CN106211883A - 一种电动式排种器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动式排种器，涉及农作物播种设备。本发明包括箱体、排种轮、清种毛刷轮、清种片及排种检测传感装置；排种轮为电动式轮环形结构，排种轮外环的外圆周壁上设置有盛种窝眼和清种片滑道，内圆周壁上均匀排布有长方体永磁铁，构成内磁环；内磁环中装有圆柱体软磁定铁芯，软磁定铁芯外圆周壁的嵌线槽内均匀绕有线圈绕组，其中心装有固定支撑轴，且一个端面上安装有转速测量装置；固定支撑轴两侧安装有轴承，端盖与轴承外圈相固联，使得排种轮外环、端盖、内磁环成一体绕轴转动；排种轮经传动机构带动清种毛刷轮同向转动。本发明体积较小，结构简单，有效降低了排种器驱动和传动结构的复杂度，实现了排种器的实时调速与变量排种。

Description

一种电动式排种器

技术领域

本发明涉及一种农作物播种设备，特别是涉及用于播种设备上的一种电动式排种器。

背景技术

播种是农业生产的重要环节，排种器作为播种机械的核心部件，其优劣将直接影响播种质量，目前的排种器均是通过播种机地轮驱动的方式获取动力，完成排种过程。其主要问题是：

(1)由于作业时地表土壤特性的变动、负载的波动及地轮与地面间的打滑，播种机的理论前行距离与实际前行距离不符，导致株距不均匀，排种量不准确。

(2)对于现有的排种器，播种量的调节是通过改变地轮与排种器间的传动比来实现的，其传动结构复杂，费时费力，故障率高，无法实现实时调节和变量播种。

发明内容

本发明是为了解决上述排种器驱动技术的不足，而提出的一种结构简单、使用方便且电机与排种轮融为一体的电动式排种器，实现了排种器的自动调速与单粒精量排种。

本发明所解决的技术问题是通过下述技术方案实现的。

一种电动式排种器，包括箱体(1)、排种轮(7)、清种毛刷轮(24)及清种片(25)，其特征在于：所述的箱体(1)的排种口处安装有排种检测传感装置(6)，所述的排种轮(7)为电动式轮环形结构，包括排种轮外环(8)、内磁环(11)、软磁定铁芯(12)、固定支撑轴(14)及左、右端盖(18)、(19)。本发明的电动式排种器的排种轮(7)设计为电机与排种轮融为一体的电动式的排种轮，无中间机械传动结构，体积较小，结构简单，有效降低了现有排种器驱动和传动结构的复杂度。

为此目的：

所述的排种轮外环(8)的外圆周壁上设置有间隔均匀的盛种窝眼(9)和防止卡种的清种片滑道(10)，排种轮外环(8)的内圆周壁上均匀有序地排布有等尺寸的偶数个长方体永磁铁，永磁铁间留有一定间隙，相邻永磁铁按极性相反的顺序排列，从而构成内磁环(11)；

所述的软磁定铁芯(12)装配于内磁环(11)中，软磁定铁芯(12)为圆柱体结构，其外圆周壁与内磁环(11)间留有微小间隙，软磁定铁芯(12)的外圆周壁上均匀分布有嵌线槽，嵌线槽内均匀绕有线圈绕组(13)，软磁定铁芯(12)的一个端面上安装有转速传感装置(15)；

所述的固定支撑轴(14)固装在软磁定铁芯(12)上，在固定支撑轴(14)的两侧分别装配有左、右轴承(16)、(17)，固定支撑轴(14)两端设有螺纹，固定支撑轴(14)的一侧为空心管，线圈绕组引线(20)从轴管中引出；

所述的左、右端盖(18)、(19)分别与左、右轴承(16)、(17)的外圈和排种轮外环(8)对应固联，使得排种轮外环(8)、内磁环(11)及左、右端盖(18)、(19)装配固定成一体绕固定支撑轴(14)平稳转动。

优选规定，所述的排种轮(7)的右端盖(19)外侧固装有主动轮，主动轮通过传动机构带动清种毛刷轮(24)同向转动；所述的排种轮(7)、清种毛刷轮(24)、清种片(25)及传动机构均装配到箱体(1)内。

