一种茶树苗种植打孔设备的制作方法

本发明涉及茶树苗种植，具体为一种茶树苗种植打孔设备。

背景技术：

1、茶作为传统饮料，深受民众喜爱，由此催生了专门的茶产业。对茶产业而言，茶树种植是最基础，也是最重要的一环。

2、为了节约劳力成本、提高种植效率，现今的茶树种植作业已引入了机械化设备辅助作业。现有的机械化茶树种植机主要可分为上料设备、打孔设备、放苗设备、回填设备，在工作时，由上料设备将预备的茶树苗送至放苗设备内，然后打孔设备将其用于打孔的打孔锥向下插入土壤中以造出种植坑，接着打孔设备抽出，放苗设备将装在其内部的茶树苗投放入种植坑内，最后由回填设备将种植坑周边的土壤拢入种植坑内压紧以稳固茶树苗，至此完成一个种植动作。

3、对我国的江南茶叶产区而言，当春季种植茶树苗时，由于地域的夜间温度低，且可能出现晚霜和北方寒流等气候现象，从而容易导致茶树苗容易受冻伤而影响成活率。为解决这个问题，一般可通过土地覆膜的方法提高土壤的保温能力，进而提高茶树苗的成活率。然而，由于现有的打孔设备通常与种植机的位置关系是相对固定的，于是，当种植机保持连续的前进行走时，打孔设备也将随之持续行进，这意味着，在打孔设备插入土壤的过程中，其搭载的打孔锥无法与土壤上的地膜保持水平方向上的相对静止，从而会对地膜产生水平方向上的拖拽和撕扯，进而导致地膜上因打孔作业而产生的孔洞大于预期，不利于保证地膜对茶树苗的保温效果，最终影响到茶树苗的成活率。

4、为此，提出一种茶树苗种植打孔设备。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种茶树苗种植打孔设备，以解决种植打孔设备对地膜产生水平方向上的拖拽和撕扯，进而导致地膜上因打孔作业而产生的孔洞大于预期的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种茶树苗种植打孔设备，包括机架，所述机架上设置有驱动装置和助推装置，所述驱动装置内设置有滑块和导槽，所述滑块内和导槽内共同设置有用于插入土壤中以制造种植坑的打孔锥；当种植机行进时，所述驱动装置与滑块相互配以在打孔锥插入土壤的过程中，驱动打孔锥沿导槽移动，以维持打孔锥与土壤在水平方向上的相对静止；所述助推装置用于推动打孔锥插入地面。

4、基于本技术方案，当种植机在田地上行进着执行种植操作时，机架也将被拖动，于是驱动装置将利用种植机拖动机架的力，驱动滑块和打孔锥移动，进而使得打孔锥在插入土壤的过程中能够与土壤保持水平方向上的相对静止，于是，打孔锥与地膜也将保持相同的相对静止状态，从而不会对地膜产生水平方向上的拖拽和撕扯，进而解决地膜上因打孔作业而产生的孔洞大于预期的问题。同时，在打孔锥插入土壤的过程中，助推装置亦将利用种植机拖动机架的力，为打孔锥提供沿竖直方向的支持力，以使得打孔锥能够稳定有效的破开并插入土壤内以造出种植坑。而在种植坑制造完毕后，助推装置收回，驱动装置将在保持打孔锥与土壤的相对静止状态的同时，将打孔锥从种植坑中抽出，由此完成一个工作流程。

5、在上述过程中，滑块既负责保持打孔锥与地面的垂直关系，也负责在打孔锥的移动过程中为其提供支点，从而使得打孔锥保持能够更稳定的发生移动，另外也更有利于使得打孔锥能够在移动的过程中保持其与地面的垂直关系。

6、优选的，所述驱动装置包括转动安装在机架上的驱动轮，所述驱动轮的端面上固定安装有内齿轮，所述机架上转动安装有与内齿轮相互配合的调速齿轮，所述调速齿轮上固定安装有传动轴，所述传动轴上固定安装有传动轮；所述机架上固定安装有安装壳；所述安装壳内转动安装有两个安装轮，所述传动轮设置在安装壳内，所述传动轮和两个所述安装轮的中心不位于同一直线上，所述传动轮和两个安装轮上共同安装有传动链，所述传动链具有倾斜部；所述导槽开设在安装壳外侧，且导槽与传动链相互配合，所述导槽的底部与安装壳内部连通，所述传动链上固定安装有安装块，所述打孔锥上安装有转轴，所述转轴穿过导槽而转动安装在安装块上，所述安装壳外侧开设有滑动槽，所述滑块滑动安装在滑动槽内，所述滑块上开设有安装孔，所述打孔锥活动安装在安装孔内。

