一种秸秆育苗水稻播秧机的制作方法

本发明属于农机具技术领域，涉及一种水稻播秧装置，特别是涉及一种运用秸秆培育水稻秧苗的设备。

背景技术：

我国是一个幅源辽阔，人口众多的农业大国，同时是一个粮食消费大国，水稻在我国的粮食生产中有着举足轻重的地位,是我国种植面积最大、单产最高、总产最多的粮食作物,全国有60％的人口以大米为主食。目前,我国农业正面临着从传统农业向现代农业转变的历史时期,现代农业发展的核心是高效、低耗、精确,只有加快高科技含量的农业机械化发展,才能实现农业现代化和农业的可持续发展,实现农业综合生产能力的提高。机械化栽植是水稻机械化生产中最薄弱的环节,是实现水稻生产全程机械化作业的瓶颈。

目前世界上水稻种植机械化水平较高的国家有美国、意大利、澳大利亚、日本和韩国。其中欧美国家以直播机械化为主，美国最具代表性；亚洲国家以育苗移栽为主,以日本为代表。水稻直播不需要秧田,可省去育秧和移栽的工序,是一种高效,省时省工,操作简便、低成本的水稻种植技术。机插秧能缓解水稻生产季节与品种生育期的问题,适应性比较广,但需要育苗的环节。

育苗移栽是我国水稻种植的主要模式。育苗移栽技术的发展是我国水稻机械化生产的关键。近年来由于秸秆焚烧而产生的的大量烟雾成为环境污染的一个新源头，不仅是农村环境保护的主要问题，甚至成为城市环境的主要污染源之一，但是农作物光合作用的产物有一半以上存在于秸秆中，秸秆富含氮、磷、钾、钙、镁和有机质等，是一种具有多用途的可再生的生物资源，秸秆的回收利用利国利民。秸秆育苗移栽技术巧妙的利用秸秆为载体，对水稻进行育苗移栽，既实现了秸秆还田又保证了水稻的机械化种植。

技术实现要素：

本发明提供一种秸秆育苗水稻播秧机，要解决的问题是目前缺少一种能够用于秸秆育苗的水稻播秧机。本发明根据秸秆育苗方法提出一种利用秸秆为载体，能够实现对于秸秆育苗的自动切割，同时能够保证不伤秧苗的效果，提供了一种能够对水稻进行育苗移栽的播秧机。

本发明中一种秸秆育苗水稻播秧机，该水稻播秧机由一个或多个单行播秧机构组成，所述单行播秧机构主要包括：动力输入轴1、齿轮Ⅰ2、齿轮Ⅱ3、轴Ⅰ4、轴Ⅱ8、锥齿轮Ⅰ9、锥齿轮Ⅱ12、级联链轮13、切刀驱动轴14、切刀组合16、直齿轮驱动轴18、差齿轮Ⅱ19、齿轮Ⅵ20、进料盘驱动轴21、进料盘22、支承架和切刀箱体。

动力输入轴1一端与传动机构连接，齿轮Ⅰ2固定连接在动力输入轴1的另一端上，齿轮Ⅱ3固定在轴Ⅰ4上，齿轮Ⅰ2和齿轮Ⅱ3啮合，轴Ⅰ4和轴Ⅱ8平行放置，并分别通过轴承固定于支承架上；轴Ⅱ8一端通过齿轮结合方式和轴Ⅰ4连接，另一端设有锥齿轮Ⅰ9，锥齿轮Ⅰ9与固定在切刀驱动轴14上的锥齿轮Ⅱ12相互啮合；

切刀驱动轴14与直齿轮驱动轴18平行放置，并分别通过轴承固定于切刀箱体底部，二者之间通过齿轮结合方式连接，其中，连接在切刀驱动轴14的为差齿轮Ⅰ15，连接在直齿轮驱动轴18上的为齿轮Ⅴ17；进料盘驱动轴21通过轴承固定于切刀箱体顶部，固定在进料盘驱动轴21上的齿轮Ⅵ20与固定在直齿轮驱动轴18的差齿轮Ⅱ19啮合；

进料盘22与进料盘驱动轴21固定连接，切刀组合16和级联链轮13分别与切刀驱动轴14固定连接；

所述的进料盘22为带有竖直沟槽的圆筒形状部件，通过传动路线上的差齿轮实现进料盘22的间歇旋转，进而实现进料盘22的连续送料工作。

所述切刀组合16由切刀与切刀挡板组成，其中切刀为双层圆盘结构，设有交错缺口，实现连续切割；切刀箱体位于切刀组合16处设有竖直方向的固定导槽，固定导槽在切刀组合16处开有用于切刀与切刀挡板转动的开孔；秧苗连同秸秆载体被切断后沿着双层圆盘结构交错缺口下沿固定导槽自由下落，通过利用不同齿轮组可进一步实现特定的变速要求，完成指定株距的落秧播种工作。

该机构中，各个齿轮的齿数与进料盘的配置优选如下：进料盘22外围安装有12个缺口槽，差齿轮Ⅰ15为2齿，齿轮Ⅴ17为80齿，差齿轮Ⅱ19为3齿，齿轮Ⅵ20为36齿。

