CN107493762A - 适用于油菜直播的分种排种装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于油菜直播的分种排种装置结构，包括壳体、与壳体左、右端面相适配的左侧端盖和右侧端盖、以及穿设在壳体内的传动轴，在所述壳体内、传动轴上自左向右依次穿设有圆柱凸轮、柱塞组件、缸体和分种盘，且所述传动轴可带动缸体和分种盘旋转；所述圆柱凸轮的轮廓曲线包括带动柱塞组件向左运动产生真空并将种子吸附至分种盘内的吸种段、保持柱塞组件水平位置固定不动并将种子限制在分种盘内的持种段和带动柱塞组件向右运动产生气流驱逐种子离开分种盘的排种段。
Description
技术领域
本发明涉及农业机械领域的播种装置，尤其涉及一种适用于油菜直播的分种排种装置。
背景技术
我国是油菜种植大国，其种植方式主要有育苗移栽与直播栽培两种方式。两者各有优缺点：育苗移栽可缓解轮作季节矛盾、剔除弱苗、保证种植密度，但费工费时；直播栽培可提高作业效率，但偶尔会出现缺垄断苗的现象。
现有油菜直播技术中，机械式排种器与气力式排种器应用广泛。在机械式排种器中，可直接采用传统条播机播种油菜种子，由于油菜种子小，播种之前需将种子与沙土或肥料按比例混合，播种密度难以保证；也有很多学者在窝眼轮式排种器的基础上针对油菜种子的特性设计出多种新型的机械式排种器，如镶嵌组合式排种器(播量调节方便且设置顶针利用其自重推种)、中心传动强推式排种器(利用与排种轮内啮合的轮齿推种)以及水平圆盘式排种器等，均对种子尺寸要求严格。在气力式排种器中，华中农业大学研制的2BFQ-6型油菜精量联合直播机采用了正负气压组合式的油菜精量直播排种器，即在传统气吸式排种器的投种区接入正压，以促进小籽粒油菜种子排出，该种机型需配备风泵系统，动力消耗大。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供一种结构紧凑、排种顺畅且无需另设风泵系统的适用于油菜直播的分种排种装置。
技术方案：为实现以上目的，本发明一种适用于油菜直播的分种排种装置，包括壳体、与壳体左、右端面相适配的左侧端盖和右侧端盖、以及穿设在壳体内的传动轴，在所述壳体内、传动轴上自左向右依次穿设有圆柱凸轮、柱塞组件、缸体和分种盘，且该传动轴可带动缸体和分种盘旋转；所述圆柱凸轮的轮廓曲线包括带动柱塞组件向左运动产生真空并将种子吸附至分种盘内的吸种段、保持柱塞组件水平位置固定不动并将种子限制在分种盘内的持种段和带动柱塞组件向右运动产生气流驱逐种子离开分种盘的排种段。
其中，所述圆柱凸轮包括圆柱凸轮左部、圆柱凸轮右内部和圆柱凸轮右外部，该圆柱凸轮右外部套设在圆柱凸轮右内部外且与圆柱凸轮右内部之间留有穿设柱塞组件的间隙；所述圆柱凸轮左部的右侧面与圆柱凸轮右内部和圆柱凸轮右外部的左侧面上具有相对应的轮廓曲线槽。
进一步，所述传动轴依次穿过圆柱凸轮左部和圆柱凸轮右内部，且在所述传动轴与圆柱凸轮左部和圆柱凸轮右内部之间设置第一轴承。
优选的，所述柱塞组件包括均布在传动轴四周、左端限制在圆柱凸轮内的球头杆以及依次穿设在球头杆上的弹簧和柱塞，且带有柱塞的球头杆的右端插入缸体内；其中所述柱塞与缸体之间设有第一密封圈，所述柱塞与球头杆之间设有第二密封圈，所述球头杆的右端设有用于定位柱塞的第一弹性挡圈。
再者，所述缸体包括均布有柱塞孔的缸体本体和位于缸体本体左侧的缸体压板，所述缸体本体的右侧与分种盘相连接，且柱塞孔与分种盘的连接处设有第三密封圈；所述缸体的外壁与壳体内壁之间设有用于承受径向力的第二轴承。
进一步，所述缸体的外壁设有用于定位第二轴承内圈的第二弹性挡圈，所述壳体内壁设有用于定位第二轴承外圈的凸台。
优选的，所述分种盘周向均布有分种型孔，该分种盘分别与缸体、传动轴固定连接。