7、在种植机行进时，机架被拖动，于是驱动轮在土地上发生滚动，从而使得安装壳内的从动轮发生转动，传动链也随之发生运动，进而带动安装块和打孔锥沿着传动链的运动轨迹进行运动，此时，滑块也在滑动槽内发生滑动，于是，由转轴和滑块共同作用，可以使得打孔锥始终保持与地面的水平平面的垂直状态。在传动链带动打孔锥移动的过程中，由于传动轮和两个安装轮的中心不位于同一直线上，因此，传动链具有倾斜部，即两个倾斜方向相反的斜边。于是，当打孔锥沿着传动链的向下的斜边运动时，打孔锥可沿竖直方向向下插入土壤中以制造出种植坑，反之，当打孔锥沿着传动链的向上的斜边运动时，打孔锥可从种植坑中被抽出。而由于斜向运动具有水平方向的分运动，于是，打孔锥将能够在打孔过程以及抽出过程中保持与地面的相对静止状态，从而避免对土壤上的地膜产生拖拽和撕扯，进而使得地膜上因打孔作业而产生的孔洞不会大于预期，有助于保证地膜所提供的保温能力。

8、值得说明的是，由于倾斜部改变了传动链的运动的速度方向，因此倾斜部在运动时存在水平方向和竖直方向的两个分速度，从而使得打孔锥在水平方向上的运动速度被减小，进而有可能仍然对地膜造成撕扯。为此，设置了调速齿轮，以使得传动链的整体运动线速度大于驱动轮在轮面上的运动线速度，进而使得打孔锥在工作时的水平方向速度能够与种植机的行进速度相匹配，避免打孔锥对地膜造成撕扯。

9、其中，驱动轮上的轮面上以阵列方式固定安装有抓地板，于是，可以在驱动轮于田地中行进时，利用抓地板嵌入土壤中，保证驱动轮能够发生有效的转动而不会发生打滑，从而确保本发明的正常运行。

10、优选的，所述助推装置包括固定安装在驱动轮上的扇形齿轮，所述机架上转动安装有与扇形齿轮相互配合的从动轮，所述从动轮的端面上转动安装有摆杆，所述摆杆的另一端上转动安装有顶杆，所述顶杆的底端固定安装有推板，所述推板与打孔锥相互配合；所述机架的顶端开设有导向孔，所述顶杆活动安装在导向孔内。

11、通过此设置，当安装块沿着传动链的向下的斜边运动时，扇形齿轮的轮齿将恰好开始与从动轮发生啮合以驱动从动轮发生转动，于是，从动轮驱动摆杆以推动顶杆将推板向下推出，此时，推板将抵住打孔锥的顶端，从而给予打孔锥一个向下的支持力，使得打孔锥在插入土壤中时能够承载更大的载荷，确保打孔锥能够稳定的制造出种植坑。此外，推板所提供的支持力还有助于降低传动链在打孔锥插入土壤的过程中所承受的力，有助于提高传动链的使用寿命，避免传动链过早的发生松动和损坏。

12、优选的，所述传动链包括下斜部、上斜部和运转部，所述下斜部与上斜部的长度相等，且下斜部与上斜部的倾斜程度相同；所述下斜部和上斜部对称布置，且下斜部与上斜部相互连接。

13、在打孔锥沿着传动链向下倾斜的部分进行运动时，打孔锥需要插入土壤中，此时打孔锥需要承受较大的竖直方向的载荷，此载荷将同时作用到推板和传动链上，而传动链在长时间承受此载荷时，将容易导致链结间连接松动，并且，若是打孔锥在插入土壤的过程中遭遇硬质物体时(如石头等)，其承受的载荷将更大，从而更容易导致链结的连接松动的问题，这将不利于本发明执行长时间、大面积的工作。

14、为此，设置下斜部和上斜部，其中，将传动链向下倾斜的部分称为下斜部，将传动链向上倾斜的部分成为上斜部。由于传动链的运动速度为恒定的，于是，打孔锥在缓坡部内运动时，其水平方向的运动速率大于竖直方向的运动速率，而推板向下运动的速率不变，于是，此时可以保证推板与打孔锥时刻紧密相抵，从而使得大部分甚至全部的竖直方向载荷都作用在推板上，进而令传动链所承受的载荷减小，有助于提高传动链的使用寿命和本发明的可靠性。另一方面，当打孔锥沿着上斜部运动时，推板向上移动的速率也将大于打孔锥向上运动的速度，从而使得推板不会阻碍打孔锥从种植坑中抽出，保证了机构的运动稳定性。

15、优选的，所述顶杆包括主动部和从动部，所述主动部底端固定安装有补偿弹簧，所述从动部固定安装在补偿弹簧底端。

16、在顶杆往复运动以驱动推板发生动作的过程中，由于连杆机构的特性，顶杆的运动速度是不均匀的，于是顶杆的运动可能与打孔锥的运动发生运动上的不协调，从而可能导致本发明在运行时的平稳性被降低。具体而言，当打孔锥沿着下斜部运动时，顶杆向下顶出的速度是先快后慢的，而打孔锥在竖直方向上的运动速度是恒定的，于是，若是顶杆向下顶至打孔锥上而无法继续向下运动时，连杆结构反而会将会单向锁死而使得驱动轮无法转动，从而导致本发明停止工作。此种情况一旦发生，则未从土壤中退出的打孔锥，将在后续的、种植机的继续前进的过程中，对地膜造成撕扯和破坏，从而不利于保证地膜的保温性能。

