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自适应垂直和倾斜栽植农艺的并列式组合栽植机构


技术摘要:
本发明公开了一种自适应垂直和倾斜栽植农艺的并列式组合栽植机构,包括栽植机座,栽植机座上安装有栽植壳体,栽植壳体内转动安装有动力输入轴以及两动力输出轴,动力输入轴与动力输出轴之间传动安装有垂直栽植齿轮机构与倾斜栽植齿轮机构,栽植壳体内设置有栽植模式切  全部
背景技术:
丹参是我国常用大宗药材之一,年需求量5.2万吨,随着我国老龄化社会的到来和 心脑血管疾病患者的年轻化,丹参用量逐年增加,野生丹参已无法满足市场需求,栽培品逐 步成为丹参药材的主要来源。目前,丹参的药用途径主要为制备丹参饮片和提取活性成分 以制成中成药。制备丹参饮片时,为保证丹参饮片的品质,常选择丹参主根较粗大、侧根较 少的丹参植株;而从丹参植株提取活性成分时,由于直径较小的丹参植株活性成分含量远 高于直径较大的丹参植株,常选用侧根较多、根部较细的丹参植株。 根据丹参的药用用途以及植物根系向地性规律,分为两种农艺要求:一方面,为培 育主根较粗大、侧根较少的丹参植株,要求丹参种苗的直立度较高,以增加丹参扎根深度, 提高丹参主根的直径;另一方面,培育侧根较多、根部较细的丹参植株,将丹参种苗斜栽入 垄中,以提高直径较细的丹参植株侧根的数量。 然而,由于丹参种植规模大小不一、种植区域有别、丹参种苗的植株形态特征的特 殊性以及不同品种丹参种苗植株形态上的差异性,传统蔬菜等经济作物的栽植装备无法与 丹参栽植作业相配套,这些因素也为丹参栽植机械的研制增加了许多困难,也是丹参种植 机械在生产上应用范围有限、发展较慢的主要原因。因此,针对垂直与倾斜模式的丹参栽植 作业目前几乎全部由人工完成,不仅劳动强度大、生产效率低,而且栽植质量差、生产成本 高。 因此,设计一种并列式组合丹参栽植机构,能自适应丹参垂直栽植和倾斜栽植农 艺要求,提高丹参垂直与倾斜栽植作业的效率和机械化水平。
技术实现要素:
本发明所要解决的技术问题是提供一种结构紧凑、垂直与倾斜栽植转换操作简便 的自适应垂直和倾斜栽植农艺的并列式组合栽植机构,避免了传统丹参栽植装备在垂直与 倾斜栽植作业转换时更换相应栽植农艺要求的栽植机构时所需的时间成本以及两种不同 型式的栽植机构维护的物质成本。 为解决上述技术问题,本发明的技术方案是:自适应垂直和倾斜栽植农艺的并列 式组合栽植机构,包括栽植机座,所述栽植机座上安装有栽植壳体,所述栽植壳体内转动安 装有动力输入轴以及位于所述动力输入轴两侧的动力输出轴,所述动力输入轴与所述动力 输出轴之间传动安装有垂直栽植齿轮机构与倾斜栽植齿轮机构,所述栽植壳体内设置有用 于将所述动力输入轴的动力传递至所述垂直栽植齿轮机构或传递至所述倾斜栽植齿轮机 构的栽植模式切换机构,所述栽植模式切换机构位于所述垂直栽植齿轮机构与所述倾斜栽 植齿轮机构之间,所述栽植壳体外还安装有驱使所述栽植模式切换机构的栽植模式操控机 4 CN 111567195 A 说 明 书 2/9 页 构;两所述动力输出轴的动力输出端伸出所述栽植壳体外传动安装有栽植执行机构,所述 栽植执行机构的一端安装有栽植部件;所述栽植机座与所述栽植壳体之间还设置有用于控 制所述栽植部件处于垂直栽植姿态或倾斜栽植姿态的栽植姿态调节装置。 作为优选的技术方案,所述栽植壳体包括两相对设置的左壳体与右壳体,所述左 壳体与右壳体固定安装,所述左壳体与右壳体分别转动安装在所述栽植机座上;所述动力 输入轴的动力输入端与所述动力输出轴的动力输出端位于所述栽植壳体的两侧,两所述动 力输出轴与所述动力输入轴之间的轴线距离相同。 