CN103262786A

CN103262786A - 冲击-气力式杂交水稻制种授粉机及其方法

Info

Publication number: CN103262786A
Application number: CN2013101687859A
Authority: CN
Inventors: 王永维; 王俊; 唐晨; 韦真博; 程绍明
Original assignee: Zhejiang University ZJU
Current assignee: Zhejiang University ZJU
Priority date: 2013-05-09
Filing date: 2013-05-09
Publication date: 2013-08-28
Anticipated expiration: 2033-05-09
Also published as: CN103262786B

Abstract

本发明公开了一种冲击-气力式杂交水稻制种授粉机及其方法。它包括动力底盘、击穗总成、吹气总成，击穗总成、吹气总成安装在动力底盘上。击穗总成由拉杆、支架、击穗杆、击穗架等组成，拉杆安装在击穗架内，多支击穗杆铰链连接于拉杆上并可在击穗架两侧孔内滑动，通过移动拉杆调节击穗杆的击穗角度；吹气总成的吹嘴固定在击穗总成下方，当花粉击穗杆轻微碰撞脱落时，花粉随吹嘴吹出的气流传输、扩散，然后沉降至母本柱头，实现授粉。本发明通过调节击穗杆角度调节冲击力，通过气流将经轻微碰撞脱落的花粉输送至母本，授粉稳定、均匀、效果好，授粉过程对植株损伤小，操作舒适、方便，工作效率高，适用于规模化杂交水稻制种授粉。

Description

冲击-气力式杂交水稻制种授粉机及其方法

技术领域

本发明涉及杂交水稻制授粉机械，尤其涉及一种冲击-气力式杂交水稻制种授粉机及其方法。

背景技术

制种是杂交水稻生产的重要组成部分，而授粉是保证制种成功的关键，充分、均匀的授粉是保证种子结实率、提高制种质量和产量的重要保证。但现在杂交水稻制种授粉环节的机械化水极低，基本由农民手工操作完成，劳动强度高，作业效率低，且很难实时完成，对制种的产量与质量影响较大。目前，杂交水稻制种授粉的辅助方法主有人力式和机械式。(1)人力式授粉作为传统的授粉方式，主要有单长竿赶粉法、双短竿推粉法和绳索拉粉法，单长竿赶粉法、双短竿推粉法俗称“赶粉”，要求动作快，才能保证花粉弹得高、散得宽，但作业效率低下，劳动强度很高。绳索拉粉法需跑步作业并重复拉绳，授粉不均匀，劳动强度大，易伤穗部，上述人工授粉方法已不能满足现代制种技术的发展要求。(2)机械式授粉主要碰撞式和气力式两种，授粉生产效率高、操作简便、适应于现代制种规模化生产的发展，但现有碰撞式授粉机械碰撞冲击力不可调，易对植株易造成损伤；气力式授粉在风速较低时不能吹散花粉，风速较高时花粉传播的距离将远远大于需要授粉的作用范围，授粉效果不理想，严重影响制种质量与产量。因此，特别需要研制一种机械撞击与气流输送相结合的授粉机械，且碰撞穗部的冲击力可调，通过机械撞击使花粉脱落、利用气流输送花粉的高效杂交水稻制种授粉机。

发明内容

本发明的目的是为了上述授粉方法的缺点，提供一种冲击-气力式杂交水稻制种授粉机及其方法。

本发明解决技术问题所采取的技术方案是：冲击-气力式杂交水稻制种授粉机包括动力底盘、击穗总成、吹气总成：动力底盘包括机架、变速箱、龙门架、发动机、转向器、转向轮、驱动轮、链轮、支承轮，发动机固定在机架中部，变速箱固定在机架后上部，驱动轮通过轴、轴承安装在机架后下部，链轮固定在驱动轮的轴上；发动机的动力输出轮与变速箱的动力输入轮通过带传动连接，变速箱的动力输出轮与链轮构成链传动；转向器固定在机架前端，转向轮通过轴、轴承安装在转向器下部；龙门架一下端固定在机架后上部，支承轮安装在龙门架另一下端；击穗总成包括导轨、拉杆、直线轴承、支架、击穗杆、滑块、滑轨、击穗架，滑轨固定在击穗架上，滑轨设有滑块，滑块固定在拉杆下部，拉杆后端为螺纹并设有锁紧螺母，拉杆后端伸出击穗架后端；击穗架两侧均匀开设长孔，每支击穗杆穿过击穗架上的长孔，两支击穗杆为一组，每组两支击穗杆一端铰链连接于拉杆上部，多组击穗杆均匀铰链连接在拉杆上部，击穗杆与击穗架形成“鱼骨形”；击穗架的后端固定在支架中部，直线轴承固定在支架两端，两支导轨分别固定在龙门架后侧两竖杆上，直线轴承套接在导轨上，直线轴承与导轨构成移动副；吹气总成包括流量阀、鼓风机、干管、吹嘴、支管，鼓风机安装在龙门架一侧，鼓风机的带轮与变速箱的动力输入轮通过带传动连接；干管固定在击穗架下部，干管7两侧均匀设有不同长度支管，吹嘴安装在支管上；流量阀一端通过波纹管与鼓风机连接，流量阀另一端通过波纹管与干管连接。

