專利名稱：偏心行星鏈輪分插機構的制作方法
技術領域：
本實用新型是關于水稻(包括早稻、晚稻)的栽植機具，具體地說是一種在機插水稻秧苗時能完成取秧、推秧、插秧的偏心行星鏈輪分插機構。
目前，在國內市場上出售的機動插秧機，其栽植機構的形式不外乎兩種一種是曲柄搖桿機構，另一種是日本高速插秧機上使用的偏心或橢圓行星齒輪機構。曲柄搖桿式分插機構，工作頻率在200～220次/分鐘時能進行正常工作，隨著插秧頻率的增加，使插秧機機架振動加劇，從而限制了工作效率的提高。日本由于在該機構上加了配重，并采用高強度輕質材料和新工藝，且零部件設計更緊湊、精巧，使得日本插秧機工作性能可靠，插秧質量較高，并且插秧頻率不斷提高，近幾年已經超過260次/分鐘。但進一步提高插次時機架振動加劇，從而限制了插秧工作效率的提高。同時栽植機構秧針線速度過高，產生分秧不均，傷秧率增加及栽插不穩等缺陷。
從80年代起，日本開始致力于新型分插機構的研究，用以代替曲柄搖桿式分插機構。日本所開發的偏心齒輪和橢圓齒輪行星式分插機構就是其中的代表，這兩種機構，由于栽植臂以分插機構齒輪箱驅動軸為中心，對稱安裝，機構動平衡性好，工作平穩，振動小。工作時，驅動軸旋轉一周可插秧兩次，在提高工作效率情況下使秧針線速度減小1/2，因而傷秧率低，分秧精度提高，插秧質量好，農業技術要求得到保證。這兩種行星齒輪式分插機構，結構復雜，加工工藝要求高，而且該高速插秧機僅適合水稻秧苗的小苗作業(早稻插秧)，在栽植雙季稻的我國南方地區只能插一季，其使用效率大大降低。
本實用新型的目的在于提供一種加工方便、工作可靠、插秧效率高、制造成本低的偏心行星鏈輪分插機構。
本實用新型的目的是采取如下的方案來實現的所述的分插機構設置兩個對稱的偏心行星鏈輪傳動機構，一個偏心行星鏈輪傳動機構由六個偏心鏈輪組成兩個太陽偏心鏈輪、兩個行星偏心鏈輪和兩個偏心張緊鏈輪，太陽偏心鏈輪與鏈輪箱固結，通過鏈條連接兩端行星偏心鏈輪，行星偏心鏈輪與栽植臂通過行星輪軸聯結為一體；所述的推秧機構包括凸輪、撥叉、推秧桿，凸輪通過定位銷定位，并固定在偏心鏈輪箱(行星架)上，撥叉通過撥叉軸支承在栽植臂，撥叉一端鉸結推秧桿，另一端與凸輪接觸，推秧稈上方設置彈簧；所述的偏心鏈輪傳動機構上設置有調節鏈條松緊的偏心張緊鏈輪微調機構，由偏心張緊鏈輪軸、偏心張緊鏈輪軸端蓋和螺釘組成，偏心張緊鏈輪端蓋上開槽形孔，用于調整因鏈條磨損而引起的松緊度變化；所述的分插機構中太陽偏心鏈輪、行星偏心鏈輪及偏心張緊鏈輪直徑相等，齒數相等。所述的機構由偏心鏈輪傳動機構完成取秧、推秧、插秧的工作過程，稱為偏心鏈輪分插機構。偏心鏈輪傳動可使栽植臂上的秧針的運動軌跡，以及秧針取秧和插秧角度達到工作要求，其鏈條的松緊變化靠偏心張緊鏈輪消除，以確保工作可靠性和不掉鏈條。
本實用新型與現有技術相比，存在如下優點通過計算機模擬，優化設計技術參數研制的插秧機分插機構可用于北方大面積作業(小苗插秧)和能適應我國南方雙季稻作業(大、小苗兼用)，彌補了日本高速插秧機只能插小苗的不足。由于該機構主要工作部件為偏心鏈輪，而栽植機構以偏心鏈輪箱驅動軸為中心對稱安裝，偏心鏈輪箱轉動一周插兩次，因此具有日本高速插秧機同樣的優點。采用偏心行星鏈輪傳動的分插機構，其制造加工、裝配更為方便，和日本插秧機相比，大大降低了制造成本。
下面借助圖示的實施例較詳細的闡述本實用新型
圖1是本實用新型的傳動系統圖。
圖2是本實用新型的偏心行星鏈輪傳動示意圖。
圖3是本實用新型的結構示意圖。
圖4是圖3的A向的栽植臂結構示意圖。
圖5是本實用新型的偏心張緊輪微調機構的結構示意圖。
