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寬窄行高速插秧機及其用途.pdf

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寬窄 高速 插秧機 及其 用途
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摘要
申請專利號:

CN201710089198.9

申請日:

20170220

公開號:

CN106612795A

公開日:

20170510

當前法律狀態:

有效性:

審查中

法律詳情:
IPC分類號: A01C11/00 主分類號: A01C11/00
申請人: 浙江理工大學
發明人: 李革,杜旭坤,王曉林,莊杰,王正宇,張玉屏,張晨雷,郭劉芬
地址: 310018 浙江省杭州市江干經濟開發區2號大街928號
優先權: CN201710089198A
專利代理機構: 杭州求是專利事務所有限公司 代理人: 邱啟旺
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201710089198.9

授權公告號:

法律狀態公告日:

法律狀態類型:

摘要

本發明公開了一種寬窄行高速插秧機及其用途,寬窄行高速插秧機包括秧箱、旋轉式分插機構、傳動箱,旋轉式分插機構安裝在傳動箱上,連接在傳動箱上同一根轉軸上的旋轉式分插機構的秧針之間的距離構成25cm的窄行距,不在同一根轉軸上但相鄰的旋轉式分插機構的秧針之間的距離構成30cm、35cm、40cm或45cm的寬行距;旋轉式分插機構的排布方式為以下三種中的一種:一窄行距和一寬行距間隔分布、兩個相鄰窄行距和一寬行距間隔分布或三個相鄰窄行距和一寬行距間隔分布;本發明解決我國水稻寬窄行機械化插秧技術農藝與農機融合不夠,農機長期以來無法實現水稻寬窄行插秧的問題。

權利要求書

1.一種寬窄行高速插秧機,包括秧箱(1)、旋轉式分插機構(2)、移秧箱機構(3)、傳動箱、機架以及動力行走機構等,機架懸掛在動力行走機構上,秧箱(1)和傳動箱設置在機架上,秧箱(1)可在移秧箱機構(3)的帶動下在機架上進行橫向的左右往復移動,旋轉式分插機構(2)安裝在傳動箱上,所述旋轉式分插機構(2)包括兩個行星輪(201)、兩個中間輪(202)、一個太陽輪(203)、齒輪盒(204)和秧針(205),太陽輪(203)支承在齒輪盒(204)的中心,兩個行星輪(201)和兩個中間輪(202)均支承在齒輪盒(204)上,兩個中間輪(202)的轉動中心和兩個行星輪(201)的轉動中心均相對于太陽輪(203)的轉動中心呈(180)度對稱分布,太陽輪(203)和中間輪(202)嚙合傳動,中間輪(202)和行星輪(201)嚙合傳動,秧針(205)和行星輪(201)同軸固定相連,其特征在于,連接在傳動箱上同一根轉軸(4)上的旋轉式分插機構(2)的秧針(205)之間的距離構成25cm的窄行距,不在同一根轉軸(4)上但相鄰的旋轉式分插機構(2)的秧針(205)之間的距離構成30cm、35cm、40cm或45cm的寬行距;旋轉式分插機構(2)的排布方式為以下三種中的一種:一窄行距和一寬行距間隔分布、兩個相鄰窄行距和一寬行距間隔分布或三個相鄰窄行距和一寬行距間隔分布。支撐秧箱(1)的導軌(5)固定在機架上,秧箱(1)的下部在導軌(5)上左右移動,導軌(5)上設有若干個秧門(501),秧門(501)與旋轉式分插機構(2)的秧針(205)相對應布置,每個秧門(501)的中心點(6)位于秧針(205)的對稱線的回轉平面上。所述秧箱(1)主要由與旋轉式分插機構(2)數量相等的小秧箱(7)組成,小秧箱(7)的排布方式和旋轉式分插機構的排布方式相對應;小秧箱(7)由左隔板(701)、底板(702)和右隔板(703)固定連接而成,左隔板(701)的左側與右隔板(703)的左側之間的距離等于窄行距,每個秧門(501)對應一個小秧箱(7)。2.根據權利要求1所述的寬窄行高速插秧機,其特征在于,所述一窄行距和一寬行距間隔分布共有六行或8行。3.根據權利要求1所述的寬窄行高速插秧機,其特征在于,所述兩個相鄰窄行距和一寬行距間隔分布共有九行。4.根據權利要求1所述的寬窄行高速插秧機,其特征在于,所述三個相鄰窄行距和一寬行距間隔分布共有十二行。5.權利要求1所述的寬窄行高速插秧機用于插秧的用途,將每個小秧箱(7)上放置一個毯苗,插秧后得到秧苗的行距分布如下:一窄行距和一寬行距間隔分布、兩個相鄰窄行距和一寬行距間隔分布或三個相鄰窄行距和一寬行距間隔分布,其中,窄行距為25cm,寬行距為30cm、35cm、40cm或45cm。

