非圆齿轮行星系三爪水稻钵苗移栽机构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了非圆齿轮行星系三爪水稻钵苗移栽机构。两个移栽臂的移栽机构，推秧角与取秧角的角度差一般只能达到46°，移栽臂回程易回带秧苗。本实用新型的不完全非圆齿轮通过牙嵌式法兰固定在齿轮箱内；凸锁止弧板和太阳轮缓冲弧板均与不完全非圆齿轮通过销连接；第一行星轴、第二行星轴和第三行星轴的一端分别与一个移栽臂的壳体通过销连接；第一凹锁止弧板和第一中间轮缓冲弧板均与第一中间非圆齿轮通过销连接、第二凹锁止弧板和第二中间轮缓冲弧板均与第二中间非圆齿轮通过销连接、第三凹锁止弧板和第三中间轮缓冲弧板均与第三中间非圆齿轮通过销连接。本实用新型能实现推秧角与取秧角的角度差达到52°，移栽效率和取苗成功率高。
【专利说明】非圆齿轮行星系三爪水稻钵苗移栽机构
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于农业机械领域，涉及移栽机构，具体涉及一种非圆齿轮行星系三 爪水稻钵苗移栽机构。
【背景技术】
[0002] 水稻的移栽是种植过程中重要的环节，目前水稻移栽机械主要有插秧机、水稻抛 秧机和钵苗栽值机。插秧机采用毯状苗，缓苗期较长，伤根；水稻抛秧机容易使秧苗倒伏、直 立性不好；而钵苗栽植直立性好，无缓苗期。
[0003] 随着农业机械化的发展，高速移栽是必然趋势。国内研制的水稻钵苗移栽机构多 为杆结构，工作效率较低，而杆结构由于自身缺陷，无法进一步提高工作效率；目前市场上 全自动水稻移栽机虽然能实现自动抓取苗，但是移栽工作分别采用不同的机构分解成三个 动作完成，结构复杂，运作速度偏高时导致伤秧率和漏秧率增加，作业质量很难保证；国内 移栽机构基本使用两个移栽臂结构，推秧角与取秧角的角度差一般只能达到46°，绝对动 轨迹直立度不好，移栽臂回程容易把秧苗回带，制约了我国水稻移栽的高速化发展。国外引 进的水稻钵苗移栽机构价格昂贵、结构复杂、育苗要求高，不适合我国水稻种植现状。
【发明内容】
[0004] 本实用新型针对现有技术的不足，提供一种非圆齿轮行星系三爪水稻钵苗移栽机 构，推秧角与取秧角的角度差能达到52°，移栽工作效率和取苗成功率高，种植效果更好， 能够有效实现水稻钵苗有序化移栽。
[0005] 本实用新型包括齿轮箱、不完全非圆齿轮、第一中间轴、第二中间轴、第三中间轴、 第一行星轴、第二行星轴、第三行星轴、第一中间非圆齿轮、第二中间非圆齿轮、第三中间非 圆齿轮、第一行星非圆齿轮、第二行星非圆齿轮、第三行星非圆齿轮、凸锁止弧板、第一凹锁 止弧板、第二凹锁止弧板、第三凹锁止弧板、太阳轮缓冲弧板、第一中间轮缓冲弧板、第二中 间轮缓冲弧板、第三中间轮缓冲弧板、消除齿隙装置和移栽臂；所述的不完全非圆齿轮与牙 嵌式法兰固定，牙嵌式法兰固定在齿轮箱内；所述的凸锁止弧板和太阳轮缓冲弧板均与不 完全非圆齿轮通过销连接；所述的第一中间轴、第二中间轴、第三中间轴、第一行星轴、第二 行星轴和第三行星轴平行设置，且两端均通过轴承支承在齿轮箱内；第一中间轴、第二中间 轴和第三中间轴沿圆周均布；第一行星轴、第二行星轴和第三行星轴沿圆周均布，且一端均 伸出齿轮箱外，分别与一个移栽臂的壳体通过销连接；所述的第一中间非圆齿轮与第一中 