CN111919558A - 一种内通道式取种变向装置及大蒜膜上栽种机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种内通道式取种变向装置及大蒜膜上栽种机，解决了现有技术中大蒜排种装置工作不平稳，且无法保证大蒜种植直立度的问题，具有实现定向播种，提高蒜种播种的直立度的有益效果，具体方案如下：一种内通道式取种变向装置，包括种箱、蒜槽和至少一个取种变向单体，种箱顶部尺寸大于底部尺寸，蒜槽整体呈弧形，且蒜槽设于种箱的下方，种箱和蒜槽位于取种变向单体一侧，相邻的取种变向单体连接，取种变向单体包括可转动的取种盘和设于取种盘环向的取种勺，通过取种盘支撑多个输送管，变向管与机架固定，变向管内部的蒜种变向通道横向截面的一侧尺寸大于另一侧，且变向管能够与其顶端、底端侧的输送管位于同一条直线。

Description

一种内通道式取种变向装置及大蒜膜上栽种机

技术领域

本发明涉及农业机械领域，尤其是一种内通道式取种变向装置及大蒜膜上栽种机及大蒜膜上栽种机。

背景技术

大蒜是我国重要的经济作物，是我国重要的出口创汇产品。中国大蒜个头大、产量高与我国的覆膜播种和直立栽种农艺密切相关。大蒜覆膜是获得优质高产的一项重要技术措施，研究表明，在肥水条件相同的情况下，覆膜大蒜比不覆膜的增产40％以上，蒜头等级提高两个以上。直立栽种是我国的特殊种植农艺要求，直立栽种可以提高大蒜的产量和品质，对大蒜种植意义重大。

大蒜属于精量播种范畴，由于蒜种本身形状和尺寸的不规则性，大蒜单粒取种装置成为设计难点，发明人发现，现有的勺链式取种器振动较大，通过方向突变和蒜种在取种勺内的位置改变完成单粒取种，工作不平稳，取种勺有定量槽，容易出现卡种的问题；振动式排种器通过控制振动装置的频率及幅度，控制容器的蒜瓣一粒粒排出，对弹簧振动装置的使用要求比较高，设计难度大，没有普遍应用；转勺式排种器工作状态稳定，但取种勺围绕整个圆周运动，蒜瓣落地位置相对不好控制，且无法保证蒜种的直立度。总的来说，国内现在的直立栽种播种机直立率较低，对大蒜品种的适应性较差，推广应用情况不理想。

此外，国外大蒜不要求直立栽种，而国内的大蒜播种机研究现阶段主要集中在实现直立栽种上，个别研究有涉及播种后覆膜，对大蒜膜上直立栽种没有开展研究，目前国内还没有相关机械，而播种后覆膜模式后期需要人工点对点破膜，劳动强度大、精度要求高。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的第一目的是提供一种内通道式取种变向装置，将取种和变向过程在一个装置内完成，可实现蒜种排出位置的精确控制，解决了转勺式排种器落种位置不好控制的问题，提高蒜种播种的直立度。

本发明的第二目的是提供一种大蒜膜上栽种机，整体可实现大蒜的覆膜、膜上单粒直立栽种、覆土、镇压一体化作业，实现大蒜播种的高度机械化。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

第一方面，本发明提供了一种内通道式取种变向装置，包括种箱、蒜槽和至少一个取种变向单体，种箱顶部尺寸大于底部尺寸，蒜槽整体呈弧形，且蒜槽设于种箱的下方，种箱和蒜槽位于取种变向单体一侧，相邻的取种变向单体连接，取种变向单体包括可转动的取种盘和设于取种盘环向的取种勺，通过取种盘支撑多个输送管，变向管与机架固定，变向管内部的蒜种变向通道横向截面的一侧尺寸大于另一侧，且变向管能够与其顶端、底端侧的输送管位于同一条直线。

上述的内通道式取种变向装置，种箱的设置方便大蒜下落，蒜种下落至蒜槽中，蒜槽为弧形，便于与取种盘配合，使得取种盘通过取种勺从蒜槽中取出蒜种，取种变向单体中变向管的设置，使得蒜种在自身重力和外形的共同作用下实现根部朝下的鳞芽方向调整，调整完成后再从变向管底端的输送管下落。

