CN106508207B - 气吸外充种式精量集排器 - Google Patents

气吸外充种式精量集排器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种气吸外充种式精量集排器，包括种箱、充种器、排种滚筒总成、进种支管、导种管及下部卸种筛；排种滚筒总成包括排种滚筒、排种轴及安装在排种滚筒一端的滚筒端盖，所述排种滚筒沿周向方向设有多个型孔；所述型孔为由上部的充种孔和下部的通气孔构成的组合式型孔，所述充种孔与所述通气孔连通；所述充种孔为正四棱台通孔，正四棱台通孔侧壁的四条棱边均倒圆角；所述通气孔为正四楞柱通孔，正四楞柱通孔侧壁的四条楞边均倒圆角。采用正四棱台通孔充种与正四棱柱通孔吸种组合，有助于将小粒径种子充入组合式型孔，避免机组振动带来的提前投种现象，且能更好地实现高速作业条件下的精量播种。

Description

气吸外充种式精量集排器
技术领域
本发明属于农业播种机械设备技术领域，具体涉及一种气吸外充种式精量集排器。
背景技术
排种器是播种机械的核心工作部件，其排种效率决定了播种机的作业效率。现有排种器按充种形式主要包括外充种式、内充种式两种，其中外充种式排种器按工作原理主要分为机械外充种式、气吸外充种式和气压外充种式三类。
机械外充种式排种器又称窝眼式排种器，其结构简单、工作可靠，多应用于水稻、大豆及小麦等农作物的精量播种，但排种效率较低、排种环节多，且易造成种子的机械损伤；而气吸外充种式和气压外充种式排种器多为“一器一行”垂直圆盘式排种器，其通用性好、排种性能稳定且种子破损率极低，多应用于玉米、大豆等不同粒径作物的精量播种，但目前大都以多个单体式排种器采用并联方式实现多行播种，存在传动机构复杂、作业能耗大、加工工序多、制造成本高以及装且卸种工作量较大等缺点。
发明内容
本发明的目的就是针对上述技术的不足，提供一种能对小粒径种子进行精量播种且能适应高速播种作业的气吸外充种式精量集排器。
为实现上述目的，本发明所设计的气吸外充种式精量集排器，包括种箱、通过连接板与种箱相连的充种器、安装在充种器内的排种滚筒总成、进口位于种箱内的进种支管、与充种器底部相连的导种管及设置在充种器上的下部卸种筛；所述排种滚筒总成包括排种滚筒、轴向穿过排种滚筒的排种轴及安装在排种滚筒一端的滚筒端盖，所述排种轴的一端穿过滚筒端盖与传动链轮相连，所述排种滚筒沿周向方向设有多个型孔；所述型孔为由上部的充种孔和下部的通气孔构成的组合式型孔，所述充种孔与所述通气孔连通；所述充种孔为正四棱台通孔，正四棱台通孔侧壁的四条棱边均倒圆角；所述通气孔为正四楞柱通孔，正四楞柱通孔侧壁的四条楞边均倒圆角；所述充种孔的下底面边长等于所述通气孔的底面边长。
进一步地，还包括气力腔体，所述气力腔体包括腔体支撑空心轴、连接在腔体支撑空心轴一端的腔体小端盖、连接在腔体支撑空心轴另一端的腔体大端盖及设置在腔体支撑空心轴上的两个腔体隔板，两个所述腔体隔板均沿腔体支撑空心轴轴向方向布置并将排种滚筒内部分隔为负压腔区域和正压腔区域；所述排种轴穿过所述腔体支撑空心轴，所述腔体小端盖抵在滚筒端盖上，所述腔体大端盖抵在排种滚筒的另一端面处，所述排种轴的另一端面低于腔体大端盖外表面或与腔体大端盖外表面平齐；所述腔体大端盖上设置有与负压腔区域连通的负压腔气管及与正压腔区域连通的正压腔气管。
进一步地，所述充种孔的上底面边长Lw大于单粒种子平均粒径且小于两粒种子平均粒径；所述充种孔的开度ε为60°～150°；所述充种孔的深度hc为种子平均粒径的0.2～0.5倍。
进一步地，所述通气孔的底面长度小于单粒种子的最小平均粒径。
进一步地，所述负压腔区域的横截面夹角α为300°～330°，所述正压腔区域的横截面夹角β为30°～60°。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：由充种孔和通气孔组合形成的组合式型孔，充种孔采用的是正四棱台通孔，充种孔处产生的卷吸气流有助于将小粒径种子充入组合式型孔，避免机组振动带来的提前投种现象，充种孔侧壁对充种室内的种群具有搅动作用，利于种子充入充种孔；并且通气孔采用正四楞柱通孔，对种子的吸附力大于现有的圆形通孔，防止种子被吸入通气孔内；气力腔体的腔体隔板将排种滚筒分成正压腔区域和负压腔区域，负压腔区域中的负压气流经由通气孔在充种孔处产生吸附力，有助于将小粒径种子充入组合式型孔，即能避免机组振动带来的提前投种现象，又能更好地实现高速作业条件下的精量排种；正压腔区域中正压气流经由通气孔在充种孔处产生的正压力作用在种子上，有助于种子实现定位投种。
附图说明
图1为本发明气吸外充种式精量集排器的结构示意图；
图2为图1的侧面结构示意图；
图3为图1中气力腔体结构示意图；
图4为图1中排种滚筒结构示意图；
图5为图4的A-A视图；
图6为图4中M处的俯视图；
图7为图5中N处的主视图；
图8为图4中型孔结构示意图。