间轴通过花键连接、第二中间非圆齿轮与第二中间轴通过花键连接，第三中间非圆齿轮与 第三中间轴通过花键连接；所述的第一行星非圆齿轮与第一行星轴通过花键连接，第二行 星非圆齿轮与第二行星轴通过花键连接，第三行星非圆齿轮与第三行星轴通过花键连接； 所述的第一凹锁止弧板和第一中间轮缓冲弧板均与第一中间非圆齿轮通过销连接、第二凹 锁止弧板和第二中间轮缓冲弧板均与第二中间非圆齿轮通过销连接、第三凹锁止弧板和第 三中间轮缓冲弧板均与第三中间非圆齿轮通过销连接；所述的不完全非圆齿轮至少同时与 第一中间非圆齿轮、第二中间非圆齿轮和第三中间非圆齿轮中的两个啮合；第一中间非圆 齿轮与第一行星非圆齿轮啮合，第二中间非圆齿轮与第二行星非圆齿轮啮合，第三行星非 圆齿轮与第三中间非圆齿轮啮合；所述的凸锁止弧板与第一凹锁止弧板、第二凹锁止弧板 或第三凹锁止弧板摩擦传动；所述的太阳轮缓冲弧板与第一中间轮缓冲弧板、第二中间轮 缓冲弧板或第三中间轮缓冲弧板摩擦传动；所述消除齿隙装置包括消除齿隙凸轮、摆杆、摆 杆帽和压力弹簧；三个消除齿隙装置的消除齿隙凸轮分别与第一行星轴、第二行星轴和第 三行星轴通过花键连接，且分别与一根摆杆的一端通过凸轮副连接；三根摆杆的另一端均 与齿轮箱通过摆杆销轴铰接，中部分别与一个摆杆帽可拆卸连接；三根压力弹簧的一端均 与齿轮箱固定，另一端分别套置在对应的摆杆帽上。
[0006]所述的齿轮箱包括圆形的箱体和箱盖，箱体与箱盖固定；箱体和箱盖均开设有中 心轴安装孔、三个中间轴安装孔和三个行星轴安装孔，箱体还开设有沿圆周分布的三个压 力弹簧放置槽；箱体的同一横截面上，中心轴安装孔的圆心与对应中间轴安装孔的圆心连 线、中间轴安装孔的圆心与对应行星轴安装孔的圆心连线之间的夹角为145?160°，行星 轴安装孔的圆心与对应的移栽臂尖点的连线、行星轴安装孔的圆心与对应中间轴安装孔的 圆心连线之间的夹角为40?60° ;第一中间轴、第二中间轴和第三中间轴的两端分别设置 在箱体和箱盖对应的一个中间轴安装孔内；第一行星轴、第二行星轴和第三行星轴的两端 分别设置在箱体和箱盖对应的一个行星轴安装孔内；三根压力弹簧分别设置在一个压力弹 簧放置槽内。
[0007]所述的不完全非圆齿轮有齿部分对应的圆心角为270?285°。
[0008]所述的凸锁止弧板和太阳轮缓冲弧板分别设置在不完全非圆齿轮的两侧，第一凹 锁止弧板和第一中间轮缓冲弧板分别设置在第一中间非圆齿轮的两侧，第二凹锁止弧板和 第二中间轮缓冲弧板分别设置在第二中间非圆齿轮的两侧，第三凹锁止弧板和第三中间轮 缓冲弧板分别设置在第三中间非圆齿轮的两侧。
[0009]所述的第一中间非圆齿轮、第二中间非圆齿轮和第三中间非圆齿轮的结构完全相 a\h+J\ +CCos(^j) I 同，其节曲线方程为及(? -(..................................................」，其中，为第一中间非圆齿轮、第二中间非 dφ十Ccos(<p) 圆齿轮或第三中间非圆齿轮相对不完全非圆齿轮转过的角度，12 <a< 22， 0· 35 <b<(λ55,-(λ7 <c<-(λ5,0· 8 <d<LI;第一行星非圆齿轮、第二行星非圆齿 轮和第三行星非圆齿轮的结构完全相同；第一中间轮缓冲弧板、第二中间轮缓冲弧板和第 三中间轮缓冲弧板结构完全相同；第一凹锁止弧板、第二凹锁止弧板和第三凹锁止弧板的 结构完全相同。