如上所述的一种内通道式取种变向装置，所述取种盘包括同轴设置的第一环体和第二环体，在第一环体和第二环体之间安装有多个所述的输送管，多个输送管均匀布置，输送管与第一环体和第二环体均相通，沿着第二环体的直径方向设置所述的变向管，在取种盘的两侧分别设置连接件，其中一侧连接件固定有链轮传动机构中的链轮，通过链轮带动取种盘的转动。

如上所述的一种内通道式取种变向装置，所述输送管的横向截面呈双向四面依次连接的弧形槽，输送管横向截面中，输送管内侧最大长度为蒜种统计宽度的1.5倍，最大宽度为蒜种统计宽度的1.3倍。

如上所述的一种内通道式取种变向装置，所述变向管的横向截面呈两段连接的弧形槽，一侧的弧形槽内径小于另一侧弧形槽的内径，且尺寸较大一侧的弧形槽的长度大于宽度；

为了使得蒜种在变向管中实现垂直面上下方向的转动，不能进行垂直面左右方向的转动，变向管横向截面中，变向管内侧最大长度为蒜种统计宽度的1.3倍，最大宽度为蒜种统计宽度的1.5倍，且变向管内侧最大宽度小于蒜种最大长度尺寸。

如上所述的一种内通道式取种变向装置，所述取种勺设于所述输送管入口端的一侧，取种勺包括连接的清种段和取种段，清种段与所述取种盘连接，取种段具有取种槽，清种段具有与取种槽连通的清种槽。

如上所述的一种内通道式取种变向装置，所述取种段的周侧设置至少两个取种爪，相邻的取种爪之间间隔有设定的距离；

取种勺整体呈勺型，清种段的截面为弧形，且从清种段靠近取种段的一端到另一端，清种槽的宽度逐渐减小。

取种勺整体为勺型，没有定量槽，不会出现卡种现象；通过取种爪的设置，增加了取种范围，为种子提供稳定支撑，使得蒜种的状态更加稳定，减少漏取；同时取种爪间的间隙可使多余的蒜种沿取种爪顺利掉落，提高精量取种率。

第二方面，本发明还公开了一种大蒜膜上栽种机，包括所述的一种内通道式取种变向装置。

如上所述的一种大蒜膜上栽种机，包括机架，通过机架在所述内通道式取种变向装置的下方设置蒜种下栽装置，且通过机架在蒜种下栽装置的一侧设置覆土装置，覆土装置通过传动机构与内通道式取种变向装置、蒜种下栽装置连接；

进一步，机架设置用于同移动设备连接的悬挂件，从机架的一侧到另一侧，设置有平土装置、前开沟圆盘、铺膜机构、压膜机构、后覆土圆盘、二次覆土圆盘和镇压装置，平土装置设于悬挂件的下方，镇压装置设于覆土装置的后侧，覆土装置设于所述蒜种下栽装置的后侧。

如上所述的一种大蒜膜上栽种机，所述蒜种下栽装置包括通过固定轴两端支撑的第一盘，一侧第一盘的外侧设置第二盘，第一盘与第二盘偏心设置，且第一盘与第二盘之间活动连接，第二盘可转动安装于机架，两侧的第一盘之间设置栽种单元，固定轴可转动，栽种单元可随着固定轴的转动而转动，且可绕第一盘在与第二盘连接位置处进行自转；

两侧的所述第一盘之间设置第一轴以支撑所述的栽种单元，第一轴沿着第一盘周侧设有至少一根，所述第二盘设置至少一根第二轴，连接臂在第一盘与第二盘之间连接第一轴和第二轴。

蒜种下栽装置中，第一盘与第二盘连接，固定轴转动，带动一侧的第一盘获得动力转动，带动栽种单元绕着固定轴的转动实现公转，第一盘转动过程中通过第二轴带动第二盘转动，因第一盘与第二盘之间偏心设置，这样栽种单元在随着第一盘转动过程中，还会绕第一盘在与第二盘连接位置处进行自转，以此保证栽种单元在转动过程中的状态，从而保证大蒜种植的直立度。

