CN107124939A - 一体式打孔播种机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种一体式打孔播种机，包括行走小车、电源、种子流量控制机构、打孔装置和控制装置，打孔装置包括竖直向下设置的固定轴、旋转钻杆，以及可驱动该旋转钻杆转动的钻杆电机，旋转钻杆通过螺纹套接在固定轴的下端，固定轴和旋转钻杆均呈中空结构，旋转钻杆的底部敞口；旋转钻杆的外侧套设有套筒，旋转钻杆的下端侧壁上具有螺旋刀翼，套筒的内壁与螺旋刀翼之间留有间隙；种子流量控制机构可将种子定量送入旋转钻杆内部。通过公用旋转钻杆结构实现挖坑下种覆土三个工序，减少不必要的翻土犁地工序，简化了播种机的机械结构，制造成本低，同时提高播种质量和效率，构思新颖，具有极大的实用价值。

Description

一体式打孔播种机
技术领域
本发明属于农业通用机械设备技术领域，具体涉及一种一体式打孔播种机。
背景技术
传统的播种机通常是通过机器在行走过程中，先将地耕犁一遍，然后再进行挖坑，再通过单独的播种渠道进行播种，最后进行整体的覆土过程，因为播种存在一定的间隙，这样采取犁地式的播种，会增加不必要的工作，同时挖坑和播种两个过程分开进行，在增加播种时间的同时，种子经常会掉到坑外，而在整体覆土时，因为是刮土式的覆土，则会导致有些地方覆土不均匀，或者有些地方种子被刮出种坑，从而降低了播种质量。
发明内容
为解决以上技术问题，本发明提供了一种一体式打孔播种机，可以提高播种效率和播种质量。
为实现上述目的，本发明技术方案如下：
一种一体式打孔播种机，包括：行走小车；
电源，安装在所述行走小车上；
打孔装置，用于在行走小车行走过程中进行打孔操作；
种子流量控制机构，用于将种子定量送入打孔装置中；
控制装置，用于控制种子流量控制机构和打孔装置按照预设参数运转；
其关键在于：所述打孔装置包括竖直向下设置的固定轴、旋转钻杆，以及可驱动该旋转钻杆转动的钻杆电机，所述旋转钻杆通过螺纹套接在固定轴的下端，固定轴和旋转钻杆均呈中空结构，旋转钻杆的底部敞口；
所述旋转钻杆的外侧套设有套筒，旋转钻杆的下端外壁上具有螺旋刀翼，套筒的内壁与螺旋刀翼之间留有间隙。
采用以上方案，控制机构控制打孔装置完成打孔工序，再控制种子流量机构将种子送入空心的旋转钻杆中，落到旋转钻杆底部打好的孔中，然后再控制旋转钻杆反转，则旋转钻杆相对提高，旋转钻杆外壁与套筒之间的泥土会自然下落，覆盖在种子上，从而实现打孔下种覆土均通过旋转钻杆一体完成，不用对其他地方进行翻地犁地，简化播种机结构同时，提高了播种质量和效率。
作为优选：所述种子流量控制机构包括从上至下依次连通的存种箱、种子导管、转轮和漏斗，行走小车上设有可驱动转轮转动的转轮电机，所述漏斗的下端出口与固定轴内部连通。采用以上结构，将种子定量的送到旋转钻杆中，保证下种均匀稳定。
作为优选：所述控制装置包括与电源连接的PLC控制器和脉冲发生器，PLC控制器和脉冲发生器之间设有继电器A和继电器B，继电器A用于控制钻杆电机，继电器B用于控制转轮电机的。采用以上结构，实现有效控制打孔、下种和覆土三个动作，保证动作有序进行，从而保证播种质量。
作为优选：所述固定轴内设有辅助下种机构，该辅助下种机构包括中空的安装箱，所述安装箱通过支撑杆悬挂在固定轴内，其侧壁与旋转钻杆的内壁之间留有可供种子通过的间隙；
