CN108541424A - 一种定量分种器及其播种装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种定量分种器，包括旋转盘体、固定盘体、取种带总成、伸缩器以及中心轴。固定盘体套在旋转盘体的外侧，固定盘体的侧壁具有一导轨。导轨包括轨道本体和突出体，突出体可滑动地拼接在轨道本体的部分侧壁上。伸缩器包括电磁体、磁致伸缩杆。电磁体固定在固定盘体上，磁致伸缩杆连接至突出部，磁致伸缩杆至少部分的伸入电磁体内。导轨的侧边位置决定悬臂的转动角度，实现动夹的加紧与放松状态。伸缩器带动突出体移动，可以减少悬臂的最大开启角度，使得动夹始终夹持玉米种子，暂停玉米种子的排出。本发明还涉及一种播种装置。

Description

一种定量分种器及其播种装置

技术领域

本发明涉及一种定量分种器及其播种装置，主要用于玉米播种。

背景技术

为了控制播种位置，有时需要设置控件。201520556290.8的那种排种管的管体进种端的内部设有导种板，该导种板斜向设置在管体内的一侧，导种板与相对侧的管体内壁之间形成出种口。导种板用于控制种子的运动方位，使得种粒发生运动分离并改变种粒空间位序。该案中的导种板为固定部件，但是作业时需要调整排种状态。

发明内容

本发明提出了一种定量分种器，控制动夹的开启状态，进而调整玉米种子的排出状态。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种定量分种器，其特征在于包括：

一旋转盘体，

固定盘体，该固定盘体套在所述所述旋转盘体的外侧，该固定盘体的侧壁具有一导轨，该导轨包括轨道本体和突出体，该突出体可滑动地拼接在该轨道本体的部分侧壁上；

取种带总成，该取种带总成固定在所述旋转盘体中，该取种带总成包括环形件和多个悬臂、定夹以及动夹，所述环形件固定在所述旋转盘体中，所述定夹固定在所述环形件的内侧壁，所述动夹可转动地安装在所述环形件的内侧壁，所述悬臂固定在该环形件的外侧壁，该悬臂经一转轴连接至所述动夹，该悬臂的尾端经一弹簧连接至所述环形件，该悬臂的前端设有一滚轮，该滚轮至少部分的压在所述导轨上；

伸缩器，该伸缩器包括电磁体、磁致伸缩杆，该电磁体固定在所述固定盘体上，所述磁致伸缩杆连接至所述突出部，该磁致伸缩杆至少部分的伸入所述电磁体内；以及

一中心轴，该中心轴穿过所述固定盘体并驱动所述旋转盘体。

在本发明的定量分种器中，所述伸缩器还包括底座，该底座固定在所述固定盘体内侧，所述电磁体套在该底座上，该电磁体具有一滑槽，所述磁致伸缩杆至少部分地伸入该滑槽内，该磁致伸缩杆具有一轴肩，一弹性件的一端顶在该轴肩上，另一端固定在所述底座内。

在本发明的定量分种器中，所述底座具有一限位部，该限位部用于限制所述磁致伸缩杆的移动。

在本发明的定量分种器中，所述轨道本体由第一倾斜段、平直段以及第二倾斜度段，所述突出体可移动地拼接在所述平直段上，该突出体至少部分地与所述第一倾斜段组成一引导斜面。

一种播种装置，其特征在于包括：导种器和排种器以及所述定量分种器。

实施本发明的这种定量分种器，具有以下有益效果：导轨的侧边位置决定悬臂的转动角度，实现动夹的加紧与放松状态。伸缩器带动突出体移动，可以减少悬臂的最大开启角度，使得动夹始终夹持玉米种子，暂停玉米种子的排出。

