CN111602491A - 一种凸轮推杆式精量排种器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种凸轮推杆式精量排种器，其特征在于：包括入种管、固装底壳、凸轮盘、推杆总成、取种器、排种轮、排种口和排种轴。其中，入种管设置在固装底壳上并与之贯通，固装底壳上设有出种口，凸轮盘通过固装底壳中心的螺栓固定并在其中心位置设有定凸轮槽对推杆总成进行限位导引，取种器周向固定于排种轮的内壁表面上并将其导种板设计为具有一定倾角的斜板，以改变种子间的接触点的位置，便于清种过程的顺利进行，取种器上的限位孔对推杆总成进行限位，使推杆总成相对于取种器做径向伸缩运动。通过推杆总成与凸轮结构的相互配合，使排种器实现主动充种、定量运移清种、平稳护种和精准投种四个串联的工作过程，从而实现单粒精量排种，提高排种精度。
Description
技术领域
本发明涉及一种播种机的排种器，尤其涉及一种凸轮推杆式精量排种器，属于农业机械领域。
技术背景
排种器是实现精密播种技术的核心工作部件，排种器的性能直接影响播种机械质量、作物产量和农民劳动成本，是国内外学者研究的重点与热点。机械式精量排种器由于结构简单、价格低廉、维修方便而被广泛应用于农业生产领域。但现有研究主要集中于排种器的结构优化与改进，对种子起拱引起的充种不可靠性以及利用种子自身重力和离心力进行被动式清种而导致的清种不可靠性还鲜有报道。本发明在借鉴已有机械式精量排种器的基础上，设计一种能够主动破坏起拱现象的取种器，采用推杆与凸轮配合使得推杆沿取种器做径向伸缩运动进行主动清种，从而提高充、清种可靠性，实现排种器的单粒精量播种，为机械式精量排种器的理论研究与结构设计提供参考依据。
发明内容
为达到上述目的，本发明提供了一种凸轮推杆式精量排种器。
本发明提供如下技术方案：一种凸轮推杆式精量排种器，其特征在于：包括入种管、固装底壳、凸轮盘、推杆总成、取种器、排种轮、排种口和排种轴。其中，所述入种管设置在固装底壳上并与之贯通，固装底壳上设有排种口，所述凸轮盘上设有定凸轮槽与推杆总成上的滚轮配合并通过螺纹固定在固装底壳上。
所述固装底壳主要由入种管、固装底壳座、固定架及固定架上螺纹孔、固定螺栓、固装底壳盖组成，其中固装底壳座上设有排种口，所述凸轮盘通过固定螺栓固定在固装底壳座上。
所述推杆总成主要包括滚轮、推杆固定架、安装销和推杆，所述滚轮由所述凸轮槽进行限位，所述推杆通过安装销固定在推杆固定架上并由取种器上的限位孔进行限位，在排种轴的带动下，所述推杆总成沿凸轮轮廓做圆周运动并相对于取种器做径向伸缩运动。
所述取种器主要由固定板、安装螺纹孔、限位孔和导种板构成，所述固定板通过螺栓固定在排种轮的圆周内侧表面，所述限位孔的大小与推杆的直径相同并与推杆进行间隙配合，所述存种口的大小恰好允许一粒种子进入，导种板具有一定倾角并与取种器外壳共同构成本发明的充种腔。
所述排种轮主要包括排种轴、出种口以及分布在圆周表面的螺纹孔，所述排种轴截面呈正六边形并与排种轮设计为一体，所述取种器通过螺栓固定在排种轮的圆周表面上。
所述推杆的末端设有安装销孔，通过取种器上的限位孔对其进行限位，并将推杆的头部设计为锥形，从而减小推杆与种子间的接触面积，有效避免伤种现象。
所述凸轮盘通过固定螺栓安装在固装底壳座上，并与固装底壳座的内壁留有一定的间隙用以存储种子，所述凸轮盘的下端设有扇形凹槽，使种子以流动形式进入排种器充种区域。
本发明的有益之处是，通过设计凸轮推杆和带有倾角的取种器，主动破坏种子在充种区域的起拱现象，利用凸轮推杆结构进行主动清种，使种子有序排队和定量分离，提高排种器充、清种过程的可靠性，从而实现排种器单粒精量播种，提高排种精度。
附图说明
图1为本发明一种凸轮推杆式精量排种器的整体装配图；
图2为一种凸轮推杆式精量排种器的三维爆炸视图；
图3为排种轮的结构示意图；
图4为取种器的结构示意图；
图5为凸轮盘的结构示意图；
图6为推杆总成的结构示意图；
图7为推杆的结构示意图；
图8为工作原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案进行详细的描述，进一步了解本发明的目的、工作原理和功能。
如说明书附图所示，一种凸轮推杆式精量排种器，其特征在于：包括固装底壳盖1、排种轴2、排种轮3、排种口4、取种器5、推杆总成6、凸轮7、凸轮盘8、固装底壳座9、固定架10、入种管11。其中，固装底壳盖1、固装底壳座9、固定架10和入种管11共同构成本发明的固装底壳并通过固定架10安装在台架试验平台上，入种管11设置在固装底壳座9的一侧并与之贯通，固装底壳座的内壁中心设有一定长度的螺栓与凸轮盘8中心的螺纹孔19配合以固定凸轮盘8，并在其下端设有扇形凹槽17使种子以流动状态进入充种区，凸轮盘8的中心设有轮廓为凸轮曲线的凸轮槽18以对推杆总成6进行限位。推杆总成6主要由滚轮20、推杆固定架21、推杆安装销22和推杆23构成，滚轮20与凸轮槽18配合并进行限位，推杆23通过推杆安装销22进行固定。推杆23主要由推杆安装孔24和箭形推杆头25构成，排种轮3主要由排种轴2、排种口4、取种器5和取种器固定板12构成，排种轴2与排种轮3设计为一体结构以传递动力，将取种器5通过取种器固定板12固定在排种轮3的圆形内壁上，取种器5主要由取种器固定板12、固定螺纹孔13、推杆限位孔14、充种腔15导种板16构成，导种板16设计为具有一定倾角的斜板以导引种子，改变种子间的接触点以便于推杆完成清种过程。