进一步，所述右侧端盖包括与分种盘相贴的持种板以及位于持种板上的副种箱和排种管，所述副种箱上设置有连接种箱的接种管；其中右侧端盖与分种盘未贴合区域形成吸种区，贴合区域形成持种区和排种区。
再者，所述壳体上设有用于支撑固定的支架。
优选的，所述传动轴的左端设有与外部动力源连接的第一连接键，其右端设有用于带动缸体和分种盘旋转的第二连接键。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下显著优点：首先本发明采用气力与型孔组合的方式，播种质量得到保证；其次鉴于油菜种子颗粒重量较小，装置吸种、排种所需的正负气压由柱塞在缸体内做相对运动获得，无需另设风泵系统，结构紧凑；再者本发明中传动轴可由播种单体的地轮驱动旋转，能耗低；最后该分种排种装置一器一行，使用过程中独立性较强，各播种单体之间不相互影响。
附图说明
图1为本发明的壳体内部件的爆炸示意图；
图2为本发明的剖视图；
图3为本发明中右侧端盖的主视图；
图4为本发明中柱塞组件的局部放大图；
图5为本发明中圆柱凸轮的结构示意图；
图6为本发明中圆柱凸轮的侧视图；
图7为本发明中圆柱凸轮轮廓曲线示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。
如图1和图2所示，本发明公开了一种适用于油菜直播的分种排种装置，该分种排种装置包括壳体1、与壳体1左端面通过螺栓固定连接的左侧端盖2、与壳体1右端面通过螺栓固定连接的右侧端盖3以及穿设在壳体1内的传动轴4。为了安装方便，本发明的壳体1为上下剖分式结构，该壳体1上还设有用于支撑固定的支架102。
在上述壳体1内、传动轴4上自左向右依次穿设有圆柱凸轮5、柱塞组件6、缸体7和分种盘8，且传动轴4可带动缸体7和分种盘8旋转，其中圆柱凸轮5的轮廓曲线包括带动柱塞组件6向左运动产生真空并将种子吸附至分种盘8内的吸种段、保持柱塞组件6水平位置固定不动并将种子限制在分种盘8内的持种段和带动柱塞组件6向右运动产生气流驱逐种子离开分种盘8的排种段。
如图2、4所示，左侧端盖2与传动轴4之间设有起密封作用的第四密封圈201。分种盘8周向均布有分种型孔801，该分种盘8通过螺钉分别与缸体7、传动轴4固定连接。如图2、3所示，右侧端盖3包括持种板301、副种箱302、排种管303和接种管304，其中持种板301与分种盘8相贴，与壳体1通过螺栓固定连接，右侧端盖3与分种盘8未贴合区域，即扇形角度A范围为吸种区，贴合区域，即扇形角度B范围形成持种区与排种区，排种管303接在持种板301上。在吸种区内，副种箱302设置在持种板301上，其横截面为类扇形结构，该副种箱302内部可充盈油菜种子，便于种子在负压作用下吸入分种盘8的分种型孔801。在持种区内，持种板301与分种盘8之间不设密封，持种板301可将油菜种子限制在分种盘8的分种型孔801内，同时空气可通过种子与分种型孔801之间的缝隙进入柱塞603右侧空间，为排种作准备。排种管303连接在持种板301上，在排种管303接管位置处、持种板301与分种盘8之间设有密封，以保住柱塞603急速向右运动产生的气流可全部通过排种管303排出，保障排种效果。接种管304连接在副种箱302上，接种管304外接种箱。如图3、7所示，由于圆柱凸轮5吸种段末端过渡曲线比较平滑，产生的负压作用小，为了防止已被吸附在分种型孔801内的种子脱落，持种板301应覆盖吸种段末端部分区域，以达到良好的护种效果；同时持种板301的有效区域应该去除排种管303的接口处；此外，由于排种管303与吸种区之间存在一定间隙，即持种板301覆盖吸种段前端微小区域，因此本发明中持种板301的扇形角度B应大于持种段角度与排种段角度之和180°。