如上所述的一种大蒜膜上栽种机，每一所述第一轴上均布置有所述的栽种单元，栽种单元包括至少一个栽种鸭嘴，栽种鸭嘴接种口上方位于取种变向装置变向管的向下延长线上，相邻的栽种鸭嘴之间通过第三轴连接，且第三轴设置凸起，栽种鸭嘴可方便破膜，膜上播种效果好；

所述固定轴设置至少一个第三板，第三板周侧设有多段凸块，相邻凸块之间间隔设定距离设置，每一凸块的外侧具有用于与第三轴凸起配合的曲线段，曲线段斜向布置，在第三轴随着第一轴转动过程中，第三轴凸起可与第三板外侧的曲线段接触，因曲线段斜向布置，逐步推动第三轴转动，通过第三轴转动控制栽种单元的栽种鸭嘴打开，而且第三板其中一处凸块位于固定轴的正下方，使得蒜种单元在最低位置处打开，进一步保证蒜种以直立姿态栽入土壤中，在一些方案中，凸起可为轴承；

或者，所述栽种鸭嘴包括内杯和外杯，内杯在外杯内侧，且内杯的长度短于外杯的长度，内杯和外杯均包括拼合的两半，且内杯与外杯连接，两半外杯之间设有连接弹簧。

上述本发明的有益效果如下：

1)本发明通过取种盘支撑多个输送管，可实现对蒜种的连续作业，输送管在转动到变向管顶端后，与变向管连通，变向管使得蒜种在变向管内进行方向的调整，调整完成后再从位于变向管底端的输送管排出，可实现蒜种的定向输送，保证蒜种的直立种植。

2)本发明通过取种勺的设置，整体为开放式，不会卡种，不设定量槽而由开放式清种段代替，避免了定量槽容易造成多粒取种、存种的问题；取种爪的设计扩大了取种范围，为种子提供稳定的支撑，使得蒜种的状态更加稳定，减少漏取，同时取种爪间的间隙可使多余的蒜种顺利掉落。

3)本发明可实现一次性完成大蒜的平土、覆膜、膜上单粒直立栽种、覆土、镇压一体化作业，集成化、机械化程度高，膜上播种避免后期人工破膜，减少了作业环节，大大降低了劳动强度，降低大蒜种植成本。

4)本发明鸭嘴式下栽装置膜上播种效果好，破膜小，且通过二次覆土圆盘的设置，在破膜下栽后将栽种点覆土，保证覆膜效果，同时不影响大蒜自主出苗。下栽装置固定在机架上，覆土装置可以通过浮动机构绕蒜种下栽装置上下浮动，覆土装置位置可以随地面实时调整，始终紧贴地面，不会发生打滑。

5)本发明通过第一盘与第二盘的偏心设置，且第一盘与第二盘通过连接臂的连接，使得第一轴、第二轴、第一盘的中心和第二盘的中心四个点形成一个平行四边形机构，这样安装在第一轴的栽种鸭嘴在平行四边形机构的运动原理下始终保持垂直向下的姿态，保证蒜种种植的直立度。

6)本发明通过双层栽种鸭嘴的设置，通过内杯可进一步保证蒜种的直立度，而且外杯不仅方便破膜，而且外杯可有效进行防潮，防止潮湿的土壤粘附在杯壁导致鸭嘴无法闭合，或将种子粘附在杯壁导致单层鸭嘴遇湿土粘附种子无法作业的问题；这样蒜种下栽装置在栽种过程中可进行破膜，解决了破膜与蒜种农艺栽种通过机械结合的难题，避免后期人工破膜，减少了作业环节，大大降低了劳动强度，降低大蒜种植成本。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明根据一个或多个实施方式的一种大蒜膜上栽种机的示意图。

