CN110192450A - 用于组合式农业机器的播种单元 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于组合式农业机器的播种单元，该播种单元(7)包括一个精密播种元件(14)和机架(13)，该精密播种元件包括可变形机构(50)，该可变形机构具有两个臂(52、53)、一个前立柱(54)和两个前枢轴(57、58)，两个臂中的每一个通过相应的前枢轴连接到前立柱，机架具有挂接支撑件(60)，前立柱安装在挂接支架上。上前枢轴(58)的轴线定位在穿过挂接支撑件的下部点的水平面(Hb)中。

Description

用于组合式农业机器的播种单元

技术领域

本发明涉及农业机器的一般技术领域，特别涉及土壤耕作和/或播种领域。

本发明更具体地涉及一种组合土壤耕作机和播种机的组合式农业机器。

背景技术

专利申请EP2949193A1公开了一种安装式的组合式机器，其将土壤耕作机和犁刀杆型的传统播种单元相联，用于成排播种。土壤耕作机和播种单元使用由可动的钩和销构成的系统彼此紧固。该播种机特别适合谷物(小麦、大麦等)。这种安装式的组合式机器具有能够在一次通过中种植种子并耕作土壤的优点。这显著地使得可以减少在田地中工作所花费的时间量和/或在种子播种之前限制土壤的干燥，例如当有利于播种的时期短时。然而，由于技术、农学和/或经济原因，某些物种不能通过该机器播种。

例如，玉米就是这种情况，需要通过逐个种子播种。诸如文献FR3026913A1中公开的精密播种机(precision seed drill)能够实现这种类型的播种。这种类型的播种机具有多个播种元件，它们彼此相邻布置并用于在种子放入地下之前将各个种子单独分离。这些播种元件分别固定在机器主机架的梁上。虽然这种机器可以用于播种不同于上述组合式机器的种子品种，但是对于这些品种它不能提供上述组合式机器的由于在土壤耕作后立即进行播种而产生的优点。

不存在结合精密播种机和土壤耕作机的集成解决方案。因此，需要将土壤耕作机和播种机组合在一起的、具有优化的和更通用的结构的组合式农业机器。

发明内容

因此，本发明涉及一种用于组合式农业机器的播种单元，该播种单元包括至少一个播种元件和机架，该播种元件包括可变形机构，该可变形机构具有两个臂、一个前立柱和两个前枢轴，所述两个臂中的每一个通过相应的前枢轴连接到前立柱，机架具有挂接支撑件(hitching support)，前立柱安装在该挂接支撑件上。上前枢轴的轴线位于穿过挂接支撑件的下部点的水平面的下方。这种配置使得可以减小播种单元的长度并因此改善其紧凑性。

根据有利的实施例，上前枢轴的轴线定位在穿过挂接支撑件的最后点的竖直平面的前方。

就减小播种单元的长度而言，这种优选构造比上前部枢轴定位在穿过挂接支撑件的下部点的竖直平面下方的情况更有利。

根据有利的实施例，两个前枢轴定位在与播种单元的纵向取向交叉的相同竖直平面中。这种结构的优点是能够使设计成接触土壤(种子种植元件、测量轮、捣固元件、犁沟封闭元件)的工具与土壤表面平行地运动。

根据有利的实施例，前立柱以可动和/或可调节的方式安装在挂接支撑件上。这种类型的组件使得组合式机器非常通用并且允许使用相同的机器种植不同的物种。在一个变型中，前立柱以固定方式安装在挂接支撑件上。

根据有利的实施例，前立柱在其上部包括挂接元件，优选地包括夹爪。该挂接元件允许将播种元件安装在机架的挂接支撑件上。该配置可以例如用于前立柱在挂接支撑件上的可动和/或可调节的安装。

根据有利的实施例，前立柱构造成在其下部部段支撑肥料埋设元件。例如，这使得在精密播种机的情况下，由于将播种元件优化地整合到播种单元中，可以将肥料埋设元件保持在播种元件的种子种植元件的前方。

根据有利的实施例，播种元件是精密播种元件。

这种精密播种单元，当用于组合式农业机器时，提供了组合土壤耕作机和播种机的组合式机器的优点，即在对需要个别播种的物种进行土壤耕作后立即在单次通过中播种田地的优点，以及因此减少在田间耕作所花费的时间量和/或由于天气原因如果需要在种子播种前限制土壤干燥的优点。

