技术领域
[0001] 本发明涉及农业机械设备技术领域，尤其是涉及一种井窖式零速打穴移栽机及其井窖穴成型方法。
相关背景技术
[0002] 井窖式移栽是指部分种植在高海拔寒冷山区的作物小苗（如烟草、辣椒、油菜等作物的小苗），已在到一定规格的孔穴（即井窖穴）内，实现高垄深栽的技术。与传统移栽方式相比，井窖式移栽方式移栽的作物根系发达、抗病抗逆性强、且减少了外界不良因素对小苗生长的影响，因而采用小苗深栽早栽的种植方式，有效解决了高海拔寒冷山地春旱难栽的问题。
[0003] 在专利申请号为201810446860.6的中国发明专利中，提出了一种农作物移栽机及移栽方法，该专利主要存在以下问题：第一是在进行打井窖穴作业时，移栽机一直在向前移动，容易出现移栽机打出椭圆形的井窖穴，会影响后续的栽苗工作，导致移栽机的打穴效率低，而且井窖穴头与土垄发生相对位移，还容易出现井窖穴头刮膜的情况；第二是在打井窖穴的过程中，井窖穴头需要不断进行急速往复移动，不仅会对机架造成较大的冲击，且产生的噪音也比较大。
具体实施方式
[0023] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0024] 实施例一如图1‑图6共同所示，一种井窖式零速打穴移栽机，包括机架1，机架1上安装有一对行进轮2和一对后轮3，机架1的前端并排设置有两零速移栽装置，每一零速移栽装置均由传动装置4驱动，每一零速移栽装置均包括前后设置的双曲柄浮动式打穴机构5和投苗机构
6。
[0025] 在本实施例中，移栽机的结构紧凑、打穴效率高、能够适用于烟草、辣椒、油菜等幼苗的井窖移栽，因而适用性比较广。
[0026] 在本实施例中，移栽机为左右双行井窖打穴以及投苗，移栽机左右两侧传动装置4对称设置，从而实现了两行膜上井窖打穴和投苗作业，进而有效提高了移栽机的井窖打穴效率和投苗移栽效率。
[0027] 在本实施例中，移栽机通过双曲柄浮动式打穴机构5实现了自动化的打井窖穴作业，投苗机构6实现了自动化的投苗移栽作业，能够有效降低人工劳动强度。
[0028] 其中，双曲柄浮动式打穴机构5包括水平架51，水平架51沿行进轮2的行进方向延伸布设，水平架51与机架1之间设置有双曲柄组件52，水平架51上安装有浮动式穴头组件53，浮动式穴头组件53与水平架51之间共同设置有穴头限位组件54。
[0029] 在本实施例中，水平架51包括两相互平行的水平导轨，每一水平导轨均沿行进轮2的前进方向延伸布设，两水平导轨通过前安装座524和后安装座525固定在一起。
[0030] 如图1、图3、图4和图5共同所示，双曲柄组件52包括前后设置的前曲柄521和后曲柄522，前曲柄521和后曲柄522的中部均转动安装于机架1上，前曲柄521和后曲柄522的一端部均设有扇形配重块523，水平架51的两端分别固定有前安装座524和后安装座525，前安装座524上转动安装有前牵引轴杆526，前曲柄521的另一端部与前牵引轴杆526固定连接，后安装座525上转动安装有后牵引轴杆527，后曲柄522的另一端部与后牵引轴杆527固定连接。
[0031] 在本实施例中，前安装座524和后安装座525均包括一对轴承座，两轴承座分别固定于一水平导轨上。
[0032] 在本实施例中，前牵引轴杆526和后牵引轴杆527的两端均分别转动安装于对应轴承座上。
[0033] 如图3‑图5共同所示，浮动式穴头组件53包括设置于前安装座524和后安装座525之间的滑架531，滑架531沿水平架51的长度方向滑动安装于水平架51上，滑架531的顶部固定有打穴电机532，滑架531的下方设置有井窖穴头533，井窖穴头533通过联轴器固定安装于打穴电机532的电机轴上。