附图说明

图1为本发明的定量分种器的示意图；

图2为图1的剖视图，主要展示了定量分种器的排种状态；

图3为图1的局部放大图，主要展示了取种带总成的结构；

图4为图1的局部视图，主要展示了导轨的安装结构；

图5为图1的局部展开示意图；

图6为图5的另一状态的示意图；

图7为本发明的伸缩器的示意图；

图8为图10的另一状态的示意图；

图9为本发明的取种带总成的局部视图；

图10为图9的另一方向的示意图；

图11为图9的另一方向的示意图；

图12为本发明的播种装置的示意图；

图13为本发明的导种器的示意图；

图14为图13的本发明另一实施方式下导种器的示意图；

图15为图14的剖视图；

图16为图15的另一状态的示意图；

图17为图13的局部视图；

图18为图17的另一状态的示意图；

图19为本发明的排种器的示意图。

图20为本发明的玉米播种机的示意图；

图21为图20的行驶体的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

现有技术状态

《宽幅播种机折叠式机架的改进设计与优化》（黑龙江八一农垦大学，李海亮等）分析播种机的折叠强度，改进了宽幅机架的横向折叠结构。

201510048833.X公开了一种精量播种机构，其机架上依次连接安装有排种装置、角度调节装置和输种装置。排种装置由种箱、电磁激振器、第一电机、外槽轮和排种软管连接安装组成。角度调节装置包括导种管。导种管与排种管至少部分采用柔性材料制成，以保证在排种口与种箱在振动中的稳定连接。201510406934.X的那种播种机包括机架、设置在机架上的排种装置、导种装置、种植装置。排种装置包括集蒜箱、排种盒。集蒜箱内的种子经排种盒定量排种后进入导种管，再由导种管进入耕地。此外，还播种机的导种管亦为螺旋弹性结构。

201410377731.8的那种玉米精量排种器包括取种器动盘、取种器定盘、鸭嘴点播器和鸭嘴安装架等部分。种子转动到排种通道上开口处时，种子靠自身重力自由下落到排种通道内。当鸭嘴点播器转动到排种通道下开口处，种子进入鸭嘴点播器内的排种鸭嘴里。排种鸭嘴入土后，排种压板与地面作用打开鸭嘴，从而实现播种。该鸭嘴可铲入地面，其结构可作为本申请的参考。

200820103637.3以及《机械强制夹持式精量排种器排种性能试验》（石河子大学，何磊等）等文献公开了直接接触地垄的排种器的结构。这类排种器工作时随播种机在地上滚动，种子室的种子主要集中在下部集中区。取种器经过集中区，取种器外侧的拨杆在导向凸块的作用下带动动夹种板转动，夹住种子。当取种器运动到导向凸块最高点时，动夹种板与定取种器形成的夹嘴张开，被夹住的种子在重力作用下落入接种杯内。该结构的排种器排种器可作为本案的参考。该案中的取种器主要包括定取种器、玉米种子、动夹种板等。动夹种板侧部平直，不利于玉米种粒进入夹持部位。

《强制夹持式玉米精量排种器的设计》（石河子大学机械电气工程学院，付威等）详细设计了取种器中关键部件的结构和尺寸。定夹底端边线与动夹的距离为L2，定夹顶端边线与动夹的距离为L1，定夹的夹种位置底端边缘线到顶端边缘为过渡圆弧。尺寸设计遵循2b＞L2＞L1＞l。b为玉米种子宽度，l为玉米种子长度。在该文献中，L1=12mm，L2=10.5mm。该文献也公开了导轨（导向凸块）的结构，导轨在投种区有一个明显的凸起，凸起处通过滚轮拉动弹簧使动夹张大，完成投种。导轨在另一处固定有一定间隔的凹槽，导轨高度减小，弹簧复位，拉紧动夹，夹住玉米种子。排种器结构和工作原理可参考该案。

为了控制播种，有时需要在终端排种管道上设置控件。201520556290.8的那种排种管的管体进种端的内部设有导种板，该导种板斜向设置在管体内的一侧，导种板与相对侧的管体内壁之间形成出种口。导种板用于控制种子的运动方位，使得种粒发生运动分离并改变种粒空间位序。该案中的导种板为固定部件。201710882741.0的那种种植装置具有播种箱，播种箱内装设有排种管、推送装置和升降装置，排种管通过支撑连杆滑动装设在升降装置上。排种管的上端侧装设有第一挡阀；排种管的下端侧装设有第二挡阀。升降装置下降至排种管插入地表内，第一挡阀带动第一阀板打开，种子块继续下行至种坑。该案中的挡阀用于控制播种时间，不受播种车运动方向的影响。