作为优选的技术方案,所述垂直栽植齿轮机构为直齿圆柱齿轮机构;所述垂直栽 植齿轮机构包括设置在所述动力输入轴上的垂直栽植主动齿轮,两所述动力输出轴上分别 设置有与所述垂直栽植主动齿轮分别啮合传动的垂直栽植从动齿轮,两所述垂直栽植从动 齿轮结构相同;所述倾斜栽植齿轮机构为非圆齿轮机构;所述倾斜栽植齿轮机构包括设置 在所述动力输入轴上的倾斜栽植主动非圆齿轮,两所述动力输出轴上分别设置有与所述倾 斜栽植主动非圆齿轮分别啮合传动的倾斜栽植从动非圆齿轮,两所述倾斜栽植从动非圆齿 轮结构相同。 作为优选的技术方案,所述栽植模式切换机构包括套装在所述动力输入轴上的输 入轴同步花键套以及分别套装在两所述动力输出轴上的输出轴同步花键套;所述动力输入 轴上位于所述垂直栽植主动齿轮与倾斜栽植主动非圆齿轮之间设置有输入轴花键段,所述 垂直栽植主动齿轮与倾斜栽植主动非圆齿轮的内侧分别设置有与所述输入轴同步花键套 对应的主动花键段,所述输入轴同步花键套滑动套装在所述输入轴花键段与两主动花键段 之间用于使所述动力输入轴与垂直栽植主动齿轮配合、与倾斜栽植主动非圆齿轮配合或与 所述垂直栽植主动齿轮和倾斜栽植主动非圆齿轮均配合。 作为优选的技术方案,两所述动力输出轴上位于所述垂直栽植从动齿轮与所述倾 斜栽植从动非圆齿轮之间均分别设置有输出轴花键段,所述垂直栽植从动齿轮与所述倾斜 栽植从动非圆齿轮的内侧分别设置有与所述输出轴花键段分别对应的从动花键段,所述输 出轴同步花键套滑动套装在所述输出轴花键段与两从动花键段之间用于使所述动力输出 轴与垂直栽植从动齿轮配合、与倾斜栽植从动非圆齿轮配合或与所述垂直栽植从动齿轮和 所述倾斜栽植从动非圆齿轮均配合。 作为优选的技术方案,所述栽植模式操控机构包括安装在所述栽植壳体上的模式 切换拨叉轴,所述模式切换拨叉轴上滑动安装有操纵杆定位轴套,所述操纵杆定位轴套上 固定安装有输入轴拨叉和两输出轴拨叉,所述输入轴拨叉的叉脚滑动套装在所述输入轴同 步花键套的滑槽内;两所述输出轴拨叉的叉脚分别滑动套装在对应的所述输出轴同步花键 套的滑槽内。 作为优选的技术方案,所述模式切换拨叉轴的外周依次设置有垂直模式环槽、锁 死模式环槽、倾斜模式环槽,所述垂直模式环槽与垂直栽植齿轮机构对应,所述倾斜模式环 槽与倾斜栽植齿轮机构对应;所述操纵杆定位轴套内设置在所述垂直模式环槽、锁死模式 环槽与倾斜模式环槽之间运动的模式切换小球,所述操纵杆定位轴套内还设置有用于使得 所述模式切换小球压紧在所述垂直模式环槽、锁死模式环槽或倾斜模式环槽内的压紧弹 簧;所述操纵杆定位轴套外固定安装有拨叉位置调节杆,所述拨叉位置调节杆的外端铰接 有拨叉位置摇臂轴,所述拨叉位置摇臂轴转动安装在所述栽植壳体上,所述拨叉位置摇臂 5 CN 111567195 A 说 明 书 3/9 页 轴的外端安装有操纵杆。 作为优选的技术方案,所述垂直栽植主动齿轮上设置有垂直栽植初始定位孔,所 述倾斜栽植主动非圆齿轮上设置有倾斜栽植初始定位孔,所述操纵杆定位轴套外固定安装 有垂直栽植机构锁死杆和倾斜栽植机构锁死杆,所述垂直栽植机构锁死杆朝向所述垂直栽 植主动齿轮一侧弯曲延伸且与所述垂直栽植初始定位孔对应,所述倾斜栽植机构锁死杆朝 向所述倾斜栽植主动非圆齿轮一侧弯曲延伸且与所述倾斜栽植初始定位孔。 作为优选的技术方案,所述栽植执行机构为五杆机构;所述栽植执行机构包括两 分别固定连接在两所述动力输出轴的第一曲柄连杆与第二曲柄连杆,所述第一曲柄连杆上 铰接有栽植连杆,所述栽植连杆的一端与所述第一曲柄连杆铰接,所述栽植连杆的另一端 与所述栽植部件铰接,所述栽植连杆的中部还铰接有栽植摆杆,所述栽植摆杆的另一端与 所述第二曲柄连杆铰接。 作为优选的技术方案,所述栽植姿态调节装置包括固定安装在所述栽植机座两侧 外的栽植姿态定位支座,所述栽植姿态定位支座的两端分别设置有垂直栽植位与倾斜栽植 位,所述垂直栽植位与所述倾斜栽植位之间通过弧形调节滑道连接;所述栽植壳体的两侧 外分别固定安装有栽植姿态手柄,所述栽植姿态手柄伸出对应的所述栽植机座外滑动安装 在所述弧形调节滑道内在所述垂直栽植位与倾斜栽植位之间滑动切换;所述栽植姿态定位 支座的垂直栽植位与倾斜栽植位处分别设置有支座定位孔,所述栽植姿态手柄上设置有与 所述支座定位孔对应配合安装的手柄定位孔。 