单行播秧机构传动关系如下：动力由动力输入轴1传入，依次经齿轮Ⅰ2、齿轮Ⅱ3、轴Ⅰ4、齿轮Ⅱ7、轴Ⅱ8、锥齿轮Ⅰ9、锥齿轮Ⅱ12传递到切刀驱动轴14上。

一条传动路线为依次通过切刀驱动轴14将动力传递到切刀组合16上，另一条为依次通过切刀驱动轴14、差齿轮Ⅰ15、齿轮Ⅴ17、直齿轮驱动轴18、差齿轮Ⅱ19、齿轮Ⅵ20、进料盘驱动轴21传递到进料盘22上。

所述级联链轮13可将多个单行播秧机构通过链条连接到一起，实现多行播秧工作。

本发明中传动机构由离合器和变速箱组成，发动机依次连接构成，动力输入轴1一端与传动机构中的变速箱输入轴连接，本发明还包括行走机构用于驱动播秧机运动，通过所述行走机构与变速箱输出轴连接，通过离合器和变速箱控制行走机构的行进。

所述切刀组合16中，切刀圆盘有1/4缺口，缺口一侧边缘加工为尖形刃口，切刀挡板为圆盘形状，其有对称的1/4缺口，同轴安装后工作时缺口部分没有重叠部分。当秸秆秧苗自由下落时，先由切刀缺口落下，被切刀挡板拖住停止下落，切刀连续运动刃口将固定管工作位置的秸秆秧苗，按照设计长度切断。切刀无缺口部分挡住秸秆秧苗下落，切刀挡板转动，在固定管区域变成缺口，被切断的秸秆秧苗从缺口落下，完成一次播种。播秧机切刀组合每转动一周，完成一次切断工作和播种。同时行走机构按照工作速度沿直线前进，秸秆秧苗按照设计时间间隔落下，完成固定株距的连续播种工作。

与现有水稻插秧技术相比，本发明专利所播水稻秧苗不需要返青，低位分蘖效果好，不伤秧苗根系，育苗秸秆含有大量有机质，培肥地力。与现有种植模式相比能够增产20％左右。

附图说明

图1水稻播秧机轴测图

图2单行播秧机机械原理图

图3三行播秧机机械原理图

图4单行播秧机机械图

图5组合切刀工作图，其中(a)为准备，(b)为进料，(c)为切断，(d)分离；

附图中标记如下：1.动力输入轴,2.齿轮Ⅰ,3.齿轮Ⅱ,4.轴Ⅰ,5.齿轮Ⅲ,6.轴承I,7.齿轮Ⅳ,8.轴Ⅱ,9.锥齿轮,10.轴承II,11.轴承III,12.锥齿轮,13.级联链轮,14.切刀驱动轴,15.差齿轮,16.切刀组合,17.齿轮Ⅴ,18.直齿轮驱动轴,19.差齿轮,20.齿轮Ⅵ,21.进料盘驱动轴,22.进料盘

具体实施方式

下面结合附图对本发明专利进一步说明：

实施例1

如图2和图4所示，本实施例提供了一种以秸秆为育苗载体的水稻播秧机，该水稻播秧机由一个单行播秧机构组成，所述单行播秧机构主要包括：动力输入轴1、齿轮Ⅰ2、齿轮Ⅱ3、轴Ⅰ4、轴Ⅱ8、锥齿轮Ⅰ9、锥齿轮Ⅱ12、级联链轮13、切刀驱动轴14、切刀组合16、直齿轮驱动轴18、差齿轮Ⅱ19、齿轮Ⅵ20、进料盘驱动轴21、进料盘22、支承架和切刀箱体。

动力输入轴1一端与传动机构连接，齿轮Ⅰ2固定连接在动力输入轴1的另一端上，齿轮Ⅱ3固定在轴Ⅰ4上，齿轮Ⅰ2和齿轮Ⅱ3相互啮合，轴Ⅰ4和轴Ⅱ8平行放置，并分别通过轴承固定于支承架上；轴Ⅱ8一端通过齿轮结合方式和轴Ⅰ4连接，另一端设有锥齿轮Ⅰ9，锥齿轮Ⅰ9与固定在切刀驱动轴14上的锥齿轮Ⅱ12相互啮合；

切刀驱动轴14与直齿轮驱动轴18平行放置，并分别通过轴承固定于切刀箱体底部，二者之间通过齿轮结合方式连接，其中，连接在切刀驱动轴14的为差齿轮Ⅰ15，连接在直齿轮驱动轴18上的为齿轮Ⅴ17；进料盘驱动轴21通过轴承固定于切刀箱体顶部，固定在进料盘驱动轴21上的齿轮Ⅵ20与固定在直齿轮驱动轴18的差齿轮Ⅱ19啮合；