17、为此，设置了补偿弹簧，从而使得顶杆在向下运动时，可以借助补偿弹簧的形变量来解决上述问题。具体而言，即便顶杆下端的从动部已经向下顶至打孔锥上，利用补偿弹簧的形变，连杆机构也不会陷入死点中。由此，则可以保证本发明的顺利运行，避免因机构运动陷入死点而使得打孔锥无法顺利退出土壤的问题，从而避免了打孔锥对地膜产生不必要的破坏，有助于保证地膜的保温性能。

18、另一方面，也可以利用这一点，在具体的参数设计时，使得顶杆能够提前与打孔锥相抵，从而保证打孔锥能够在插入土壤的全过程中都能够稳定的获得推板的支持力。

19、为避免造成理解上的困扰，值得说明的是，即便不采用本技术方案，本发明亦可以实现运行，只是需要在连杆机构的设计过程中，在推板和打孔锥之间预留一定的间隙，同时对导槽和转轴的配合关系与预留间隙，从而避免死点的出现。此时，打孔锥在插入土壤的过程中，首先是被土壤的反作用力向上推动而向上运动，与推板相抵，然后可获得推板所提供的支持力。可以发现，若不选用补偿弹簧，虽然仍可保证本发明产生效果，但对连杆结构的设计将具有较大的难度。

20、优选的，所述打孔锥顶端开设有安装槽，所述安装槽的上端固定安装有阻挡环，所述阻挡环与安装槽相互配合以形成安装仓，所述安装仓内活动安装有滚珠。

21、通过设置滚珠，当打孔锥与推板相抵时，可以减少打孔锥顶面与推板间的摩擦，从而使得打孔锥可以顺利的沿着传动链发生运动；同时也可避免因打孔锥顶部受摩擦阻力而导致的打孔锥倾斜问题，有助于维持打孔锥的与水平地面垂直的位姿，从而使得打孔锥在水平地面上的投影的面积最小，避免打孔锥在地膜上产生的孔洞大于预期，进而保证地膜的保温性能，以帮助提高茶树苗的成活率。

22、优选的，所述安装壳内转动安装有张紧轮，所述张紧轮与传动链的下斜部相配合，所述张紧轮与传动轮之间的传动链的部分为水平布置。通过设置张紧轮，一方面，可以增大传动链在传送轮上的包角，从而改善传动链上的单个链结的受力情况，有助于提高传动链的使用寿命；另一方面，包角的增大使得传动链与传动轮的配合长度增大，从而提高了传动精度，有助于保证本发明的传动平稳，提高本发明的运动稳定性。此时，传动链的下斜部具体为张紧轮和竖直高度最低的安装轮之间的传动链部分。

23、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

24、1、通过驱动装置、滑块及相关设置，可以使得打孔锥始终保持与地面的水平平面的垂直状态。具体的，利用驱动装置中的传动链所具有的倾斜部，当打孔锥沿着传动链的向下的斜边运动时，打孔锥可沿竖直方向向下插入土壤中以制造出种植坑，而由于斜向运动具有水平方向的分运动，于是，打孔锥将能够在打孔过程以及抽出过程中保持与地面在水平方向上的相对静止状态；反之，打孔锥从种植坑中被抽出。由此避免打孔锥对地膜产生撕扯，进而使得地膜上产生的孔洞不会大于预期，有助于保证地膜所提供的保温能力。

25、2、通过设置调速齿轮，使得传动链的整体运动线速度大于驱动轮在轮面上的运动线速度，从而使得打孔锥在传动链的倾斜部上运动时，即打孔锥工作时，其水平方向的运动速度能够与种植机的行进速度相匹配，进而避免了传动链在倾斜部处所发生的水平方向速度的变化，对打孔锥和地膜之间的相对静止关系产生损害，于是能够进一步保证打孔锥在插入土壤以及从土壤中退出时，始终能够与地膜保持水平方向的相对静止，有助于避免打孔锥对地膜造成撕扯。

26、3、通过设置主动部、从动部和补偿弹簧，使得顶杆在向下运动时，可以借助补偿弹簧的形变量，使得即便顶杆下端的从动部已经向下顶至打孔锥上，也可利用补偿弹簧的形变，令连杆机构也不会陷入死点中。由此，则可以保证本发明的顺利运行，避免因机构运动陷入死点而使得打孔锥无法顺利退出土壤的问题，从而避免了打孔锥对地膜产生不必要的破坏或撕扯，有助于保证地膜的保温性能。