专利名称：步行式插秧机的差速传动分插机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及农业机械，尤其是涉及一种步行式插秧机的差速传动分插机构。
背景技术：
目前，在国内外市场上出售的步行式水稻插秧机，其栽植机构均为曲柄摇杆式分插机构。在中国，南方水稻为双季稻种植，北方为单季稻种植。双季稻种植时，移栽的秧苗个体较大、较高，为大苗移栽；单季稻种植时，移栽的秧苗个体相对较小、较短，为小苗移栽。插秧机在插大、小苗时，分插机构秧针的工作轨迹曲线不同。为此，必须对分插机构的各结构参数和运动参数进行优化设计。曲柄摇杆式分插机构在插大苗时，机构的几何参数、总体尺寸会增大，振动也随之加剧。
授权公告号为CN1126436C的发明专利“差速分插机构”中，在链轮盒内，有三个主动链轮分别驱动与轴固结的高速链轮和与两个滑套固结的低速链轮，高速链轮传动太阳轮，低速齿轮则传动齿轮盒，在齿轮盒内相对太阳轮有2组对称布置的行星系齿轮，带动2个栽植臂，齿轮盒转一圈，两个栽植臂各动作一次，实现插秧2穴，由于在一定转速时插秧频率高，比较适用于乘座式高速插秧机但不适合行走速度较低的步行式插秧机使用。另外，用三组链轮传动实现差速传动，传动间隙较大，影响栽植臂的运动轨迹和栽植效果；在栽植臂部件中，拨叉对推秧杆的作用点与对凸轮的作用点不在拨叉轴的同一横向截面内，两作用点沿轴向有一段距离，这样会使拨叉的轴套部分承受扭矩，相关零件也更易损坏。
发明内容
为了既能用于南方双季稻插秧作业，又能用于北方单季稻插秧作业，本发明的目的是提供一种步行式插秧机的差速传动分插机构，该机构的结构尺寸相对较小，振动也较小。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是它包括传动部件和栽植臂部件。传动部件包括在链轮箱传动轴上装有主动链轮，经链条与装在中心轴上的中心链轮连接，固装在中心轴上的主动齿轮与固装在中间轴上的中间齿轮啮合，中间齿轮左、右两侧的中间轴上分别装有左中间齿轮和右中间齿轮，左中间齿轮和右中间齿轮分别与通过轴承支撑在中心轴上的左、右滑套一端的齿轮啮合，在左、右滑套的另一端分别与左、右齿轮盒固定连接。所述的左、右齿轮盒内，固装在中心轴两端的左、右中心齿轮分别与固装在左、右行星轴上的的左、右行星齿轮啮合，伸出左、右齿轮盒外一端的左、右行星轴上分别固装有左、右栽植臂部件。
所述的主动齿轮，中间齿轮，左中间齿轮，右中间齿轮和左、右滑套齿轮均为圆柱齿轮。
所述的主动齿轮、中间齿轮的传动比为1∶1，左中间齿轮和右中间齿轮与左、右滑套齿轮的传动比为2∶1，左、右滑套齿轮与中心轴的传动比为2∶1。
所述的左、右齿轮盒内的中心轴上的左、右中心齿轮与固装在左、右行星轴上的左、右行星齿轮为齿轮几何参数完全相同的偏心圆齿轮或非圆齿轮。
动力由中心链轮传入，分两路传递给栽植臂一路是由中心链轮带动固定在中心轴两端的左、右中间齿轮转动，通过与左、右行星轴上的左、右行星齿轮啮合传动固结在左、右行星轴一端的左、右栽植臂部件相对于左、右齿轮盒作非匀速转动；另一路是由中心链轮带动固定在中心轴上的主动齿轮转动，通过与中间轴上的中间齿轮啮合传动中间轴转动，中间轴上的另两个左、右中间齿轮则通过与左、右滑套一端的齿轮啮合，传动与其固结的左、右齿轮盒相对于中心轴匀速转动。左、右栽植臂的绝对运动为左、右行星轮相对左、右齿轮盒的非匀速转动和左、右齿轮盒绕中心轴的圆周运动的合成运动。在此合成运动的影响下，左、右栽植臂部件中的秧针满足取秧时秧针角度和插秧时秧针角度的要求，其工作轨迹环扣，高度较小，插秧后秧针向后向上移动，避免推倒秧苗和碰撞秧杆。