图中各部件标号如下：括种箱1、上部卸种筛2、通气孔3、充种孔4、集排器端盖5、负压腔气管6、正压腔气管7、导种管8、传动链轮9、排种滚筒总成10、排种轴11、滚筒端盖12、充种器13、连接板14、进种支管15、充种室16、下部卸种筛17、型孔18、气力腔体19、排种滚筒20、负压腔区域21、正压腔区域22、腔体大端盖23、腔体支撑空心轴24、腔体隔板25、腔体小端盖26、充种孔侧壁27、通气孔侧壁28、圆形通孔29。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1、2所示的气吸外充种式精量集排器，包括种箱1、通过连接板14与种箱1相连的充种器13、安装在充种器13内的排种滚筒总成10、设置在排种滚筒总成10内的气力腔体19、进口位于种箱1内的进种支管15、与充种器13底部相连的导种管8及设置在充种器12上的下部卸种筛17，以及两个集排器端盖5，排种滚筒总成10包括排种滚筒20、轴向穿过排种滚筒20的排种轴11及通过螺钉安装在排种滚筒20一端的滚筒端盖12，且排种轴11的一端穿过滚筒端盖12与传动链轮9相连，排种滚筒20沿周向方向设有多个型孔18。其中：种箱1通过螺栓固定在连接板14上，充种器13并列排布通过螺栓及防松螺母安装在连接板14上，从而将种箱1和充种器13连接为整体，同时，排种滚筒总成20置于充种器13组合中；进种支管15进口采用螺纹与种箱1底部相联，导种管8与充种器13下部采用螺钉相联。
结合图3所示，气力腔体19包括腔体支撑空心轴24、连接在腔体支撑空心轴24一端的腔体小端盖26、连接在腔体支撑空心轴24另一端的腔体大端盖23及设置在腔体支撑空心轴24上的两个腔体隔板25，两个腔体隔板25均沿腔体支撑空心轴24轴向方向布置并将排种滚筒20内部分隔为负压腔区域21和正压腔区域22，另外，腔体大端盖23上设置有与负压腔区域21连通的负压腔气管6及与正压腔区域22连通的正压腔气管7；排种滚筒20内的排种轴11穿过气力腔体19的腔体支撑空心轴24，直至腔体小端盖26抵在滚筒端盖12上，腔体大端盖23抵在排种滚筒20的另一端面处，且排种轴11的另一端面低于腔体大端盖23外表面或与腔体大端盖23外表面平齐，而排种轴11的一端穿过一个集排器端盖5且该集排器端盖5通过螺钉固定在一边最外侧充种器13外部，同时，另一个集排器端盖5固定在另一边最外侧的充种器13外部，将排种轴11的另一端封在集排器端盖5内。
如图4所示，排种滚筒20壁厚δ＝2～5mm，型孔18为组合式型孔18，结合图5、6、8所示，组合式型孔包括上部的充种孔4和下部的通气孔3，并且充种孔4与通气孔3连通。本实施例中充种孔4为正四棱台通孔4，正四棱台通孔侧壁的四条棱边均倒圆角，通气孔3为正四楞柱通孔，正四楞柱通孔侧壁的四条楞边均倒圆角，并且充种孔4的下底面边长等于通气孔3的底面边长。
再次如图6、图8所示，为确保种子定量充入充种孔4，充种孔4的上底面边长Lw大于单粒种子平均粒径且小于两粒种子平均粒径；为提高充种性能和确保定位投种，充种孔4的开度ε为60°～150°；充种孔4的深度hc为种子平均粒径的0.2～0.5倍，可确保定量充种。当类球形小粒径种子充入充种孔4时，充种孔侧壁27与类球形小粒径种子的接触方式为点接触，有利于改善种子的滚动性，可防止组合式型孔堵塞；充种孔侧壁27对充种室16内的种群具有搅动作用，可提高充种性能，当种子进入充种孔4时，充种孔侧壁27对种子具有托附作用，有助于改善机组振动带来的提前投种现象。
再次结合图6、图7及图8，为防止种子被吸入通气孔3，通气孔3的底面长度小于单粒种子的最小平均粒径。通气孔3形状为正四楞柱通孔而非圆形通孔29设计，其原因在于：通气孔侧壁28的边长Ld等于圆形通孔侧壁的直径Dd时，通气孔截面面积大于圆形通孔截面面积，即Ld 2＞πDd 2/4，表明在相同吸室负压条件下，通气孔24对种子的吸附力大于圆形通孔26。
为确保种子吸附以及防止振动带来的提前投种现象，负压腔区域21的横截面夹角α＝300°～330°，为确保种子定位投种，正压腔区域22的横截面夹角β＝30°～60°。气力腔体19的腔体隔板25在排种滚筒20内部分成负压腔区域21和正压腔区域22，该负压腔区域21其内部吸种气流在充种孔4处产生卷吸气流对小粒径种子具有较强吸附作用，充种孔侧壁27对充种室16内的种群具有搅动作用，有助于种子吸附，当种子进入充种孔4时，充种孔侧壁27对种子具有托附作用，有助于改善机组振动带来的提前投种现象；正压腔区域22其内部正压气流经通气孔3将种子从充种孔4中吹出。
本发明的工作过程为：
动力源驱动漩涡风机产生两路风压：一路负压吸气通负压腔气管6，另一路正压吹气通正压腔气管7；种箱1中的种子在重力作用下经由进种支管15充入充种器13的充种室16内，动力源驱动传动链轮9并带动排种滚筒20转动，排种滚筒20上的充种孔侧壁27对充种室16内的种群进行搅动，提高充种室16内种群流动性，种子经由充种孔4的孔口充入充种孔4内，负压气流经由通气孔3在充种孔4处产生卷吸气流将种子牢牢吸附与充种孔4中，随着排种滚筒20的转动离开充种室16，同时充种孔侧壁27对充种孔4中的种子具有托附作用，有效避免了机组振动带来的提前投种现象，当携有种子的组合式型孔18离开负压腔区域21开始进入正压腔区域22时，此时负压气流被腔体隔板25切断，充种孔4中的种子在重力、离心力和经由通气孔3作用在种子上的正压力等合力共同作用下，从充种器13中投出并经由导种管8排出，完成排种过程，作业完成后，旋开上部卸种筛2和下部卸种筛17，种箱1中剩余的种子可同时从上部卸种筛2和下部卸种筛17中卸出。采用正四棱台通孔充种与正四棱柱通孔吸种组合，有助于将小粒径种子充入组合式型孔，避免机组振动带来的提前投种现象，且能更好地实现高速作业条件下的精量播种。

