专利名称：步行式插秧机的椭圆－圆柱齿轮后插旋转式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椭圆-圆柱齿轮后插旋转式分插机构。
背景技术：
目前，在市场上出售的水稻插秧机，其栽植机构主要有两种曲柄摇杆式分插机构和旋转式分插机构。曲柄摇杆式分插机构可以通过改变曲柄转动中心与摇杆摆动中心位置改变秧爪的相对运动轨迹，当其相对运动轨迹为“腰子形”时，用于乘坐式插秧机，当其相对运动轨迹为“海豚形”时，用于步行式插秧机。旋转式分插机构的秧爪相对运动轨迹呈“腰子形”，主要用于乘坐式插秧机，若用于步行式插秧机时，则插秧植坑穴口过大，容易造成漂秧和倒秧。但旋转式分插机构与曲柄摇杆式分插机构相比，具有惯性力小、振动小和稳定性好的优点。
发明内容
本发明的目的是提供一种步行式插秧机的椭圆-圆柱齿轮后插旋转式分插机构，该机构的结构尺寸相对较小，振动也小。
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内的传动轴上装有主动链轮，经链条与装在链轮箱内中心轴上的中心链轮连接，中心轴伸出链轮箱外的左、右两侧轴端分别固定有左、右齿轮盒。所述的左、右齿轮盒内的中心轴上分别装有通过左、右法兰固定在链轮箱上的左、右中心椭圆齿轮，左、右中心椭圆齿轮通过固装在左、右中间轴上的左、右中间椭圆齿轮，带动与左、右中间椭圆齿轮和固定在左、右中间轴上的左、右中间圆柱齿轮啮合转动，而左、右中间圆柱齿轮与固装在左、右行星轴上的左、右行星圆柱齿轮啮合转动，左、右行星轴伸出左、右齿轮盒的一端固定有左、右栽植臂部件。
所述的中心轴、左、右中间轴和左、右行星轴三轴齿轮行星系的三轴轴心的相对位置成三角形排列。
所述的左、右栽植臂部件均为直臂式结构，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。
所述的左、右栽植臂部件上各固定有一个“U”形的秧爪，秧爪的两个分开伸出的取秧指为角钢形状，取秧指的下部P1处为锋利的刀刃状，两秧指间的内侧P2处为平滑状。
中心椭圆齿轮固定不动，中心链轮带动齿轮盒转动，行星齿轮带动固装在行星轴一端的栽植臂相对于齿轮盒作非匀速转动，栽植臂的绝对运动为行星轮相对齿轮盒的非匀速转动和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，栽植臂部件中的秧爪满足取秧时秧爪角度和插秧时秧爪角度的要求。
本发明具有的有益效果是在齿轮盒内相对太阳轮(中心椭圆齿轮)只有1组行星系齿轮传动，带动1个栽植臂运动；齿轮行星系的三轴轴心的相对位置成三角形排列；齿轮盒转一圈，实现插秧1穴，适合步行式插秧机工作时的插秧频率。插穴小，利于立秧，漂秧率和倒秧率低；若提高齿轮盒转速，也可用于高速插秧机上；采用两条角钢形的秧指组成的秧爪，秧爪的下部为锋利的刀刃状，可以减少秧爪取秧时与土壤间的摩擦阻力，两秧指间的内侧平滑，不易伤秧；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B-B剖视图。
图4是本发明传动原理的侧面示意图。
图5是本发明秧爪形状特征示意图。
图6是本发明的秧针尖部静轨迹和动轨迹，及秧针位置与齿轮盒转角关系的示意图。
图7是本发明的运动轨迹示意图。
图8是以往“行星系直线排列式”分插机构秧针尖部的运动轨迹示意图。
图中1.中心轴，2′.左法兰，2.右法兰，3.中心链轮，4.链轮箱，5′.左齿轮盒，5.右齿轮盒，6′.左行星圆柱齿轮，6.右行星圆柱齿轮，7′.左行星轴，7.右行星轴，8′.左栽植臂部件，8.右栽植臂部件，9′.左拨叉，9.右拨叉，10′.左凸轮，10.右凸轮，11′.左中间圆柱齿轮，11.右中间圆柱齿轮，12′.左中间轴，12.右中间轴，13′.左中间椭圆齿轮，13.右中间椭圆齿轮，14′.左中心椭圆齿轮，14.右中心椭圆齿轮，15.秧爪，16.传动轴，17.主动链轮，18.链条，19.推秧弹簧，20.推秧杆，21.缓冲垫。
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，本发明的步行式插秧机的椭圆-圆柱齿轮后插旋转式分插机构，它包括传动部件和栽植臂部件；传动部件包括在链轮箱4内的传动轴16上装有主动链轮17，经链条18与装在链轮箱4内中心轴1上的中心链轮3连接，中心轴1伸出链轮箱4外的左、右两侧轴端分别固定有左、右齿轮盒5′、5。所述的左、右齿轮盒5′、5内的中心轴1上分别装有通过左、右法兰2′、2固定在链轮箱4上的左、右中心椭圆齿轮14′、14，左、右中心椭圆齿轮14′、14通过固装在左、右中间轴12′、12上的左、右中间椭圆齿轮13′、13，带动与左、右中间椭圆齿轮13′、13和固定在左、右中间轴12′、12上的左、右中间圆柱齿轮11′、11啮合转动，而左、右中间圆柱齿轮11′、11与固装在左、右行星轴7′、7上的左、右行星圆柱齿轮6′、6啮合转动，左、右行星轴7′、7伸出左、右齿轮盒5′、5的一端固定有左、右栽植臂部件8′、8。
