一种非圆齿轮系多杆开沟式植苗装置及植苗方法

1.本发明属于农业机械技术领域，涉及到蔬菜钵苗移栽机，具体涉及一种非圆齿轮系多杆开沟式植苗装置及植苗方法。


背景技术：

2.目前我国市面上蔬菜钵苗移栽机的植苗机构主要以鸭嘴式以及开沟式植苗机构为主。但是鸭嘴式植苗机构无法应对黏性土壤，在植苗过程中容易带土导致栽植器下端堵塞，从而严重影响栽植质量，并且鸭嘴式植苗机构在土壤含有碎石的恶劣环境下，鸭嘴部件容易碰到石块造成机构破损增加农户损失，且植苗效果不能满足要求；而开沟式植苗在进行植苗工作时不能保证钵苗的直立度要求，且运行的平稳性及可靠性较低，不满足高速、高质量的移栽要求。因此我们需要一种能够应对各种土壤环境条件，保证蔬菜钵苗移栽机栽植效果的植苗机构，同时工作平稳、机具质量可靠。


技术实现要素：

3.本发明的目是为了改进现有植苗机构的不足，提供一种非圆齿轮系多杆开沟式植苗装置及植苗方法。
4.为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
5.本发明一种非圆齿轮系多杆开沟式植苗装置，包括机架、推苗机构、扶苗机构、导苗管、覆土轮机构和开沟器。所述导苗管固定在机架顶部；开沟器与机架固定，并位于导苗管下方；覆土轮机构装配在机架底部，并位于开沟器后方。
6.所述推苗机构包括连杆一、接苗板、推苗板和非圆行星齿轮系；所述非圆行星齿轮系包括太阳轮轴、太阳齿轮、中间齿轮、行星齿轮、行星轴、中间轴和齿轮行星架；所述太阳轮轴与机架构成转动副，并与齿轮行星架固定。太阳齿轮套置在太阳轮轴上，并与机架通过牙嵌式法兰固定连接。所述中间轴和行星轴均与齿轮行星架构成转动副；中间齿轮固定在中间轴上，行星齿轮固定在行星轴上，中间齿轮两侧与太阳齿轮和行星齿轮分别啮合。所述连杆一一端固定在行星轴上，另一端与推苗板前部一体成型的连接杆铰接。接苗板的一端与机架铰接，另一端与推苗板顶部铰接；推苗板置于开沟器内。
7.所述扶苗机构包括扶苗板、槽销、连杆三、扶苗摆杆和连杆二；所述连杆二的一端与行星轴铰接，另一端与扶苗摆杆的一端铰接；扶苗摆杆中部弯折位置与机架铰接，另一端与连杆三的一端铰接；所述连杆三的另一端与槽销的一端铰接，且通过连接件固定有扶苗板；扶苗板设置在开沟器后端，与推苗机构的接苗板正对且间距设置；槽销的另一端与机架开设的纵向滑槽构成槽销副。
8.优选地，所述覆土轮机构包括覆土轮、覆土轮连接块、竖直支撑板和水平支撑板；竖直支撑板上开设有纵向槽口；机架后部两侧与两块竖直支撑板的纵向槽口分别通过螺栓和螺母固定；水平支撑板上开设有左右间距布置的多个水平槽口；每块竖直支撑板的下端通过螺栓和螺母与一块水平支撑板的其中一个水平槽口固定；每块水平支撑板的下表面均
固定有覆土轮连接块，每个覆土轮连接块通过覆土轮转动轴均铰接有覆土轮；两个覆土轮正对设置，且底部朝内倾斜。
9.优选地，所述开沟器两侧上端均设有一体成型的耳环，开沟器两侧上端的耳环通过螺栓和螺母与机架两侧分别固定。
10.优选地，所述中间齿轮与中间轴通过花键连接；行星齿轮与行星轴通过花键连接。
11.优选地，所述扶苗板上下移动距离小于160mm。
12.本发明一种非圆齿轮系多杆开沟式植苗装置的植苗方法，具体如下：
13.步骤一：机架由外部动力一驱动向前移动，开沟器进行开沟，同时太阳轮轴由外部动力二驱动，带动齿轮行星架一起转动，中间齿轮与太阳齿轮啮合，并绕太阳齿轮转动，行星齿轮与中间齿轮啮合并转动，进而通过行星轴驱动连杆一；连杆一驱动推苗板及接苗板来回摆动；而齿轮行星架经连杆二、扶苗摆杆和连杆三驱动扶苗板沿机架的纵向滑槽上下移动。