圖6是圖5的B向結構示意圖。圖中1.行星偏心鏈輪 2.秧針 3.栽植臂 4.行星偏心鏈輪軸 5.偏心張緊鏈輪6.鏈條 7.太陽偏心鏈輪 8.太陽偏心鏈輪 9.鏈條 10.偏心張緊鏈輪11.秧針 12.栽植臂 13.行星偏心鏈輪軸 14.行星偏心鏈輪 15.偏心鏈輪箱16.分插機構鏈輪軸 17.鏈輪 18.鏈條 19.插秧機傳動軸 20.鏈輪 21.鏈輪箱22.定位銷 23.行星鏈輪箱端蓋 24.傳動銷 25.凸輪 26.螺釘 27.推秧桿28.撥叉軸 29.撥叉 30.彈簧 31.緩沖墊圈 32.偏心張緊鏈輪軸33.偏心張緊輪軸端蓋 34.螺釘 35.偏心張緊輪軸端蓋 36.槽形孔37.螺釘 38.螺釘在
圖1、圖2和圖3中，分插機構動力由插秧機傳動軸19通過鏈輪20、鏈條18和鏈輪17傳動傳至分插機構鏈輪軸16，在分插機構鏈輪軸16兩側對稱安裝兩個鏈輪箱15，每個鏈輪箱內裝有一個分插機構，其組成為太陽偏心鏈輪7、8與鏈輪箱21固結，分別通過鏈條6、9連接兩端行星偏心鏈輪1、14，并分別裝有偏心張緊鏈輪5、10，偏心張緊鏈輪5、10是為了保證該偏心鏈輪傳動機構轉動時，使鏈條6、9在張緊狀態下是等長的(實際上不等長，但優化后能保證其誤差很小，且在取秧時鏈條是張緊的)，不會在傳動過程中使鏈條6、9處于很松或很緊狀態，影響傳動和分插機構正常作業。行星偏心鏈輪1、14通過行星偏心鏈輪軸4、13與栽植臂3、12連接在一起，而凸輪25與偏心鏈輪箱15(行星架)固定連接，當行星架15轉動時，行星偏心鏈輪1、14在鏈條6、9作用下，相對行星架15作不等速轉動，相對太陽偏心鏈輪7、8和鏈輪箱21作順或逆時針方向轉動，并帶動栽植臂3、12作順、逆時針方向轉動，與行星架15轉動合成后，形成所需要的秧針2、11工作軌跡以及取秧、插秧角度。
行星偏心鏈輪軸4、13的運動形成由插秧機傳動軸19——輪20——鏈條18——鏈輪17——分插機構鏈輪軸16——偏心鏈輪箱端蓋23——行星架15(偏心鏈輪箱)——行星偏心鏈輪軸4、13，以及鏈條6、9作用——行星偏心鏈輪軸4、13——栽植臂3、12——秧針2、11。由于太陽偏心鏈輪7、8和行星偏心鏈輪1、14是偏心的，其轉動相對角速度由太陽偏心鏈輪7、8和行星偏心鏈輪1、14兩輪心的初始相位角決定，因此在轉動中，行星偏心鏈輪1、14相對太陽偏心鏈輪7、8(鏈輪箱21)轉動，它們之間存在轉角差，通過計算機模擬并進行優化設計，得到機構的設計參數，秧爪取秧、插秧角度滿足要求，同時使秧針軌跡滿足南方雙季稻插秧作業大、小苗兼用的需要。同樣方法，也可設計出用于北方大面積水稻插秧(插小苗)的分插機構設計參數。
在完整的插秧過程中，包括取秧、推秧、插秧三個過程，在滿足取秧、插秧軌跡的情況下，尚需一個推秧裝置，該機構的目的是為了模擬手工插秧時“捺”的動作，避免出現漂秧等現象。因此在該機構中還裝有推秧裝置(圖4)，即到推秧點時，推秧桿能將秧苗從秧針11推離。為滿足推秧的需要，推秧機構由凸輪25、撥叉29、彈簧30、緩沖墊圈31組成。凸輪25通過定位銷定位(保證凸輪按設計位置安裝)，由螺釘26固定在行星架15(偏心鏈輪箱)上，撥叉29通過撥叉銷軸28支承在栽植臂12上，一端鉸結推秧桿27，使推秧桿27可被撥叉29帶動上下運動，撥叉29另一端與凸輪25接觸。當分插機構運動時，撥叉29相對凸輪25作逆時針運動，這樣撥叉29的一端沿凸輪25運動時被抬起，推秧桿27從秧針11上收回，秧針11取秧，在推秧桿27上的彈簧30壓縮后蓄能，撥叉29運動至凸輪25曲線缺口時，正好是軌跡要求推秧的角度，這時撥叉29脫離凸輪25，推秧桿27在彈簧30彈力的作用下，快速將推秧桿27推下，使秧苗離開秧針11，推入土中。緩沖墊圈31材料為橡膠，使推秧桿27在推秧過程中與緩沖墊圈31接觸，避免產生較大的振動。在此機構中，行星架15(偏心鏈輪箱)轉一圈，由每個推秧機構完成一次推秧，因此，在行星架15轉一圈時，撥叉29相對于凸輪25的運動必須為一轉。因為凸輪25固定在行星架15(偏心鏈輪箱)上，而行星偏心鏈輪1、14與太陽偏心鏈輪7、8齒數相等，與標準鏈輪的區別只是回轉軸線是偏心的，因此在行星架回轉一周過程時，盡管行星偏心鏈輪1、14相對行星架15轉速是變化的，由于太陽偏心鏈輪7、8和行星偏心鏈輪1、14齒數相等，行星偏心鏈輪1、14仍然轉動一周，相對凸輪也轉動一周，保證了推秧機構完成一個工作周期。
