一种液压仿形栽植机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于旱地移栽机的技术领域，特别是涉及一种具有地面仿形能力的移栽机栽植机构。
【背景技术】
[0002]育苗移栽是蔬菜等作物种植的一个重要生产环节，进行旱地移栽能大大提高幼苗的成活率，减少二次补种。我国从20世纪50年代末开始研制旱地移栽机，先后分别对棉花、玉米等蔬菜进行了相关的实验研宄，研制出了各种类型的移栽机。而栽植器又是除取苗机构外移栽机的核心部件，它是由取苗机构或者人工提供秧苗，而后将秧苗栽植到地里，具有直立栽苗的优势，能反映出移栽机的发展过程和进步水平。目前，国内外移栽机上采用的栽植器类型有钳夹式、挠性圆盘式、吊杯式和导苗管式4种。
[0003]栽植器作为移栽机的一个重要部件，主要完成接苗、栽苗等动作，而一个移栽机栽植质量的好坏直接反映在栽植器最终工作的成效上，所以必须保证栽植的高度和曲线一致，这里就需要对栽植器进行仿形。专利CN104115600A公开了一种移栽机地面仿形机构，它是利用仿形轮感应地面变化，通过一系列连杆机构与液压系统配合最终达到底盘仿形的目的。但底盘机架十分沉重，对液压系统的负载要求较为苛刻，需选用承载能力较大的液压缸，成本较高，而且长时间连续高负载工作很容易损坏液压系统；专利CN102487643A公开了一种水稻插秧机的电动仿形机构，插秧机左右各有两个仿形机构，由电机分别驱动，独立工作，保证底盘机架与地面的平行度，但此机构中电机所承受来自底盘的负载也很大，需选用较大功率电机，并且结构复杂，造成成本较高，而且长时间高负载的工作也很容易造成电机的损坏，所以难以推广。
[0004]目前，大部分移栽机的仿形都是栽植器依托底盘，通过底盘仿形来达到栽植深度一致的目的。但底盘仿形需要液压缸带动整个机架运动，液压缸所需承受的载荷特别高，此时就需要选用承载力较大的液压系统，大大的增加了成本；由于底盘较为沉重，在仿形运动过程中液压缸所受到的惯性力特别大，长时间高负载、连续性的工作很可能会带来液压缸的损坏，最终影响栽植的效率，而且底盘仿形大多结构复杂、操作性差，难以实现大规模的推广。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种液压仿形栽植机构，以实现通过地面感知机构实时感知地面的情况，将信号传递给液压系统，通过液压回路自动调节栽植器随动机构的升降，来保证栽植器随动机构上鸭嘴栽植部件与地面的相对高度，从而保证栽植的质量的效果，结构简单、反应迅速、效果显著。
[0006]为了解决以上技术问题，本发明直接对栽植器进行仿形处理，相比整个底盘机架而言，栽植器随动机构使用了平行四边形结构，结构简单、轻便，不仅可以承受较大载荷，而且起到了位移放大的作用。这样不仅减轻了液压缸所承受的载荷，也减小了液压缸的行程，无需选用承载力较大和行程较大的液压缸，在大大节省了成本的同时，也能达到更好的栽植效果，采用的具体技术方案如下:
[0007]一种液压仿形栽植机构，其特征在于包括:地面感知机构(2)、液压执行机构和栽植器随动机构(4);地面感知机构(2)和栽植器随动机构(4)安装在机架(31)中部且前后呈一条直线，地面感知机构和栽植器随动机构通过液压执行机构连接栽植器随动机构(4)可转动地安装在机架(31)的尾部；
[0008]所述地面感知机构(2)包括地轮(11)、地轮轮轴(12)、地轮轮架(13)、地轮轮架固定板(14)、拉伸弹簧(15)、固定板连杆(16)、阀芯连杆(17)、阀芯(18)和随动伺服阀(9);所述地轮(11)可转动地安装在地轮轮轴(12)上，地轮轮轴(12)的两端通过连杆与地轮轮架(13)固定连接，地轮轮架(13)固定安装在地轮轮架固定板(14)上，地轮轮架固定板
