CN109451928A - 一种智能气吸式播种机单体 - Google Patents

Abstract

一种智能气吸式播种机单体，属于播种机技术领域。它能够实现播深、株距精确控制，使种子精确到位，节约种子，提高作物产量。所述仿形机构的压力控制油缸固定安装在单体固定架上，并用于控制播种机构的开沟圆盘的开沟深度，仿形机构的限深轮压力传感器安装在限深机构的限深轮调节手柄的尾端上，所述限深轮压力传感器与压力控制油缸配套设置并用于给压力控制油缸传递信号；所述播种机构的排种器为电控气吸式排种器。本发明采用配套液压油缸和限深轮压力传感器，液压油缸根据信号和限深轮压力传感器输出稳定的设定下压力，种箱种子数量和单体重量变化不影响播种深浅，能够保证开沟器的稳定工作，保证开沟深度和播种深度一致。

Description

一种智能气吸式播种机单体

技术领域

本发明属于播种机技术领域，特别是涉及一种智能气吸式播种机单体。

背景技术

播种作业是农业生产的关键环节，从最早的人工播种到现在大型精密播种机的兴起，播种作业效率和质量越来越受到人们的关注。目前国内的大部分播种机都具有播种机监控系统，但只有单纯的监视并没有实现监控结合，伴随着科技发展，对播种机智能化控制的需求越来越高，这就要求实现精密播种机械的智能化控制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能气吸式播种机单体，它能够实现播深、株距精确控制，使种子精确到位，节约种子，提高作物产量。

本发明所采取的技术方案是：一种智能气吸式播种机单体，包括主梁、单体固定架、仿形机构、播种机构、限深机构及镇压机构；所述单体固定架可拆卸固定安装在主梁上，所述仿形机构固定安装在单体固定架上，所述播种机构安装在仿形机构上，播种机构下端安装有限深机构和镇压机构，所述限深机构设置在镇压机构前方；所述仿形机构的压力控制油缸固定安装在单体固定架上，并用于控制播种机构的开沟圆盘的开沟深度，仿形机构的限深轮压力传感器安装在限深机构的限深轮调节手柄的尾端上，所述限深轮压力传感器与压力控制油缸配套设置并用于给压力控制油缸传递信号；所述播种机构的排种器为电控气吸式排种器。

本发明的有益效果在于：

1.本发明采用配套液压油缸和限深轮压力传感器，液压油缸根据信号和限深轮压力传感器输出稳定的设定下压力，种箱种子数量和单体重量变化不影响播种深浅，能够保证开沟器的稳定工作，保证开沟深度和播种深度一致。

2.本发明的排种器采用调速电机独立控制，电机控制信号采用GPS和拖拉机行走速度传感器综合数据，简化传动结构，实现稳定的播种株距和转弯株距自动补偿；电机驱动的高速种管，通过喂入滚轮抓取种子放入管带，消除了种子滚动和行单元串行的问题，保证株距一致，其低投种的特性，能实现整机高速作业，且能使种子精确到位，节约种子，提高作物产量。。