14.步骤二：钵苗从导苗管投入时，推苗板运动至开沟器后端，并开始进行回程运动，接苗板底部倾斜朝向扶苗板，扶苗板处于最高位置。钵苗通过导苗管掉入接苗板与扶苗板形成的楔形空间时，推苗板回程运动过程中带动接苗板向开沟器前端摆动，钵苗沿着接苗板滑行并落到开沟器底部，同时扶苗板下移，扶苗板、接苗板和开沟器组成立体空间，对掉落至开沟器底部的钵苗起到扶持作用。随后，连杆一驱动推苗板再朝开沟器后端运动，此时连杆二经扶苗摆杆和连杆三驱动扶苗板沿机架的纵向滑槽上移，推苗板将钵苗推出开沟器，落入开沟器开好的苗沟内，且钵苗与推苗板脱离时，钵苗的运动速度与机架向前移动速度相等但方向相反。随机架继续向前移动，覆土轮机构对已推入苗沟内的钵苗进行覆土镇压，完成钵苗的植苗作业。
15.本发明具有以下有益效果：
16.本发明在植苗过程中，钵苗掉入开沟器底部时在扶苗板的作用下可以保持较好的直立状态，本发明的开沟器形成苗沟后，推苗机构将钵苗推入苗沟，钵苗的运动速度与机架的移动速度相等但方向相反，实现了零速栽植，然后覆土轮机构实现覆土镇压。因此，本发明与传统植苗机构相比，通过增加扶苗机构提高了钵苗栽植的直立度，且采用非圆行星齿轮系及五杆机构将钵苗从开沟器内推入苗沟，扶苗机构、非圆行星齿轮系及五杆机构共用一个动力，整体结构紧凑、可靠性强，还可通过非圆行星齿轮系中的非圆齿轮保证推苗运动轨迹和运动平稳性适合钵苗移栽农艺要求。可见，本发明能大大提升栽植质量。
附图说明
17.图1为本发明的整体结构立体图；
18.图2为本发明的内部结构示意图；
19.图3为本发明的推苗机构和开沟器的结构示意图；
20.图4为本发明的非圆行星齿轮系的结构示意图；
21.图5为本发明的扶苗机构、开沟器和覆土轮机构的结构立体图；
22.图6为本发明的机架和覆土轮机构的结构立体图。
23.图中：1、机架；1-1、右侧板；1-2、左侧板；1-3、侧板连接块；2、推苗机构；2-1、连杆一；2-2、接苗板；2-3、推苗板；2-4、牙嵌式法兰；3、扶苗机构；3-1、扶苗板；3-2、槽销；3-3、连
杆三；3-4、扶苗摆杆；3-5、连杆二；3-6、连接件；4、导苗管；5、覆土轮机构；5-1、覆土轮；5-2、覆土轮连接块；5-3、竖直支撑板；5-4、水平支撑板；5-5、覆土轮转动轴；6、开沟器；7、非圆行星齿轮系；7-1、太阳轮轴；7-2、太阳齿轮；7-3、中间齿轮；7-4、行星齿轮；7-5、行星轴；7-6、中间轴；7-7、齿轮行星架。
具体实施方式
24.下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
25.如图1和图2所示，本发明一种非圆齿轮系多杆开沟式植苗装置，包括机架1、推苗机构2、扶苗机构3、导苗管4、覆土轮机构5和开沟器6。导苗管4固定在机架1顶部；开沟器6与机架1固定，并位于导苗管4下方；覆土轮机构5装配在机架1底部，并位于开沟器6后方。作为优选，如图2、图3和图6所示，机架1包括右侧板1-1、左侧板1-2和侧板连接块1-3；右侧板1-1与左侧板1-2竖直间距设置，且通过侧板连接块1-3固定连接。
26.如图1、图2、图3和图4所示，推苗机构2包括连杆一2-1、接苗板2-2、推苗板2-3和非圆行星齿轮系7；非圆行星齿轮系7包括太阳轮轴7-1、太阳齿轮7-2、中间齿轮7-3、行星齿轮7-4、行星轴7-5、中间轴7-6和齿轮行星架7-7；太阳轮轴7-1与机架1构成转动副，并与齿轮行星架7-7固定(伸入齿轮行星架7-7内部)。太阳齿轮7-2套置在太阳轮轴7-1上，并与机架1通过牙嵌式法兰2-4固定连接。中间轴7-6和行星轴7-5均与齿轮行星架7-7构成转动副；中间齿轮7-3固定在中间轴7-6上，行星齿轮7-4固定在行星轴7-5上，中间齿轮7-3两侧与太阳齿轮7-2和行星齿轮7-4分别啮合。连杆一2-1一端固定在行星轴7-5(伸出齿轮行星架7-7外)上，另一端与推苗板2-3前部一体成型的连接杆铰接。接苗板2-2的一端与机架1铰接，另一端与推苗板2-3顶部铰接；推苗板2-3置于开沟器6内。