[0034] 在本实施例中，滑架531包括两对相对设置的滑块，每一滑块均滑动安装于对应水平导轨上，全部滑块上共同固定有一水平板。
[0035] 在本实施例中，打穴电机532固定安装于水平板的顶部，打穴电机532的电机轴穿过水平板。
[0036] 在本实施例中，浮动式穴头组件53的设置，使得井窖穴头533在打穴过程中能够进行前后移动，不仅能够与移栽机的前进距离相互抵消，使井窖穴头533能够与土壤保持前后相对静止，从而实现了直立“零速”高效打井窖穴，而且还能够在完成打穴工作后回到最初位置处，进而保证了每一次打井窖穴工作的顺利进行。
[0037] 如图3和图4共同所示，穴头限位组件54包括前后设置的前拨杆541和后拨杆542，前拨杆541的朝向与后拨杆542的朝向相反设置，前拨杆541固定安装于前牵引轴杆526上，后拨杆542固定安装于后牵引轴杆527上，滑架531的前端均固定有一与前拨杆541相适配的前支架543，滑架531的后端均固定有一与后拨杆542相适配的后支架544。
[0038] 在本实施例中，前拨杆541和后拨杆542均包括固定套，前拨杆541的固定套安装于前牵引轴杆526上，后拨杆542的固定套安装于后牵引轴杆527上，每一固定套上均固定有直杆，每一直杆远离固定套的一端部均旋转安装有旋转轴承。
[0039] 在本实施例中，前支架543为一沿竖向固定于滑架531上的竖板，竖板的固定位置和高度均由前拨杆541的长度决定，使前拨杆541转动到滑架531所在方向时，能够推动滑架531向后移动。
[0040] 后支架544为一呈弧形设置的长弧板，长弧板的固定位置和高度均由前拨杆541的长度决定，使后拨杆542转动到滑架531所在方向时，能够推动滑架531向前移动。
[0041] 如图1‑图3共同所示，投苗机构6包括固定于机架1后端的支撑架61，支撑架61的顶部转动安装有投苗转盘62，投苗转盘62上贯穿设有若干个呈环形排列设置的苗筒63，滑架531上固定有投苗架64，投苗架64上均设有落苗口65，落苗口65通过投苗软管66与支撑架61相连接，投苗软管66的进端与投苗转盘62上苗筒63相连通。
[0042] 在本实施例中，投苗软管66可以采用塑料材质制成的可伸缩式软管。
[0043] 在本实施例中，支撑架61的顶部设有一漏苗口（图中未示出），漏苗口的位置与苗筒63的位置相对应，投苗软管66的进端与漏苗口相连通。
[0044] 在本实施例中，投苗转盘62的转动角度由行进轮2的前进距离进行控制，当井窖穴头533进行打井窖穴工作时，投苗转盘62上的其中一个苗筒63与漏苗口对齐，苗筒63内的穴盘苗进入到投苗软管66内，再通过落苗口65落入到对应的井窖穴内，完成自动投苗工作。
[0045] 如图1‑图5共同所示，传动装置4包括转动安装于机架1上的传动主轴41，两行进轮2通过第一传动组件42驱动传动主轴41进行旋转，传动主轴41通过第二传动组件43驱动前曲柄521进行旋转，前曲柄521通过第三传动组件44驱动后曲柄522进行旋转，后曲柄522通过第四传动组件45驱动投苗转盘62进行旋转。
[0046] 在本实施例中，第一传动组件42包括第一轴杆421，每一行进轮2均固定安装于第一轴杆421上，传动主轴41和第一轴杆421上均固定安装有第一链轮422，两第一链轮422上共同绕设有第一链条423。
[0047] 在本实施例中，通过第一传动组件42的动力传递，旋转的行进轮2为传动主轴41的旋转提供动力。
[0048] 在本实施例中，第二传动组件43包括平行于传动主轴41的第二轴杆431，前曲柄521通过第二轴杆431转动安装于机架1上，第二轴杆431和传动主轴41均固定安装有第二链轮432，两第二链轮432上共同绕设有第二链条433。
