CN104996039A - 联动播种装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及播种机的外挂装置，具体涉及一种联动播种装置，包括车辆连接的机架、设置在机架上的动力机构，伸出机架下端的打孔机构，其中，打孔机构包括下端开口的主体管，封闭主体管开口的打孔头，以及设置在主体管内的伞骨机构，主体管上端连通排种机构，主体管下端连接打孔头，主体管内具有一根轴向设置的固定杆，固定杆上端固定连接机架，固定杆上固定有撑开限位块，打孔头由至少一块端部铰接在主体管下端的打孔块组成，伞骨机构包括滑块以及撑杆，滑块与固定杆滑动连接，撑杆一端转动连接在滑块上，一端转动连接在打孔块上。本发明提供一种将种子精准的投入到打孔机构打出的孔洞中的农作物联动播种装置。

Description

联动播种装置

技术领域

本发明涉及播种机的外挂装置，具体涉及一种联动播种装置。

背景技术

播种机 （seeder） 以作物种子为播种对象的种植机械。用于某类或某种作 物的播种机，常冠以作物种类名称，如谷物条播机、玉米穴播机、棉花播种机、牧草撒播机等。按播种方法，可分为以下几种。

撒播机：使撒出的种子在播种地块上均匀分布的播种机 。常用的机型为离心式撒播机 ，附装在农用运输车后部。由种子箱和撒播轮构成。种子由种子箱落到撒播轮上，在离心力作用下沿切线方向播出，播幅达8 ～12米。也可撒播粉状或粒状肥料、石灰及其他物料。撒播装置也可安装在农用飞机上使用。

条播型：主要用于谷物、蔬菜、牧草等小粒种子的播种作业，常用的有谷物条播机。作业时，由行走轮带动排种轮旋转，种子自种子箱内的种子被按要求的播种量排入输种管，并经开沟器落入开好的沟槽内，然后由覆土镇压装置将种子覆盖压实。出苗后作物成平行等距的条行。用于不同作物的条播机除采用不同类型的排种器和开沟器外，其结构基本相同，一般由机架、牵引或悬挂装置、种子箱、排种器、传动装置、输种管、开沟器、划行器、行走轮和覆土镇压装置等组成。其中影响播种质量的主要是排种装置和开沟器。常用的排种器有槽轮式、离心式、磨盘式等类型。开沟器有锄铲式、靴式、滑刀式、单圆盘式和双圆盘式等类型。

穴播型：按一定行距和穴距，将种子成穴播种的种植机械 。每穴可播 1粒或数粒种子，分别称单粒精播或多粒穴播，主要用于玉米、棉花、甜菜、向日葵、豆类等中耕作物，又称中耕作物播种机 。每个播种机单体可完成开沟 、排种、覆土、镇压等整个作业过程。

针对中耕作物行距较宽且需调整的特点，穴播机常采用单体形式,每一个播种单体包括一整套工作部件,能完成开沟、排种、覆土、镇压等整个作业过程。多个单体按所需行距装在同一横梁上，即构成不同行数和工作幅宽的穴播机，与不同功率等级的拖拉机配套。中国还发展了播种中耕通用机，即在同一通用机架上可以按所需行距安装成组的播种或中耕部件。

穴播机的排种器有多种类型。圆盘式排种器是利用旋转圆盘上定距配置的型孔或窝眼排出定量的种子，根据种子大小、播种量、穴距等要求选配具有不同孔数和孔径的排种盘，选用适当的传动速比。气力式排种器是20世纪30年代开始研制的新型排种器，对种子的大小要求不严,种子破损少，可适应7～10公里/小时的高速作业。其中，气吸式排种器是利用风机在排种盘一侧造成的负压排种；气压式排种器是利用风机产生的气流在种子箱内产生的正压排种，种子充填过程受风压大小的影响比气吸式小，工作较稳定；气吹式排种器具有类似窝眼轮的排种轮，种子进入窝眼后，由风机产生的气流从气嘴吹压入型孔。棉子排种器专用于播种带短绒的棉子，由装在圆筒形种子箱底部的水平搅拌轮和位于排种口下方的垂直拨子轮组成。为避免棉子短绒缠结，往往先将棉子与草木灰拌和，再装入种子箱。常用的开沟器多为滑刀式。此外，穴播机尚需配置开沟器的限深装置、覆土器和镇压轮等部件，还可根据需要配置免耕灭茬播种用的凿形铲或波纹圆盘、抗旱播种用的推干土铲、防治病虫害用的农药施撒装置等。