定种系统是由滚子和推杆组成的。
所述 入种管11设置在固装底壳壳座9的外一侧，所述入种管并与固装底座9壳体相接贯通，凸轮盘8中心的螺纹孔19与固装底壳座9中心的螺栓配合时，固装底壳壳座9的内壁面与凸轮盘8的外壁面留有一定的间隙以形成存种室，种子由入种管11进入排种器的充种室。
所述排种轴2在电机等动力源的带动下旋转将动力传递给排种轮3，使排种轮3绕其轴心旋转，取种器5与由入种管11加入的种子做相对运动，并主动舀取种子进入充种腔。
所述排种轮3在绕其轴心旋转的同时带动推杆总成6在凸轮槽18的限位作用下沿凸轮轮廓线做圆周运动并在推杆限位孔14的导向作用下相对取种器5做径向伸缩运动，清除取种器5所取的多余种子，只留一粒种子留在充种腔15内，并使取种器5的充种腔15形成一个封闭的空间，在提高清种效果的同时将种子平稳运移至投种区，从而实现该发明的清种和护种过程。
所述取种器5上的导种板16与取种器水平面具有一定的夹角，使所取种子以流动状态进入充种腔15并改变种子间的接触点，使得所取种子在取种器5内实现有序排队，改善种子与箭形推杆25之间的相互作用力，以便于后续清种过程的顺利进行。
如图8所示，本发明的工作过程分为充种区I、清种区II、护种区III和投种区IV四个区域，其工作原理为：工作时，排种轴在动力驱动下带动排种轮做圆周运动，当取种器运动至充种区时，凸轮处于回程阶段并对推杆进行限位导引，将充种腔打开，种子在其自身重力、种群间摩擦力、取种器的支持力以及引导板的导引下，种子有序进入充种腔，完成充种过程；随着排种轮的转动，取种器运动至清种区时，凸轮处于推程阶段，与其配合的推杆缓慢地将充种腔封闭，并将充种腔内的一粒种子与取种器上所取多余种子进行隔离，从而保证单粒精量取种，完成清种过程；当取种器运动至护种区时，凸轮处于休止阶段，推杆在凸轮的导引下始终将取种器封闭，使充种腔形成一个相对封闭的空间，防止排种器在实际高速作业过程中由于机具的振动而导致的漏播现象，从而提高排种器的护种能力，完成护种过程；随着取种器运动至投种区时，凸轮处于回程阶段并导引推杆缓慢地将取种器的充种腔打开，种子在离心力和自身重力的作用下由排种口投出，完成投种过程。通过四个串联过程的共同作用提高充种、清种和护种的可靠性，实现单粒精量排种。
上述具体实施方式仅对本发明的基本原理和主要特征进行描述，并非是对本发明的范围进行限定，凡是未脱离本发明技术精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的同等变化或改型，皆应落入本发明的专利保护范围内。
Claims (4)
1.一种凸轮推杆式精量排种器，是由入种管、固装底壳、凸轮盘、推杆总成、取种器、排种轮、排种口和排种轴等构成，其特征在于：凸轮盘通过固装底壳中心的螺栓固定并留有一定的间隙形成存种区，凸轮盘的中心设有定凸轮槽对推杆总成进行限位导引并在其下端设有扇形凹槽，推杆总成主要由滚轮、推杆固定架、安装销以及推杆组成，排种轮的内壁表面固定有多个等距的取种器，取种器主要由固定板、限位孔、充种腔和导种板等构成，在凸轮与推杆的配合作用下，提高充、清种可靠性，实现单粒精量排种。
2.根据权利要求1所述的一种凸轮推杆式精量排种器，其特征在于：所述凸轮盘通过固装底壳中心处的螺栓固定并留有一定的间隙用以存储种子，所述推杆总成通过凸轮盘中心位置处的凸轮凹槽和取种器上的限位孔进行导引限位，使得推杆总成沿凸轮轮廓做圆周运动和相对于取种器做径向伸缩运动，从而提高清种和护种的可靠性。
3.根据权利要求1所述的一种凸轮推杆式精量排种器，其特征在于：所述取种器主要由固定板、安装螺纹孔、限位孔和导种板构成，取种器通过固定板固定在排种轮的内侧壁面上，限位孔的大小与推杆的直径相同并进行间隙配合，使得推杆相对取种器做径向伸缩运动，导种板相对于取种器的水平面具有一定的倾角，使种子以流动状态在取种器内实现有序排队的同时便于清种作业过程的进行。
4.根据权利要求1所述的一种凸轮推杆精量排种器，其特征在于：所述推杆总成主要由滚轮、推杆固定架、推杆安装销和推杆构成，滚轮与凸轮槽配合并在凸轮凹槽的作用下进行限位，推杆通过推杆安装销进行固定并在取种器限位孔的作用下进行限位，并做沿凸轮轮廓运动的圆周运动和相对取种器的径向伸缩运动，从而将充种腔内所取的一粒种子限定并清除多余的种子，实现单粒精量排种，提高排种精度。
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