所述安装箱内设有竖直向下延伸的推杆，以及可驱动推杆上下移动的驱动机构，该推杆的下端伸出安装箱的底部，其下端端部具有推块，该推块的大小与旋转钻杆的下端敞口相适应。采用上述结构，可帮助种子准确进入种坑内，有效防止钻杆内部进入少量泥土，造成钻杆堵塞，种子不能到达种坑的情况发生。
作为优选：所述驱动机构包括设置在安装箱内的圆板，圆板的大小与安装箱相适应，并可沿其轴向上下移动，所述推杆的上端与圆板底壁连接，圆板的周向外缘设有电磁铁A，安装箱内侧底壁上固设有与电磁铁A相适应的电磁铁B，电磁铁A和电磁铁B通过电缆与电源连通；
所述推杆上套设有弹簧，该弹簧的上端与圆板抵接，下端与安装箱抵接。采用以上结构，可轻松实现推杆的推动动作，由电路实现控制，结构简单，易于实现。
作为优选：所述支撑杆竖直设置，呈中空结构，其上端固定在行走小车上，电缆穿设在支撑杆内。采用以上结构，优化线路布置，使内部结构整齐。
作为优选：所述安装箱呈圆柱状结构，其上端呈下大上小的圆锥状结构。采用以上结构，从上方落入的种子更容易下落至旋转钻杆的底部，而不会堆积在安装箱的顶壁上方。
作为优选：所述旋转钻杆下端内壁呈上大下小的圆锥状结构，推块呈圆盘状结构，其直径与旋转钻杆的下端敞口直径一致。采用以上结构，使种子到底时更靠近种坑的中部，确保推块能将种子推出旋转钻杆。
作为优选：所述推块的周向外缘具有竖直向下延伸的刮泥板。采用以上结构，可有效保证旋转钻杆下端内部的清洁度，防止其内壁粘附过多泥土，影响正常下种。
作为优选：所述旋转钻杆上端内壁上设有内螺纹，固定轴下端外壁上设有与其相适应的外螺纹，旋转钻杆从下往上通过螺纹套接在固定轴上；
所述钻杆电机竖直向上设置，其传动轴上水平套设有涡轮，旋转钻杆的上端外壁具有与该涡轮相适应的蜗杆结构，套筒在对应涡轮位置设有窗口，涡轮从该窗口处伸入套筒内，并与旋转钻杆外壁上的蜗杆结构啮合。
采用以上结构，由涡轮控制旋转钻杆的正转反转，而上端又与固定轴通过螺纹连接，在转动过程中即实现了旋转钻杆的上下伸缩动作，有效控制种坑深度。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
采用本发明提供的一体式打孔播种机，通过公用旋转钻杆结构实现挖坑下种覆土三个工序，减少不必要的翻土犁地工序，简化了播种机的机械结构，制造成本低，同时提高播种质量和效率，构思新颖，具有极大的实用价值。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为辅助下种机构示意图。
具体实施方式
以下结合实施例和附图对本发明作进一步说明。
参考图1和图2所示的一体式打孔播种机，主要包括行走小车1，在行走小车1上分别安装有电源2、种子流量控制机构3、打孔装置4和控制装置5。
行走小车1大体呈上方体型，其底部四角对称的设有滚轮10，本实施例中电源2采用24V的充电电池，可拆卸地安装在行走小车1上。
打孔装置4主要包括固定轴40、旋转钻杆41，以及驱动旋转钻杆41转动的钻杆电机42，如图1所示，固定轴40竖直设置在行走车架1内靠近中部的位置，其上端固定，下端悬空，下端外壁上设有外螺纹，旋转钻杆41上端内壁上设有与其相适应的内螺纹，旋转钻杆41通过螺纹套接在固定轴40的下端，且两者之间螺纹为反扣连接，即当旋转钻杆41正转时，呈松扣状态，旋转钻杆41向下移动，而当旋转钻杆41反转时，呈紧扣状态，旋转钻杆41向上移动。
固定轴40和旋转钻杆41均呈中空圆柱结构，且两者下部均敞口，其内部连通，旋转钻杆41的下端侧壁上设有螺旋刀翼410，旋转钻杆41的下端伸到行走小车1的底部，当处于收缩状态时，其高度与滚轮10齐平或者处于上方。