如图1至11，本发明的定量分种器800包括固定盘体810、旋转盘体820、中心轴830、取种带总成840以及鸭嘴总成850。中心轴830穿过固定盘体810并可相对该固定盘体810转动，旋转盘体820套在固定盘体810的内侧并由所述中心轴830驱动，取种带总成840固定在所述旋转盘体820中。取种带随旋转盘体820转动，种子随取种带逐一进入排种口813。经排种口813进入导管852，封盖部856周期释放导管852内的种子，最终进入导种器600。固定盘体810包括侧面板811和环形板812，该侧面板811构成对中心轴830的支撑，该侧面板811经管道310连接至种箱300，环形板812具有多个排种口813，鸭嘴总成850转动时，排种口813与导管852周期对应。该固定盘体810的侧壁具有一导轨860，用于引导动夹845开闭。固定盘体810具有一伸入旋转盘体820内的挡种部814。旋转盘体820连接环形件841。鸭嘴总成850包括外连接板851、导管852、鸭嘴板853以及扭簧854。外连接板851固定在中心轴830上，导管852固定在外连接板851上，鸭嘴板853铰接在外连接板851上。扭簧854的一端连接至所述鸭嘴板853，另一端连接至所述外链接板。鸭嘴板853由引导部855和封盖部856组成，引导部855的长度大于扭簧854与扩口管610的距离，封盖部856的长度小于扭簧854与扩口管的距离。沿鸭嘴总成850的转动方向，封盖部856更靠近前侧。在自由状态下，扭簧854提供的推力使得封盖部856压住导管852，避免种子下落。鸭嘴总成850随中心轴830转动过程中，引导部855受扩口管610阻碍转动，使得封盖部856打开导管852，种子落入扩口管610。本申请未尽特征参照200820103637.3等文献。

取种带总成840包括环形件841和多个悬臂842、定夹843、接种盒844以及动夹845。环形件841固定在旋转盘体820中，定夹843固定在环形件841的内侧壁，动夹845可转动地安装在环形件841的内侧壁。悬臂842固定在该环形件841的外侧壁，悬臂842经一转轴847连接至动夹845，该悬臂842的尾端经一弹簧846连接至所述环形件841，悬臂842的前端设有一滚轮848，该滚轮848至少部分的压在导轨860上。在本发明中，导轨860对悬臂842施加推力，迫使弹簧拉长并带动动夹845打开。导轨860的侧边位置决定悬臂842的转动角度，实现动夹845的夹紧与放松状态。取种带总成840的一个旋转周期大致分为三个状态。滚轮848在导轨860上滚动，动夹845与定夹843张开一小角度实现夹种（夹种区）。滚轮848逐渐离开导轨860，定夹843与动夹845夹紧单粒玉米种子，多余种子保留在存储区域（清种区）。滚轮进入导轨860最大斜面区域，定夹843与动夹845张开最大角度，单粒玉米种子进入接种盒844（排种区）。

在本实施例中，动夹845与定夹843均为L形的夹口形状，动夹845与定夹843的轴部间距为14至15mm。夹持部将玉米种子导入夹口中，突出部734阻挡玉米种子从尾部漏出。为有利于夹住单粒玉米种子，动夹845的内侧壁为螺旋状的弧形缺口。动夹845包括第一突出部871和第一夹持部872，第一突出部871的长度为3至5mm，第一夹持部872的长度为18至19mm。该第一突出部871沿所述动夹845的方向延伸，第一夹持部872沿环形件841转动的方向延伸。定夹843包括第二突出部873和第二夹持部874，所述第二突出部873的长度为3至5mm所述第二夹持部874的长度为16至19mm。第二突出部873与第一突出部871的最大间隙小于2mm，所述第二夹持部874与第一夹持部872的最大间隙小于13mm。第一夹持部872具有一弧形缺口875，弧形缺口875从该第一夹持部872的顶部延伸至根部，该弧形缺口875从朝向中心轴830的方向逐渐向朝向定夹843的方向旋转。弧形缺口的弧面半径为14至18mm，所述弧形缺口延伸轨迹的半径为22至31mm。玉米种子沿环形缺口向动夹845与定夹843间隙移动，并逐渐靠近环形件841。弧形缺口的设置进一步提高强制夹持结构的夹种效率。作业速度4km/h时（其他作业条件参考本领域惯常手段，不一一列出），穴播单粒率可达到95.5%，重播率约为3.17%，漏播率小于1.33%，种子破损率为0。漏播率低于《强制夹持式玉米精量排种器700的设计》等的的设计结果。