27.如图5所示，扶苗机构3包括扶苗板3-1、槽销3-2、连杆三3-3、扶苗摆杆3-4和连杆二3-5；连杆二3-5的一端与行星轴7-5铰接，另一端与扶苗摆杆3-4的一端铰接；扶苗摆杆3-4中部弯折位置与机架1铰接，另一端与连杆三3-3的一端铰接；连杆三3-3的另一端与槽销3-2的一端铰接，且通过连接件3-6固定有扶苗板3-1；扶苗板3-1设置在开沟器6后端，与推苗机构2的接苗板2-2正对且间距设置；槽销3-2的另一端与机架1开设的纵向滑槽构成槽销副。
28.作为一个优选实施例，如图6所示，覆土轮机构5包括覆土轮5-1、覆土轮连接块5-2、竖直支撑板5-3和水平支撑板5-4；竖直支撑板5-3上开设有纵向槽口；机架1后部两侧与两块竖直支撑板5-3的纵向槽口分别通过螺栓和螺母固定，纵向槽口用于调整覆土轮机构5的上下位置；水平支撑板5-4上开设有左右间距布置的多个水平槽口；每块竖直支撑板5-3的下端通过螺栓和螺母与一块水平支撑板5-4的其中一个水平槽口固定；每块水平支撑板5-4的下表面均固定有覆土轮连接块5-2，每个覆土轮连接块5-2通过覆土轮转动轴5-5均铰接有覆土轮5-1；两个覆土轮5-1正对设置，且底部朝内倾斜，可通过水平槽口调整两个覆土轮5-1的间距。
29.作为一个优选实施例，开沟器6两侧上端均设有一体成型的耳环，开沟器6两侧上端的耳环通过螺栓和螺母与机架1两侧分别固定。
30.作为一个优选实施例，中间齿轮7-3与中间轴7-6通过花键连接；行星齿轮7-4与行星轴7-5通过花键连接。
31.作为一个优选实施例，扶苗板3-1上下移动距离小于160mm。
32.本发明一种非圆齿轮系多杆开沟式植苗装置的植苗方法，具体如下：
33.步骤一：机架1由外部动力一驱动向前移动，开沟器6进行开沟，同时太阳轮轴7-1由外部动力二驱动，带动齿轮行星架7-7一起转动，中间齿轮7-3与太阳齿轮7-2啮合，并绕太阳齿轮7-2转动，行星齿轮7-4与中间齿轮7-3啮合并转动，进而通过行星轴7-5驱动连杆一2-1；连杆一2-1驱动推苗板2-3及接苗板2-2来回摆动；而齿轮行星架7-7经连杆二3-5、扶苗摆杆3-4和连杆三3-3驱动扶苗板3-1沿机架1的纵向滑槽上下移动。
34.步骤二：钵苗从导苗管4投入(可以采用现有技术中移栽机的取苗机构实现投钵苗)时，推苗板2-3运动至开沟器6后端，并开始进行回程运动，接苗板2-2底部倾斜朝向扶苗板3-1，扶苗板3-1处于最高位置。钵苗通过导苗管4掉入接苗板2-2与扶苗板3-1形成的楔形空间时，推苗板2-3回程运动过程中带动接苗板2-2向开沟器6前端摆动，钵苗沿着接苗板2-2滑行并落到开沟器6底部，同时扶苗板3-1下移，扶苗板3-1、接苗板2-2和开沟器6组成立体空间，对掉落至开沟器6底部的钵苗起到扶持作用，防止钵苗掉入开沟器后发生倒伏。随后，连杆一2-1驱动推苗板2-3再朝开沟器6后端运动，此时连杆二3-5经扶苗摆杆3-4和连杆三3-3驱动扶苗板3-1沿机架1的纵向滑槽上移，推苗板2-3将钵苗推出开沟器6，落入开沟器6开好的苗沟内，且钵苗与推苗板2-3脱离时，钵苗的运动速度与机架1向前移动速度相等但方向相反，实现了零速栽植。随机架1继续向前移动，覆土轮机构5对已推入苗沟内的钵苗进行覆土镇压，完成钵苗的植苗作业。