如图1和图2所示，固定轴40上套设有中空的套筒43，套筒43的上端固定在固定轴40上，或者直接固定在行走车架1上，套筒43的下部处于旋转钻杆41的外侧，并且与旋转钻杆41的下端端部基本保持齐平，且套筒43的下端敞口，螺旋刀翼410与套筒43的内壁之间留有间隙，这样当，旋转钻杆41正转向下移动时，钻进时的泥土通过螺旋刀翼410则填充到旋转钻杆41与套筒43内壁之间的间隙中，而当旋转钻杆41反转时，泥土又下落。
行走车架1内在套筒43的一侧竖直向上设有钻杆电机42，钻杆电机42的传动轴上水平套设有涡轮420，旋转钻杆41上端外壁呈与涡轮420相适应的蜗杆结构，套筒43在对应涡轮420的位置开设有窗口，涡轮420刚好可伸入其中，并与旋转钻杆41的外壁的蜗杆结构啮合，则钻杆电机42转动时，可通过涡轮420实现对旋转钻杆41的驱动，而旋转钻杆41的上下移动过程也不会受到传动影响。
行走小车1内在打孔装置4的一侧设有种子流量控制机构3，种子流量控制机构3主要包括存种箱30、种子导管31、转轮32、漏斗33，以及可驱动转轮32转动的转轮电机34；
如图1所示，存种箱30设置在行走小车1的上部，其内呈上大下小的锥状，内壁光滑，下端开口，种子导管31的上端与存种箱30的敞口下端连通，转轮32的外壁圆周上均匀分布有转格，转格的大小可以容纳一两颗种子，可以根据需要更换不同转格大小的转轮32，以适应不同的种子，种子导管31的下端正对转轮32上的转格，并且与每个转格的大小相适应，，转轮32处于漏斗33的上部，漏斗33倾斜向下设置，其下端与固定轴40的中空内部连通，这样种子从存种箱30出来之后，依次经过种子导管31、转轮32和漏斗33，即可进入旋转钻杆41内，转轮电机34可实现有效控制转轮32的转动频率。
参考图2，固定轴40内还设有辅助下种机构6和驱动机构7，辅助下种机构6主要包括呈中空圆柱状的安装箱60，安装箱60通过硬质的支撑杆61悬挂在固定轴40的上端端部，安装箱60最好是处于旋转钻杆41的内部，处于漏斗33与固定轴40连通口的下方，支撑杆61也呈中空结构，为充分保证安装箱60的稳定性，支撑杆61的上端还设有呈三角形的支撑架610。
安装箱60的顶壁呈下大上小的圆锥状结构，其外壁与旋转钻杆41的内壁之间留有可供种子通过的间隙。
安装箱60内滑动设有与其内部相适应的圆板70，圆板70可沿安装箱60的轴向上下滑动，其底壁竖直向下设有推杆62，推杆62向下延伸并穿出安装箱60的底壁，其下端端部设有呈圆盘状的推块63，为保证推块63不会损伤种子的表皮，推块63的底壁包覆有软质材料，避免在推压过程中损伤种子。
推块63的周向外缘设有竖直向下延伸呈环状的刮泥板630，通过刮泥板630可以将附着着旋转钻杆41的下端内壁的泥土刮下并推出端口，推杆62的长度满足可以将推块63推到旋转钻杆41的敞口下端端部。
推杆62的周向外侧套设有弹簧74，弹簧74上端固定在圆板70上，下端固定在安装箱60的底壁上，则依靠弹簧74将圆板70支撑起一定高度。
圆板70的周向外缘设有电磁铁A71，安装箱60的内侧底壁上固设有与电磁铁A71相适应的电磁铁B72，电磁铁A71和电磁铁B72均与电缆73连通，电缆73通过支撑杆61穿入安装箱60内，外部与电源2连通。则当电磁铁A71和电磁铁B72通电吸合时，圆板70在吸力作用下向下移动，压缩弹簧74同时带动推杆62和推块63向下滑动，推动下方的物体，而断电时，则两者松开，在弹簧74的弹性恢复力作用下，圆板70又向上移动，使推块63与旋转钻杆41的底部分离。