进一步，本发明的电动式排种器的箱体(1)上安装有电子控制单元(26)和电子驱动器(27)，电子控制单元(26)接收与其具有通信协议的机载终端的排种信号，并将接收的排种信号进行处理，进而将排种信号转换为转速信号发送给电子驱动器(27)；电子驱动器(27)根据电子控制单元(26)传输的转速信号调节排种轮(7)的转速。因此，排种器的排种轮(7)由电子驱动器(27)直接驱动，作业速度和排种轮的转速可通过电子控制单元(26)同步调节，适用于不同作物品种的不同播种量，实现了排种器的实时调速和单粒变量排种。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明的电动式排种器采用了电动式的排种轮，电子驱动器直接驱动排种轮实现排种作业，电子控制单元同步调节作业速度和排种轮的转速，排种检测传感装置检测漏播现象，适用于不同作物品种的不同播种量，有效解决了地轮与地面间打滑导致的株距不均匀、排种量不准确问题，提高了作业可靠性；

(2)本发明的电动式排种器较已有的排种器而言，体积较小，结构简单，无地轮驱动的机械传动结构，有效降低了已有排种器驱动和传动结构的复杂度，与通过改变传动链轮齿数实现不同农作物排种的方法相比，本发明更为方便、快捷，省时省力。

附图说明

图1是本发明的电动式排种器的排种轮的主视图；

图2是本发明的电动式排种器的排种轮的B-B剖视图；

图3是本发明的电动式排种器的排种轮的A-A剖视图；

图4是本发明的电动式排种器的排种轮的右视图；

图5是本发明的电动式排种器的排种轮的左视图；

图6是本发明的电动式排种器的D-D剖视图；

图7是本发明的电动式排种器的主视图；

图8是本发明的电动式排种器的左视图；

图9是本发明的电动式排种器的C-C剖视图；

图10是本发明的电动式排种器的右视图；

图中：

1-箱体，2-壳体，3-壁板，4-中间调节板，5-调节旋钮，6-排种检测传感装置，7-排种轮，8-排种轮外环，9-盛种窝眼，10-清种片滑道，11-内磁环，12-软磁定铁芯，13-线圈绕组，14-固定支撑轴，15-转速测量装置，16-左轴承，17-右轴承，18-左端盖，19-右端盖，20-引线，21-主动齿轮，22-从动齿轮，23-中间齿轮，24-清种毛刷轮，25-清种片，26-电子控制单元，27-电子驱动器。