上述传动轴4的左端设有与外部动力源连接的第一连接键401，其右端设有用于带动缸体7和分种盘8旋转的第二连接键402。传动轴4与左侧端盖2之间设有第四密封圈201。分种盘8与缸体7通过螺钉固定连接，同时分种盘8还通过螺钉与传动轴4固定连接。外部动力源通过第一连接键401驱动传动轴4旋转，并通过第二连接键402带动缸体7和分种盘8一同旋转。
如图2、图5、图6和图7所示，上述圆柱凸轮5包括圆柱凸轮左部501、圆柱凸轮右内部502和圆柱凸轮右外部503，该圆柱凸轮右外部503套设在圆柱凸轮右内部502外且与圆柱凸轮右内部502之间留有穿设球头杆601的间隙。圆柱凸轮左部501、圆柱凸轮右内部502和左侧端盖2三者通过连接螺杆505固定连接，且圆柱凸轮左部501、圆柱凸轮右外部503和左侧端盖2三者通过连接螺杆505固定连接。传动轴4依次穿过圆柱凸轮左部501和圆柱凸轮右内部502，且在传动轴4与圆柱凸轮左部501和圆柱凸轮右内部502之间设置第一轴承504，该第一轴承504可选用圆锥滚子轴承；该第一轴承504可承受传动轴4旋转过程中的径向负荷，也可承受一定量的轴向负荷。圆柱凸轮左部501的右侧面与圆柱凸轮右内部502和圆柱凸轮右外部503的左侧面上具有相对应的轮廓曲线槽，可用于容纳球头杆601的球头部。圆柱凸轮5的轮廓曲线中的吸种段为正斜率直线段，且两端的过渡曲线比较平滑，该吸种段的角度为180°。圆柱凸轮5的轮廓曲线中的持种段为平直直线段，其角度为150°。圆柱凸轮5的轮廓曲线中的排种段为负斜率直线段，且两端的过渡曲线比较平滑，该排种段的角度为30°，且排种段的斜率绝对值大于吸种段的斜率绝对值，保障种子缓慢吸入分种型孔801，快速从排种管303中排出。
如图2和图4所示，柱塞组件6包括球头杆601、弹簧602和柱塞603。球头杆601均布在传动轴4四周、左端球头限制在圆柱凸轮5的轮廓曲线槽内。球头杆601上依次穿设有弹簧602和柱塞603，且带有柱塞603的球头杆601的右端插入缸体7的柱塞孔内；弹簧602的左端抵接在缸体压板702上，弹簧602的右端抵接在柱塞603上。柱塞603与缸体7之间设有第一密封圈604，实现柱塞603与缸体7的柱塞孔之间的密封。柱塞603与球头杆601之间设有第二密封圈605。球头杆601的右端设有用于定位柱塞603的第一弹性挡圈606，柱塞603在缸体7柱塞孔内的位置由球头杆601、缸体压板702、弹簧602和第一弹性挡圈606共同控制。
上述缸体7包括均布有柱塞孔的缸体本体701和位于缸体本体701左侧的缸体压板702，该缸体压板702通过螺钉与缸体本体701固定连接。缸体本体701的右侧与分种盘8相连接，并通过螺钉相固定。缸体本体701的柱塞孔与分种盘8的连接处设有第三密封圈703，保证柱塞孔与分种盘8的分种型孔801之间的密封。缸体7的外壁设有第二弹性挡圈705，在壳体1内壁、与该第二弹性挡圈705相对应处设有的凸台101。该凸台101与第二弹性挡圈705之间设有用于承受径向力的第二轴承704，该第二轴承704可选用圆柱滚子轴承。
工作过程：机组前进时，可通过地轮将动力通过第一连接键401传递至传动轴4，传动轴4通过第二连接键402带动缸体7和分种盘8旋转，由于球头杆601球头被限制在圆柱凸轮5的轮廓曲线槽中，从而柱塞603在缸体7柱塞孔内的位置得以确定。而圆柱凸轮5轮廓曲线分别对应吸种、持种和排种的功能。在吸种区，柱塞603在球头杆601的带动下克服弹簧602作用力缓慢向左运动，产生真空，将种子吸附在分种盘8的分种型孔801中；在持种区，圆柱凸轮5的轮廓曲线槽处于垂直位置，柱塞603水平位置固定，油菜种子被持种板301限制在分种盘8的分种型孔801中；在排种区，在弹簧602的回弹力作用下，球头杆601球头沿圆柱凸轮5的轮廓曲线槽向右移动，带动柱塞603急速向右移动，产生气流促进油菜种子离开分种盘8的分种型孔801，通过排种管303排出。为提高分种效果，可在播种前对油菜种子进行分选，以提高种子对分种型孔801的适应性。