进料盘22与进料盘驱动轴21固定连接，切刀组合16和级联链轮13分别与切刀驱动轴14固定连接；

所述的进料盘22为带有竖直沟槽的圆筒形状部件，通过传动路线上的差齿轮实现进料盘22的间歇旋转，进而实现进料盘22的连续送料工作。

单行播秧机构传动关系如下：动力由动力输入轴1传入，依次经齿轮Ⅰ2、齿轮Ⅱ3、轴Ⅰ4、齿轮Ⅱ7、轴Ⅱ8、锥齿轮Ⅰ9、锥齿轮Ⅱ12传递到切刀驱动轴14上。

一条传动路线为依次通过切刀驱动轴14将动力传递到切刀组合16上，另一条为依次通过切刀驱动轴14、差齿轮Ⅰ15、齿轮Ⅴ17、直齿轮驱动轴18、差齿轮Ⅱ19、齿轮Ⅵ20、进料盘驱动轴21传递到进料盘22上。

本实施例中由发动机上的皮带轮提供动力源，依次连接离合器和变速箱，并与二者配合，将动力输出给整个机构，并实现初级减速，由额定转速2600rad/min减速为1300rad/min。变速箱将动力分配给单行播秧机构中的齿轮Ⅰ2。齿轮Ⅰ2与支承架上齿轮Ⅱ3配合，由额定转速1300rad/min减速为650rad/min。齿轮Ⅱ3带动同轴的齿轮转动，通过减速齿轮配合再次减速后将动力传递给齿数为19齿的锥齿轮Ⅰ9，锥齿轮Ⅰ9与齿数为38齿的锥齿轮Ⅱ12配合，将竖直方向的转动转变为水平方向的转动，锥齿轮Ⅱ12带动切刀驱动轴14转动，从而带动切刀组合16运动。

播秧机设计为连续播秧，秸秆秧苗基质为长直杆，依靠重力作用在固定导槽内自由下落，切刀进行圆周运动，实现连续、等量切断工作，同时完成补充秧苗、切割、分离和备秧工作；根据秸秆秧苗长直杆的物理特性，连续供料采用圆盘式进料盘22，进料盘22外围安装有12个缺口槽用来放置秸秆秧苗，圆盘中心安装转轴，在一根秸秆秧苗基质被切削时，储料盘静止，切刀设计连续切断40个秧苗段，带动同轴的差齿轮Ⅰ15转动，差齿轮Ⅰ15为2齿，每转动一圈，带动配合的80齿的齿轮Ⅴ17转动1/40周，完成40个切断工作后齿轮Ⅴ17转一周，带动同轴的差齿轮Ⅱ19转动，差齿轮Ⅱ19为3齿，每转动一周，带动安装在进料盘22下方齿数为36齿的齿轮Ⅵ20间歇转动1/12周，推动进料盘22转动1/12周，从空槽转到下一个有料槽，秧苗秸秆被带到进料缺口，由重力作用下落到固定导槽内，等待切断播种，至此完成补充秧苗、切割、分离和备秧的一个周期。

如图5(a)～图5(b)所示，播秧机切刀组合16由切刀与切刀挡板组成。切刀为圆盘形状，其中心为安装启动孔，圆盘有1/4缺口，缺口一侧边缘加工为尖形刃口，切刀挡板为圆盘形状，其有对称1/4缺口，同轴安装组合后，工作时缺口部分没有重叠部分。切刀箱体位于切刀组合16处设有竖直方向的固定导槽，固定导槽在切刀组合16处开有用于切刀与切刀挡板转动的开孔；秸秆秧苗在固定导槽中自由下落，先由切刀缺口落下，被切刀挡板拖住，停止下落，切刀连续运动刃口将固定导槽工作位置的秸秆秧苗，按照设计长度切断，切刀无缺口部分挡住秸秆秧苗下落，切刀挡板转动，在固定导槽区域变成缺口，被切断的秸秆秧苗从缺口落下，完成一次播种。切刀组合每转动一周，完成一次切断工作，秸秆秧苗播种一次。同时行走机构按照工作速度沿直线前进，物料按照设计时间间隔落下，完成固定株距的连续播种工作。

实施例2

如图3所示，本实施例中秸秆育苗水稻播秧机为三行秧苗同时播种，安装三套单行播秧机构，三套单行播秧机构之间通过链条将每一套单行播秧机构上的级联链轮13连接到一起，即可实现三套单行播秧机构的同时工作。具体的连接方式如下：切刀驱动轴14为级联链轮13的安装轴，有动力传入的切刀驱动轴为第一转轴，配套安装一个级联链轮13，再与第二转轴(第二套单行播秧机构的切刀驱动轴)上的级联链轮13中安装在同一水平面的一个链轮通过链条连接，带动第二转轴转动；第二转轴上级联链轮13中的另一个链轮再次与第三转轴(第二套单行播秧机构的切刀驱动轴)上同一水平面的链轮配合，从而带动第三转轴转动，至此动力被分配到三个切刀驱动轴，完成切断机构间动力连续传递。

以上实施例中，传动机构由离合器和变速箱组成，发动机依次连接构成，动力输入轴1一端与传动机构中的变速箱输入轴连接，变速箱输出轴连接行走机构用于驱动播秧机行进，所述行走机构可采用现有农机具所采用的行走机构。