旋转钻杆41的下端内壁呈上大下小的圆锥状结构，下端端部的大小与推块63的大小一致，且旋转钻杆41的下端设置时尽量较小，满足一两颗种子通过即可，这样从上方进入的种子更容易掉落到中部，同时在打孔的时候，进入旋转钻杆41内部的泥土也比较少，方便推块63将种子推出旋转钻杆41。
控制装置5主要包括与电源2连接的PLC控制器50，脉冲发生器51、继电器A52、继电器B53、继电器C54，继电器A52、继电器B53、继电器C54均与PLC控制器50连通，且继电器A52和继电器B53与脉冲发生器51连通，脉冲发生器51与钻杆电机42和转轮电机34连通，继电器A52用于控制钻杆电机42，继电器B53用于控制转轮电机34，继电器C54与电磁铁A71和电磁铁B72连通，用于控制两者的通断，本实施例中为达到快速响应的目的，钻杆电机42和转轮电机34均采用步进电机。
本发明的工作原理及控制方法如下：
如图1所示，首先对PLC控制器50进行参数预设，主要设置钻杆电机42每次正转或反转的圈数、转轮电机34每次转动的角度，以及各动作之间间隔时间。
启动电源2，当行走小车1行至指定地点之后，PLC控制器50控制继电器A52对脉冲发生器51发出指示，脉冲发生器51则对钻杆电机42发出脉冲信号，使旋转钻杆41正转预设的转数，正转过程中，旋转钻杆41下移，泥土通过螺旋刀翼410进入旋转钻杆41与套筒43的内壁之间，少量泥土进入旋转钻杆41内部，完成打孔挖坑动作；
接着PLC控制器50控制继电器B53对脉冲发生器51发出指示，脉冲发生器51对转轮电机34发出脉冲信号，使转轮电机34按照预设参数正转一个转格，使处于一个转格内的种子下落从漏斗33下端进入旋转钻杆42内，并落到旋转钻杆42的底部，完成定量送种动作；
PLC控制器50再控制继电器C54使电磁铁A71和电磁铁B72通电吸合，推杆62带动推块63下移，同时PLC控制器50通过继电器A52再次对脉冲发生器51做出指示，使脉冲发生器51对钻杆电机42发出反转脉冲信号，控制旋转钻杆41反转上移，推块63将处于旋转钻杆41底部的种子和泥土一起从旋转钻杆41的敞口底部推出落入打好的种坑中，而处于螺旋刀翼410与套筒43内壁之间的泥土则在旋转钻杆41反转过程中自然下落覆盖在种子上方，完成下种覆土的动作。
最后PLC控制器50通过继电器C54断开电磁铁A71和电磁铁B72，使其分离，则完成了一次完整的打孔下种覆土过程，然后移动行走小车1进行下一次播种操作。
最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种一体式打孔播种机，包括：
行走小车(1)；
电源(2)，安装在所述行走小车(1)上；
打孔装置(4)，用于在行走小车(1)行走过程中进行打孔操作；
种子流量控制机构(3)，用于将种子定量送入打孔装置(4)中；
控制装置(5)，用于控制种子流量控制机构(3)和打孔装置(4)按照预设参数运转，其特征在于：
所述打孔装置(4)包括竖直向下设置的固定轴(40)、旋转钻杆(41)，以及可驱动该旋转钻杆(41)转动的钻杆电机(42)，所述旋转钻杆(41)通过螺纹套接在固定轴(40)的下端，固定轴(40)和旋转钻杆(41)均呈中空结构，旋转钻杆(41)的底部敞口；