本发明与背景技术相比，具有的有益效果是用一级链轮传动和两级齿轮传动实现差速传动，传动间隙小，传动更加平稳、准确，对栽植臂的运动轨迹和栽植效果影响较小；拨叉对推秧杆的作用点与对凸轮的作用点在拨叉轴的同一横向截面内，拨叉零件受力状态更加合理；能使栽植臂的绝对运动为齿轮盒相对中心轴的圆周运动和行星齿轮相对齿轮盒的不等速转动的合成运动，固定在栽植臂上的秧针轨迹满足插秧要求。齿轮盒转一圈，栽植臂插秧一次，适合步行式插秧机工作时的插秧频率。优化结构参数后，可用于南方双季稻及北方单季稻插秧作业。结构简单，体积小，重量轻，振动小，制造成本低。
图1是本发明的机构原理示意图； 图2是本发明的结构装配示意图； 图3是图2的A向视图； 图4是栽植臂部件的结构原理图； 图5是椭圆齿轮传动原理示意图。
图中1.中心轴，2.链轮箱，3.右滑套，4.主动齿轮，5.中心链轮，6.左滑套，7.左齿轮盒，7′.右齿轮盒，8.左中心齿轮，8′.右中心齿轮，9.左行星齿轮，9′.右行星齿轮，10.左行星轴，10′.右行星轴，11.左栽植臂部件，11′.右栽植臂部件，12.左中间齿轮，13.中间轴，14冲间齿轮，15.右中间齿轮，16.拨叉，17.凸轮，18.推秧杆，19.秧针，20.缓冲垫，21.推秧弹簧。
具体实施例方式 下面结合附图和实施对本发明作进一步说明。
如图1、2所示，本发明的差速传动分插机构，它包括传动部件和栽植臂部件。传动部件包括在链轮箱2传动轴上装有主动链轮，经链条与装在中心轴1上的中心链轮5连接，固装在中心轴1上的主动齿轮4与固装在中间轴13上的中间齿轮14啮合，中间齿轮14左、右两侧的中间轴13上分别装有左中间齿轮12和右中间齿轮15，左中间齿轮12和右中间齿轮15分别与通过轴承支撑在中心轴1上的左、右滑套6、3一端的齿轮啮合，在左、右滑套6、3的另一端分别与左、右齿轮盒7、7′固定连接。所述的左、右的齿轮盒7、7′内，固装在中心轴1两端的左、右中心齿轮8、8′分别与固装在左、右行星轴10、10′上的左、右行星齿轮9、9′啮合，伸出左、右齿轮盒7、7′外一端的左、右行星轴10、10′上分别固装有左、右栽植臂部件11、11′。
所述的主动齿轮4，中间齿轮14，左中间齿轮12，右中间齿轮15和左、右滑套6、3齿轮均为圆柱齿轮。
所述的主动齿轮4、中间齿轮14的传动比为1∶1，左中间齿轮12和右中间齿轮15与左、右滑套6、3齿轮的传动比为2∶1，左、右滑套6、3齿轮与中心轴1的传动比为2∶1。
所述的左、右齿轮盒7、7′内的中心轴1上的左、右中心齿轮8、8′与固装左、右行星轴10、10′上的左、右行星齿轮9、9′为齿轮几何参数完全相同的偏心圆齿轮或非圆齿轮(如椭圆齿轮或其它非圆齿轮)。
如图3、图4所示，左、右栽植臂部件11、11′中，安装有推秧装置，包括凸轮17、拨叉16、推秧弹簧21、缓冲垫20、秧针19、推秧杆18。凸轮17与齿轮盒7固定连接。
如图5所示，是左、右中心齿轮8、8′为椭圆齿轮与左、右行星齿轮9、9′也为椭圆齿轮时的传动原理示意图。
本发明的工作原理是分插机构动力由插秧机链轮箱主动链轮经链条传递到中心链轮5，传动中心轴1转动，带动主动齿轮4转动，通过两级中间齿轮传动滑套齿轮，带动左、右齿轮盒7、7′转动，在转动的左、右齿轮盒7、7′内，固定在中心轴1上的左、右中心齿轮随中心轴1转动，传动左、右行星齿轮，带动左、右栽植臂绕左、右行星轴相对左、右齿轮盒7、7′作不匀速转动，牵动拨叉16围绕固定凸轮17摆动，在取秧前拨叉16经过凸轮17的上升段而抬起，将推秧杆18提高至最高点，同时压缩推秧弹簧21；在取秧到插秧前，拨叉16处于凸轮17的最高位置保持段；当秧针19到达插秧位置，拨叉16转至凸轮17缺口，推秧弹簧21回位推动推秧杆18向下快速运动，将秧苗推入土中。从而，顺序完成了水稻秧苗的取秧、插秧动作，实现水稻秧苗的机械化移栽。栽植臂部件的运动为行星齿轮绕行星轴相对齿轮盒的不等速转动和齿轮盒绕中心轴的圆周运动的合成运动。齿轮盒转一圈，栽植臂插秧一次的插秧频率比较适合步行式插秧机的工作要求。利用计算机优化参数(如改变椭圆齿轮偏心率，齿数等)和装配参数(起始安装角)，可以使秧针的工作轨迹、取秧角和插秧角等运动参数满足南方双季稻、北方单季稻插秧的要求。