說明書

技術領域

本發明涉及插秧機械及其農藝技術領域,尤其涉及一種寬窄行高速插秧機及其用途。

背景技術

水稻的寬窄行機械插秧技術是近些年來發展起來的一項新技術,其具有土地使用率高、植株群體分布合理、整體光合作用率高,增加水稻行間通風、光照等特點,使稻株生長健壯;同時,由于通風透光性增強,使稻株間濕度降低,可在一定程度上減輕病蟲危害,最終達到高產的目的。

為了研究出水稻的寬窄行栽培模式,各地都進行了大量試驗研究,根據當地的水稻品種分蘗能力強弱和環境條件,提出了水稻寬行和窄行的栽培規格,對于分蘗能力一般的水稻品種種植密度大一些,行距小一些;對于分蘗能力較強的水稻品種種植密度小一些,即行距大一些。表1是一些我國主要稻區提出的部分水稻寬窄行插秧的行距參數。

表1主要稻區的部分水稻寬窄行插秧的行距,(單位:cm)

這些水稻的寬窄行行距是由當地的農藝專家在大量試驗的基礎上提出的。但是,該項技術在我國還幾乎是人工插秧,沒有實現機械化插秧,其主要原因是以下幾個方面:

(1)一種行距需要一種插秧機,這些插秧機都是非標的產品,考慮到非標產品的研發費用高和寬窄行插秧機的種類太多,數量又少,插秧機生產企業不愿意生產,即使生產出的一些寬窄行插秧機在產品質量上也不過關。

(2)一種行距需要一種規格的秧盤,而且這些秧盤均為非標產品,生產成本高,秧盤生產企業也不愿意生產;同時,由于剛開始用的量少,農民購買秧盤的費用也很高。另外,一種規格的秧盤需要一種育秧播種機,寬窄行的種類多,農民很難投入大量成本購買非標的育秧播種機。

(3)由于目前的插秧機工作原理限制,太窄的行距(如20cm),育秧和把秧苗朝插秧機上裝時很不方便,農民不歡迎使用。

(4)在寬窄行插秧機研發方面,研究人員主要是尋求新的分插機構工作原理和結構能夠在標準30cm寬度等行距插秧機上插植出不同規格的寬窄行秧苗。如:CN201010288683.7,CN201010500777.6,CN201410111869.3等專利,這項研究非常困難,因為這種結構使得插秧機的結構變得很復雜,插秧機的關鍵部件變成了一個非標產品,生產很難,一直沒有推廣。

(5)CN201210375391.6提出了寬行40cm,窄行19~23cm;CN200810233344.1提出了寬行40~50cm,窄行20cm。由于水稻的寬窄行栽培對每一個寬行行距要有一個確定的窄行行距,這些研究成果只給出了寬行或窄行的范圍,兩者之間的搭配關系沒有確定,對機械化插秧的生產缺乏指導意義。

(6)CN 201320649285.2和CN201320649336.1給出了一種手扶和一種獨輪乘坐式寬窄行插秧機的技術方案,這個方案只適應該專利所示的插秧機類型,它們的分插機構是曲柄搖桿式分插機構,對旋轉式分插機構和不是鏈箱傳動分插機構的情況沒有說明。這些專利沒有對寬窄行插秧機的秧箱結構和尺寸、秧門的結構和位置、移箱機構的移動距離進行正確和完整的闡述。同時,這些專利只論述一種了1窄行和1寬行的寬窄行插秧機的結構,沒有論述其他的寬窄行規格。

(7)CN201010127745-苗箱隔板不等距和CN201010127757-苗箱有寬隔板的兩個專利是關于手扶插秧機的寬窄行技術方案,針對手扶插秧機的結構設計了寬窄行插秧機的栽植臂布置方法和秧箱的結構形式;沒有對采用標準化的25cm窄行,以及合理的寬行進行設計;沒有對高速插秧機的旋轉式分插機構構成的寬窄行插植系統進行設計,沒有對小秧箱和隔板與寬窄行的尺寸關系進行設計,沒有對移箱的移動范圍進行設計,缺乏對生產的指導意義。