附图说明

图1：本发明结构示意图；

图2：本发明压力控制油缸结构示意图；

图3：本发明排种器结构示意图；

图4：图3的后视图；

图5：本发明气吸式壳体装配结构示意图；

图6：图5的主剖视图；

图7：图5的俯视图；

图8：本发明种子室壳体装配结构示意图；

图9：图8的后视图；

图10：本发明剃种装置结构示意图；

图11：本发明剃种装置安装示意图；

图12：本发明推种轮结构示意图；

图13：本发明推种轮安装示意图；

图14：本发明进料档板结构示意图；

图15：图14的左视图；

图16：本发明高速种管结构示意图；

图17：本发明调速电机二与控制器电路图；

其中：1-U型螺栓；2-主梁；3-单体固定架；4-油缸固定座；5-压力控制油缸；6-平行四杆机构；7-种箱；8-排种器；8-1-调速电机一；8-2-种子室壳体装配；8-3-气吸室壳体装配；8-4-壳体固定弹簧；8-5-排种盘；8-6-R型锁销；8-7-排种盘定位架；8-8-风管入口弯头；8-9-气吸室密封圈；8-10-排种盘间隙调整垫；8-11-推种轮；8-11-1-h型支架；8-11-2-滚轮；8-11-3-凸起一；8-11-4-滚轮轴；8-11-5-凸起二；8-12-垫片；8-13-轴端弹性挡圈；8-14-弹性圆柱销；8-15-星形把手；8-16-气吸室壳体；8-17-种子长挡刷；8-18-种子短挡刷；8-19-种子室壳体；8-20-剃种装置；8-20-1-上叶片；8-20-2-下叶片；8-21-剃种装置固定弹簧片；8-22-进料挡板；8-23-卸种盖；9-限深轮调节手柄；10-种箱支撑座；11-排种支架；12-限深轮支撑臂；13-限深轮刮泥板；15-覆土圆盘固定座；16-覆土圆盘；17-限深轮；18-限深轮压力传感器；19-开沟圆盘刮泥板；20-开沟圆盘；21-护板；22-排种支架固定座；23-高速种管；23-1-大喂入轮；23-2-种子；23-3-小喂入轮；23-4-主动带轮；23-5-调速电机二；23-6-导种皮带；23-7-导种壳体；23-7-1-出料口；23-8-被动带轮；23-9-监控器；23-10-刮板输送机构；23-11-间隙；23-12-马达齿轮；23-13-中间齿轮；23-14-双联齿轮；23-15-从动齿轮二；23-16-从动齿轮一；23-17-齿轮传动机构；23-18-GPS；23-19-单体控制器；24-仿形机构；25-播种机构；26-限深机构；27-镇压机构。

具体实施方式

如图1～图17所示，一种智能气吸式播种机单体，包括主梁2、单体固定架3、仿形机构24、播种机构25、限深机构26及镇压机构27；所述单体固定架3通过U型螺栓1可拆卸固定安装在主梁2上，所述主梁2与拖拉机连接，所述仿形机构24固定安装在单体固定架3上，所述播种机构25安装在仿形机构24上，播种机构25下端安装有限深机构26和镇压机构27，所述限深机构26设置在镇压机构27前方；所述仿形机构24的压力控制油缸5固定安装在单体固定架3上，并用于控制播种机构25的开沟圆盘20的开沟深度，仿形机构24的限深轮压力传感器18安装在限深机构26的限深轮调节手柄9的尾端上，所述限深轮压力传感器18与压力控制油缸5配套设置并用于给压力控制油缸5传递信号；所述播种机构25的排种器8为电控气吸式排种器。

所述仿形机构24包括油缸固定座4、压力控制油缸5、平行四杆机构6及限深轮压力传感器18，所述压力控制油缸5的缸体通过油缸固定座4固定在单体固定架3上，压力控制油缸5的伸缩杆外端与平行四杆机构6固定连接，所述平行四杆机构6前端与单体固定架3铰接，平行四杆机构6后端与播种机构25的排种支架固定座22铰接。

所述平行四杆机构6包括两个上横梁及两个下横梁，所述两个上横梁和两个下横梁四者矩形排布，两个上横梁前端和两个下横梁前端均与单体固定架3后端铰接，两个上横梁后端和两个下横梁后端均与播种机构25的排种支架11固定座前端铰接。

所述播种机构25包括种箱7、排种器8、排种支架11、开沟圆盘刮泥板19、开沟圆盘20、护板21、排种支架固定座22、高速种管23及限深机构26，所述排种支架11固定在排种支架固定座22上，所述开沟圆盘20固定安装在排种支架11前端下侧，且开沟圆盘20前端装配有护板21，开沟圆盘20内侧安装有开沟圆盘刮泥板19，所述种箱7、排种器8和高速种管23均安装在排种支架11上，所述排种器8的进种口与种箱7的出种口连通，排种器8的出种口与高速种管23的入口连通。