(14)与机架(31)可转动连接；拉伸弹簧(15)的一端与机架(31)转动副固定连接，另一端与地轮轮架(13)的上端固定连接；固定板连杆(16)的下端与地轮轮架固定板(14)上端固定连接，另一端与阀芯拉杆(17)的下端可转动连接；阀芯拉杆(17)的上端与阀芯(18)可转动连接，阀芯(18)可沿定位套滑动地安装在随动伺服阀(9)的阀体内，随动伺服阀(9)固定安装在机架(31)上；
[0009]所述栽植器随动机构(4)包括滑槽(19)、滑块(20)、鸭嘴栽植部件(21)、鸭嘴栽植部件支架(22)、栽植器固定板(23)、随动机构下支杆(24)、随动机构拉杆(25)、拉杆固定板
(26)、液压缸连接杆(27)、随动机构上支杆(28)、栽植器安装连杆(29)、通断阀(6)、通断阀阀芯(30)和液压缸(8);所述通断阀(6)固定安装在滑槽(19)的上端，滑槽(19)固定安装在栽植器固定板(23)内，滑块(20)可沿滑槽(19)内壁滑动地安装在滑槽(19)内；鸭嘴栽植部件支架(22)可转动地安装在滑块(20)的中部，鸭嘴栽植部件(21)固定安装在鸭嘴栽植部件支架(22)上；栽植器固定板(23)固定安装在栽植器安装连杆(29)上，栽植器安装连杆(29)的上端与随动机构上支杆(28)的下端通过转动副A可转动连接、下端与随动机构下支杆(24)的下端通过转动副B可转动连接；随动机构上支杆(28)的上端通过转动副E可转动的安装在机架(31)上，随动机构下支杆(24)的中部与随动机构拉杆(25)的下端固定连接、上端与拉杆固定板(26)固定连接，拉杆固定板(26)的下端与机架(31)通过转动副C可转动连接，随动机构拉杆(25)的上端与拉杆固定板(26)上端固定连接，拉杆固定板(26)上端与液压缸连接杆(27)上端通过转动副D可转动连接，液压缸(8)的下端与机架(31)可转动连接、上端与液压缸连接杆(27)下端固定连接；
[0010]所述液压执行机构包括通断阀(6)、液压油管(7)、液压缸(8)、随动伺服阀(9)和液压泵(10);随动伺服阀(9)、通断阀(6)和液压缸⑶通过液压油管(7)依次接通；随动伺服阀(9)为三位四通伺服阀，通断阀(6)为二位四通阀，液压缸(8)为双作用液压缸，随动伺服阀(9)与液压泵(10)通过液压油管(7)接通，液压泵(10)固定安装在机架(31)上。
[0011]所述地面感知机构⑵上装有一根拉伸弹簧(15)，所述的拉伸弹簧(15)为圆柱形螺旋状弹簧，正常状态没有间隙，只有拉力达到拉伸弹簧(15)初始张力时才会被拉伸。
[0012]所述转动副A与转动副E构成的连线AE和转动副B与转动副C构成的连线BC等长并且平行，构成平行四边形机构。
[0013]所述栽植器随动机构(4)中栽植器固定板(23)上可平行安装多个栽植器，能同时实现多行移栽。本发明中，地面感知机构上安装了一个拉伸弹簧，当地面相对较平，高低变化不大时，拉伸弹簧由于预紧力的作用，不会被拉伸，这样会使整个机构保持平衡状态。只有地面高低变化较大时地轮才会克服拉伸弹簧的拉伸力使地面感知机构运转，此时才能开始仿形。
[0014]本发明中，液压缸与机架可转动连接，液压缸连接杆与随动机构拉杆通过转动副D可转动连接，液压缸与液压缸连接杆固定连接，这样可同时实现液压缸的转动和缸体的平动，更好的满足栽植器随动机构的升降要求。
[0015]本发明中，通断阀固定安装在栽植器滑槽的上方，当且仅当鸭嘴栽植部件栽植结束，运动到接苗状态时，滑块抵住通断阀阀芯，通断阀才会打开，液压回路才能完全接通，从而控制液压缸的升降。所以设计时需保证地轮的中心与鸭嘴栽植部件中心的距离L为所需栽植的一个株距的距离，这样控制一个株距液压缸运动调节一次，形成周期运动，保证栽植过程的稳定性。
[0016]本发明中，栽植器随动机构采用了一个平行四边形连杆机构，所述转动副A与转动副E构成的连线AE和转动副B与转动副C构成的连线BC等长并且平行，这样随动机