精密型：以精确的播种量、株行距和深度进行播种的机械。具有节省种子、免除出苗后的间苗作业、使每株作物的营养面积均匀等优点。多为单粒穴播和精确控制每穴粒数的多粒穴播。一般在穴播机各类排种器的基础上改进而成。如改进窝眼轮排种器上孔型的形状和尺寸，使其只接受一粒种子并防止空穴；将排种器与开沟器直接连接或置于开沟器内以降低投种高度，控制种子下落速度，避免种子弹跳；在水平圆盘排种器上加装垂直圆盘式投种器，以改变投种方向和降低投种高度，避免种子位移;在双圆盘式开沟器上附装同位限深轮,以确保播种深度稳定。多粒精密穴播机是在排种器与开沟器之间加设成穴机构，使排种器排出的单粒种子在成穴机构内汇集成精确数量的种子群，然后播入种沟。此外，还研制了一些新的结构，如使用事先将单粒种子按一定间距固定的纸带播种，或使种子从一条垂直回转运动的环形橡胶或塑料制种带孔排入种沟等。

上述的现在预想设计一种不同于现有采用开沟器打孔的方式，因为前面提及的一些农作物为定距栽种，是定距的点式打孔，而开沟器打孔的方式是一种插入土壤中，进行线性的打孔。显然采用开沟器为种子打孔，就浪费了绝大部分的能量到不需要的打孔的地方。现在设计一种周期性的竖向往复运动打孔的打孔机构，但打孔机构如何配合排种机构准确的将种子撒入打孔机构开出的孔中是需要解决的问题。

发明内容

本发明为了解决现有播种机构无法准确的将种子撒如打孔机构打出的孔中的问题，提供一种将种子精准的投入到打孔机构打出的孔洞中的农作物联动播种装置。

本发明提供基础方案是：联动播种装置，包括车辆连接的机架、设置在机架上的动力机构，安装在机架上的行走机构，固定在机架上的种子箱、分种机构，排种机构、伸出机架下端的打孔机构，竖向往复传动机构，打孔机构的侧壁与机架滑动连接，竖向往复传动机构一端连接动力机构，一端连接打孔机构，其中，打孔机构包括下端开口的主体管，封闭主体管开口的打孔头，以及设置在主体管内的伞骨机构，主体管上端连通排种机构，主体管下端连接打孔头，主体管内具有一根轴向设置的固定杆，固定杆上端固定连接机架，固定杆上固定有撑开限位块，打孔头由至少一块端部铰接在主体管下端的打孔块组成，伞骨机构包括滑块以及撑杆，滑块与固定杆滑动连接，撑杆一端转动连接在滑块上，一端转动连接在打孔块上。

基础方案的有益效果是：本方案的特点在于将打孔机构与排种机构连通，然后打孔机构的打孔头是在往复运动的过程中开启与闭合。闭合时打孔，开启时排种子，实现原理：打孔机构的动作分为打孔状态，与排种状态，打孔状态时，主体管在连杆的驱动下下移打孔；排种状态时，由于在打孔时主体管与固定在机架上固定杆发生了相对位移，主体管内的伞骨机构也会与固定杆发生相对位移，当伞骨机构的滑块与撑开限位块相抵时，伞骨机构就会通过撑杆撑开打孔块，打孔机构中的种子就会排出，在排出后打孔机构在连杆的驱动下上移，打孔块会在重力的重用下回复封闭的状态。打孔机构在连杆的驱动下打孔状态与排种状态的循环实现，就将种子准确的排入打孔机构开出的孔中。