种箱7通过种箱支撑座10固定安装在排种支架11上。

如图3～图15所示，所述排种器8包括调速电机一8-1、种子室壳体装配8-2、气吸室壳体装配8-3、壳体固定弹簧8-4及一对啮合的齿轮；所述种子室壳体装配8-2的种子室壳体8-19与气吸室壳体装配8-3的气吸室壳体8-16通过底部锁紧装置和顶部壳体固定弹簧8-4可拆卸固定连接，便于拆装、更换部件，特别是常规种管和高速种管的切换；所述气吸室壳体装配8-3的排种盘8-5外圆周面上开设有外齿，所述调速电机一8-1通过一对啮合的齿轮带动具有外齿的排种盘8-5转动，所述种子室壳体8-19的剃种装置8-20为六叶片式剃种装置，无需调整种子大小，始终紧贴排种盘表面，从种子的顶部和底部双重作用，实现单粒精播；种子室壳体8-19的进料口设有可调整高度的进料挡板8-22，根据种子大小调整进料挡板8-22的位置，满足了不同大小种子的需求，防止种子架空，保证种子以最佳的状态进入排种器，所述气吸室壳体8-16内设有推种轮8-11，所述推种轮8-11与排种盘8-5接触设置，推种轮8-11用于推种以及防止排种盘8-5孔穴堵塞。

所述气吸室壳体装配8-3包括排种盘8-5、排种盘定位架8-7、风管入口弯头8-8、气吸室密封圈8-9、排种盘间隙调整垫8-10、推种轮8-11、星形把手8-15及气吸室壳体8-16，所述气吸室壳体8-16上固定有排种盘定位架8-7，所述排种盘8-5用R型锁销8-6锁紧在排种盘定位架8-7上，所述气吸室密封圈8-9固定在气吸室壳体8-16内部底侧凹槽内，且位于排种盘8-5下方并与排种盘8-5形成密闭的气吸室空间，所述排种盘间隙调整垫8-10套装在排种盘8-5定位架8-7上，且抵触设置在排种盘8-5下方，所述推种轮8-11通过两侧的凸起二11-5卡接固定在气吸室壳体8-16出口位置，推种轮8-11表面的凸起一11-3与排种盘8-5的孔穴保持一致，推种轮8-11紧贴排种盘8-5底侧，推种轮8-11表面的滚轮，防止排种盘8-5孔穴堵塞，并起到推种的作用，所述星形把手8-15设置在气吸室壳体8-16外部，星形把手8-15通过弹性圆柱销8-14固定与排种盘定位架8-7的外端固定，所述气吸室壳体8-16与星形把手8-15之间依次设置有垫片8-12和轴端弹性挡圈8-13，所述垫片8-12和轴端弹性挡圈8-13均套装在弹性圆柱销8-14上，所述风管入口弯头8-8安装在气吸室壳体8-16外部。

所述种子室壳体装配8-2包括种子长挡刷8-17、种子短挡刷8-18、种子室壳体8-19、剃种装置8-20、剃种装置固定弹簧片8-21、进料挡板8-22及卸种盖8-23，所述种子长挡刷8-17和种子短挡刷8-18串接且固定设置在种子室壳体8-19出口处，并使种子室壳体8-19内形成一个密闭的种子空间，所述剃种装置固定弹簧片8-21安装在种子室壳体8-19内上方，所述剃种装置8-20底部的基座卡接在剃种装置固定弹簧片8-21内部，所述卸种盖8-23设置在种子室壳体8-19入口端外侧的底部，便于清种。

所述排种盘8-5的孔穴为凹穴。在转动过程中，起到了搅拌种子的作用，保持种子松散，有助于种子吸附。

所述六叶片式剃种装置包括上叶片8-20-1及下叶片8-20-2，所述上叶片8-20-1和下叶片8-20-2上下设置并固定在气吸室壳体8-16内，上叶片8-20-1下端面设有三个凸叶，下叶片8-20-2上端面设有三个凸叶，上叶片8-20-1上的三个凸叶与下叶片8-20-2上的三个凸叶依次交错设置。