如图3、图4所示的左、右齿轮盒5′、5内的中心轴1，左、右中间轴12′、12，左、右行星轴7′、7三轴轴心的相对位置成三角形排列。α、δ是椭圆齿轮初始位置安装角，α＜δ。
所述的左、右栽植臂部件8′、8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。
如图3所示，以右栽植臂部件8为例，它安装有推秧装置，包括右凸轮10、右拨叉9、推秧弹簧19、缓冲垫21、秧爪15、推秧杆20。右凸轮10与右齿轮盒5固定连接。如图5所示，角钢形秧爪15的下部P1处为锋利的刀刃状，两秧爪15间的内侧P2处为平滑形状。
如图6所示，为本发明机构的秧针尖部静轨迹即机器不行走时的轨迹和动轨迹即机器行走时的轨迹，及秧针位置与齿轮盒转角关系的示意图，其中s为插穴宽度。
如图7所示，为本分插机构实施例中秧爪尖部的轨迹，a为静轨迹，b为动轨迹，c为秧苗，d为地平线，e为秧爪，s为植坑宽度。
如图8所示，为以往“行星系直线排列式”分插机构秧针尖部的轨迹，a′为静轨迹，b′为动轨迹即机器行走时的轨迹，c为秧苗，d为地平线，e为秧爪，s′为植坑宽度。
从图7、图8可以看出，本发明使插穴变得很小，s′为88mm，s仅为28mm。
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，传动中心轴转动，带动左、右齿轮盒转动，同时，在转动的左、右齿轮盒内，固定的中心椭圆齿轮通过中间椭圆齿轮带动与其一同固定在中间轴上的中间圆柱齿轮，传动行星圆柱齿轮，由此带动固定在行星轴上的栽植臂转动，牵动拨叉围绕固定凸轮摆动，在取秧前拨叉经过凸轮的上升段而抬起，将推秧杆提高至最高点，同时压缩推秧弹簧；在取秧到插秧前，拨叉处于凸轮的最高位置保持段；当秧爪到达插秧位置，拨叉转至凸轮缺口，推秧弹簧回位推动推秧杆向下快速运动，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)，可以使秧针形成步行式插秧机所要求的“海豚形”插秧轨迹。
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.步行式插秧机的椭圆—圆柱齿轮后插旋转式分插机构，它包括传动部件和栽植臂部件；传动部件包括在链轮箱(4)内的传动轴(16)上装有主动链轮(17)，经链条(18)与装在链轮箱(4)内中心轴(1)上的中心链轮(3)连接，中心轴(1)伸出链轮箱(4)外的左、右两侧轴端分别固定有左、右齿轮盒(5′、5)；其特征在于所述的左、右齿轮盒(5′、5)内的中心轴(1)上分别装有通过左、右法兰(2′、2)固定在链轮箱(4)上的左、右中心椭圆齿轮(14′、14)，左、右中心椭圆齿轮(14′、14)通过固装在左、右中间轴(12′、12)上的左、右中间椭圆齿轮(13′、13)，带动与左、右中间椭圆齿轮(13′、13)和固定在左、右中间轴(12′、12)上的左、右中间圆柱齿轮(11′、11)啮合转动，而左、右中间圆柱齿轮(11′、11)与固装在左、右行星轴(7′、7)上的左、右行星圆柱齿轮(6′、6)啮合转动，左、右行星轴(7′、7)伸出左、右齿轮盒(5′、5)的一端固定有左、右栽植臂部件(8′、8)。
2.根据权利要求1所述的步行式插秧机的椭圆—圆柱齿轮后插旋转式分插机构，其特征在于所述的中心轴(1)、左、右中间轴(12′、12)和左、右行星轴(7′、7)三轴齿轮行星系的三轴轴心的相对位置成三角形排列。
3.根据权利要求1所述的步行式插秧机的椭圆—圆柱齿轮后插旋转式分插机构，其特征在于所述的左、右栽植臂部件(8′、8)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。
4.根据权利要求1所述的步行式插秧机的椭圆—圆柱齿轮后插旋转式分插机构，其特征在于所述的左、右栽植臂部件(8′、8)上各固定有一个“U”形的秧爪(15)，秧爪(15)的两个分开伸出的取秧指为角钢形状，取秧指的下部P1处为锋利的刀刃状，两秧指间的内侧P2处为平滑状。
全文摘要
本发明公开了一种步行式插秧机的椭圆－圆柱齿轮后插旋转式分插机构。链轮箱内的中心链轮带动固装在中心轴两端的左右齿轮盒转动，齿轮盒内，固定不动的中心椭圆齿轮通过固定在同一中间轴上的第一中间椭圆齿轮、第二中间圆柱齿轮，传动固定在行星轴上的行星圆柱齿轮。在行星轴伸出齿轮盒的一端固装一个栽植臂，其绝对运动为行星圆柱齿轮相对齿轮盒的非匀速转动和齿轮盒相对中心轴的圆周运动的合成运动。本机构行星系的原理是从侧面看，中心轴、中间轴、行星轴三轴的轴心A、B、C为三角形布置。齿轮盒转一圈，栽植臂插秧一次，秧爪的相对运动轨迹形同“海豚形”曲线，确保插秧时的插穴小，减少倒秧和漂秧。适合步行式插秧机的插秧要求。
文档编号F16H1/02GK101066019SQ20071011178
公开日2007年11月7日 申请日期2007年6月7日 优先权日2006年10月26日
发明者赵匀, 俞高红, 陈建能, 俞亚新, 武传宇 申请人:浙江理工大学