动中，传动轴4与连杆42转动连接，连杆42另一端与传动箱3中固定的活塞筒33内滑动的活塞杆331转动连接，从而能够使活塞杆331所连接的活塞板339在活塞筒33中移动，在活塞板339移动至活塞筒33连接有导气管332的一端与进气孔336连通时，气体由进气孔336进入到活塞筒33中，由活塞板339冲程时，将活塞筒33内的气体经导气管332、进气管333送入到驱动筒334内，气流驱动驱动筒334内转动连接的驱动扇335转动，驱动扇335同轴固定连接的插秧杆32转动，与插秧杆32连接的插秧杆32随之转动，同时插秧杆32所连接的齿轮322与传动箱3侧面固定的缺齿环34啮合，使插秧杆32在随连接架31转动过程中，插秧杆32本身相对于连接架31转动，从而使插秧杆32凸弧侧位于弧形的取秧槽61内侧，并且在插秧杆32插入水田后能够向上拔出，避免翻动泥地导致秧苗周围出现空洞；活塞筒33内设置两个对称的活塞板339，并且活塞筒33侧面分别设置两个与两个活塞板339对应的长条状的进气孔336，位于进气孔336外侧设有密封板337，两个密封板337通过双向丝杆35螺纹连接，双向丝杆35为具有两段螺旋方向相反的丝杆，活塞杆331冲程中，连接于活塞杆331右端的活塞板339冲程将该活塞板339右侧的空气挤压进入到导气管332中，并且于导气管332上设置单向阀3321，使该活塞板339在回程时，避免驱动筒334内的气流被抽回，并且在该活塞筒33回程中，连接于活塞杆331左侧的活塞板339为冲程，将气流由另一侧导气管332由进气管333进入到驱动筒334内，以使在活塞杆331冲程、回程中均处于做工状态，通过转动双向丝杆35能够使两个密封板337相互靠近或远离，改变进气孔336到活塞筒33端部之间的间距，在活塞板339行程不便的情况下，有效行程改变，因此能够在传动轴4稳定传动的情况下，改变活塞板339的有效行程，从而改变驱动筒334的进气量，进而改变驱动筒334内驱动扇335的转速，以根据秧苗品种、土壤肥力确定插秧间距，密封板337于活塞筒33侧面固定的限位块338内侧移动。
40.实施例3
41.如图1-9所示，一种高速插秧机插秧结构，包括下秧架1，下秧架1上通过往复驱动机构5连接秧苗箱2，下秧架1上连接有多个线性阵列的传动箱3，传动箱3与插秧杆32传动连
接，插秧杆32端部连接取秧头321，取秧头321相对于下秧架1上的取秧槽61滑动，多个所述传动箱3与下秧架1上转动连接的传动轴4传动连接，传动轴4与插秧杆32通过可调传动机构连接，所述往复运动机构包括固定于下秧架1上的支撑杆12，支撑杆12上滑动连接有滑套51，滑套51与秧苗箱2固定连接，滑套51与支撑杆12上固定的伸缩杆52中的滑杆连接，所述伸缩杆52有两个，且两个伸缩杆52对称设置，伸缩杆52包括与滑套51固定连接的滑杆，滑杆于滑筒内滑动，滑筒固定连接于支撑杆12上，两个所述滑筒外端通过连管连接，连管中部连接有气缸53，气缸53的驱动杆与往复驱动杆连接，所述往复驱动杆与驱动件传动连接。
42.往复驱动机构5运行时，气缸53受到牵引设备控制，气缸53内的活塞受到压力作用在气缸53内部移动，使伸缩杆52中的滑杆在滑筒内滑动，滑筒固定于支撑轴上，因此能够使与滑杆固定连接的滑套51在支撑杆12上滑动，滑套51与秧苗箱2连接，因此能够使秧苗箱2在支撑杆12轴线方向上移动，并且伸缩杆52设置为两个，两个伸缩杆52对称连接于气缸53两端，在其中一个伸缩杆52伸长状态下，另一伸缩杆52收缩，使滑套51所连接的秧苗箱2在水平方向上稳定移动，在插秧杆32转动将取秧槽61对齐的秧苗取出后，秧苗箱2横移一段距离，使秧苗箱2与被取出秧苗对齐的秧苗与取秧槽61对齐，以保证秧苗供应稳定，即秧苗箱2横移中，秧苗箱2内处于同一排的秧苗逐个与取秧槽61对齐。
43.实施例4
44.如图1-9所示，一种高速插秧机插秧结构的控制系统，包括与可调传动机构中的密封板337，密封板337有两个且两个密封板337对称设置，两个密封板337分别与双向丝杆35螺纹连接，双向丝杆35与传动箱3内的控制电机351连接，还包括与往复驱动机构5中往复驱动杆连接的驱动缸54，控制气缸53与驱动缸54由气路系统控制，控制电机351给进量与气路系统控制气缸53的移动速度呈正比。
45.控制系统包括与双向丝杆35连接的控制电机351、与气缸53的活塞连接的驱动缸54，并且驱动缸54、控制电机351分别与控制系统连接，控制系统包括与驱动缸54连接的控制电路、与控制电机351连接的控制电路，在控制电机351转动一定角度使两个密封板337相对于活塞筒33移动时，活塞板339在活塞筒33内的有效行程改变，从而改变了插秧杆32的转速，即改变了插秧速度，此时由连接驱动缸54的控制电路作出对应调整，改变驱动缸54的驱动频率，使秧苗箱2以一定的频率移动一定距离，以连续供应秧苗。
46.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
47.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。