所述进料挡板8-22与气吸室壳体8-16内部上下滑动连接。

所述推种轮8-11包括h型支架8-11-1和滚轮8-11-2，所述滚轮8-11-2的外圆周面上环绕排列有多个凸起一8-11-3，所述多个凸起一8-11-3与排种盘8-5的孔穴匹配设置，所述滚轮8-11-2插装在滚轮轴8-11-4上，所述滚轮轴8-11-4固定安装在h型支架8-11-1的单杆端，所述h型支架8-11-1的双杆端外侧均设有凸起二8-11-5。h型支架8-11-1的双杆端通过两个凸起二8-11-5卡接在气吸室壳体8-16上。

工作过程：种子箱内种子流入种子室壳体装配8-2内，排种盘8-5将种子室壳体装配8-2和气吸室壳体装配8-3隔开，气吸室壳体装配8-3通过软管与风机相连，当风机工作时，使气吸室壳体装配8-3产生一定的真空度，排种盘8-5吸孔处形成吸力，将种子室壳体装配8-2内部的种子吸住，调速电机一8-1驱动排种盘8-5转动，旋转到剃种部位时，剃种装置8-20将多余的种子剃掉，只留一粒种子继续随排种盘8-5旋转到无吸力区，种子在推种轮8-11的作用下，掉入种管，沿种管掉入种沟，完成播种整个过程。

如图16、图17所示，所述高速种管23包括大喂入轮23-1、小喂入轮23-3、调速电机二23-5、导种壳体23-7、监控器23-9、挂板输送机构23-10及齿轮传动机构23-17；所述大喂入轮23-1和小喂入轮23-3均转动安装在导种壳体23-7上，所述大喂入轮23-1和小喂入轮23-3之间设有间隙23-11且所述间隙23-11用于喂入单粒种子，所述挂板输送机构23-10安装在大喂入轮23-1和小喂入轮23-3的间隙23-12下方，所述调速电机二23-5通过齿轮传动机构23-17分别驱动大喂入轮23-1、小喂入轮23-3和挂板输送机构23-10运转，调速23-5固定安装在导种壳体23-7上，所述监控器23-9固定安装在导种壳体23-7上，监控器23-9位于挂板输送机构23-10上方用于监控种子下落速度，所述导种壳体23-7下方设有出料口。

所述齿轮传动机构23-17包括马达齿轮23-12、中间齿轮23-13、双联齿轮23-14、从动齿轮二23-15及从动齿轮一23-16；所述马达齿轮23-12固定套装在调速电机二23-5的输出轴上，所述双联齿轮23-14与大喂入轮23-1同轴设置，所述从动齿轮一23-16与小喂入轮23-3同轴设置，所述从动齿轮二23-15与刮板输送装置23-10的主动带轮23-4同轴设置，所述马达齿轮23-12通过中间齿轮23-13与双联齿轮23-14啮合连接，所述双联齿轮23-14的小齿轮与从动齿轮一23-16啮合连接，双联齿轮23-14的大齿轮与从动齿轮二23-15啮合连接，所述中间齿轮23-13通过齿轮轴转动安装在导种壳体23-7上。

马达齿轮23-12通过中间齿轮23-13驱动双联齿轮23-14转动并带动大喂入轮23-1转动，双联齿轮23-14通过从动齿轮一23-16带动小喂入轮23-3转动，双联齿轮23-14通过从动齿轮二23-15带动刮板输送装置23-10的主动带轮23-4转动。

所述刮板输送装置23-10包括主动带轮23-4、导种皮带23-6及被动带轮23-8；所述主动带轮23-4和被动带轮23-8均通过各自的轮轴与导种壳体23-7转动连接，主动带轮23-4和被动带轮23-8上下设置并通过导种皮带23-6传动连接，所述导种皮带23-6为刮板皮带。

所述间隙23-12的宽度范围为为1mm～3mm，优选为2mm。

所述导种壳体23-7下端为圆弧形状，使种子23-2沿导种壳体23-7内壁圆弧切线方向从出料口23-7-1甩落出去。

单体控制器23-19接受来自GPS23-18和播种监控器23-9的电信号，通过预设程序将指令传达给电机23-5，控制调速电机二23-5高速、低速、正转或者反转，从而完成精准投种、自动清堵的功能。