方案二：为基础方案的优选，所述竖向往复传动机构为曲轴滑块机构，竖向往复传动机构包括曲轴，连杆，所述曲轴与动力机构连接，所述连杆一端铰接所述曲轴的轴颈，一端连接所述打孔机构。有益效果：打孔机构在曲轴连杆机构的带动下往复运动打孔，因为农作物之间通常都有一定的距离，只要播种车辆的移动速度恒定，通过曲轴连杆机构连接的打孔机构也能在动力机构的驱动下匀速往复运动，那么打出的孔就是定距的，是符合农作物的需求的，避免了打孔机构在不需要打孔的地方消耗能源，提高了联动播种装置的能源利用率。

所述联动传动机构还包括凸轮连杆机构，所述凸轮连杆机构包括凸轮、从动连杆，所述凸轮的凸轮轴连接所述曲轴，所述凸轮轴与曲轴间设有齿轮组，所述从动连杆的侧壁与机架滑动连接，所述从动连杆一端连接凸轮一端连接分种机构。有益效果： 

方案三：为方案二的优选，所述竖向往复传动机构还连接有凸轮连杆机构，所述凸轮连杆机构包括凸轮、从动连杆，所述凸轮的凸轮轴连接所述曲轴，所述凸轮轴与曲轴间设有齿轮组，所述从动连杆的侧壁与机架滑动连接，所述从动连杆一端连接凸轮一端连接分种机构。

有益效果：通常的情况是分种机构连接动力机构，但由于基础方案的打孔机构要往复运动，为了简化机构，将打孔机构的曲轴通过齿轮组联动分种机构的凸轮连杆机构，打孔机构和分种机构能共用一个动力机构，少用一个动力机构节省了制造的成本。

方案四：为方案三的优选，所述分种机构包括传动板，一号插板，二号插板，以及分种管，所述传动板与从动连杆固定连接，一号插板与二号插板的一端均固定在传动板的一端上，所述一号插板伸出传动板的长度长于二号插板的长度，所述分种管开有插入一号插板的一号插孔，所述分种管开有插入二号插板的二号插孔，所述一号插板分为等长部与挡种部，所述等长部的伸出传动板的长度等于二号插板的长度，所述等长部开设有供种子通过的通孔。

有益效果：由于基础方案是定距打孔，为了与之相适应，分种机构也应该定时排出种子，避免种子的浪费，使用时分种机构具有分种状态和排种状态，分种状态下，两插板插入均在从动连杆的驱动下插入各自插孔中，由于一号插板的等长部有通孔，种子从通孔中滑入，在二号插板处被挡住，此时一号插板与二号插板间有一定数量的种子，然后进入排种状态，两插板在从动连杆的回收，此时一号插拔的挡种部将种子挡住，二号插板不再挡住分种管，刚才在两插板间的种子就排出，循环分种状态与排种状态就实现了定量排出种子的功能。

方案五：为方案四的优选，所述齿轮组为等大的一号齿轮与二号齿轮，所述一号齿轮啮合二号齿轮，所述一号齿轮固定在凸轮轴上，二号齿轮固定曲轴上。

有益效果：结合方案二与方案三以及方案四的功能，曲轴转动一周，打孔机构往复运动一周，凸轮转动一周，分种机构排种一次，二者是通过齿轮组连接的，当齿轮组的两齿轮等大时，意味着打孔机构打出一孔，分种机构排一次种，同时打孔机构又是连通排种机构，打孔也就能完全契合排种动作。 避免单个孔洞中排入太多的种子，造成浪费。

方案六：为方案五的优选，所述主体管内覆盖有缓冲层。有益效果：一些种子的外皮较为薄弱，覆盖缓冲层，避免种子在落入主体管时由于与主体管发生碰撞而损坏。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1为本发明结构联动播种装置实施例的结构示意图；

图2为图1中打孔机构的打孔状态的结构示意图；

图3为图1中打孔机构的排种状态的结构示意图；

图4为打孔机构与分种机构联动的原理示意图；

图5为图4中分种机构的结构示意图；

附图标记：机架1、行走轮2、种子箱3、主体管41、打孔头42、打孔块421、滑块431、撑杆432、固定杆44、撑开限位块441、发动机5、分种机构60、排种机构7、打孔机构40、曲轴82、连杆83、凸轮92、从动连杆93、复位弹簧94、传动板61、一号插板/62、二号插板63、分种管64、一号齿轮91、二号齿轮81。