所述的吹嘴与支管同轴连接，吹嘴与支管轴线与水平面成5°～45°的夹角。

冲击-气力式杂交水稻制种授粉方法：在杂交水稻制种授粉期内且晴朗天气，上午9时至12时，使冲击-气力式杂交水稻制种授粉机的龙门架位于两垄杂交水稻父本上方，转向轮、驱动轮位于两垄杂交水稻父本左外侧，支承轮位于两垄杂交水稻父本右外侧，调节击穗杆高度至杂交水稻父本穗部，调节左右击穗杆与前进方向夹角为0°～45°，调节流量阀使吹嘴出口处空气流速达到5～18m/s，冲击-气力式杂交水稻制种授粉机以5～8km/h的速度横跨在杂交水稻父本上方移动，击穗杆碰撞杂交水稻父本的穗部，花粉被振落的同时，花粉被由吹嘴吹出的气流输送至杂交水稻父本两侧母本的上方，花粉散落至杂交水稻母本穗部，实现授粉。

本发明带来的增益效果是，通过击穗杆轻微碰撞父本使花粉脱离花蕊，通过调节撞击角度调节击穗杆中击力与作用时间，减小对父本的损伤；利用气流将花粉输送至母本上方，然后花粉扩散、沉降实现授粉，授粉稳定、均匀，整机采用自走式结构，工作舒适，工作效率高，特别适用于规模化杂交水稻制种授粉。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是冲击-气力式杂交水稻制种授粉机的主视图；

图2是冲击-气力式杂交水稻制种授粉机的右侧视图；

图3是冲击-气力式杂交水稻制种授粉机的A-A局部剖视图；

图中：机架1、变速箱2、流量阀3、鼓风机4、龙门架5、导轨6、干管7、拉杆8、直线轴承9、支架10、击穗杆11、吹嘴12、支管13、滑块14、滑轨15、击穗架16、坐椅17、发动机18、转向器19、转向轮20、驱动轮21、链轮22、支承轮23。

具体实施方式

下面结合附图和实例对本发明作进一步说明。

如图1、图2、图3所示，冲击-气力式杂交水稻制种授粉机包括动力底盘、击穗总成、吹气总成：动力底盘包括机架1、变速箱2、龙门架5、发动机18、转向器19、转向轮20、驱动轮21、链轮22、支承轮23，发动机21固定在机架1中部，变速箱2固定在机架1后上部，驱动轮21通过轴、轴承安装在机架1后下部，链轮22固定在驱动轮21的轴上；发动机21的动力输出轮与变速箱3的动力输入轮通过带传动连接，变速箱3的动力输出轮与链轮23构成链传动；转向器19固定在机架1前端，转向轮20通过轴、轴承安装在转向器19下部；龙门架4一下端固定在机架1后上部，支承轮24安装在龙门架4另一下端；击穗总成包括导轨6、拉杆8、直线轴承9、支架10、击穗杆11、滑块14、滑轨15、击穗架16，滑轨15固定在击穗架16上，滑轨15设有滑块14，滑块14固定在拉杆8下部，拉杆8后端为螺纹并设有锁紧螺母，拉杆8后端伸出击穗架16后端；击穗架16两侧均匀开设长孔，每支击穗杆11穿过击穗架16上的长孔，两支击穗杆11为一组，每组两支击穗杆11一端铰链连接于拉杆8上部，多组击穗杆11均匀铰链连接在拉杆8上部，击穗杆11与击穗架16形成“鱼骨形”；拉动拉杆8前后移动时，所有击穗杆11的一端被拉杆8带动沿拉杆8中心线移动，同时击穗杆11在击穗架16上的长孔中滑动，从而击穗杆11与击穗架16呈某一设定角度；击穗架16的后端固定在支架10中部，直线轴承9固定在支架10两端，两支导轨6分别固定在龙门架5后侧两竖杆上，直线轴承9套接在导轨6上，直线轴承14与导轨6构成移动副；吹气总成包括流量阀3、鼓风机4、干管7、吹嘴12、支管13，鼓风机4安装在龙门架5一侧，鼓风机4的带轮与变速箱3的动力输入轮通过带传动连接；干管7固定在击穗架16下部，干管7两侧均匀设有不同长度支管13，吹嘴12安装在支管13上；流量阀3一端通过波纹管与鼓风机4连接，流量阀3另一端通过波纹管与干管7连接，通过流量阀3控制吹嘴12出口处风速；吹嘴12与支管13同轴连接，吹嘴12与支管13轴线与水平面成5°～45°的夹角。

冲击-气力式杂交水稻制种授粉方法：在杂交水稻制种授粉期内且晴朗天气，上午9时至12时，使冲击-气力式杂交水稻制种授粉机的龙门架5位于两垄杂交水稻父本上方，转向轮20、驱动轮21位于两垄杂交水稻父本左外侧，支承轮23位于两垄杂交水稻父本右外侧，调节击穗杆11高度至杂交水稻父本穗部，调节左右击穗杆11与前进方向夹角为0°～45°，调节流量阀3使吹嘴12出口处空气流速达到5～18m/s，冲击-气力式杂交水稻制种授粉机以5～8km/h的速度横跨在杂交水稻父本上方移动，击穗杆11碰撞杂交水稻父本的穗部，花粉被振落的同时，花粉被由吹嘴12吹出的气流输送至杂交水稻父本两侧母本的上方，花粉散落至杂交水稻母本穗部，实现授粉。