工作过程：种子23-2从排种器排出后由大喂入轮23-1、小喂入轮23-3强制喂入到导种皮带23-6的相邻两个刮板之间，在刮板的限制下向下运动，运动到导种壳体23-7的下端时，种子23-2沿导种壳体23-7下端内壁圆弧切线方向甩落出去。种子23-2在运送过程中经过播种监控器23-9的位置，被监控器23-9捕捉到，向控制器反馈种子23-2的下落速度，并实时记录播种种量，大喂入轮23-1、小喂入轮23-3和导种皮带23-6由调速电机二23-5驱动，调速电机二23-5速度根据播种速度由控制器智能调节。

所述限深机构26包括限深轮调节手柄9、两个限深轮17、两个限深轮支撑臂12及两个限深轮刮泥板13；所述两个限深轮支撑臂12通过转轴与排种支架11后端转动连接，所述两个限深轮17左右设置且均安装在对应的限深轮支撑臂12上，两个限深轮17上均装配有限深轮刮泥板13，所述限深轮调节手柄9上端与排种支架11上设有的多个长条卡口卡接，限深轮调节手柄9下端与所述转轴固定连接。

通过限深轮调节手柄9上端卡接在排种支架11上不同位置的长条卡口上，使限深轮调节手柄9下端通过转动转轴调整两个限深轮支撑臂12位置，从而调整限深轮17的位置，确定开沟圆盘20的开沟深度。

所述镇压机构27包括覆土圆盘固定座15及两个覆土圆盘16；所述两个覆土圆盘16左右设置且均通过覆土圆盘固定座15与排种支架11固定连接。

单体所有的电机及其他电控元件，电压12V，总电流不超过5A，电量低的特性加快单体的推广应用。

使用时，通过拖拉机提供液压输出、动力输出和电源输出，压力控制油缸5根据信号和限深轮压力传感器18输出稳定的设定下压力，保证开沟圆盘20开沟深度一致；动力输出通过传动轴带动风机，使排种器8产生负压，种子吸附，在调速电机一8-1作用下，随排种盘8-5转动，转动到无吸力区，由高速种管23的喂入轮23-1喂入刮板输送机构23-10，匀速通过速种管23，落入前面开沟圆盘20开的种沟内；限深轮17根据播种深度要求，通过限深轮调节手柄9调节限深轮17的位置，满足播种深度要求；最后通过覆土圆盘16覆土、镇压完成播种过程。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (7)

1.一种智能气吸式播种机单体，包括主梁(2)、单体固定架(3)、仿形机构(24)、播种机构(25)、限深机构(26)及镇压机构(27)；所述单体固定架(3)可拆卸固定安装在主梁(2)上，所述仿形机构(24)固定安装在单体固定架(3)上，所述播种机构(25)安装在仿形机构(24)上，播种机构(25)下端安装有限深机构(26)和镇压机构(27)，所述限深机构(26)设置在镇压机构(27)前方；其特征在于：所述仿形机构(24)的压力控制油缸(5)固定安装在单体固定架(3)上，并用于控制播种机构(25)的开沟圆盘(20)的开沟深度，仿形机构(24)的限深轮压力传感器(18)安装在限深机构(26)的限深轮调节手柄(9)的尾端上，所述限深轮压力传感器(18)与压力控制油缸(5)配套设置并用于给压力控制油缸(5)传递信号；所述播种机构(25)的排种器(8)为电控气吸式排种器。

2.根据权利要求1所述的一种智能气吸式播种机单体，其特征在于：所述仿形机构(24)包括油缸固定座(4)、压力控制油缸(5)、平行四杆机构(6)及限深轮压力传感器(18)，所述压力控制油缸(5)的缸体通过油缸固定座(4)固定在单体固定架(3)上，压力控制油缸(5)的伸缩杆外端与平行四杆机构(6)固定连接，所述平行四杆机构(6)前端与单体固定架(3)铰接，平行四杆机构(6)后端与播种机构(25)的排种支架固定座(22)铰接。