Claims (4)

1.一种气吸外充种式精量集排器，包括种箱(1)、通过连接板(14)与种箱(1)相连的充种器(13)、安装在充种器(13)内的排种滚筒总成(10)、进口位于种箱(1)内的进种支管(15)、与充种器(13)底部相连的导种管(8)及设置在充种器(13)上的下部卸种筛(17)；所述排种滚筒总成(10)包括排种滚筒(20)、轴向穿过排种滚筒(20)的排种轴(11)及安装在排种滚筒(20)一端的滚筒端盖(12)，所述排种轴(11)的一端穿过滚筒端盖(12)与传动链轮(9)相连，所述排种滚筒(20)沿周向方向设有多个型孔(18)；其特征在于：所述型孔(18)为由上部的充种孔(4)和下部的通气孔(3)构成的组合式型孔，所述充种孔(4)与所述通气孔(3)连通；所述充种孔(4)为正四棱台通孔，正四棱台通孔侧壁的四条棱边均倒圆角；所述通气孔(3)为正四楞柱通孔，正四楞柱通孔侧壁的四条楞边均倒圆角；所述充种孔(4)的下底面边长等于所述通气孔(3)的底面边长；
还包括气力腔体(19)，所述气力腔体(19)包括腔体支撑空心轴(24)、连接在腔体支撑空心轴(24)一端的腔体小端盖(26)、连接在腔体支撑空心轴(24)另一端的腔体大端盖(23)及设置在腔体支撑空心轴(24)上的两个腔体隔板(25)，两个所述腔体隔板(25)均沿腔体支撑空心轴(24)轴向方向布置并将排种滚筒(20)内部分隔为负压腔区域(21)和正压腔区域(22)；所述排种轴(11)穿过所述腔体支撑空心轴(24)，所述腔体小端盖(26)抵在滚筒端盖(12)上，所述腔体大端盖(23)抵在排种滚筒(20)的另一端面处，所述排种轴(11)的另一端面低于腔体大端盖(23)外表面或与腔体大端盖(23)外表面平齐；所述腔体大端盖(23)上设置有与负压腔区域(21)连通的负压腔气管(6)及与正压腔区域(22)连通的正压腔气管(7)。
2.根据权利要求1所述气吸外充种式精量集排器，其特征在于：所述充种孔(4)的上底面边长Lw大于单粒种子平均粒径且小于两粒种子平均粒径；所述充种孔(4)的开度ε为60°～150°；所述充种孔(4)的深度hc为种子平均粒径的0.2～0.5倍。
3.根据权利要求1所述气吸外充种式精量集排器，其特征在于：所述通气孔(3)的底面长度小于单粒种子的最小平均粒径。
4.根据权利要求1所述气吸外充种式精量集排器，其特征在于：所述负压腔区域(21)的横截面夹角α为300°～330°，所述正压腔区域(22)的横截面夹角β为30°～60°。
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