本发明的工作过程：将整机行驶至杂交水稻制种田间，旋松直线轴承9上的锁紧螺栓，上下移动支架10，使击穗杆9高度达到要求的击穗高度；旋松拉杆8端部的螺母，拉动拉杆8，使击穗杆9与击穗架16保持设定角度，然后旋紧拉杆8端部螺母；调节流量阀3，使吹嘴12出口处空气流达到规定值；驾驶整机前进，使机一侧的转向轮20、驱动轮21在杂交水稻父本一侧与母本间垄间行走，支承轮23在杂交水稻父本另一侧与母本间垄间行走，击穗杆9碰撞杂交水稻父本穗部，使花粉脱离花蕊，同时鼓风机4将空气经流量阀3、连接波纹管、干管7、支管13最后由吹嘴12吹出，振落的花粉随气流流动被输送至至两侧杂交水稻母本上空，然后扩散并散落、沉降，实现授粉。

Claims

1.一种冲击-气力式杂交水稻制种授粉机，其特征在于包括动力底盘、击穗总成、吹气总成：

动力底盘包括机架（1）、变速箱（2）、龙门架（5）、发动机（18）、转向器（19）、转向轮（20）、驱动轮（21）、链轮（22）、支承轮（23），发动机（21）固定在机架（1）中部，变速箱（2）固定在机架（1）后上部，驱动轮（21）通过轴、轴承安装在机架（1）后下部，链轮（22）固定在驱动轮（21）的轴上；发动机（21）的动力输出轮与变速箱（3）的动力输入轮通过带传动连接，变速箱（3）的动力输出轮与链轮（23）构成链传动；转向器（19）固定在机架（1）前端，转向轮（20）通过轴、轴承安装在转向器（19）下部；龙门架（4）一下端固定在机架（1）后上部，支承轮（24）安装在龙门架（4）另一下端；

击穗总成包括导轨（6）、拉杆（8）、直线轴承（9）、支架（10）、击穗杆（11）、滑块（14）、滑轨（15）、击穗架（16），滑轨（15）固定在击穗架（16）上，滑轨（15）设有滑块（14），滑块（14）固定在拉杆（8）下部，拉杆（8）后端为螺纹并设有锁紧螺母，拉杆（8）后端伸出击穗架（16）后端；击穗架（16）两侧均匀开设长孔，每支击穗杆（11穿过击穗架（16上的长孔，两支击穗杆（11）为一组，每组两支击穗杆（11）一端铰链连接于拉杆（8）上部，多组击穗杆（11）均匀铰链连接在拉杆（8）上部，击穗杆（11）与击穗架（16）形成“鱼骨形”；击穗架（16）的后端固定在支架（10）中部，直线轴承（9）固定在支架（10）两端，两支导轨（6）分别固定在龙门架（5）后侧两竖杆上，直线轴承（9）套接在导轨（6）上，直线轴承（14）与导轨（6）构成移动副；

吹气总成包括流量阀（3）、鼓风机（4）、干管（7）、吹嘴（12）、支管（13），鼓风机（4）安装在龙门架（5）一侧，鼓风机（4）的带轮与变速箱（3）的动力输入轮通过带传动连接；干管（7）固定在击穗架（16）下部，干管（7）两侧均匀设有不同长度支管（13），吹嘴（12）安装在支管（13）上；流量阀（3）一端通过波纹管与鼓风机（4）连接，流量阀（3）另一端通过波纹管与干管（7）连接。

2.根据权利要求1所述的一种冲击-气力式杂交水稻制种授粉机，其特征在于所述的吹嘴（12）与支管（13）同轴连接，吹嘴（12）与支管（13）轴线与水平面成5°～45°的夹角。

3.一种使用如根据权利要求1所述授粉机的冲击-气力式杂交水稻制种授粉方法，其特征在于：在杂交水稻制种授粉期内且晴朗天气，上午9时至12时，使冲击-气力式杂交水稻制种授粉机的龙门架（5）位于两垄杂交水稻父本上方，转向轮（20）、驱动轮（21）位于两垄杂交水稻父本左外侧，支承轮（23）位于两垄杂交水稻父本右外侧，调节击穗杆（11）高度至杂交水稻父本穗部，调节左右击穗杆（11）与前进方向夹角为0°～45°，调节流量阀(3)使吹嘴(12)出口处空气流速达到5～18m/s，冲击-气力式杂交水稻制种授粉机以5～8km/h的速度横跨在杂交水稻父本上方移动，击穗杆(11)碰撞杂交水稻父本的穗部，花粉被振落的同时，花粉被由吹嘴(12)吹出的气流输送至杂交水稻父本两侧母本的上方，花粉散落至杂交水稻母本穗部，实现授粉。