[0010] 所述太阳轮缓冲弧板的碰撞凸起与第一中间轮缓冲弧板、第二中间轮缓冲弧板或 第三中间轮缓冲弧板的碰撞凸起摩擦传动。
[0011] 所述太阳轮缓冲弧板、第一中间轮缓冲弧板、第二中间轮缓冲弧板和第三中间轮 缓冲弧板的摩擦面均为圆弧面；所述第一凹锁止弧板、第二凹锁止弧板和第三凹锁止弧板 的摩擦面均为圆弧面；所述凸锁止弧板的摩擦面包括进入摩擦面和退出摩擦面；进入摩擦 面为圆弧面，弧度为62° ;所述退出摩擦面为凸锁止弧板的摩擦面在第一凹锁止弧板的摩 擦面上做纯滚动形成的曲线簇的包络面；退出摩擦面对应的圆心角等于太阳轮缓冲弧板与 第一中间轮缓冲弧板开始碰撞到摩擦传动结束过程中第一中间轮缓冲弧板转过的角度，取 值为12?24°。
[0012] 所述的移栽臂采用成熟的现有技术，如申请号为201110164729. 9的专利。
[0013] 本实用新型的有益效果：
[0014] 本实用新型旋转一周移栽三次，推秧角与取秧角的角度差能达到52°，提高了移 栽工作效率和取苗成功率，种植效果更好，能够有效实现水稻钵苗有序化移栽；缓冲弧板大 大降低了凹凸锁止弧板分离时齿轮轮齿相互之间的冲击，避免了中间非圆齿轮与不完全非 圆齿轮刚进入啮合时传动比的突变，同时提高了齿轮实用寿命；消除齿隙装置确保工作状 态齿轮的稳定啮合，确保移栽准确性。
【专利附图】
【附图说明】
[0015] 图1为本实用新型的整体结构立体图；
[0016] 图2为本实用新型的整体结构及移栽臂尖点的运动轨迹示意图；
[0017] 图3为本实用新型中齿轮箱的内部零件装配示意图；
[0018] 图4为本实用新型中齿轮箱的内部零件及移栽臂的装配立体图的一个侧视图； [0019] 图5为本实用新型中齿轮箱的内部零件及移栽臂的装配立体图的另一个侧视图；
[0020] 图6为本实用新型中箱盖的立体图；
[0021] 图7为本实用新型中箱体的正视图；
[0022] 图8为本实用新型中不完全非圆齿轮的结构示意图；
[0023] 图9为本实用新型中凸锁止弧板的示意图；
[0024] 图10为本实用新型中移栽臂的立体图；
[0025] 图11为本实用新型中移栽臂的内部零件结构示意图；
[0026] 图12为本实用新型中移栽臂尖点形成的运动轨迹图。
【具体实施方式】
[0027] 下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。
[0028] 如图1、2、3、4和5所示，非圆齿轮行星系三爪水稻钵苗移栽机构，包括齿轮箱、不 完全非圆齿轮4、第一中间轴30、第二中间轴26、第三中间轴28、第一行星轴31、第二行星 轴25、第三行星轴29、第一中间非圆齿轮5、第二中间非圆齿轮10、第三中间非圆齿轮16、第 一行星非圆齿轮8、第二行星非圆齿轮13、第三行星非圆齿轮18、凸锁止弧板14、第一凹锁 止弧板6、第二凹锁止弧板11、第三凹锁止弧板15、太阳轮缓冲弧板9、第一中间轮缓冲弧板 7、第二中间轮缓冲弧板12、第三中间轮缓冲弧板17、消除齿隙装置和移栽臂1。