3.根据权利要求1所述的一种智能气吸式播种机单体，其特征在于：所述播种机构(25)包括种箱(7)、排种器(8)、排种支架(11)、开沟圆盘刮泥板(19)、开沟圆盘(20)、护板(21)、排种支架固定座(22)、高速种管(23)及限深机构(26)，所述排种支架(11)固定在排种支架固定座(22)上，所述开沟圆盘(20)固定安装在排种支架(11)前端下侧，且开沟圆盘(20)前端装配有护板(21)，开沟圆盘(20)内侧安装有开沟圆盘刮泥板(19)，所述种箱(7)、排种器(8)和高速种管(23)均安装在排种支架(11)上，所述排种器(8)的进种口与种箱(7)的出种口连通，排种器(8)的出种口与高速种管(23)的入口连通。

4.根据权利要求1所述的一种智能气吸式播种机单体，其特征在于：所述排种器(8)包括调速电机一(8-1)、种子室壳体装配(8-2)、气吸室壳体装配(8-3)、壳体固定弹簧(8-4)及一对啮合的齿轮；所述种子室壳体装配(8-2)的种子室壳体(8-19)与气吸室壳体装配(8-3)的气吸室壳体(8-16)通过底部锁紧装置和顶部壳体固定弹簧(8-4)可拆卸固定连接，所述气吸室壳体装配(8-3)的排种盘(8-5)外圆周面上开设有外齿，所述调速电机一(8-1)通过一对啮合的齿轮带动排种盘(8-5)转动，所述种子室壳体(8-19)的剃种装置(8-20)为六叶片式剃种装置，种子室壳体(8-19)的进料口设有可调整高度的进料挡板(8-22)，所述气吸室壳体(8-16)内设有推种轮(8-11)，所述推种轮(8-11)与排种盘(8-5)接触设置，推种轮(8-11)用于推种以及防止排种盘(8-5)孔穴堵塞。

5.根据权利要求1所述的一种智能气吸式播种机单体，其特征在于：所述高速种管(23)包括大喂入轮(23-1)、小喂入轮(23-3)、调速电机二(23-5)、导种壳体(23-7)、监控器(23-9)、刮板输送机构(23-10)及齿轮传动机构(23-17)；所述导种壳体(23-7)下方设有出料口(23-7-1)；所述大喂入轮(23-1)和小喂入轮(23-3)均转动安装在导种壳体(23-7)上端，所述大喂入轮(23-1)和小喂入轮(23-3)之间设有间隙(23-11)，且所述间隙(23-11)用于喂入单粒种子(23-2)，所述刮板输送机构(23-10)安装在导种壳体(23-7)内并位于大喂入轮(23-1)和小喂入轮(23-3)的间隙(23-12)下方，所述调速电机二(23-5)通过齿轮传动机构(23-17)分别驱动大喂入轮(23-1)、小喂入轮(23-3)和刮板输送机构(23-10)运转，调速电机二(23-5)固定安装在导种壳体(23-7)上端，所述监控器(23-9)固定安装在导种壳体(23-7)内，监控器(23-9)位于刮板输送机构(23-10)上方，监控器(23-9)用于监控种子(23-2)下落速度；所述控制器分别与调速电机二(23-5)和监控器(23-9)电连接，监控器(23-9)给控制器传递信号，控制器用于控制调速电机二(23-5)转速。

6.根据权利要求3所述的一种智能气吸式播种机单体，其特征在于：所述限深机构(26)包括限深轮调节手柄(9)、两个限深轮(17)、两个限深轮支撑臂(12)及两个限深轮刮泥板(13)；所述两个限深轮支撑臂(12)通过转轴与排种支架(11)后端转动连接，所述两个限深轮(17)左右设置且均安装在对应的限深轮支撑臂(12)上，两个限深轮(17)上均装配有限深轮刮泥板(13)，所述限深轮调节手柄(9)上端与排种支架(11)上设有的多个长条卡口卡接，限深轮调节手柄(9)下端与所述转轴固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种智能气吸式播种机单体，其特征在于：所述镇压机构(27)包括覆土圆盘固定座(15)及两个覆土圆盘(16)；所述两个覆土圆盘(16)左右设置且均通过覆土圆盘固定座(15)与排种支架(11)固定连接。