1.一种水稻两行射秧移栽机,包括机架组件、秧箱组件和四臂取苗机构,其特征在于:
还包括射秧机构;所述机架组件包括机架框架、取苗轴、双螺旋螺杆和动力传输机构,双螺旋螺杆与机架框架构成转动副,取苗轴与竖直固定于机架框架上的取苗臂基座构成转动副,取苗轴和双螺旋螺杆水平且平行设置,并均由动力传输机构驱动转动;所述秧箱组件包括秧箱框架、顶盘框架、护苗机构和纵向送苗机构;秧箱框架包括框架组件、钵盘回收组件、主送盘轴、从动送盘轴和辅助送盘轴;框架组件的中部与机架框架构成滑动副,下端与双螺旋螺杆构成螺纹副;框架组件倾斜布置,前部低于后部;动力传输机构驱动双螺旋螺杆带动框架组件沿水平方向往复平移;平行于双螺旋螺杆的辅助送盘轴、从动送盘轴和主送盘轴与框架组件的下端、中部和上端分别构成转动副,且辅助送盘轴和主送盘轴与从动送盘轴通过两个链传动机构一分别连接,纵向送苗机构设于主送盘轴上,并由设于机架框架底端的纵向驱动机构驱动,带动主送盘轴间歇转动;钵盘回收组件固定于框架组件上,并位于主送盘轴、从动送盘轴和辅助送盘轴的下方;平行于框架组件且间距布置的两个顶盘框架均固定于框架组件上,并均位于主送盘轴、辅助送盘轴和从动送盘轴的上方;辅助送盘轴上位于各顶盘框架的送秧间隙位置处均固定有导轮,主送盘轴和从动送盘轴上分别设有拨盘机构一和拨盘机构二;护苗机构包括钵盘压杆组件和钵盘导向组件,钵盘压杆组件设于框架组件上,并位于各顶盘框架的上方,钵盘导向组件位于拨盘机构一的前部,钵盘压杆组件将放置在各顶盘框架上的水稻钵盘压在相应的顶盘框架上,钵盘导向组件将位于拨盘机构一上空置的水稻钵盘部分导向至钵盘回收组件上;
所述取苗轴的两端设有对称布置的两个四臂取苗机构,四臂取苗机构包括取苗臂壳体、不完全非圆齿轮、中间非圆齿轮、行星非圆齿轮、行星轴和取苗爪;取苗臂壳体与取苗轴固定,不完全非圆齿轮套置在取苗轴上位于取苗臂壳体内的位置处,并与取苗臂基座固定;
取苗臂壳体内铰接有沿取苗轴周向均布的四个中间非圆齿轮和四个行星轴,且各行星轴均平行于取苗轴,各行星轴上位于取苗臂壳体内的位置处均固定有行星非圆齿轮,位于取苗臂壳体外的位置处均设有取苗爪,每个行星非圆齿轮与一个中间非圆齿轮啮合;不完全非圆齿轮上位于无齿位置处固定有同轴布置的凸锁止弧,各中间非圆齿轮上均固定有凹锁止弧;不完全非圆齿轮与某个中间非圆齿轮分离状态下,凸锁止弧与该中间非圆齿轮位置处的凹锁止弧摩擦传动;取苗爪包括凸轮棍子、取苗爪壳体和秧针杆;凸轮棍子套置在行星轴上,并与取苗臂壳体固定,且凸轮棍子的圆柱面上开设有对称布置的两个凸轮槽;取苗爪壳体套置在凸轮棍子外侧,并与行星轴固定,对称布置的两个秧针杆一端位于取苗爪壳体内,均与取苗爪壳体铰接,位于取苗爪壳体外的一端固定有对称布置的秧针一和秧针二,且两个秧针杆位于取苗爪壳体内的端部均设有一体成型的半球体,两个半球体与两个凸轮槽分别构成凸轮副;
所述射秧机构包括机架板、漏斗、射秧轴和加速筒;水平设置的机架板和竖直设置的两个漏斗均固定于机架框架上,且两个漏斗位于两个四臂取苗机构的正下方;平行于取苗轴且间距布置的两个射秧轴均与机架板的下表面构成转动副;两个射秧轴通过传动件连接,其中一个射秧轴由直流电机驱动,两个射秧轴转向相反;射秧轴两端均固定有加速筒,且两个射秧轴端部对齐的每两个加速筒的间隙位于对应一个漏斗出口的正下方。
2.根据权利要求1所述的一种水稻两行射秧移栽机,其特征在于:所述动力传输机构包括传动轴一和传动轴二,传动轴一和传动轴二平行于双螺旋螺杆,并位于双螺旋螺杆和取苗轴之间,且均与机架框架构成转动副,传动轴一由调速电机驱动,且传动轴一的一端通过直齿轮副一与双螺旋螺杆的一端连接,另一端通过直齿轮副二与传动轴二连接,传动轴二通过链传动机构二与取苗轴连接,双螺旋螺杆远离直齿轮副一的一端固定有摆杆凸轮。