不完全非 圆齿轮4与牙嵌式法兰27固定，牙嵌式法兰27固定在齿轮箱内；凸锁止弧板14和太阳轮 缓冲弧板9均与不完全非圆齿轮4通过销连接；第一中间轴30、第二中间轴26、第三中间轴 28、第一行星轴31、第二行星轴25和第三行星轴29平行设置，且两端均通过轴承支承在齿 轮箱内；第一中间轴30、第二中间轴26和第三中间轴28沿圆周均布；第一行星轴31、第二 行星轴25和第三行星轴29沿圆周均布，且一端均伸出齿轮箱外，分别与一个移栽臂的壳体 34通过销连接；第一行星轴31、第二行星轴25和第三行星轴29的旋转中心至对应移栽臂 尖点的距离L为152mm;第一中间非圆齿轮5与第一中间轴30通过花键连接、第二中间非圆 齿轮10与第二中间轴26通过花键连接，第三中间非圆齿轮16与第三中间轴28通过花键 连接；第一行星非圆齿轮8与第一行星轴31通过花键连接，第二行星非圆齿轮13与第二行 星轴25通过花键连接，第三行星非圆齿轮18与第三行星轴29通过花键连接；第一凹锁止 弧板6和第一中间轮缓冲弧板7均与第一中间非圆齿轮5通过销连接，第二凹锁止弧板11 和第二中间轮缓冲弧板12均与第二中间非圆齿轮10通过销连接,第三凹锁止弧板15和第 三中间轮缓冲弧板17均与第三中间非圆齿轮16通过销连接；不完全非圆齿轮4与第一中 间非圆齿轮5、第二中间非圆齿轮10和第三中间非圆齿轮16的中心距均为57. 22mm;不完 全非圆齿轮4至少同时与第一中间非圆齿轮5、第二中间非圆齿轮10和第三中间非圆齿轮 16中的两个哨合；第一中间非圆齿轮5与第一行星非圆齿轮8哨合，第二中间非圆齿轮10 与第二行星非圆齿轮13啮合，第三中间非圆齿轮16与第三行星非圆齿轮18啮合；第一中 间非圆齿轮5与第一行星非圆齿轮8、第二中间非圆齿轮10与第二行星非圆齿轮13、第三 中间非圆齿轮16与第三行星非圆齿轮18的中心距均为50. 96mm;凸锁止弧板14与第一凹 锁止弧板6、第二凹锁止弧板11或第三凹锁止弧板15摩擦传动；太阳轮缓冲弧板9与第一 中间轮缓冲弧板7、第二中间轮缓冲弧板12或第三中间轮缓冲弧板17摩擦传动；消除齿隙 装置包括消除齿隙凸轮19、摆杆20、摆杆帽21、压力弹簧23和摆杆销轴24 ;三个消除齿隙 装置的消除齿隙凸轮19分别与第一行星轴31、第二行星轴25和第三行星轴29通过花键连 接，且分别与一根摆杆20的一端通过凸轮副连接；三根摆杆20的另一端均与齿轮箱通过摆 杆销轴24铰接，中部分别与一个摆杆帽21可拆卸连接；三根压力弹簧23的一端均与齿轮 箱固定，另一端分别套置在对应的摆杆帽21上。
[0029] 如图1、2、3、6和7所示，齿轮箱包括圆形的箱体2-1和箱盖2-2,箱体2-1与箱盖 2-2固定；箱体2-1和箱盖2-2均开设有中心轴安装孔2-3、三个中间轴安装孔2-4和三个 行星轴安装孔2-5,箱体2-1还开设有沿圆周分布的三个压力弹簧放置槽22 ;箱体2-1的同 一横截面上，中心轴安装孔2-3的圆心与对应中间轴安装孔2-4的圆心连线、中间轴安装孔 2-4的圆心与对应行星轴安装孔2-5的圆心连线之间的夹角λ为150°，行星轴安装孔2-5 的圆心与对应的移栽臂尖点的连线、行星轴安装孔2-5的圆心与对应中间轴安装孔2-4的 圆心连线之间的夹角Ψ为46° ;第一中间轴30、第二中间轴26和第三中间轴28的两端分 别设置在箱体2-1和箱盖2-2对应的一个中间轴安装孔2-4内；第一行星轴31、第二行星 轴25和第三行星轴29的两端分别设置在箱体和箱盖对应的一个行星轴安装孔2-5内；三 根压力弹簧分别设置在一个压力弹簧放置槽内22。