發明內容

針對上述的不足,本發明提供一種寬窄行高速插秧機及其用途,解決我國水稻寬窄行機械化插秧技術農藝與農機融合不夠,農機長期以來無法實現水稻寬窄行插秧的問題。

為了達到上述目的,本發明采用的技術方案是:一種寬窄行高速插秧機,包括秧箱、旋轉式分插機構、移秧箱機構、傳動箱、機架以及動力行走機構,機架懸掛在動力行走機構上,秧箱和傳動箱設置在機架上,秧箱可在移秧箱機構的帶動下在機架上進行橫向的左右往復移動,旋轉式分插機構安裝在傳動箱上,所述旋轉式分插機構包括兩個行星輪、兩個中間輪、一個太陽輪、齒輪盒和秧針,太陽輪支承在齒輪盒的中心,兩個行星輪和兩個中間輪均支承在齒輪盒上,兩個中間輪的轉動中心和兩個行星輪的轉動中心均相對于太陽輪的轉動中心呈度對稱分布,太陽輪和中間輪嚙合傳動,中間輪和行星輪嚙合傳動,秧針和行星輪同軸固定相連,連接在傳動箱上同一根轉軸上的旋轉式分插機構的秧針之間的距離構成25cm的窄行距,不在同一根轉軸上但相鄰的旋轉式分插機構的秧針之間的距離構成30cm、35cm、40cm或45cm的寬行距;旋轉式分插機構的排布方式為以下三種中的一種:一窄行距和一寬行距間隔分布、兩個相鄰窄行距和一寬行距間隔分布或三個相鄰窄行距和一寬行距間隔分布;

支撐秧箱的導軌固定在機架上,秧箱的下部在導軌上左右移動,導軌上設有若干個秧門,秧門與旋轉式分插機構的秧針相對應布置,每個秧門的中心點位于秧針的對稱線的回轉平面上;

所述秧箱主要由與旋轉式分插機構數量相等的小秧箱組成,小秧箱的排布方式和旋轉式分插機構的排布方式相對應;小秧箱由左隔板、底板和右隔板固定連接而成,左隔板的左側與右隔板的左側之間的距離等于窄行距,每個秧門對應一個小秧箱。

進一步的,所述一窄行距和一寬行距間隔分布共有六行或8行。

進一步的,所述兩個相鄰窄行距和一寬行距間隔分布共有九行。

進一步的,所述三個相鄰窄行距和一寬行距間隔分布共有十二行。

本發明的另一目的是提供上述的寬窄行高速插秧機用于插秧的用途,將每個小秧箱上放置一個毯苗,插秧后得到秧苗的行距分布如下:一窄行距和一寬行距間隔分布、兩個相鄰窄行距和一寬行距間隔分布或三個相鄰窄行距和一寬行距間隔分布,其中,窄行距為25cm,寬行距為30cm、35cm、40cm或45cm。

本發明與背景技術相比,具有的有益效果是:(1)目前技術成熟的等行距標準插秧機分為30cm和25cm兩種。如果寬窄行的窄行取25cm,寬窄行插秧機可以直接借用目前的25cm的標準插植系統,使得寬窄行插秧機的核心工作部件采用標準化部件,大大降低寬窄行插秧機的制造成本,提高寬窄行插秧機的制造質量。同時,農民維修保養方便。

(2)目前25cm的秧盤是等行距機插秧的標準化秧盤,價格便宜,質量好,便于購買。同時,與25cm配套的育秧播種機也是標準化播種機。這樣解決了寬窄行機插秧技術育秧難的問題,便于寬窄行機械化插秧技術的推廣。

(3)通過表1可以看出,在許多稻區25cm接近目前常用寬窄行插秧的窄行距的平均值,如建三江地區常用的兩種寬窄行距,即33cm+23.3cm,33cm+26.4cm,平均窄行距是24.85cm,如果寬行距取35cm,寬行距比原來農藝確定的33cm多了6.06%,對種植效果幾乎沒有影響。一些稻區的窄行是20cm,寬行是40cm,其寬窄行距之和是60cm,如果窄行距變成25cm,寬行距35cm時,其寬窄行距之和也是60cm,兩種方案的每畝苗數一樣。25cm窄行距比目前用的窄行距20cm多了25%(5cm),但是,提高了通風效果;寬行距比目前用的寬行40cm少了12.5%(5cm),從光照和通風效果來看,35cm寬行距對種植效果影響很少。插秧機的振動,地面的不平和行走的不直往往使得插秧機插下的秧苗偏離理想插秧點2cm左右,所以,窄行距取25cm,寬行距取35cm的插秧效果接近窄行距取20cm,寬行距取40cm的插秧效果,或沒有差異。

附圖說明

圖1是窄行距25cm的寬窄行高速插秧機的插植系統示意圖;

圖2是窄行距25cm的1窄行和1寬行的水稻栽培模式示意圖;

圖3是窄行距25cm的2窄行和1寬行的水稻栽培模式示意圖;

圖4是窄行距25cm的3窄行和1寬行的水稻栽培模式示意圖;