根据有利的实施例，挂接支撑件是在机器的整个宽度上延伸的梁。

根据有利的实施例，挂接支撑件具有多个挂接部分。

根据有利的实施例，挂接支撑件具有至少一个带有燕尾形截面的挂接部分。这种配置提供了非常好的挂接稳定性。

本发明还涉及一种组合式农业机器，其包括如上所述的至少一个播种单元和土壤耕作单元。在组合式农业机器中，播种单元则安装在土壤耕作单元上。

幸亏较大长度的播种单元由于上前枢轴定位在挂接支撑件的下部点之下、并且优选地在穿过挂接支撑件的最后点的竖直平面的前方，俯仰力矩(或者转矩)尽可能地减少。俯仰力矩意味着播种单元的重量能够使播种单元围绕拖拉机的后轴转动的能力。相比使用用于组合式机器的犁刀杆型的传统播种单元结构，将俯仰力矩保持在最低可能值使得先前描述的播种模块能够在更广泛范围的组合农业机器中实施。

上述组合式农业机器优选但非排他地是安装式机器。这种类型的安装式机器可以通过播种单元的有限长度和由拖拉机后轴上的播种单元引起的俯仰力矩的限制来实现。这使得可以安装比犁刀杆更重的播种元件用于成行播种，例如一个或多个精密播种机元件。将播种单元改进地组合到组合式机器中使得先前不存在于市场中的机器得以开发，例如安装式的组合有精密播种的农业机器。

组合式农业机器替代地可以是拖曳式或半安装式机器。这提供了限制长度的优点，这有利于减小例如田地的末端的转弯半径。

附图说明

从以下本发明的非穷举示例实施例和附图中，本发明的其他特征和优点将变得显而易见，其中：

-图1是根据本发明的机器的侧视图；

-图2是图1的细节的视图。

具体实施方式

图1示出了组合式农业机器5，其结合了土壤耕作机6和播种单元7。机器5是安装式机器，即它被设计成安装在拖拉机(未示出)的后部并由其携带。播种单元7借助于其原理和实施例在下面详述的结构安装在土壤耕作单元6上。前进方向A在图1中示出。机器5的纵向取向，即其前后取向，对应于该前进方向A。

在这种情况下，土壤耕作单元6包括并结合了旋转耙11和通常称为挤压辊(packerroller)的挤压(packing)和破碎辊12。

旋转耙11包括：齿41，所述齿设计成当它们被驱动旋转时松开土壤；以及调平杆42，其容纳可能的排斥土块并使齿41后面的土壤15平整。轨道定位装置43安装在组合式农业机器5上或拖拉机上。在这种情况下，轨道定位装置43是跟踪器。轨道定位装置43在这种情况下安装在旋转耙11上。跟踪器43包括齿(或盘)，该齿(或盘)设计成在田地通过期间留下标记以帮助定位机器5以进行下一次通过。在未示出的替代方案中，轨道定位装置包括GPS系统(例如定位在拖拉机上)或另外的数字定位系统。

挤压和破碎辊12包括滚筒46，在其圆周上装配有齿47。滚筒46相对于前进方向A横向地取向。根据土壤相关要求，挤压和破碎辊12可以用其他类型的土壤耕作元件替换，例如圆盘辊、笼式辊、螺旋辊、平辊等。

挤压和破碎辊12包括挂接系统120和支撑结构121(图2)。

挂接系统120允许将播种单元7挂接到土壤耕作单元6。在这种情况下，挂接系统120具有壳体123和钩124，以容纳属于播种单元7的机架13的后定位装置131和前定位装置132。后定位装置131和前定位装置132在这种情况下是管状销。在这种情况下，钩124设计成当它们定位在壳体123中时与后定位装置131和前定位装置132互锁。当后定位装置131和前定位装置132与挂接系统120一起工作时，播种单元7在工作期间有效地紧固至土壤耕作单元6。

支撑结构121具有至少一个后梁122。后梁122用作清洁系统48的挂接支撑件。清洁系统48包括例如插入在齿排47之间的一系列刮刀125，以分离可能粘在滚筒上的泥土残留物。

挂接系统120和定位装置131和132可以是另外的形式和/或在机架13上定位挂接系统120，在辊12上定位所述定位装置131、132。

播种单元7包括机架13和播种元件14。播种元件14设计成安装在机架13的后部处，如图所示。播种元件14可以以固定、可拆卸或可调节的方式安装在机架13上，例如在机架上滑动。

在这种情况下，机架13支撑包含肥料的中央料斗44(可选)和装配有梯子45的舷梯450以及其他元件。机架13包括挂接支撑件60。在这种情况下，挂接支撑件60是H梁，即它在其两个平行侧面上具有比在这两个侧面之间更宽的截面。H梁具有朝向机器5的后部取向的挂接部分61。在这种情况下，挂接部分61是梯形或燕尾形的。由于工业实用性原因(部件数量和它们的成本的减少、组装时间和其成本的减少)，挂接支撑件60可用作舷梯450的支撑件。