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例对本发明进一步说明。

本发明公开了一种电动式排种器，主要由箱体(1)、排种轮(7)、清种毛刷轮(24)及清种片(25)构成。如图1、图2、图3、图4、图5所示，本发明的排种轮(7)为电动式的排种轮，其外形为轮环式结构，包括排种轮外环(8)、内磁环(11)、软磁定铁芯(12)、固定支撑轴(14)及左、右端盖(18)、(19)。如图1所示，排种轮外环(8)的外圆周壁上设置有排列均匀的双排盛种窝眼(9)，两排盛种窝眼(9)具有不同的型孔规格，可用来盛放不同作物的种子，同时排种轮外环(8)的外圆周壁上还设置有清种片滑道(10)，具有清种、防止卡种及减小清种时伤种程度的作用；如图2所示，排种轮外环(8)的内圆周壁上安置有相互间隔均匀的偶数个尺寸规格相同的长方体永磁铁，长方体永磁铁之间存在一定间隙，长方体永磁铁的N、S极相互交替排布，从而构成内磁环(11)。如图2所示，内磁环(11)内安装有圆形软磁定铁芯(12)，软磁定铁芯(12)为圆柱体结构，其作用是增强磁场强度、增大磁场力；软磁定铁芯(12)的外圆周壁与内磁环(11)的内圆周壁之间留有微小间隙，能够在相同磁场强度的内磁环下产生较大的磁场间作用力，也可防止内磁环(11)和软磁定铁芯(12)间的摩擦，同时，长方体永磁铁在圆周方向上的间隙大于软磁定铁芯(12)外圆周壁与内磁环(11)内圆周壁之间的间隙；如图2所示，软磁定铁芯(12)的外圆周壁上还均匀分布有多个嵌线槽，嵌线槽的槽数为3的整数倍，各嵌线槽内嵌入有多匝线圈构成的线圈绕组(13)，所构成的线圈绕组(13)能够产生周期性旋转的磁场；如图3所示，软磁定铁芯(12)的一个端面上安装有转速测量装置(15)，转速测量装置(15)的外圆周上均匀排布有6个霍尔测速元件。如图1、图8所示，固定支撑轴(14)安装在软磁定铁芯(12)上，其一侧为中空管道结构，线圈绕组引线(20)在中空管道轴管中引出与电子驱动器(27)相连；如图1、图4、图5所示，固定支撑轴(14)左、右两边距离软磁定铁芯(12)适当距离处安装有左、右轴承(16)、(17)，适当距离能够保证当左、右轴承(16)、(17)平稳转动时，软磁定铁芯(12)和左、右端盖(18)、(19)间不产生摩擦，左、右端盖(18)、(19)的外圈分别固联在排种轮外环(8)两个对应端的端面上，其内圈分别固定套装在左、右轴承(16)、(17)上，从而使排种轮外环(8)、内磁环(11)和左、右端盖(18)、(19)装配成一体绕固定支撑轴(14)平稳地转动，延长了排种轮(7)的使用寿命；如图8所示，固定支撑轴(14)两端均设置有螺纹，箱体(1)的壳体(2)和壁板(3)的排种轮安装孔的形状与固定支撑轴(14)的两端面形状一致、但尺寸略大，便于固定安装。如图8、图9所示，排种轮(7)装配在箱体(1)内部，装配时固定支撑轴(14)两端恰好穿过排种轮安装孔，固定支撑轴(14)的螺纹终止面与壳体(2)及壁板(3)的内侧相贴合以防止壳体(2)和壁板(3)的内陷。

本发明的电动式排种器的传动机构有多个实施例，如齿轮传动机构、带传动机构、链条传动机构等，下文以齿轮传动机构为实施例进行说明。如图6所示，右端盖(19)上固定安装有主动齿轮(21)，其齿数为100；清种毛刷轮(24)的旋转轴上安装有从动齿轮(22)，其齿数为50；壁板(3)的排种轮安装孔和清种毛刷轮安装孔之间安装有中间齿轮(23)，其齿数为31；中间齿轮(23)位于主动齿轮(21)和从动齿轮(22)之间且三个齿轮的中心共线，中间齿轮(23)与主动齿轮(21)、从动齿轮(22)相互啮合传动，使得排种轮(7)和清种毛刷轮(24)同向转动。

如图6、图7所示，清种毛刷轮(24)位于排种轮(7)斜上方，并与排种轮(7)相切，通过清种毛刷轮安装孔装配在箱体(1)内，在保证清种效果的前提下，还要保证清种毛刷轮(24)对种子的垂直分力尽量小，避免种箱内剩余几粒种子时，种子发生向外不规则弹跳的现象，同时减小轴向力。清种片(25)位于排种轮(7)下部偏向清种毛刷轮(24)一侧10^°～15^°范围内，固定安装在箱体(1)内，使得排种过程中排出种子的法向速度、切向速度与作业速度的合速度的方向尽可能接近竖直方向，从而保证种子以最大的竖直速度、最小的水平速度排出，而且清种片(25)与种子间的挤压力较小不足以损坏种子，进而种子能够顺利向下排出。

如图9、图10所示，排种器箱体(1)由壳体(2)、壁板(3)及中间调节板(4)三部分组成。中间调节板(4)嵌入充种区域两侧板搭接的槽内，为保证排种器的工作稳定性，壳体(2)上部一侧设有通孔，用调节旋钮(5)紧固；中间调节板(3)将排种器箱体(1)分成两个独立的腔室，两个排种腔室对应排种轮(7)的两排不同型孔规格的排种窝眼(9)，通过调节箱体(1)外部的调节旋钮(5)改变中间调节板(4)的位置，选择所要使用的排种腔室，其中较小窝眼排种腔室适用于大豆等体积较小的种子，较大窝眼排种腔适用于玉米等体积较大的种子。排种轮(7)与箱体(1)间采用插装式结构，结构比较简单，体积较小，使用轻便具有换种方便的优点。