[0030] 如图8所示，不完全非圆齿轮4有齿部分对应的圆心角Φ为279°。
[0031] 如图4和5所示，凸锁止弧板14和太阳轮缓冲弧板9分别设置在不完全非圆齿轮 4的两侧,第一凹锁止弧板6和第一中间轮缓冲弧板7分别设置在第一中间非圆齿轮5的 两侧，第二凹锁止弧板11和第二中间轮缓冲弧板12分别设置在第二中间非圆齿轮10的两 侦||，第三凹锁止弧板15和第三中间轮缓冲弧板17分别设置在第三中间非圆齿轮16的两 侧。
[0032] 第一中间非圆齿轮5、笛一.由问韭_齿轮10和第三中间非圆齿轮16的结构完全 相同，其节曲线方程为
【权利要求】
1. 非圆齿轮行星系H爪水稻鉢苗移栽机构，包括齿轮箱、不完全非圆齿轮、第一中间 轴、第二中间轴、第H中间轴、第一行星轴、第二行星轴、第H行星轴、第一中间非圆齿轮、第 二中间非圆齿轮、第H中间非圆齿轮、第一行星非圆齿轮、第二行星非圆齿轮、第H行星非 圆齿轮、凸锁止弧板、第一凹锁止弧板、第二凹锁止弧板、第H凹锁止弧板、太阳轮缓冲弧 板、第一中间轮缓冲弧板、第二中间轮缓冲弧板、第H中间轮缓冲弧板、消除齿隙装置和移 栽臂，其特征在于： 所述的不完全非圆齿轮与牙嵌式法兰固定，牙嵌式法兰固定在齿轮箱内；所述的凸锁 止弧板和太阳轮缓冲弧板均与不完全非圆齿轮通过销连接；所述的第一中间轴、第二中间 轴、第H中间轴、第一行星轴、第二行星轴和第H行星轴平行设置，且两端均通过轴承支承 在齿轮箱内；第一中间轴、第二中间轴和第H中间轴沿圆周均布；第一行星轴、第二行星轴 和第H行星轴沿圆周均布，且一端均伸出齿轮箱外，分别与一个移栽臂的壳体通过销连接； 所述的第一中间非圆齿轮与第一中间轴通过花键连接、第二中间非圆齿轮与第二中间轴通 过花键连接，第H中间非圆齿轮与第H中间轴通过花键连接；所述的第一行星非圆齿轮与 第一行星轴通过花键连接，第二行星非圆齿轮与第二行星轴通过花键连接，第H行星非圆 齿轮与第H行星轴通过花键连接；所述的第一凹锁止弧板和第一中间轮缓冲弧板均与第一 中间非圆齿轮通过销连接、第二凹锁止弧板和第二中间轮缓冲弧板均与第二中间非圆齿轮 通过销连接、第H凹锁止弧板和第H中间轮缓冲弧板均与第H中间非圆齿轮通过销连接； 所述的不完全非圆齿轮至少同时与第一中间非圆齿轮、第二中间非圆齿轮和第H中间非圆 齿轮中的两个晒合；第一中间非圆齿轮与第一行星非圆齿轮晒合，第二中间非圆齿轮与第 二行星非圆齿轮晒合，第H行星非圆齿轮与第H中间非圆齿轮晒合；所述的凸锁止弧板与 第一凹锁止弧板、第二凹锁止弧板或第H凹锁止弧板摩擦传动；所述的太阳轮缓冲弧板与 第一中间轮缓冲弧板、第二中间轮缓冲弧板或第H中间轮缓冲弧板摩擦传动；所述消除齿 隙装置包括消除齿隙凸轮、摆杆、摆杆帽和压力弹黃；H个消除齿隙装置的消除齿隙凸轮分 别与第一行星轴、第二行星轴和第H行星轴通过花键连接，且分别与一根摆杆的一端通过 凸轮副连接；H根摆杆的另一端均与齿轮箱通过摆杆销轴较接，中部分别与一个摆杆帽可 拆卸连接；H根压力弹黃的一端均与齿轮箱固定，另一端分别套置在对应的摆杆帽上。