在本发明中，伸缩器900可控制动夹845的开启角度，在必要时候取消动夹845的最大角度状态（排种区）。导轨包括轨道本体861和突出体862，该突出体862可滑动地拼接在该轨道本体861的部分侧壁上。轨道本体861大致为梯形结构。其由第一倾斜段863、平直段864、第二倾斜度段865以及底面866组成。突出体862为一较小的梯形结构，其可移动地拼接在平直段864上，突出体862至少部分地与所述第一倾斜段863组成同一引导斜面867，该引导斜面引导悬臂842进入张开最大角度。本实施例的伸缩器带动突出体862上移，可以减少悬臂842的最大开启角度，使得动夹845始终夹持玉米种子，暂停玉米种子的排出。伸缩器900可以是磁致伸缩装置，在电信号下决定伸缩状态。伸缩器900包括电磁体910（电磁线圈）、磁致伸缩杆920以及底座930。伸缩器的未尽事项参考200680052506.0、200710125011.2等所述。底座930固定在固定盘体810内侧，电磁体910套在该底座930上并经该底座930与固定盘体810连接。电磁体910具有一滑槽911，电磁体910可经一导电线路（未示出）与外部电源网络连接。磁致伸缩杆920连接至突出部734，磁致伸缩杆920至少部分地伸入该滑槽911内，该磁致伸缩杆920至少部分的伸入电磁体910内。磁致伸缩杆920具有一轴肩921，弹性件940的一端顶在该轴肩921上，另一端固定在底座930内。底座930具有一限位部931，该限位部931用于限制所述磁致伸缩杆920的移动。在电磁体910未通电状态下，弹性体推动磁致伸缩杆920移动至最远处，保持突出体862与轨道本体861的拼合状态。此时定量分种器800定时排种。在通电状态下，磁致伸缩杆920吸引至电磁体910内，突出体862远离轨道本体861。此时定量分种器800不排种。

如图12至19，本发明的播种装置500包括导种器600、排种器700、连杆510以及定量分种器800。玉米种子依次经种箱300、定量分种器800、导种器600以及排种器700进入种穴中。连杆510的一段固定在排种器700上，另一端铰接在播种支架200的底部。定量分种器800并排布置在种箱300的侧部，种箱300经一管道310与定量分种器800空腔连通。种箱300可与定量分种器800构成连通器结构，种箱300内的种子高度与定量分种器800空腔平齐，以控制定量分种器800的最大容载量。管道310应具有尽可能少的弯曲，所以定量分种器800应布置在种箱300的正下方，种箱300的宽度决定定量分种器800的数量和间隙。排种器700的宽度与耕地地垄相适应，该宽度总是大于定量分种器800。导种管和连杆510应当具有一定的变形和弯折。相邻的所述定量分种器800的间距小于相邻的所述排种器700的间距，至少部分的所述连杆510具有弯曲部，该弯曲部引导排种器700相互远离。排种器700放置在耕地上，可根据耕地的起伏绕播种支架200转动，导种器600应当可承受部分活动的弯曲变形。在现有技术中，导种器600例如是螺旋橡胶管，恶劣的工作环境可能导致橡胶管扭曲弯折，影响顺利播种。

在本发明中，导种器600由扩口管610、第一导种管620以及第二导种管630组成。扩口管610安装在播种支架200上，扩口管610经第一导种管620、第二导种管630连接至排种器700。扩口管610具有锥形部611和第一内球形部612，第一导种管620具有第一外球形部621。该第一内球形部612安装在所述第一外球形部621内，组成球铰链结构。该第一内球形部612在所述第一外球形部621内转动时，该第一内球形部612的开口至少部分的与第一外球形部621连通。第一内球形部612的端部为第一开口613，第一外球形部621具有与圆柱管道623连接的第二开口622，扩口管610相对于第一导种管620转动时，第一开口613与第二开口622的相交面积大于玉米种子（约4mm²）。在本发明中，排种器700的运动受微小的地面起伏的控制，半径大于3mm的球形部以及30mm²的开口大小即可满足需要。排种器700具有第二外球形部710，第二导种管630具有第二内球形部631。第二内球形部631安装在第二外球形部710内，该第二内球形部631在所述第二外球形部710内转动时，该第二内球形部631的开口至少部分的与所述第二外球形部710连通。第一导种管620可移动地套在第二导种管630内。第一导种管620的外侧设有弹性件640（弹簧），该弹性件640的一端顶在第一内球形部612外侧壁，另一端压在第二导种管630上。导种器600采用四段结构，由多个转动副和移动副组成。排种器700沿地形移动时，导种器600根据排种器700的高度转动并伸缩，导种器600内的种子通道始终保持连通。导种器600采用金属或热固性塑料等硬质导管组成，在玉米茬等耕地中仍能保持其形状。当播种车处于庄稼茬等植物密集区域时，导种器600不易受穗茬影响弯曲翻折，始终保持管路通畅。