偏心鏈輪箱15中的鏈傳動機構會因鏈條的磨損而引起鏈條的松緊度變化，在本實用新型機構中，偏心張緊鏈輪軸32設計成可微調(圖5)。在該可調機構中，偏心張緊鏈輪軸32支承在偏心張緊鏈輪端蓋33、35上，偏心張緊鏈輪端蓋33、35通過螺釘34安裝在偏心鏈輪箱體15上，而偏心鏈輪端蓋33、35開有槽形孔36，使安裝在偏心鏈輪箱體15上的偏心鏈輪軸32可微調，該結構可調整鏈條的松緊度變化。
該水稻插秧機分插機構動力由插秧機傳動軸19通過鏈18傳動傳遞，在插秧機整體配置上共有八個分插機構，其中每兩個為一組，共為四組分插機構，分別由插秧機傳動軸20上的四個鏈輪20經鏈條18傳至分插機構鏈輪軸16，同時驅動安裝在同一鏈輪軸上的一組分插機構(兩個分插機構，參見
圖1)。每組分插機構有對稱設置的兩個偏心行星鏈輪傳動機構，每個偏心行星鏈輪傳動機構控制對稱布置的兩個栽植臂3、12(秧針2、11)的運動，這樣可以使該機構在行星架15(偏心鏈輪箱)回轉一周時完成插秧兩次，且能保持良好的動力學性能，避免產生較大的振動。在鏈輪軸兩端安裝有兩個螺釘37、38，其目的是為了保證分插機構鏈輪軸16的軸向固定，避免分插機構鏈輪軸在工作時的左右竄動，及卡死、行距不穩定等現象。
在本發明機構的工作環境是農用水田，因此在箱體及可能進水、漏油處均設計安裝有密封圈及防漏紙墊，保證機構在工作時能防水、防漏油，使其能在最佳工作狀態并延長使用壽命。
權利要求1.偏心行星鏈輪分插機構，包括鏈輪箱、偏心鏈輪箱、偏心行星鏈輪傳動機構，分插機構鏈輪軸、栽植臂及設置于栽植臂上的秧針，推秧機構，偏心鏈輪箱設置于分插裝置鏈輪軸上，其特征是所述分插機構設置兩個對稱的偏心行星鏈輪傳動機構，一個偏心行星鏈輪傳動機構由六個偏心鏈輪組成兩個太陽偏心鏈輪、兩個行星偏心鏈輪和兩個偏心張緊鏈輪，太陽偏心鏈輪與鏈輪箱固結，通過鏈條連接兩端行星偏心鏈輪，行星偏心鏈輪與栽植臂通過行星偏心輪軸聯結為一體；所述的推秧機構包括凸輪、撥叉、推秧桿，凸輪通過定位銷定位，并固定在偏心鏈輪箱上，撥叉通過撥叉軸支承在栽植臂，撥叉一端鉸結推秧桿，另一端與凸輪接觸，推秧稈上方設置彈簧。
2.根據權利要求1所述的偏心行星鏈輪分插機構，其特征是所述的偏心行星鏈輪傳動機構上設置有調節鏈條松緊的偏心張緊鏈輪微調機構，由偏心張緊鏈輪軸、偏心張緊鏈輪軸端蓋和螺釘組成，偏心張緊鏈輪端蓋上開槽形孔。
3.根據權利要求1所述的偏心行星鏈輪分插機構，其特征是太陽偏心鏈輪、行星偏心鏈輪、及偏心張緊鏈輪直徑相等，齒數相等。
專利摘要一種新型的用于北方大面積作業(小苗插秧)和能適應我國南方雙季稻作業(大、小苗兼用)需要的水稻插秧機偏心行星鏈輪分插機構,完成栽植臂的取秧、推秧、插秧工作軌跡和秧針的角位移。該分插機構由兩組偏心鏈輪組成偏心鏈輪行星輪系,每組偏心鏈輪由一個太陽偏心鏈輪、一個行星偏心鏈輪和一個偏心張緊鏈輪組成,其中偏心張緊鏈輪使鏈條在運動過程中保持松緊一致,偏心鏈輪的不等速傳動實現栽植臂運動所需的運動軌跡。用該分插機構插秧能提高插秧質量,并實現高插次(350～400次/分)和低傷秧率。該機構制造簡單,裝配方便,可降低高速插秧機制造成本。
文檔編號A01C11/02GK2359866SQ9824549
公開日2000年1月26日 申請日期1998年10月21日 優先權日1998年10月21日
發明者趙勻, 蔣煥煜 申請人:浙江大學