具体实施方式

实施例1结合附图1所示的联动播种装置，包括车辆连接的机架1、设置在机架上的发动机55，安装在机架上的行走轮2，固定在机架1上的种子箱3、分种机构60，排种机构7、伸出机架1下端的打孔机构40，竖向往复传动机构，打孔机构40的侧壁与机架1滑动连接，竖向往复传动机构一端连接发动机5，一端连接打孔机构40，如图2所示，打孔机构包括下端开口的主体管41，封闭主体管41开口的打孔头42，以及设置在主体管41内的伞骨机构，主体管41上端连通排种机构7，主体管41下端连接打孔头42，主体管内具有一根轴向设置的固定杆44，固定杆44上端固定连接机架1，固定杆44上固定有撑开限位块441，打孔头42由四块端部铰接在主体管41下端的打孔块421组成，伞骨机构包括滑块431以及撑杆432，滑块431与固定杆44滑动连接，撑杆432一端转动连接在滑块431上，一端转动连接在打孔块421上。

基础方案的有益效果是：本方案的特点在于将打孔机构40与排种机构7连通，然后打孔机构40的打孔头42是在往复运动的过程中开启与闭合。闭合时打孔，开启时排种子，实现原理：打孔机构40的动作分为打孔状态，与排种状态，如图2所示，打孔状态时，主体管41在竖向传动机构的驱动下下移打孔；如图3所示，排种状态时，由于在打孔时主体管41与固定在机架1上固定杆44发生了相对位移，主体管41内的伞骨机构也会与固定杆44发生相对位移，当伞骨机构的滑块431与撑开限位块441相抵时，伞骨机构就会通过撑杆432撑开打孔块421，打孔机构中的种子就会排出，在排出后打孔机构40在连杆的驱动下上移，打孔块421会在重力的重用下回复封闭的状态。打孔机构40在连杆的驱动下打孔状态与排种状态的循环实现，就将种子准确的排入打孔机构40开出的孔中。

如图4所示，所述竖向往复传动机构为曲轴滑块机构，竖向往复传动机构包括曲轴82，连杆83，所述曲82轴与发动机5连接，所述连杆83一端铰接所述曲轴82的轴颈，一端连接所述打孔机构40。

有益效果：打孔机构40在曲轴连杆机构的带动下往复运动打孔，因为农作物之间通常都有一定的距离，只要播种车辆的移动速度恒定，通过曲轴连杆机构连接的打孔机构也能在发动机5的驱动下匀速往复运动，那么打出的孔就是定距的，是符合农作物的需求的，避免了打孔机构在不需要打孔的地方消耗能源，提高了联动播种装置的能源利用率。

如图4所示，联动发动机5还包括凸轮连杆机构，所述凸轮连杆机构包括凸轮92、从动连杆93，凸轮92的凸轮轴连接所述曲轴82，所述凸轮轴与曲轴82间设有齿轮组，所述从动连杆93的侧壁与机架滑动连接，所述从动连杆93一端连接凸轮92一端连接分种机构60。有益效果：

所述竖向往复传动机构还连接有凸轮连杆机构，所述凸轮连杆机构包括凸轮92、从动连杆93，所述凸轮92的凸轮轴连接所述曲轴82，所述凸轮轴与曲轴82间设有齿轮组，从动连杆93的侧壁与机架1滑动连接，所述从动连杆93一端连接凸轮92一端连接分种机构60。

有益效果：通常的情况是分种机构连接发动机5，但由于基础方案的打孔机构要往复运动，为了简化机构，将打孔机构的曲轴通过齿轮组联动分种机构的凸轮连杆机构，打孔机构和分种机构能共用一个发动机5，少用一个发动机5节省了制造的成本。

如图5所示，分种机构60包括传动板61，一号插板62，二号插板63，以及分种管64，所述传动板61与从动连杆93焊接，一号插板62与二号插板63的一端均固定在传动板61的一端上，所述一号插板62伸出传动板61的长度长于二号插板63的长度，所述分种管64开有插入一号插板62的一号插孔，所述分种管64开有插入二号插板63的二号插孔，所述一号插板62分为等长部与挡种部，所述等长部的伸出传动板的长度等于二号插板63的长度，所述等长部开设有供种子通过的通孔。

