CN111819958B - 一种驱导自清种气吸式精量排种器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种驱导自清种气吸式精量排种器，涉及农业机械领域，基于“机械扰种+驱导辅助充种+协同携种+自重清种”原理，并对取种、清种机构进行创新设计，主要包括排种器壳体、排种盘、护种装置和轴。其中：排种盘外圆周均匀设有曲线型导种轨道和异形槽，所述异形槽由“V”型凸台、“S”型自清种凸起和型孔构成；取种时，所述曲线型导种轨道可驱导种子主动沿轨道的曲线方向移动，有序排列的充入异形槽，槽内多余的种子在“S”型自清种凸起的“顶出”作用下，重心前移，在重力作用下回落至种室，实现自清种。本发明可有效适应种子的外形尺寸，降低重播、漏播指数，负压能耗和种子损伤指数，提高充种性能及排种器单粒精播合格指数。

Description

一种驱导自清种气吸式精量排种器

技术领域

本发明属于农业机械领域，具体涉及一种适用于花生、棉花、玉米、大豆等大、中粒径种子的驱导自清种气吸式精量排种器。

背景技术

精量播种技术可从种箱内分离出精确数量的种籽，按照特定的株距、行距播入土壤，目前已成为花生、棉花等作物种植的主要方式。精量排种器是实现精量播种技术的关键部件，良好的工作性能是保证播种机工作质量的前提。现有排种器主要分为机械式和气力式两大类。机械式排种对种子形状要求高，难以控制每次的充种数量，且易造成种子机械破损；气力式排种存在风机能耗高，重播率和漏播率高等问题。并且，当前精量排种器的清种装置，多以刮种式和毛刷清种为主，易造成种子的机械破损，影响种子发芽率，安全性较差，且毛刷更换频繁，难以适应花生等种皮薄且易破损种子的清种工作。

针对机械式排种器对种子的形状、大小要求较高、充种精度低，气吸式排种器播种大、中粒径种子时吸附率低、重播和漏播率高、风机能耗大，清种装置易造成种子的机械破损，安全性较差等问题，发明了一种基于“机械扰种+驱导辅助充种+协同携种+自重清种”原理的驱导自清种气吸式精量排种器，可有效适应种子的外形尺寸，降低重播、漏播指数，负压能耗和种子损伤指数，提高充种性能及排种器单粒精播合格指数，实现农作物的增产增收，对我国农业现代化的发展具有重要意义。

发明内容

针对以上存在的技术问题，本发明旨在设计一种适用于花生、棉花、玉米、大豆等大、中粒径种子的驱导自清种气吸式精量排种器，基于“机械扰种+驱导辅助充种+协同携种+自重清种”原理，实现对大、中粒径种子的取种、清种、携种和投种过程，可有效适应种子的外形尺寸，降低重播、漏播指数，负压能耗和种子损伤指数，提高充种性能及排种器单粒精播合格指数。

为实现上述之目的，本发明的排种器采取以下具体结构：

一种驱导自清种气吸式精量排种器，包括排种器壳体、排种盘8、护种装置和轴13，其中，所述排种器壳体包括进种管1、外圆盘2、端盖3、腰带及鸭嘴机构14、垫压盘15和外动盘16；所述外圆盘2设有进种口和轴承孔，通过轴13定位，所述进种管1通过螺钉固定于外圆盘2的进种口处；所述端盖3为环形薄板，套装于外圆盘2的外侧；所述外动盘16与端盖3通过螺栓固定，并将腰带及鸭嘴机构14夹于两者之间，所述外动盘16和端盖3内侧均设有高度为2 mm的环形凸台，用于定位腰带及鸭嘴机构14，可避免腰带及鸭嘴机构14在工作过程中产生错位；所述腰带及鸭嘴机构14，为外侧焊有鸭嘴机构的环形薄板，沿环形薄板的圆周方向均匀布有投种口，其数量与排种盘异形槽数量一致；所述垫压盘15固定在外动盘16上方，并通过间隙为零的过盈配合套装在腰带及鸭嘴机构14的内侧，以避免垫压盘15与腰带及鸭嘴机构14在排种器工作过程中产生相对运动。

所述排种盘8呈滚筒状，铣有内腔，与密封盖6和垫压盘15三者密封组成负压气室，并与轴13连通，所述排种盘8外圆周均匀设有曲线型导种轨道9和异形槽，所述异形槽由自清种凸起10、型孔11和凸台12组成；所述曲线型导种轨道9是实现驱导辅助充种的核心结构，曲线型导种轨道9的关键是轨道曲线，轨道曲线采用分段函数拟合，可驱导种子主动沿轨道的曲线方向移动，有序排列的充入异形槽，同时保证种子运移过程中无加速度突变，减轻种子损伤，所述异形槽与型孔数量一致，可根据不同作物的播种要求，设置为8-12个。