图2(a)是本发明根据一个或多个实施方式的一种内通道式取种变向装置的立体图。

图2(b)是本发明根据一个或多个实施方式的一种内通道式取种变向装置的侧视图。

图3是本发明根据一个或多个实施方式的取种变向单体的主视图。

图4是本发明根据一个或多个实施方式的取种变向单体的侧视图。

图5是本发明根据一个或多个实施方式的取种变向单体的立体图。

图6是本发明根据一个或多个实施方式的相邻两取种变向单体的连接示意图。

图7是本发明根据一个或多个实施方式的变向管连接轴与变向管连接示意图。

图8是本发明根据一个或多个实施方式的取种盘的立体示意图。

图9是本发明根据一个或多个实施方式的蒜种在变向管顶端输送管内的示意图一。

图10是本发明根据一个或多个实施方式的蒜种在变向管顶端输送管内的示意图二。

图11是本发明根据一个或多个实施方式的蒜种在变向管内的示意图一。

图12是本发明根据一个或多个实施方式的蒜种在变向管内的示意图二。

图13是本发明根据一个或多个实施方式的蒜种在变向管内的示意图三。

图14是本发明根据一个或多个实施方式的取种变向单体安装时的示意图。

图15是本发明根据一个或多个实施方式的图14中A-A截面示意图。

图16是本发明根据一个或多个实施方式的取种变向单体功能图。

图17是本发明根据一个或多个实施方式的取种变向单体的取种变向过程图。

图18是本发明根据一个或多个实施方式的取种勺的示意图。

图19是本发明根据一个或多个实施方式的取种勺的侧视图。

图20是本发明根据一个或多个实施方式的取种勺的主视图。

图21是本发明根据一个或多个实施方式的蒜种栽种装置的示意图。

图22是本发明根据一个或多个实施方式的蒜种栽种装置直立下栽原理图一。

图23是本发明根据一个或多个实施方式的蒜种栽种装置直立下栽原理图二。

图24是本发明根据一个或多个实施方式的栽种单元交错布置示意图。

图25是本发明根据一个或多个实施方式的栽种单元结构示意图。

图26是本发明根据现有常规栽种效果示意图。

图27是本发明根据一个或多个实施方式的交错布置示意图。

图28是本发明根据一个或多个实施方式的栽种鸭嘴示意图一。

图29是本发明根据一个或多个实施方式的栽种鸭嘴示意图二。

图30是本发明根据一个或多个实施方式的栽种鸭嘴示意图三。

图31是本发明根据一个或多个实施方式的第三板的示意图。

图32是本发明根据一个或多个实施方式的栽种单元第三轴轴承运动轨迹示意图。

图33是本发明根据一个或多个实施方式的栽种单元的立体示意图。

图34是本发明根据一个或多个实施方式的转轮设置剖视图。

图35是本发明根据一个或多个实施方式的浮动机构示意图。

图中：为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意。

其中：1悬挂装置 2机架 3平土装置 4前开沟圆盘 5铺膜机构 6压膜机构 7后覆土圆盘 8传动机构 9二次覆土圆盘 10浮动机构 11镇压装置 12覆土装置 13蒜种下栽装置 14取种变向装置

1-1取种勺 1-2输送管 1-3连接件 1-4变向管连接轴 1-5变向管 1-6轴承 1-7第一环体 1-8第二环体

2-1安装板 2-2清种槽 2-3过渡板 2-4取种槽 2-5取种爪 2-6取种段 2-7清种段

4-1托盘 4-2第二盘 4-3第一盘 4-4第一轴 4-5栽种单元 4-6第三板4-7安装块4-8固定轴 4-9连接臂 4-10第二轴 4-11转轮 4-12安装孔 4-13鸭嘴旋转中心 4-14轴孔4-15环形槽

5-1栽种鸭嘴 5-2第三轴 5-3轴承 5-4弹簧 5-5鸭嘴旋转中心

5-1-1内杯 5-1-2外杯

10-1浮动连接板，10-2压缩弹簧

14-1种箱 14-2蒜槽 14-3第一链轮 14-4取种变向单体

d偏心距离 α下栽鸭嘴与垂直方向的夹角 l＝行距。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本发明另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

为了方便叙述，本发明中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

术语解释部分：本发明中的术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在的不足，为了解决如上的技术问题，本发明提出了一种内通道式取种变向装置及大蒜膜上栽种机。

实施例一

参考图2(a)和图2(b)所示，内通道式取种变向装置包括种箱14-1、蒜槽14-2和取种变向单体14-4，种箱14-1的顶部敞口设置，种箱14-1顶部尺寸大于底部尺寸，且种箱的纵向截面为直角三角形，种箱的斜面远离取种变向单体设置，这样便于大蒜下落，蒜槽14-2整体呈弧形，种箱位于取种变向单体一侧上方，蒜槽14-2设于取种变向单体一侧下方，位于种箱蒜槽14-1下部，蒜槽14-2与取种变向单体配合，取种变向单体设有一个或多个，取种变向单体之间连接成一个整体，取种变向单体通过链轮传动机构获得动力转动，从种箱中取出种子。