所示的播种元件14是精密播种元件。因此，播种单元7是精密播种机。播种元件14包括肥料插置元件31(可选)、手动装载的料斗32(在这种情况下设计用于容纳种子)、种子分配元件33、开口盘34、种子种植元件35(例如锄铲(share)或齿)、测量轮36、捣固元件37(可选，在这种情况下是辊)、以及犁沟闭合轮38。开口盘34的旋转轴线位于测量轮36内。此外，测量轮36的横向位置使得其与土壤的接触点从侧视图看与其中种子将落在地上的位置对准。

肥料插置元件31设计成在第一犁沟16中插置肥料。肥料从施肥料斗44气动地输送到肥料插置元件31的管道314(图1和2中部分示出)。

料斗32将种子进给到分配元件33。分配元件33还被提供来自涡轮机331通过管道334的空气。分配元件33分离种子并将它们(在这种情况下一个接一个地)送到种子种植元件35。然后将种子放入由开口盘34形成的与第一犁沟16平行的第二犁沟17中。犁沟17的深度由测量轮36确定。该深度可以调节以使其适应播种的种子类型。捣固轮37在犁沟17的底部运动并确保种子和土壤彼此接触。最后，犁沟闭合轮38将土壤推回到犁沟17中以在发芽期间保护种子。

播种元件14包括可变形机构50。可变形机构50是四边形，优选地如图中所示的平行四边形。在这种情况下，可变形机构50包括后立柱51、下臂52和上臂53、前立柱54和调节装置59。

后立柱51具有基本竖直的取向，是支撑所述料斗32、分配元件33和一些与土壤接触的元件(在这种情况下，非排他地包括开口盘34、种子播种元件35、测量轮36、捣固元件37和犁沟闭合轮38)的结构的组成部分。

前立柱54也具有基本竖直的取向，具有上部541和下部542。

上部541具有挂接元件543。挂接元件543的形状容纳挂接支撑件60，使得其确保将播种元件14牢固地固定在机架上。在所示的优选实施例中，挂接元件543是夹爪。该夹爪非限制性地具有与上部541一体制成的上钩544以及具有下钩545。夹爪543的尺寸设计成能够附接到挂接部分61。夹爪543通过拧紧未示出的紧固元件(例如螺钉和螺母系统)而紧固到燕尾形件上。

下部542支撑前枢轴57和58。下部542还在其下部段上以可调节的方式支撑可选的肥料插置元件31，例如借助由孔311和栓310构成的系统(图2)。

肥料插置元件31在这种情况下包括杆件312和埋设工具313。在这种情况下，杆件312非排他地由第一端被驱动到前立柱54的内部壳体中。杆件312在与第一端相对的第二端支撑一个或多个埋设工具313，在这种情况下是一对盘。肥料插置元件31还包括供应管线314，肥料通过供应管线314被引导到肥料出口(未示出)，在这种情况下，肥料出口位于盘313之间。在未示出的变型中，埋设工具包括齿。在未示出的另一变型中，杆件312抵靠或围绕下部542安装和/或前立柱54与肥料插置元件31之间的连接系统不同于由孔311和栓310构成的系统。在适用的情况下，上述肥料埋设元件的实施方案变体可以是不同的组合。

两个臂52和53一个位于另一个之上地定位。此外，它们优选基本上彼此平行。由于所示的臂52和53是弯曲的，所以机构50的臂不必是直的。

下臂52通过后下枢轴55连接到后立柱51，并通过前下枢轴57连接到前立柱54。上臂53通过后上枢轴56连接到后立柱51，并且通过前上枢轴58到前立柱54。

后枢轴55和56一个位于另一个之上地定位。

前枢轴57和58一个位于另一个之上地定位。在这种情况下，前枢轴57和58优选但非限制性地定位在与大致方向A交叉的同一竖直平面V上。

调节装置59位于臂52和53之间。调节装置59使得可以调节播种元件14搁置在土壤上的力。在这种情况下，调节装置59非限制性地是弹簧加载的装置。

前立柱54构造成使得每个前枢轴57和58的轴线位于穿过挂接部分61的下部点的水平面Hb的下方。换句话说，挂接部分61被定位在前枢轴57和58上方。这种配置使得上前枢轴58能够比传统的解决方案所允许的更向前定位。这样，整个播种元件14向前移动并且能够减小播种单元7的纵向尺寸。在其整个重量在运输条件中搁置在拖拉机的轴上的安装式机器的情况下，拖拉机后轴上的俯仰力矩因此受到限制，并且消除了向拖拉机后部倾斜的风险。