[0049] 在本实施例中，第三传动组件44包括平行于传动主轴41的第三轴杆441，后曲柄522通过第三轴杆441转动安装于机架1上，第三轴杆441和第二轴杆431均固定安装有第三链轮442，两第三链轮442上共同绕设有第三链条443。
[0050] 在本实施例中，第四传动组件45包括固定于支撑架61上的减速机451，减速机451的输入轴和第三轴杆441上均固定安装有第四链轮452，两第四链轮452上共同绕设有第四链条453，投苗转盘62的转轴与减速机451的输出轴固定连接。
[0051] 如图1和图2共同所示，机架1的前端部横向固定有悬挂架11，悬挂架11的两端与对应行进轮2之间均设置有深度调节器12，每一投苗转盘62的后侧均设置有座椅13，座椅13固定于机架1上。
[0052] 在本实施例中，机架1通过悬挂架11与拖拉机相连接，利用拖拉机牵引移栽机并为移栽机提供前进动力，行进轮2通过传动装置4驱动双行零速移栽装置进行动作，完成自动化的打井窖穴、投苗等作业。
[0053] 在本实施例中，零速移栽装置不仅可以用于牵引式的移栽机中，还可以用于自走式的移栽机中。
[0054] 在本实施例中，深度调节器12包括支撑连杆121，支撑连杆121的一端部转动安装于传动主轴41上，支撑连杆121的另一端部转动安装有第一轴杆421，支撑连杆121上固定有安装连杆122，安装连杆122垂直于支撑连杆121，安装连杆122与机架1之间共同铰接有可调伸缩杆123。
[0055] 在本实施例中，可调伸缩杆123可以采用市面上能够采购到的螺纹伸缩杆。
[0056] 在本实施例中，后轮3通过伸缩结构（伸缩结构构成现有技术）安装于机架1上，因此后轮3和行进轮2均能够进行高度调节。
[0057] 在本实施例中，后轮3和行进轮2高度的调整，实现了井窖穴头533打井窖穴的深度。
[0058] 实施例二本实施例与实施例一基本相同，不同之处在于：
如图5所示，穴头限位组件54包括外轮廓为不规则设置的凸轮545，凸轮545的外轮廓与滑架531的前后滑动轨迹相适配，凸轮545固定安装于前牵引轴杆526或后牵引轴杆527上，滑架531与水平架51后端部之间共同安装有压紧弹簧546，滑架531的后端固定有推架
547，推架547上旋转安装有耐磨轴承548，耐磨轴承548的侧面压紧于凸轮545的外轮廓上。
[0059] 在本实施例中，凸轮545的外轮廓为不规则形状，主要包括大径弧形段和小径弧形段，大径弧形段一端和小径弧形段一端设有固定槽，凸轮545通过固定槽安装于上，大径弧形段的另一端与小径弧形段的另一端相衔接设置。
[0060] 在本实施例中，凸轮545外轮廓各处的尺寸均与滑架531的滑动轨迹相适配。
[0061] 在本实施例中，推架547包括固定在一起的竖杆和横杆，耐磨轴承548旋转安装于横杆远离竖杆的一端部。
[0062] 在本实施例中，压紧弹簧546均采用拉伸弹簧。
[0063] 在本实施例中，穴头限位组件54的设置实现了井窖穴头533的往复式均匀移动，从而解决了双曲柄浮动式打穴机构5往复式移动有冲击的问题，进而达到了对机架1冲击小且产生噪音小的效果。
[0064] 在本实施例中，水平架51上下运动，滑架531能够沿着水平架51的延伸方向前后滑动，穴头限位组件54可以限制滑架531的活动范围。
[0065] 实施例三如图1‑图6共同所示，一种井窖穴成型方法，包括以下步骤：
S1、打穴深度调整：利用深度调节器12和后轮3处的伸缩结构对零速移栽装置的井窖打穴深度进行调整。
[0066] 在本实施例中，通过对深度调节器12上可调伸缩杆123的长度进行调整，来对机架1的高度进行自由调整，以对井窖穴头533的入土深度进行调整，从而实现了对井窖穴的深度进行调整。
[0067] S2、打井窖穴：利用双曲柄浮动式打穴机构5在土垄上打出垂直的井窖穴。