需要说明的是，蒜槽具有设定的厚度，以满足取种勺从中移动，种箱具有多个用于取种变向单体进行取出蒜种的通道，种箱内在通道的两侧设置回种板，通道的数量与取种变向单体的数量一致，蒜槽的尺寸与取种变向单体的尺寸相匹配，宽度略大于取种变向单体取种盘的宽度，蒜槽的底部设置开口以便于取种槽的通过，且蒜槽远离取种盘的一侧长度大于另一侧的长度，对取种变向单体进行保护，且蒜槽的底部位于蒜槽较长一侧的中部。

参考图3-图5和图8所示，取种变向单体14-4包括取种盘，取种盘包括同轴设置的第一环体1-7和第二环体1-8，第一环体1-7和第二环体1-8均具有设定的宽度，以便于输送管的设置，在第一环体1-7和第二环体1-8之间安装有多个输送管，输送管的两端与第一环体1-7和第二环体1-8分别连通，输送管1-2沿着第一环体1-7的直径方向布置，输送管均匀布置，第一环体1-7的内径大于第二环体的外径，在第一环体每个输送管1-2的外侧均布置有取种勺1-1，通过第二环体布置变向管1-5，变向管1-5沿着第二环体的直径设置。

变向管连接轴1-4设于变向管的两侧，参考图7所示，且变向管连接轴端部与变向管固定连接，通过变向管连接轴使得变向管1-5固设于机架，这样变形管位置相对于机架不发生转动，各取种变向单体的变向盘通过变向管连接轴连接成一个整体，每一取种盘的两侧均设置连接件，一侧的连接件与第一链轮14-3固定，从而带动取种盘转动。

具体地，变向管连接轴1-4端部与变向管1-5的连接为内外两层管套接，即在变向管连接轴设置带润滑功能的铜套，实现与变向管1-5的连接。

针对设置多个取种变向单体的结构来说，链轮传动机构中的其中一个链轮即第一链轮14-3固定在最外侧取种变向单体14-4连接件的外端，这样通过第一链轮带动连接件的转动，进而带动取种盘相对于变向管连接轴的转动。

需要说明的是，变向管1-5与水平面具有设定的夹角，夹角优选50°-70°，便于输送管在取种盘的转动下运动至变向管的顶端，并通过变向管传送大蒜，而且在取种盘转动过程中，变向管能够与其顶端、底端侧的输送管位于同一条直线，从而使得大蒜进入变形管，再从变形管将大蒜送入输送管，实现排种。

参考图6所示，在第二环体1-8的两侧分别设置连接件1-3，连接件1-3的横向截面为圆台形状，从取种盘第二环体到变向管连接轴处，连接件1-3呈尺寸逐渐减小的锥形，通过连接件的设置便于相邻两取种变向单体14-4的连接，连接件通过螺钉安装在取种盘第二环体，各取种变向单体中相邻连接件通过螺栓连接，变向管连接轴在取种盘的两侧分别安装有轴承1-6，轴承1-6外侧与连接件配合，连接件的一侧或者最外侧连接件固定第一链轮，在链轮传动机构的带动下，通过连接件带动取种盘转动，从而带动取种勺一起转动，在转动过程中，取种勺1-1从种箱中取种。

输送管的截面形状参考图9和图10所示，输送管1-2横向截面采用了对称双向四面的弧形槽设计，输送管1-2具有设定的长度，输送管内侧最大宽度为蒜种统计数据的1.3倍，内侧最大长度为蒜种统计数据的1.5倍，蒜种根部或鳞芽朝下进入输送管中后，垂直方向和水平方向容许进行小范围调整，但不能进行大角度旋转，因此蒜种的总体方向不会发生改变，依然根部或鳞芽朝下从输送管排出，从而实现定向输送。