3.根据权利要求2所述的一种水稻两行射秧移栽机,其特征在于:所述钵盘回收组件包括固定板一、固定板二、钢丝条一、钢丝条二和固定板三,平行于双螺旋螺杆的固定板三、固定板二和固定板一分别位于辅助送盘轴、从动送盘轴和主送盘轴的后方,且固定板一和固定板二均与框架组件固定,固定板三的两端通过两个竖立挂板与框架组件的两端固定,固定板一与固定板二之间设有平行且间距布置的多个钢丝条一,钢丝条一的两端与固定板一和固定板二固定,固定板二和固定板三之间设有平行且间距布置的多个钢丝条二,钢丝条二的两端与固定板二和固定板三固定。
4.根据权利要求3所述的一种水稻两行射秧移栽机,其特征在于:所述拨盘机构一包括外侧转盘一、中间转盘一和拨杆一;对称布置的两个外侧转盘一固定于主送盘轴的两端,并位于两个顶盘框架的外侧,中间转盘一固定于主送盘轴的中部,并位于两个顶盘框架之间,且每个外侧转盘一与中间转盘一之间设有沿主送盘轴周向等距布置的多个拨杆一,拨杆一的两端与中间转盘一和相应的外侧转盘一固定,其中,中间转盘一两侧的各拨杆一中每两个拨杆一对齐布置。
5.根据权利要求4所述的一种水稻两行射秧移栽机,其特征在于:所述拨盘机构二包括外侧转盘二、中间转盘二、拨杆二和拨杆三;对称布置的两个外侧转盘二固定于从动送盘轴的两端,并位于两个顶盘框架的外侧,中间转盘二固定于从动送盘轴的中部,并位于两个顶盘框架之间,且每个外侧转盘二的内侧固定有沿周向均布的多个拨杆三,中间转盘二的两侧均固定有沿周向均布的多个拨杆二,其中,两个外侧转盘二上每对齐的两个拨杆三与中间转盘二上每对齐的两个拨杆二对齐布置。
6.根据权利要求5所述的一种水稻两行射秧移栽机,其特征在于:所述钵盘压杆组件包括连接杆一、连接杆二、护苗横板、压条、高度调整块和档位压板,对称布置的两个档位压板与框架组件的上端两侧铰接,并通过两个扭簧一与框架组件的上端两侧连接,且两个档位压板的下端面均开设有间距布置的多个卡槽,连接杆一的两端嵌入两个档位压板上的一对卡槽内;护苗横板的两端均固定有高度调整转接板,两个高度调整转接板可拆卸固定于两个护苗竖板开设的纵向滑槽上,两个护苗竖板与框架组件的下端两侧固定;连接杆二的两端通过两个盖板与两个高度调整块固定;两个高度调整块可拆卸固定于两个高度调整转接板开设的纵向滑槽上;连接杆一和连接杆二之间位于各顶盘框架的上方均设有平行且间距布置的若干个压条,压条的两端与连接杆一和连接杆二固定;其中,护苗横板上固定有沿轴向等距布置的多个梳苗杆。
7.根据权利要求6所述的一种水稻两行射秧移栽机,其特征在于:所述钵盘导向组件包括护板挡板和圆弧铁丝,护苗横板上固定有沿轴向等距布置的多个护板挡板,拨盘机构一的前部环绕有沿轴向等距布置且与护板挡板数量相等的多个圆弧铁丝,且圆弧铁丝的上端与护苗横板固定,下端与固定板一固定。
8.根据权利要求7所述的一种水稻两行射秧移栽机,其特征在于:所述纵向驱动机构包括转轴和被击打杆,平行于双螺旋螺杆的转轴与框架组件的下端构成转动副,且转轴上固定有间距布置的两个被击打杆。
9.根据权利要求8所述的一种水稻两行射秧移栽机,其特征在于:所述纵向送苗机构包括主动杆、机架杆、摆杆、驱动棘爪、驱动棘轮、止动棘轮、止动棘爪、解锁杆和连杆;主动杆的一端与机架杆一端一体成型的铰接轴构成转动副,并与转轴固定,另一端与连杆的一端铰接,连杆的另一端与摆杆的一端铰接;机架杆和摆杆的另一端均套置在主送盘轴上,与主送盘轴构成转动副;驱动棘轮与止动棘轮均固定于主送盘轴上,且驱动棘轮与止动棘轮的齿向相反;驱动棘爪与摆杆铰接,并通过扭簧二与摆杆连接;止动棘爪与机架杆中部的弯折部铰接,并通过扭簧三与机架杆中部的弯折部连接,且止动棘爪上设有一体成型的推杆;解锁杆的一端与连杆的中部固定,另一端与推杆靠近止动棘爪的一侧接触;初始状态下,驱动棘爪和止动棘爪分别嵌入驱动棘轮和止动棘轮的一个棘槽内。
10.根据权利要求9所述的一种水稻两行射秧移栽机的秧移方法,其特征在于:具体如下:
将机架框架安装在移动车体上,在各顶盘框架上均放置水稻钵盘,且钵盘压杆组件中的各压条将各水稻钵盘压在相应的顶盘框架上;接着移动车体带动机架框架在稻田中前进,同时动力传输机构驱动取苗轴和双螺旋螺杆转动,控制器控制直流电机驱动两个射秧轴相对转动;双螺旋螺杆带动框架组件沿水平方向往复平移,进而带动整个秧箱框架和各水稻钵盘沿水平方向往复平移,取苗轴带动两个四臂取苗机构的取苗臂壳体同步向前转动;
取苗臂壳体转动时带动相应的各中间非圆齿轮、各行星非圆齿轮、各行星轴和各取苗爪同步转动,随着取苗臂壳体的转动,当取苗臂壳体内的一个中间非圆齿轮与不完全非圆齿轮的有齿部分开始啮合时,与该中间非圆齿轮对应的取苗爪进入夹苗阶段,此时该中间非圆齿轮绕自身的转动中心轴线转动,并通过相应的行星非圆齿轮带动行星轴转动,行星轴通过取苗爪壳体带动两个秧针杆绕凸轮棍子转动,两个秧针杆的半球体沿凸轮棍子上两个凸轮槽的推程段滑动,使得两个秧针杆带动秧针一和秧针二相向运动,当秧针一和秧针二转动至取苗点时,秧针一和秧针二闭合并夹住位于取苗点的水稻钵苗;随着取苗臂壳体的继续转动,该取苗爪从穴孔取出水稻钵苗,并夹持水稻钵苗向相应漏斗的正上方运送,当该取苗爪夹持水稻钵苗运送至漏斗正上方的投苗点时,该取苗爪的两个秧针杆的半球体沿凸轮棍子上两个凸轮槽的回程段滑动,使得两个秧针杆带动秧针一和秧针二相背运动至打开,水稻钵苗落下,该取苗爪完成放苗动作;随着取苗臂壳体的继续转动,完成放苗动作的取苗爪进入回程阶段,与该取苗爪相对应的不完全非圆齿轮与中间非圆齿轮分离,与该取苗爪相对应的凹锁止弧与凸锁止弧摩擦传动,相对应的中间非圆齿轮停止转动,进而使得该取苗爪的取苗爪壳体停止绕凸轮棍子转动,相应的秧针一和秧针二保持打开状态;
水稻钵苗落下后掉入相应的漏斗中,经过漏斗矫正姿态至竖直状态,并从漏斗的出口掉落,同时相对转动的两个射秧轴带动各对加速筒相对转动,水稻钵苗落至相应一对加速筒之间时经过相对转动的一对加速筒进行加速,使得水稻钵苗插入田中;
随着秧箱框架的平移以及两个取苗臂壳体的转动,每个四臂取苗机构的各取苗爪依次进行夹苗动作,并依次进行放苗动作;当各四臂取苗机构将相应水稻钵盘上的一排水稻钵苗取完时,框架组件平移至双螺旋螺杆的一个端部,此时框架组件带动纵向驱动机构的一个被击打杆运动至与固定于双螺旋螺杆端部的摆杆凸轮对齐,双螺旋螺杆带动摆杆凸轮击打该被击打杆,使得纵向驱动机构中该被击打杆带动转轴向下转动,转轴带动纵向送苗机构的主动杆向后转动,且纵向送苗机构中主动杆带动连杆和摆杆向后转动,连杆通过解锁杆推动推杆和止动棘爪向后转动,止动棘爪脱离止动棘轮的棘槽,使得主送盘轴解锁,连杆通过驱动棘爪推动驱动棘轮带动主送盘轴转动,主送盘轴通过两个链传动机构一带动从动送盘轴和辅助送盘轴同步转动,主送盘轴、从动送盘轴和辅助送盘轴分别带动拨盘机构一、拨盘机构二和各导轮向下转动,拨盘机构一中对齐的一对拨杆一、拨盘机构二中对齐的一对拨杆二和一对拨杆三以及各导轮中对齐的一组齿嵌入两列水稻钵盘的三对横向间隙中,并将两列水稻钵盘向下拨动一排穴孔宽度的距离;当摆杆凸轮与该被击打杆脱离接触后,纵向送苗机构的扭簧二带动止动棘爪和推杆向前转动,推杆通过解锁杆和连杆带动主动杆和摆杆向前转动至初始位置,同时止动棘爪和驱动棘爪分别嵌入止动棘轮和驱动棘轮的下一个棘槽内;完成各水稻秧盘的向下拨动后,随着双螺旋螺杆的转动,框架组件向相反方向平移;随着框架组件的往复平移以及各水稻秧盘的间歇向下拨动,同时由于钵盘导向组件的各圆弧铁丝对两列水稻钵盘的限制作用,使得各对拨杆一将两列水稻钵盘上被取走水稻钵苗的部分拨动至各钵盘回收组件的各钢丝条一上;
其中,取苗爪上秧针一和秧针二末端的移动轨迹为无环扣的“鸟”型轨迹,取苗爪位于放苗点处的推秧角与位于取苗点处取秧角的角度差为52°。