因此，它可用于南方双季稻，又能用于北方单季稻插秧作业。
上述具体实施方式
用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。
权利要求
1.步行式插秧机的差速传动分插机构，它包括传动部件和栽植臂部件；其特征在于传动部件包括在链轮箱(2)传动轴上装有主动链轮，经链条与装在中心轴(1)上的中心链轮(5)连接，固装在中心轴(1)上的主动齿轮(4)与固装在中间轴(13)上的中间齿轮(14)啮合，中间齿轮(14)左、右两侧的中间轴(13)上分别装有左中间齿轮(12)和右中间齿轮(15)，左中间齿轮(12)和右中间齿轮(15)分别与通过轴承支撑在中心轴(1)左、右滑套(6、3)一端的齿轮啮合，在左、右滑套(6、3)的另一端分别与左、右齿轮盒(7、7′)固定连接；所述的左、右的齿轮盒(7、7′)内，固装在中心轴(1)两端的左、右中心齿轮(8、8′)分别与固装在左、右行星轴(10、10′)上的的左、右行星齿轮(9、9′)啮合，伸出左、右齿轮盒(7、7′)外一端的左、右行星轴(10、10′)上分别固装有左、右栽植臂部件(11、11′)。
2.根据权利要求1所述的步行式插秧机的差速传动分插机构，其特征在于所述的主动齿轮(4)，中间齿轮(14)，左中间齿轮(12)，右中间齿轮(15)和左、右滑套(6、3)齿轮均为圆柱齿轮。
3.根据权利要求2所述的步行式插秧机的差速传动分插机构，其特征在于所述的主动齿轮(4)、中间齿轮(14)的传动比为1∶1，左中间齿轮(12)和右中间齿轮(15)与左、右滑套(6、3)齿轮的传动比为2∶1，左、右滑套(6、3)齿轮与中心轴(1)的传动比为2∶1。
4.根据权利要求1所述的步行式插秧机的差速传动分插机构，其特征在于所述的左、右齿轮盒(7、7′)内的中心轴(1)上的左、右中心齿轮(8、8′)与固装左、右行星轴(10、10′)上的左、右行星齿轮(9、9′)为齿轮几何参数完全相同的偏心圆齿轮或非圆齿轮。
5.根据权利要求1所述的步行式插秧机的旋转式分插机构，其特征在于所述的左、右栽植臂部件(11、11′)均为直臂式结构，即拨叉对推秧杆的作用点与对凸轮的作用点在拨叉轴的同一横向截面内。
全文摘要
本发明公开了一种步行式插秧机的差速传动分插机构。链条传动链轮箱内固装在中心轴上的中心链轮，带动与中心轴固接的一个圆柱齿轮，与固装在中间轴上的中间齿轮啮合，另外两个固装在中间轴上的中间齿轮则分别与通过轴承支撑在中心轴上的左右两个滑套一端的齿轮啮合传动与其固结的齿轮盒，在齿轮盒内，固装在中心轴上的中心齿轮与固装在行星轴上的行星齿轮啮合，传动固装在行星轴伸出齿轮盒的一端的栽植臂，使栽植臂的绝对运动为齿轮盒相对中心轴的圆周运动和行星齿轮相对齿轮盒的不等速转动的合成运动。齿轮盒转一圈，栽植臂插秧一次，适合步行式插秧机工作时的插秧频率。优化结构参数后，可用于南方双季稻及北方单季稻插秧作业。
文档编号F16H1/28GK1943298SQ20061005398
公开日2007年4月11日 申请日期2006年10月26日 优先权日2006年10月26日
发明者赵匀, 张国凤, 俞高红, 陈建能 申请人:浙江理工大学