圖中:秧箱1、旋轉式分插機構2、移秧箱機構3、轉軸4、導軌5、秧門中心點6、小秧箱7、行星輪201、中間輪202、太陽輪203、齒輪盒204、秧針205、秧門501、左隔板701、底板702、右隔板703。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的說明。

圖1是窄行距25cm的寬窄行高速插秧機的插植系統示意圖,該寬窄行為6行插秧機,它包括秧箱1、旋轉式分插機構2、移秧箱機構3、傳動箱、機架以及動力行走機構,動力行走機構為插秧機的動力源,為傳動箱和移秧箱機構3提供動力,機架懸掛在動力行走機構上,秧箱1和傳動箱設置在機架上,秧箱1可在移秧箱機構3的帶動下在機架上進行橫向的左右往復移動,旋轉式分插機構2安裝在傳動箱上,所述旋轉式分插機構2包括兩個行星輪201、兩個中間輪202、一個太陽輪203、齒輪盒204和秧針205,太陽輪203支承在齒輪盒204的中心,兩個行星輪201和兩個中間輪202均支承在齒輪盒204上,兩個中間輪202的轉動中心和兩個行星輪201的轉動中心均相對于太陽輪203的轉動中心呈180度對稱分布,太陽輪203和中間輪202嚙合傳動,中間輪202和行星輪201嚙合傳動,秧針205和行星輪201同軸固定相連,連接在傳動箱上同一根轉軸4上的旋轉式分插機構2的秧針205之間的距離構成25cm的窄行距a1,不在同一根轉軸4上但相鄰的旋轉式分插機構2的秧針205之間的距離構成30cm、35cm、40cm或45cm的寬行距a2;旋轉式分插機構2的排布方式為以下三種中的一種:一窄行距和一寬行距間隔分布、兩個相鄰窄行距和一寬行距間隔分布或三個相鄰窄行距和一寬行距間隔分布;本發明窄行距采用目前等行距機械插秧的25cm的標準行距(即本發明中的傳動箱和旋轉式分插機構這兩個主要部件是采用現有的25cm標準行距的插秧機的傳動箱和旋轉式分插機構,由于傳動箱和旋轉式分插機構是高速插秧機的核心工作部件,如果不采用現有的25cm標準行距,則需對這兩個核心工作部件進行重新設計,使得這兩個核心工作部件從標準件變為非標準件,這樣將大大提高了設計成本和制造成本,這也是現有寬窄行插秧機都存在的一個弊端,該弊端已在背景技術中做了詳細的描述,這里不再贅述),寬行距根據水稻的分蘗能力強弱分為30cm、35cm、40cm、45cm行距,寬窄行行距之和為55cm、60cm、65cm、70cm,根據實際情況,分蘗能力一般的取較小的寬行距,分蘗能力較強的取較大的寬行距。如圖2-4所示,圖2是窄行距25cm的1窄行和1寬行的水稻栽培模式示意圖,圖3是窄行距25cm的2窄行和1寬行的水稻栽培模式示意圖,圖4是窄行距25cm的3窄行和1寬行的水稻栽培模式示意圖。

支撐秧箱1的導軌5固定在機架上,秧箱1的下部在導軌5上左右移動,導軌5上設有若干個秧門501,秧門501與旋轉式分插機構2的秧針205相對應布置,每個秧門501的秧門中心點6位于秧針205的對稱線的回轉平面上;

所述秧箱1主要由與旋轉式分插機構2數量相等的小秧箱7組成,小秧箱7的排布方式和旋轉式分插機構的排布方式相對應;小秧箱7由左隔板701、底板702和右隔板703固定連接而成,左隔板701的左側與右隔板703的左側之間的距離b1等于窄行距a1,每個秧門501對應一個小秧箱7。以圖1的6行機為例,最左邊的兩個小秧箱7的緊挨著布置,構成一個單元,該單元的中間隔板為這兩個小秧箱7的右隔板703和左隔板701重疊后形成,也就是圖中的703所在位置;相鄰兩個單元中,左邊單元的最右邊隔板的左側到右邊單元的中間隔板的左側的距離b2等于寬行距a2。

在實施過程中,一窄行距和一寬行距間隔分布共有六行或8行;兩個相鄰窄行距和一寬行距間隔分布共有九行;三個相鄰窄行距和一寬行距間隔分布共有十二行。將該寬窄行高速插秧機進行田間插秧,將每個小秧箱7上放置一個毯苗,插秧后得到秧苗的行距分布如下:一窄行距和一寬行距間隔分布、兩個相鄰窄行距和一寬行距間隔分布或三個相鄰窄行距和一寬行距間隔分布,其中,窄行距為25cm,寬行距為30cm、35cm、40cm或45cm。

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