2. 根据权利要求1所述的非圆齿轮行星系H爪水稻鉢苗移栽机构，其特征在于：所述 的齿轮箱包括圆形的箱体和箱盖，箱体与箱盖固定；箱体和箱盖均开设有中也轴安装孔、H 个中间轴安装孔和H个行星轴安装孔，箱体还开设有沿圆周分布的H个压力弹黃放置槽； 箱体的同一横截面上，中也轴安装孔的圆也与对应中间轴安装孔的圆也连线、中间轴安装 孔的圆也与对应行星轴安装孔的圆也连线之间的夹角为145?160°，行星轴安装孔的圆 也与对应的移栽臂尖点的连线、行星轴安装孔的圆也与对应中间轴安装孔的圆也连线之间 的夹角为40?60° ;第一中间轴、第二中间轴和第H中间轴的两端分别设置在箱体和箱盖 对应的一个中间轴安装孔内；第一行星轴、第二行星轴和第H行星轴的两端分别设置在箱 体和箱盖对应的一个行星轴安装孔内；H根压力弹黃分别设置在一个压力弹黃放置槽内。
3. 根据权利要求1所述的非圆齿轮行星系H爪水稻鉢苗移栽机构，其特征在于：所述 的不完全非圆齿轮有齿部分对应的圆也角为270?285°。
4. 根据权利要求1所述的非圆齿轮行星系H爪水稻鉢苗移栽机构，其特征在于：所述 的凸锁止弧板和太阳轮缓冲弧板分别设置在不完全非圆齿轮的两侧，第一凹锁止弧板和第 一中间轮缓冲弧板分别设置在第一中间非圆齿轮的两侧，第二凹锁止弧板和第二中间轮缓 冲弧板分别设置在第二中间非圆齿轮的两侧，第H凹锁止弧板和第H中间轮缓冲弧板分别 设置在第H中间非圆齿轮的两侧。
5. 根据权利要求1所述的非圆齿轮行星系H爪水稻鉢苗移栽机构，其特征在于： 所述的第一中间非圆齿轮、第二中间非圆齿轮和第H中间非圆齿轮的结构完全相同，其 註(基+ + C CO含(齊) 节曲线方程为巧^ 其中，P为第一中间非圆齿轮、第二中间非圆 +CCOS(^j) 齿轮或第H中间非圆齿轮相对不完全非圆齿轮转过的角度，〇<巧<2心；12《a《22， 0. 35《b《0. 55, -0. 7《C《-0. 5,0. 8《d《1. 1 ;第一行星非圆齿轮、第二行星非圆齿 轮和第H行星非圆齿轮的结构完全相同；第一中间轮缓冲弧板、第二中间轮缓冲弧板和第 H中间轮缓冲弧板结构完全相同；第一凹锁止弧板、第二凹锁止弧板和第H凹锁止弧板的 结构完全相同。
6. 根据权利要求1所述的非圆齿轮行星系H爪水稻鉢苗移栽机构，其特征在于：所述 太阳轮缓冲弧板的碰撞凸起与第一中间轮缓冲弧板、第二中间轮缓冲弧板或第H中间轮缓 冲弧板的碰撞凸起摩擦传动。
7. 根据权利要求1所述的非圆齿轮行星系H爪水稻鉢苗移栽机构，其特征在于：所述 太阳轮缓冲弧板、第一中间轮缓冲弧板、第二中间轮缓冲弧板和第H中间轮缓冲弧板的摩 擦面均为圆弧面；所述第一凹锁止弧板、第二凹锁止弧板和第H凹锁止弧板的摩擦面均为 圆弧面；所述凸锁止弧板的摩擦面包括进入摩擦面和退出摩擦面；进入摩擦面为圆弧面， 弧度为62° ;所述退出摩擦面为凸锁止弧板的摩擦面在第一凹锁止弧板的摩擦面上做纯 滚动形成的曲线簇的包络面；退出摩擦面对应的圆也角等于太阳轮缓冲弧板与第一中间轮 缓冲弧板开始碰撞到摩擦传动结束过程中第一中间轮缓冲弧板转过的角度，取值为12? 24。。
【文档编号】A01C11/02GK204069722SQ201420487842
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年8月27日 优先权日:2014年8月27日
【发明者】俞高红, 吴国环, 廖振飘, 吴有特 申请人:浙江理工大学