Claims (10)
1.一种适用于油菜直播的分种排种装置，其特征在于：包括壳体(1)、与壳体(1)左、右端面相适配的左侧端盖(2)和右侧端盖(3)、以及穿设在壳体(1)内的传动轴(4)，在所述壳体(1)内、传动轴(4)上自左向右依次穿设有圆柱凸轮(5)、柱塞组件(6)、缸体(7)和分种盘(8)，且所述传动轴(4)可带动缸体(7)和分种盘(8)旋转；所述圆柱凸轮(5)的轮廓曲线包括带动柱塞组件(6)向左运动产生真空并将种子吸附至分种盘(8)内的吸种段、保持柱塞组件(6)水平位置固定不动并将种子限制在分种盘(8)内的持种段和带动柱塞组件(6)向右运动产生气流驱逐种子离开分种盘(8)的排种段。
2.根据权利要求1所述的适用于油菜直播的分种排种装置，其特征在于：所述圆柱凸轮(5)包括圆柱凸轮左部(501)、圆柱凸轮右内部(502)和圆柱凸轮右外部(503)，该圆柱凸轮右外部(503)套设在圆柱凸轮右内部(502)外且与圆柱凸轮右内部(502)之间留有穿设柱塞组件(6)的间隙；所述圆柱凸轮左部(501)的右侧面与圆柱凸轮右内部(502)和圆柱凸轮右外部(503)的左侧面上具有相对应的轮廓曲线槽。
3.根据权利要求2所述的适用于油菜直播的分种排种装置，其特征在于：所述传动轴(4)依次穿过圆柱凸轮左部(501)和圆柱凸轮右内部(502)，且在所述传动轴(4)与圆柱凸轮左部(501)和圆柱凸轮右内部(502)之间设置第一轴承(504)。
4.根据权利要求1所述的适用于油菜直播的分种排种装置，其特征在于：所述柱塞组件(6)包括均布在传动轴(4)四周、左端限制在圆柱凸轮(5)内的球头杆(601)以及依次穿设在球头杆(601)上的弹簧(602)和柱塞(603)，且带有柱塞(603)的球头杆(601)的右端插入缸体(7)内；其中所述柱塞(603)与缸体(7)之间设有第一密封圈(604)，所述柱塞(603)与球头杆(601)之间设有第二密封圈(605)，所述球头杆(601)的右端设有用于定位柱塞(603)的第一弹性挡圈(606)。
5.根据权利要求1所述的适用于油菜直播的分种排种装置，其特征在于：所述缸体(7)包括均布有柱塞孔的缸体本体(701)和位于缸体本体(701)左侧的缸体压板(702)，所述缸体本体(701)的右侧与分种盘(8)相连接，且柱塞孔与分种盘(8)的连接处设有第三密封圈(703)；所述缸体本体(701)的外壁与壳体(1)内壁之间设有用于承受径向力的第二轴承(704)。
6.根据权利要求5所述的适用于油菜直播的分种排种装置，其特征在于：所述缸体(7)的外壁设有用于定位第二轴承(704)内圈的第二弹性挡圈(705)，所述壳体(1)内壁设有用于定位第二轴承(704)外圈的凸台(101)。
7.根据权利要求1所述的适用于油菜直播的分种排种装置，其特征在于：所述分种盘(8)周向均布有分种型孔(801)，该分种盘(8)分别与缸体(7)、传动轴(4)固定连接。
8.根据权利要求1所述的适用于油菜直播的分种排种装置，其特征在于：所述右侧端盖(3)包括与分种盘(8)相贴的持种板(301)以及位于持种板(301)上的副种箱(302)和排种管(303)，所述副种箱(302)上设置有连接种箱的接种管(304)；其中右侧端盖(3)与分种盘(8)未贴合区域形成吸种区，贴合区域形成持种区和排种区。
9.根据权利要求1所述的适用于油菜直播的分种排种装置，其特征在于：所述壳体(1)上设有用于支撑固定的支架(102)。
10.根据权利要求1所述的适用于油菜直播的分种排种装置，其特征在于：所述传动轴(4)的左端设有与外部动力源连接的第一连接键(401)，其右端设有用于带动缸体(7)和分种盘(8)旋转的第二连接键(402)。
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