所述旋转钻杆(41)的外侧套设有套筒(43)，旋转钻杆(41)的下端外壁上具有螺旋刀翼(410)，套筒(43)的内壁与螺旋刀翼(410)之间留有间隙。
2.根据权利要求1所述的一体式打孔播种机，其特征在于：所述种子流量控制机构(3)包括从上至下依次连通的存种箱(30)、种子导管(31)、转轮(32)和漏斗(33)，行走小车(1)上设有可驱动转轮(32)转动的转轮电机(34)，所述漏斗(33)的下端出口与固定轴(40)内部连通。
3.根据权利要求2所述的一体式打孔播种机，其特征在于：所述控制装置(5)包括与电源(2)连接的PLC控制器(50)和脉冲发生器(51)，PLC控制器(50)和脉冲发生器(51)之间设有继电器A(52)和继电器B(53)，继电器A(52)用于控制钻杆电机(42)，继电器B(53)用于控制转轮电机(34)的。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的一体式打孔播种机，其特征在于：所述固定轴(40)内设有辅助下种机构(6)，该辅助下种机构(6)包括中空的安装箱(60)，所述安装箱(60)通过支撑杆(61)悬挂在固定轴(40)内，其侧壁与旋转钻杆(41)的内壁之间留有可供种子通过的间隙；
所述安装箱(60)内设有竖直向下延伸的推杆(62)，以及可驱动推杆(62)上下移动的驱动机构(7)，该推杆(62)的下端伸出安装箱(60)的底部，其下端端部具有推块(63)，该推块(63)的大小与旋转钻杆(41)的下端敞口相适应。
5.根据权利要求4所述的一体式打孔播种机，其特征在于：所述驱动机构(7)包括设置在安装箱(60)内的圆板(70)，圆板(70)的大小与安装箱(60)相适应，并可沿其轴向上下移动，所述推杆(62)的上端与圆板(70)底壁连接，圆板(70)的周向外缘设有电磁铁A(71)，安装箱(60)内侧底壁上固设有与电磁铁A(71)相适应的电磁铁B(72)，电磁铁A(71)和电磁铁B(72)通过电缆(73)与电源(2)连通；
所述推杆(62)上套设有弹簧(74)，该弹簧(74)的上端与圆板(70)抵接，下端与安装箱(60)抵接。
6.根据权利要求5所述的一体式打孔播种机，其特征在于：所述支撑杆(61)竖直设置，呈中空结构，其上端固定在行走小车(1)上，电缆(73)穿设在支撑杆(61)内。
7.根据权利要求4所述的一体式打孔播种机，其特征在于：所述安装箱(60)呈圆柱状结构，其上端呈下大上小的圆锥状结构。
8.根据权利要求7所述的一体式打孔播种机，其特征在于：所述旋转钻杆(41)下端内壁呈上大下小的圆锥状结构，推块(63)呈圆盘状结构，其直径与旋转钻杆(41)的下端敞口直径一致。
9.根据权利要求8所述的一体式打孔播种机，其特征在于：所述推块(63)的周向外缘具有竖直向下延伸的刮泥板(630)。
10.根据权利要求1至3中任意一项所述的一体式打孔播种机，其特征在于：所述旋转钻杆(41)上端内壁上设有内螺纹，固定轴(40)下端外壁上设有与其相适应的外螺纹，旋转钻杆(41)从下往上通过螺纹套接在固定轴(40)上；
所述钻杆电机(42)竖直向上设置，其传动轴上水平套设有涡轮(420)，旋转钻杆(41)的上端外壁具有与该涡轮(420)相适应的蜗杆结构，套筒(43)在对应涡轮(420)位置设有窗口，涡轮(420)从该窗口处伸入套筒(43)内，并与旋转钻杆(41)外壁上的蜗杆结构啮合。
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