由于采用了上述技术方案,自适应垂直和倾斜栽植农艺的并列式组合栽植机构, 包括栽植机座,所述栽植机座上安装有栽植壳体,所述栽植壳体内转动安装有动力输入轴 以及位于所述动力输入轴两侧的动力输出轴,所述动力输入轴与所述动力输出轴之间传动 安装有垂直栽植齿轮机构与倾斜栽植齿轮机构,所述栽植壳体内设置有控制所述动力输入 轴的动力传递至所述垂直栽植齿轮机构或所述倾斜栽植齿轮机构的栽植模式切换机构,所 述栽植模式切换机构位于所述垂直栽植齿轮机构与所述倾斜栽植齿轮机构之间,所述栽植 壳体外还安装有驱使所述栽植模式切换机构的栽植模式操控机构;两所述动力输出轴的动 力输出端伸出所述栽植壳体外传动安装有栽植执行机构,所述栽植执行机构的一端安装有 栽植部件;所述栽植机座与所述栽植壳体之间还设置有用于控制所述栽植部件处于垂直栽 植姿态或倾斜栽植姿态的栽植姿态调节装置;本发明的有益效果是: 1)本发明创新将直齿圆柱齿轮机构和非圆齿轮机构并列组合后串联五杆机构,设计一 种并列式组合栽植机构,能同时满足丹参垂直和倾斜栽植的农艺要求。 2)本发明中并列式组合丹参栽植机构采用栽植模式切换机构控制齿轮机构与五 杆机构动力的接合和分离改变双曲柄的传动速比,同时采用栽植姿态调节装置来切换装置 角度同时实现所呈栽植运动轨迹和所呈栽植姿态的转换,使其能够自适应丹参的垂直和倾 斜栽植农艺。 3)本发明中并列式组合丹参栽植机构结构紧凑、垂直和倾斜栽植转换时操作简 便,避免了传统丹参栽植装备在垂直和倾斜栽植作业转换时更换相应栽植农艺要求的栽植 机构时所需的时间成本以及两种不同型式的栽植机构维护的物质成本。 6 CN 111567195 A 说 明 书 4/9 页 附图说明 以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释,并不限定本发明的范围。其中: 图1是本发明实施例的结构轴侧图; 图2是本发明实施例的结构轴侧爆炸图; 图3是本发明实施例的内部结构图; 图4是本发明实施例操纵杆定位轴套的放大示意图; 图5是本发明实施例的内部结构图一; 图6是本发明实施例的内部结构图二; 图7是本发明实施例垂直栽植姿态的结构示意图; 图8是本发明实施例垂直栽植姿态的轨迹图; 图9是本发明实施例倾斜栽植姿态的结构示意图; 图10是本发明实施例倾斜栽植姿态的轨迹图; 图中:1-动力输入轴;2-动力输出轴;3-垂直栽植齿轮机构;31-垂直栽植主动齿轮;32- 垂直栽植从动齿轮;4-倾斜栽植齿轮机构;41-倾斜栽植主动非圆齿轮;42-倾斜栽植从动非 圆齿轮;5-栽植模式切换机构;51-输入轴同步花键套;52-输出轴同步花键套;53-输入轴花 键段;54-主动花键段;55-输出轴花键段;56-从动花键段;6-栽植模式操控机构;61-模式切 换拨叉轴;62-操纵杆定位轴套;63-输入轴拨叉;64-输出轴拨叉;65-垂直模式环槽;66-锁 死模式环槽;67-倾斜模式环槽;68-模式切换小球;69-压紧弹簧;610-拨叉位置调节杆; 611-拨叉位置摇臂轴;612-操纵杆;613-垂直栽植机构锁死杆;614-倾斜栽植机构锁死杆; 615-垂直栽植初始定位孔;616-倾斜栽植初始定位孔;7-栽植执行机构;71-第一曲柄连杆; 72-第二曲柄连杆;73-栽植连杆;74-栽植摆杆;8-栽植部件;9-栽植姿态调节装置;91-栽植 姿态定位支座;92-栽植姿态手柄;93-支座定位孔;94-手柄定位孔;10-栽植机座;11-栽植 壳体。
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