参考图11-图15所示，变向管1-5的横向截面为不规则的弧形形状，具体为两段圆弧连接的形状，且变形管具有设定的长度，变向管1-5与蒜种接触的一侧圆弧直径较小，另一侧尺寸较大，尺寸较大一侧的长度大于宽度，变向管横向截面中，最大长度为蒜种统计尺寸的1.3倍，最大宽度为蒜种统计方向的1.5倍，最大宽度小于蒜种最大长度尺寸，因此蒜种在变向管内可以实现垂直面上下方向的转动，不能进行垂直面左右方向的转动，由于大蒜种子中心靠近弧形蒜背和蒜根部，变向管长度足够且接触面与蒜背弧形吻合，因此在向下运动过程中，蒜种状态进行自适应调整，在自身重力和外形的共同作用下实现根部朝下的鳞芽方向调整。

参考图18所示，取种勺的设置位置与取种盘输送管的设置位置一一对应，取种勺设于取种盘第一环体输送管开口端的一侧，取种勺包括清种段2-7和取种段2-6，清种段与取种盘第一环体连接，取种勺1-1整体为勺形，清种段与取种段之前通过过渡板2-3进行连接，具体取种段2-6设置取种槽2-4，取种槽2-4呈向内凹陷的曲面，清种段2-6具有清种槽2-2，清种槽内表面为弧状锥形，以便与大蒜蒜背形状相吻合，清种段2-6靠近取种段的一端尺寸大于另一端的尺寸，即清种段宽度尺寸逐渐减小，导向作用明显，取种槽确保能容纳1粒大蒜种子。

取种段2-6在内表面与外表面的衔接处具有一段平面，在该平面处朝向取种段外侧延伸设有三个取种爪2-5，三个取种爪2-5之间间隔设定的距离，三个取种爪增加了取种范围，为种子提供稳定的支撑。

具体地，在本发明实施例中，取种爪2-5为板状，且取种爪2-5与平面之间有设定的夹角γ，夹角γ的取值范围为10°-30°，优选为25°，且取种爪远离取种段的一侧具有斜面，便于多余蒜种掉落，以便于取种勺从取种段中取种。

为了方便取种勺与第一环体的连接，清种段2-7尺寸较小的一端设置安装板2-1，安装板2-1留有弧形开口与清种段2-7的端部形状相适应，避免影响蒜种进入输送管，螺栓穿过安装板与第一环体实现连接，从取种勺的主视图来看，清种段最低位置的母线与安装板宽度方向的角度为α，α的取值范围为50°-80°，优选75°，清种段两侧与安装板长度方向的角度为β，β的取值范围为50°-80°，优选75°。

工作时在取种盘的带动下，取种勺从蒜槽中通过，取种勺从蒜槽中取出至少1粒种子，取种勺继续向上向右(顺时针方向)平稳渐变运动，取种勺内状态更稳定的种子在自身重力和形状的作用下沿清种段滑动，由于蒜种的重心处于靠近蒜背和蒜根的位置，且清种段内部与蒜背弧形吻合，蒜种自适应调整到最有利运动的状态运动，在清种段弧形锥度的导向作用下根部或鳞芽朝下的蒜种离开取种勺落入输送管，多余的种子与取种勺的接触位置不能适应清种槽的弧形形状，在倾斜作用下沿相邻取种爪间隙或取种爪斜面掉落在种箱回种板上，重新进入取种段。

在本实施例中，参考图19和图20所示，取种勺宽度B1取值35-45mm，优选40mm；取种段的有效宽度B2取值22-28mm，具体可根据蒜种的尺寸进行调整；过渡板的最大宽度B3取值22-27mm，优选24mm；清种段靠近安装板的一端宽度B4取值范围为7-9mm，优选8mm；取种勺长度L1取值46-54mm，优选50mm；取种段的长度取值12-15mm，优选14mm；清种段有效长度L3取值27-33mm，优选30mm。