如图8所示，箱体(1)的排种口处安装有排种检测传感装置(6)，包括位于方形排种管一侧的光源发射器，及其对侧的光源接收器，两者长度与排种管相应侧壁的长度相同，能够检测落入光源发射、接收平面上各个位置的种子，根据光敏元件接得到的光线信号检测漏播情况，实现了电动式排种器的精量播种。如图6所示，本发明的电动式排种器的箱体(1)上还安装有电子控制单元(26)和电子驱动器(27)，电子驱动器(27)和电子控制单元(26)均位于箱体(1)外侧，在保证不影响正常工作的情况下可放置在箱体(1)的任意合理位置，电子控制单元(26)接受与其具有通信协议的机载终端的排种信号，并将排种信号进行处理，进而将排种信号转换为转速信号发送给电子驱动器(27)，电子驱动器(27)根据电子控制单元(26)传输的转速信号调节排种轮(7)的转速，实现了电动式排种器的实时调速和变量排种。排种检测传感装置(6)、转速测量装置(15)、电子驱动器(27)及电子控制单元(26)使得本发明的一种电动式排种器满足了精量排种的要求。

排种作业时，根据种子的尺寸规格选择一个合适的排种腔室，通过调节箱体(1)外部的调节旋钮(5)使中间调节板(4)关闭另一个腔室；种箱内种子经过播种机的排种管进入排种腔室，完成充种过程；盛种窝眼(9)中的多余种子由清种毛刷轮(24)清除，留在盛种窝眼(9)中的种子随排种轮(7)转动至清种片(25)位置，清种片(25)将种子排出，从而完成排种过程。

以上对发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改,这并不影响本发明的实质内容。

Claims (2)

1.一种电动式排种器，包括箱体(1)、排种轮(7)、清种毛刷轮(24)及清种片(25)，其特征在于：所述的箱体(1)的排种口处安装有排种检测传感装置(6)，所述的排种轮(7)为电动式轮环形结构，包括排种轮外环(8)、内磁环(11)、软磁定铁芯(12)、固定支撑轴(14)及左、右端盖(18)、(19)；

所述的排种轮外环(8)的外圆周壁上设置有间隔均匀的盛种窝眼(9)和防止卡种的清种片滑道(10)，排种轮外环(8)的内圆周壁上均匀有序地排布有等尺寸的偶数个长方体永磁铁，永磁铁间留有一定间隙，相邻永磁铁按极性相反的顺序排列，从而构成内磁环(11)；

所述的软磁定铁芯(12)装配于内磁环(11)中，软磁定铁芯(12)为圆柱体结构，其外圆周壁与内磁环(11)间留有微小间隙，软磁定铁芯(12)的外圆周壁上均匀分布有嵌线槽，嵌线槽内均匀绕有线圈绕组(13)，软磁定铁芯(12)的一个端面上安装有转速传感装置(15)；

所述的固定支撑轴(14)固装在软磁定铁芯(12)上，在固定支撑轴(14)的两侧分别装配有左、右轴承(16)、(17)，固定支撑轴(14)两端设有螺纹，固定支撑轴(14)的一侧为空心管，线圈绕组引线(20)从轴管中引出；

所述的左、右端盖(18)、(19)分别与左、右轴承(16)、(17)的外圈和排种轮外环(8)对应固联，使得排种轮外环(8)、内磁环(11)及左、右端盖(18)、(19)装配固定成一体绕固定支撑轴(14)平稳转动。

2.根据权利要求1所述的电动式排种器，其特征在于：所述的排种轮(7)的右端盖(19)外侧固装有主动轮，主动轮通过传动机构带动清种毛刷轮(24)同向转动；

所述的排种轮(7)、清种毛刷轮(24)、清种片(25)及传动机构均装配到箱体(1)内。