所述凸台12，其用于托持种子的凹槽呈“V”型，所述“V”型凹槽的夹角有90°和120°两种，所述自清种凸起10的截面形状呈“S”型，清种凸起的最大高度依不同作物种子的外形尺寸，设置为3-6 mm，所述排种盘8前侧装有密封盖6，密封盖6与排种盘8通过密封圈固定，所述排种盘8和密封盖6均通过轴13定位，固定在垫压盘15上。

所述护种装置由异形槽、曲线型导种轨道9和环形护种板10组成，所述环形护种板10沿圆周内侧开有深度为2 mm的护种通道，下方开有通种口，通过螺钉固定在排种器外圆盘2上，不随排种器壳体转动。

所述轴13为空心轴，为排种器负压气室和风机负压气管的负压气流通道，通过轴承定位，固定在外动盘22的轴承孔处，确保轴13不随外动盘16转动。

所述排种器还包括种子室4和断气挡板7；所述断气挡板7通过轴13定位，置于排种盘8、密封盖6和垫压盘15三者密封组成的负压气室内部，并与气室内壁紧密贴合，不随排种盘转动；所述种子室4下侧开有通口，以便凸台通过，后侧设有挡板，前侧通过螺钉固定在外圆盘2内侧，并与进种管1连通。

本发明的有益效果：

1.本发明基于“机械扰种+驱导辅助充种+协同携种+自重清种”原理，采用“S”型自清种凸起和“V”型凸台扰动种群，可有效增强种子流动性，提高充种性能及排种器单粒精播合格指数；

2.本发明采用曲线型导种轨道驱导辅助充种，驱使种子沿曲线方向移动，有序排列的充入异形槽，可有效提高充种性能，降低排种器漏播指数；

3.本发明采用“V”型凸台与负压气流协同携种，可有效避免气力不稳定及吸附力不足的问题，降低风机能耗，同时可减少工作过程中振动对携种的影响，使携种、投种过程更加稳定，提升携种效果；

4.本发明采用“S”型自清种凸起将多余种子“顶出”，实现自重清种，可有效降低种子的损伤率，提高种子发芽率；

5.本发明结构简单、易加工、工作可靠，维修使用方便。

附图说明

图1为本发明整体结构爆炸示意图。

图2为本发明内部结构示意图。

图3为本发明排种盘结构示意图。

图4本发明排种盘剖视图。

图5为本发明种子室结构示意图。

图6为本发明垫压盘结构示意图。

图7为本发明轴结构示意图。

图中：1-进种管；2-外圆盘；3-端盖；4-种子室；5-环形护种板；6-密封盖；7-断气挡板；8-排种盘；9-曲线型导种轨道；10-“S”型自清种凸起；11-型孔；12-“V”型凸台；13-轴；14-腰带及鸭嘴机构；15-垫压盘；16-外动盘。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步详细的说明:

如图1-7所示的驱导自清种气吸式精量排种器，包括排种器壳体、种子室4、断气挡板7、排种盘8、护种装置和轴13。所述排种器壳体，由进种管1、外圆盘2、端盖3、腰带及鸭嘴机构14、垫压盘15和外动盘16组成。

所述外圆盘2设有进种口和轴承孔，通过轴13定位，所述进种管1通过螺钉固定于外圆盘2的进种口处；所述端盖3为环形薄板，套装于外圆盘2的外侧，与外圆盘2共同组成排种器的前端面；所述外动盘16与端盖3通过螺栓固定，并将腰带及鸭嘴机构14夹于两者之间，所述外动盘16与端盖3内侧均设有高度为2 mm的环形凸台，用于定位腰带及鸭嘴机构14，可避免腰带及鸭嘴机构14在工作过程中产生错位；所述腰带及鸭嘴机构14为外侧焊有鸭嘴机构的环形薄板，沿环形薄板的圆周方向均匀布有投种口，其数量与排种盘异形槽数量一致；所述垫压盘15固定在外动盘16上方，并通过间隙为零的过盈配合套装在腰带及鸭嘴机构14的内侧，以避免垫压盘15与腰带及鸭嘴机构14在排种器工作过程中产生相对运动。

所述排种盘8呈滚筒状，铣有内腔，与密封盖6和垫压盘15三者密封组成负压气室，并与轴13连通，所述排种盘8外圆周均匀设有曲线型导种轨道9和异形槽，所述异形槽由自清种凸起10、型孔11和凸台12组成；所述曲线型导种轨道9是实现驱导辅助充种的核心结构，曲线型导种轨道9的关键是轨道曲线，轨道曲线采用分段函数拟合，可驱导种子主动沿轨道的曲线方向移动，有序排列的充入异形槽，同时保证种子运移过程中无加速度突变，减轻种子损伤，所述异形槽与型孔数量一致，可根据不同作物的播种要求，设置为8-12个。