[0068] S3、人工投苗：工人坐在座椅13上，将穴盘苗投入至投苗转盘62的每一苗筒63内。
[0069] S4、自动移栽：双曲柄组件52驱动投苗转盘62转动，使苗筒63逐一与投苗软管66相连通，同时落苗口65跟随滑架531一起动作，来将穴盘苗精准移栽至每一井窖穴内。
[0070] 在本实施例中，后曲柄522通过第四传动组件45将动力传递到投苗转盘62，投苗转盘62随后曲柄522进行转动，苗筒63经过投苗软管66时，苗筒63内的穴盘苗被投下。
[0071] 在本实施例中，机架1上能够设置用于放置苗盘（图中未示出）的放置架，工人坐在座椅13上，人工将苗盘上的穴盘苗取出，再将取出的穴盘苗放置到苗筒63内，以备投苗机构6来将穴盘苗移栽到井窖穴内。
[0072] 如图6所示，上述步骤S2中打井窖穴的具体步骤如下：S201、打穴电机532驱动井窖穴头533进行高速旋转。
[0073] 在本实施例中，高速旋转的井窖穴头533，降低了井窖穴头533在土壤内部所受到的阻力，使井窖穴内表面的光滑度以及圆柱度符合移栽要求，从而提高了移栽机打出井窖穴的质量。
[0074] S202、传动装置4驱动双曲柄组件52动作，带动水平架51不断往复下降上升，水平架51下降带动高速旋转的井窖穴头533入土进行打穴作业。
[0075] 在本实施例中，移栽机前进过程中，行进轮2在地面上滚动，并将动力通过第一传动组件42传送至传动主轴41，传动主轴41通过第二传动组件43将动力传递到前曲柄521，前曲柄521通过第三传动组件44将动力传递到后曲柄522，使后曲柄522与前曲柄521进行同步转动。
[0076] S203、井窖穴头533入土后，滑架531在土壤阻力或压紧弹簧546的作用下沿着水平架51向后滑动，使井窖穴头533与土壤保持前后静止，实现零速打井窖穴。
[0077] S205、水平架51提升井窖穴头533到井窖穴头533脱离土垄前，穴头限位组件54推动滑架531继续后移，保证井窖穴头533与土壤的前后静止；S206、井窖穴头533脱离土垄后，穴头限位组件54推动滑架531向前移动复位，以备下一轮打穴作业。
[0078] 当采用实施例一中所述的穴头限位组件54的情况下：首先，井窖穴头533接触土垄后受到土壤的阻力，在土壤阻力的作用下，使井窖穴头533与土壤保持前后相对静止，双曲柄组件52驱动井窖穴头533进行上下移动，实现“零速”打井窖穴。
[0079] 其次，当井窖穴头533即将离开土垄时，土壤阻力减小，井窖穴头533的后移速度降低，前拨杆541推动滑架531继续向后移动，保持井窖穴头533的“零速”。
[0080] 最后，当井窖穴头533离开土垄之后，后拨杆542推动滑架531向前移动至最初位置处，以备进行下一轮的打井窖穴和投苗移栽。
[0081] 当采用实施例二中所述的穴头限位组件54的情况下（以凸轮545安装于后牵引轴杆527上为例）：首先，井窖穴头533接触土垄，利用压紧弹簧546自身的弹力作用带动滑架531向后移动，并使耐磨轴承548始终压紧在凸轮545的侧壁上，实现了滑架531后移距离与移栽机前进距离的相互抵消，从而使井窖穴头533与土壤保持前后相对静止，双曲柄组件52驱动井窖穴头533进行上下移动，实现“零速”打井窖穴。
[0082] 其次，当井窖穴头533即将离开土垄之前，滑架531在压紧弹簧546的弹力作用下继续向后移动，并使耐磨轴承548始终压紧在凸轮545的侧壁上，保持井窖穴头533的“零速”。
[0083] 最后，当井窖穴头533离开土垄之后，凸轮545转动到大径弧形段，能够推动滑架531向前移动至最初位置处，并将压紧弹簧546拉长，以备下一轮打穴工作。
[0084] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