在本发明中，排种器700具有排种器本体720和封盖730，排种器本体720的底部设有开口刀具721，开口刀具721用于排土或导向。该排种器本体720内部为一贯通的种子通道722，种子通道722与导种器600连通。参照附图，封盖730具有相互垂直的铰接部731和密封部732，该铰接部731安装在排种器本体720上并位于种子通道的上方。铰接部731向种子通道的尾部转动时，该密封部732压在种子通道的尾部。排种器本体720尾部具有斜向开口部723，密封部732具有延伸边733和突出部734，延伸边733挡在两侧，该突出部734伸入斜向开口部723并阻挡种子通道722。在自重作用下，封盖730沿关闭种子通道722的方向转动。播种机向前移动时，封盖730在地面的支撑下处于开启状态。播种机向后移动时，密封部732顺时针转动，压在种子通道上，阻止种子排出。在本实施例中，排种器本体720设有传感器725，该传感器725经一操作杆726连接至封盖730，该传感器725驱动定量分种器800。封盖730亦可将转动信号传递给传感器725并经该传感器725控制定量分种器800操作。封盖730关闭种子通道时，传感器同时控制定量分种器800停止排种。传感器例如是位移传感器，封盖730转动至阈值距离时，位移传感器经信号线路727向主控单元发射信号，主控单元控制伸缩器移动，变换轨道。

如图20至21，本发明还公开了一种播种机。其由行驶体100、播种支架200、种箱300、地轮400以及多组播种装置500组成。该种箱300固定在播种支架200上，地轮400安装在播种支架200的两侧，播种装置500安装在种箱300的下部。行驶体100拖动播种支架200，玉米种子经播种装置500定量播入耕地中，下面分述之。本发明未尽特征，参照引用的现有技术以及本领域常见技术知识。

行驶体100例如是拖拉机，其具有车体110、引擎120、转向轮130和驱动轮140。引擎120安装在车体110上并带动驱动轮140转动。引擎120例如是现有技术的柴油发动机，其排气管116安装于车体110一侧。车体110具有侧板111和底板112，两个侧板111分别固定在底板112的两侧，该侧板111用于阻隔所述驱动轮140，阻挡泥水进入中部。侧板111之间具有座椅113。侧板111经一摇臂114铰接在所述播种支架200的底部上，所述底板112安装一气缸115，该气缸115的端部铰接在所述播种支架200的上部。气缸115带动播种支架200上下移动，调整播种装置500与地面的距离。在非工作时间内，气缸115亦可将播种支架200完全抬起，避免比重装置被近地物体损坏。播种支架200具有桁架210、支撑台220、踏板230。桁架210的两侧具有刮土板211，该刮土板211与地轮400对齐。桁架侧壁的传动装置212用于驱动定量分种器的中心轴。支撑台220安装在桁架210的后方，踏板230连接至该支撑台220。支撑台220与踏板230给种植工人预留操作空间。种箱300大致为漏斗状结构，其多个出口对应连接不同位置的定量分种器800。种箱300内可设置绞龙结构，用于引导种子排入定量分种器800。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种定量分种器，其特征在于包括：

一旋转盘体，

固定盘体，该固定盘体套在所述所述旋转盘体的外侧，该固定盘体的侧壁具有一导轨，该导轨包括轨道本体和突出体，该突出体可滑动地拼接在该轨道本体的部分侧壁上；

取种带总成，该取种带总成固定在所述旋转盘体中，该取种带总成包括环形件和多个悬臂、定夹以及动夹，所述环形件固定在所述旋转盘体中，所述定夹固定在所述环形件的内侧壁，所述动夹可转动地安装在所述环形件的内侧壁，所述悬臂固定在该环形件的外侧壁，该悬臂经一转轴连接至所述动夹，该悬臂的尾端经一弹簧连接至所述环形件，该悬臂的前端设有一滚轮，该滚轮至少部分的压在所述导轨上；

伸缩器，该伸缩器包括电磁体、磁致伸缩杆，该电磁体固定在所述固定盘体上，所述磁致伸缩杆连接至所述突出部，该磁致伸缩杆至少部分的伸入所述电磁体内；以及

一中心轴，该中心轴穿过所述固定盘体并驱动所述旋转盘体。

2.根据权利要求1所述的定量分种器，其特征在于，所述伸缩器还包括底座，该底座固定在所述固定盘体内侧，所述电磁体套在该底座上，该电磁体具有一滑槽，所述磁致伸缩杆至少部分地伸入该滑槽内，该磁致伸缩杆具有一轴肩，一弹性件的一端顶在该轴肩上，另一端固定在所述底座内。

3.根据权利要求2所述的定量分种器，其特征在于，所述底座具有一限位部，该限位部用于限制所述磁致伸缩杆的移动。

4.根据权利要求1所述的定量分种器，其特征在于，所述轨道本体由第一倾斜段、平直段以及第二倾斜度段，所述突出体可移动地拼接在所述平直段上，该突出体至少部分地与所述第一倾斜段组成一引导斜面。

5.一种播种装置，其特征在于包括：导种器和排种器以及如权利要求1所述的所述定量分种器。