所述凸台12用于托持种子的凹槽呈“V”型，所述“V”型凹槽的夹角有90°和120°两种，所述自清种凸起的截面形状呈“S”型，清种凸起的最大高度依不同作物种子的外形尺寸，设置为3-6 mm，所述排种盘8前侧设有密封盖6，密封盖6与排种盘8通过密封圈固定，所述排种盘8和密封盖6均通过轴13定位，固定在垫压盘15上。

所述护种装置由异形槽、曲线型导种轨道9和环形护种板10组成，所述环形护种板10沿圆周内侧开有深度为2 mm的护种通道，下方开有通种口，通过螺钉固定在排种器外圆盘2上，不随排种器壳体转动。

所述轴13为空心轴，为排种器负压气室和风机负压气管的负压气流通道，通过轴承定位，固定在外动盘22的轴承孔处，确保轴13不随外动盘16转动。

所述排种器还包括种子室4和断气挡板7；所述断气挡板7通过轴13定位，置于排种盘8、密封盖6和垫压盘15三者密封组成的负压气室内部，并与气室内壁紧密贴合，不随排种盘转动；所述种子室4下侧开有通口，以便凸台通过，后侧设有挡板，前侧通过螺钉固定在外圆盘2内侧，并与进种管1连通。在取种阶段，排种器外动盘16带动排种盘8顺时针转动，“S”型自清种凸起10和“V”凸台12扰动种群，使种子“沸腾”起来，增强种子流动性，“沸腾”状态的种子在重力的作用下进入曲线型导种轨道9，驱导种子沿曲线型导种轨道9的曲线方向移动，有序排列的充入异形槽，可有效提高充种性能，降低排种器漏播指数，异形槽内多余的种子在“S”型自清种凸起10的“顶出”作用下，重心前移，在重力的作用下脱离异形槽，回落至种室，实现自清种，可有效降低种子的损伤率，保证种子的发芽率，采用型孔11和“V”型凸台12协同取种、携种，可避免气力不稳定及吸附力不足的问题，降低风机能耗，同时可减少工作过程中振动对携种的影响，使携种、投种过程更加稳定，提升携种效果。

具体运行过程：

排种器工作时，种子由进种管1充入排种器内部的种子室4内，外动盘16带动排种盘8顺时针转动，当排种盘上的“S”型自清种凸起10和“V”型凸台12转至取种区域时，在“S”型自清种凸起10和“V”型凸台12的协同作用下，种子室4内的种子“沸腾”起来，“沸腾”状态的种子在重力的作用下进入曲线型导种轨道9，驱导种子沿曲线型导种轨道9的曲线方向移动，有序排列的充入异形槽，可有效增强种室内种子的流动性，提高充种性能，降低排种器漏播指数，进入异形槽的种子在型孔11负压吸力和“V”型凸台12的托持力的协同作用下，被吸附在异形槽内，随排种盘一同转动，异形槽内及周边多余且吸附力不占优势的种子在“S”型自清种凸起10的“顶出”作用下，重心前移，在重力的作用下脱离异形槽，回落至种子室4内，实现自清种，可有效降低种子的损伤率，提高排种器的单粒充种指数，异形槽内的单粒种子在型孔11吸力与“V”型凸台12托持力的协同作用下，继续跟随排种盘8旋转，实现协同携种，可减少工作过程中振动对携种的影响，使携种过程更加稳定，当种子运行至投种区域时，断气挡板7将型孔11的负压吸力阻断，种子在自身重力作用下，经由环形护种板10下方的通种口，落入鸭嘴机构内，进而落入种穴，至此，完成一次排种。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种驱导自清种气吸式精量排种器，包括排种器壳体、排种盘、护种装置和轴，其特征在于：所述排种盘外圆周均匀设有曲线型导种轨道和异形槽，所述曲线型导种轨道是实现驱导辅助充种的核心结构，曲线型导种轨道的关键是轨道曲线，轨道曲线采用分段函数拟合，可驱导种子主动沿轨道的曲线方向移动，有序排列的充入异形槽，同时保证种子运移过程中无加速度突变，减轻种子损伤。

2.根据权利要求1所述的排种器，其特征在于：所述排种盘呈滚筒状，铣有内腔，与密封盖和垫压盘三者密封组成负压气室，并与轴连通。

3.根据权利要求1所述的排种器，其特征在于：所述异形槽由凸台、自清种凸起和型孔构成。

4.根据权利要求1所述的排种器，其特征在于：所述异形槽与型孔数量一致，根据不同作物的播种要求，设置为8-12个。

5.根据权利要求3所述的排种器，其特征在于：所述凸台用于托持种子的凹槽呈“V”型结构，所述“V”型凹槽的夹角有90°和120°两种。

6.根据权利要求3所述的排种器，其特征在于：所述自清种凸起的截面形状呈“S”型，清种凸起的最大高度依不同作物种子的外形尺寸，设置为3-6 mm。

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