优选地，每个前枢轴57和58的轴线位于穿过挂接部分61的最后点的竖直平面Ha的前方。换句话说，挂接部分61朝向后部延伸超过前上枢轴58。在所示的实施例中，燕尾形挂接部分61的后侧是平的且竖直的。因此竖直平面Ha穿过该后侧。

这种配置进一步增强了限制播种单元长度和限制俯仰力矩的益处。在上面详述的配置中，挂接支撑件60位于比传统精密播种元件的挂接支撑件更高的位置，使得可以将前枢轴57、58的位置显著地朝向机器5的前部移动。

在所示的实施例中，当播种单元7安装在土壤耕作单元6上时，挂接部分61(特别是由水平面Hb限定的其下部点)位于刮刀125的紧固元件126和/或梁122上方(图2)。同样，在所示的实施例中，挂接部分61(并且特别是其由水平面Hb限定的下部点)位于穿过后定位装置131的下部点的水平面1310上方，优选地在穿过后定位装置131的上部点的水平面1311上方。优选地，挂接支撑件60和/或挂接部分61完全位于后定位装置131的上方。

在未示出的变型中，挂接支撑件60和/或挂接部分61与燕尾形件示例不同地构造。挂接支撑件例如是方形截面梁、矩形梁、双圆柱形管梁等。类似地，可以包括除了所描述的挂接元件543之外的挂接元件，例如围绕梁的凸缘系统。

在未示出的另一变型中，代替在机器的整个宽度上延伸的梁，挂接支撑件60由一系列单独的挂接单元形成，其截面例如在形状上类似于先前描述的梁(燕尾形截面、方形截面等)。这种结构限制了挂接支架的重量，并因此在安装式组合机器的情况下减轻了拖拉机轴上的负荷。

不同类型的播种单元不仅可以在安装式组合机器上实现，而且可以在其他类型的机器上实现，例如拖曳式或半安装式机器(即在运输期间安装和在工作期间滚动)。

在未示出的变型中，手动装载的料斗32由分配料斗代替。这些分配料斗的体积小于手动装载的料斗。分配料斗的容量例如为2至15升，而在手动加载的料斗的情况下为20至50升。因此，分配料斗构成远程种子供应系统的一部分。

然后可以从前部料斗向分配料斗供应种子。中央料斗44和肥料插置元件31可以保持安装或不安装，这取决于施肥要求。

分配料斗也可以从中央料斗44供应种子。任选地，施肥可以从前部料斗进行。

Claims (11)

1.用于组合式农业机器的播种单元，所述播种单元(7)包括精密播种元件(14)和机架(13)，所述精密播种元件(14)包括可变形机构(50)，所述可变形机构(50)具有两个臂(52、53)、前立柱(54)和两个前枢轴(57、58)，所述两个臂(52、53)中的每一个臂通过相应的前枢轴(57、58)连接到所述前立柱(54)，机架(13)具有挂接支撑件(60)，前立柱(54)安装在挂接支撑件(60)上，其特征在于，上前枢轴(58)的轴线位于穿过挂接支撑件的下部点的水平面(Hb)下方。

2.根据前述权利要求所述的播种单元，其中所述上前枢轴(58)的轴线位于穿过所述挂接支撑件(60)的最后点的竖直平面(Ha)的前方。

3.根据前述权利要求中任一项所述的播种单元，所述两个前枢轴(57、58)定位在与所述播种单元的纵向(A)交叉的相同竖直平面(V)中。

4.根据前述权利要求中任一项所述的播种单元，所述前立柱(54)以可动、可调节或固定的方式安装在所述挂接支撑件(60)上。

5.根据前述权利要求中任一项所述的播种单元，所述前立柱(54)在其上部部分(541)上包括挂接元件(543)，所述挂接元件优选为夹爪。

6.根据前述权利要求中任一项所述的播种单元，所述前立柱(54)构造成在其下部部段(542)上支撑肥料埋设元件(31)。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的播种单元，所述挂接支撑件(60)是在所述机器的整个宽度上延伸的梁。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的播种单元，所述挂接支撑件(60)具有多个挂接部分(61)。

9.根据前述权利要求中任一项所述的播种单元，所述挂接支撑件(60)具有至少一个带有燕尾形截面的挂接部分(61)。

10.一种组合式农业机器，包括土壤耕作单元(6)和至少一个根据前述权利要求之一所述的播种单元(7)，所述播种单元(7)安装在土壤耕作单元(6)上。

11.根据权利要求10所述的组合式农业机器，所述组合式农业机器是安装式的组合式农业机器。