有益效果：由于基础方案是定距打孔，为了与之相适应，分种机构也应该定时排出种子，避免种子的浪费，使用时分种机构具有分种状态和排种状态，分种状态下，两插板插入均在从动连杆的驱动下插入各自插孔中，由于一号插板的等长部有通孔，种子从通孔中滑入，在二号插板处被挡住，此时一号插板与二号插板间有一定数量的种子，然后进入排种状态，两插板在从动连杆的回收，此时一号插拔的挡种部将种子挡住，二号插板不再挡住分种管，刚才在两插板间的种子就排出，循环分种状态与排种状态就实现了定量排出种子的功能。

方案五：为方案四的优选，如图4所示，齿轮组为等大的一号齿轮91与二号齿轮81，所述一号齿轮91啮合二号齿轮81，所述一号齿轮91固定在凸轮轴上，二号齿轮81固定曲轴上。

有益效果：结合方案二与方案三以及方案四的功能，曲轴转动一周，打孔机构往复运动一周，凸轮转动一周，分种机构排种一次，二者是通过齿轮组连接的，当齿轮组的两齿轮等大时，意味着打孔机构打出一孔，分种机构排一次种，同时打孔机构又是连通排种机构，打孔也就能完全契合排种动作。 避免单个孔洞中排入太多的种子，造成浪费。

方案六：为方案五的优选，所述主体管41内覆盖有缓冲层。有益效果：一些种子的外皮较为薄弱，覆盖缓冲层，避免种子在落入主体管时由于与主体管发生碰撞而损坏。

使用效果与各部分特征效果：

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (6)

1.联动播种装置，包括车辆连接的机架、设置在机架上的动力机构，安装在机架上的行走机构，固定在机架上的种子箱、分种机构，排种机构、伸出机架下端的打孔机构，竖向往复传动机构，所述打孔机构的侧壁与机架滑动连接，所述竖向往复传动机构一端连接动力机构，一端连接所述打孔机构，其特征在于，

所述打孔机构包括下端开口的主体管，封闭主体管开口的打孔头，以及设置在主体管内的伞骨机构，所述主体管上端连通排种机构，所述主体管下端连接所述打孔头，所述主体管内具有一根轴向设置的固定杆，所述固定杆上端固定连接机架，固定杆上固定有撑开限位块，所述打孔头由至少一块端部铰接在主体管下端的打孔块组成，所述伞骨机构包括滑块以及撑杆，所述滑块与固定杆滑动连接，撑杆一端转动连接在滑块上，一端转动连接在打孔块上。

2. 如权利要求1所述的联动播种装置，其特征在于，所述竖向往复传动机构为曲轴滑块机构，竖向往复传动机构包括曲轴，连杆，所述曲轴与动力机构连接，所述连杆一端铰接所述曲轴的轴颈，一端连接所述打孔机构。

3. 如权利要求2所述的联动播种装置，其特征在于，所述竖向往复传动机构还连接有凸轮连杆机构，所述凸轮连杆机构包括凸轮、从动连杆，所述凸轮的凸轮轴连接所述曲轴，所述凸轮轴与曲轴间设有齿轮组，所述从动连杆的侧壁与机架滑动连接，所述从动连杆一端连接凸轮一端连接分种机构。

4. 如权利要求3所述的联动播种装置，其特征在于，所述分种机构包括传动板，一号插板，二号插板，以及分种管，所述传动板与从动连杆固定连接，一号插板与二号插板的一端均固定在传动板的一端上，所述一号插板伸出传动板的长度长于二号插板的长度，所述分种管开有插入一号插板的一号插孔，所述分种管开有插入二号插板的二号插孔，所述一号插板分为等长部与挡种部，所述等长部的伸出传动板的长度等于二号插板的长度，所述等长部开设有供种子通过的通孔。

5. 如权利要求4所述的联动播种装置，其特征在于，所述齿轮组为等大的一号齿轮与二号齿轮，所述一号齿轮啮合二号齿轮，所述一号齿轮固定在凸轮轴上，二号齿轮固定曲轴上。

6. 如权利要求5所述的联动播种装置，其特征在于，所述主体管内覆盖有缓冲层。