取种变向装置工作过程：参考图16和图17所示，种箱底端与取种变向单体水平中心面重合，种箱中的种子掉入取种段中，取种盘在第一链轮的带动下顺时针转动，带动取种勺转动，进入蒜槽时种子被向上转动的取种勺接住，在种箱底部离开蒜槽时取种勺内至少有一粒种子，取种盘继续转动进入清种区，此时取种勺向上向右平稳渐变运动，取种勺内状态更稳定的种子在自身重力和形状的作用下沿清种段滑动，由于蒜种的重心处于靠近蒜背和蒜根的位置，且清种段底部与蒜背弧形吻合，蒜种自适应调整到最有利运动的状态运动，由于清种段长度较短，蒜种来不及进行方向调整取种盘就离开取种勺根部或鳞芽朝下落入输送管进入定向输送区，多余的种子从取种勺掉落会种箱回种板上，重新进入取种段，取种盘转动到位置a时输送管与变向管连通，蒜种落入变向管进入方向调整区，在方向调整区完成方向调整根部朝下落到定相管底部，当下一个输送管运动到位置b时，定相管与输送管连通，蒜种进入定向排种区，在输送管的定向输送作用下根部朝下排出取种变向装置，进入蒜种下栽装置。

实施例二

一种大蒜膜上栽种机，参考图1所示，包括实施例一所述的内通道式取种变向装置，内通道式取种变向装置通过机架2进行支撑，在内通道式取种变向装置的下方设置蒜种下栽装置13，沿着机架的前进方向，蒜种下栽装置中心位于取种变向装置中心前侧，蒜种排出时，相对于取种变向单体，种箱位于机架的后侧，栽种鸭嘴接种口上方位于取种变向装置变向管的向下延长线上，这样蒜种沿变向管前下延长线排出，以使得蒜种从输送管中落入蒜种下栽装置的栽种鸭嘴内。

以机架2的前进方向为前，机架2的前端设置悬挂件1，通过悬挂件实现栽种机与拖拉机等移动设备的连接，从机架的一侧到另一侧，还支撑有平土装置3、前开沟圆盘4、铺膜机构5、压膜机构6、后覆土圆盘7、二次覆土圆盘9和镇压装置11，在镇压装置与蒜种下栽装置之间设置覆土装置12，且前开沟圆盘4、后覆土圆盘8、二次覆土圆盘9均设于机架的两侧，铺膜机构和压膜机构设于蒜种下栽装置的前侧，实现先覆膜，后通过蒜种下栽装置破膜并进行蒜种的直立种植。

浮动机构安装在机架上，参考图35所示，浮动机构10包括具有设定长度的浮动连接板10-2，浮动连接板设置有多个安装孔，偏向一端的安装孔与覆土装置12的主轴连接，另一端的安装孔与蒜种下栽装置固定轴4-8连接，浮动机构整体可以绕右侧安装孔中心即蒜种下栽装置固定轴中心转动，从而带动覆土装置12整体随地面高低起伏而上下运动，完成整个覆土装置的浮动。浮动机构设计有压缩弹簧10-1，压缩弹簧设于浮动连接板远离蒜种下栽装置固定轴4-8的另一端，压缩弹簧连接浮动连接板和机架，通过压缩弹簧可调节覆土装置的压地的紧实度，工作中也可以调节覆土装置的离地高度，保证覆土装置总是处于入土状态，防止动力丢失。

进一步，平土装置3设于悬挂件的下方，镇压装置设于覆土装置12的后方，镇压装置与机架之间设置拉簧，以使得镇压装置也可实现上下浮动。

需要说明的是，悬挂件可为常见的农用机械设备的三点悬挂装置，前开沟圆盘、覆土装置12、铺膜机构、压膜机构、平土装置3和多个覆土圆盘均为现有技术，镇压装置11为常用的镇压辊。

为了实现动力的传动，覆土装置12通过传动机构8传递给蒜种下栽装置和取种变向装置，传动机构8包括两组链轮传动机构，覆土装置12通过一组带动蒜种下栽装置运动，再通过蒜种下栽装置带动取种变向装置的运动。

参考图21所示，蒜种下栽装置包括通过固定轴4-8支撑的第一盘4-3，第一盘4-3设于固定轴的两侧，一侧第一盘的外侧设置第二盘4-2和托盘4-1，另一侧第一盘的外侧设置第二链轮，第二链轮获得动力，托盘4-1均布安装有3个转轮，托盘4-1安装于机架，第二盘4-2的内圈与转轮4-11的外圈相接触，转轮将第二盘托起，托盘相对于第一盘偏心，三个转轮均匀布置于托盘，且托盘开有用于固定轴穿过的孔，固定轴通过轴承安装于机架。

托盘与第二盘在机具前进方向上共心，转轮4-11位于托盘4-1内侧，固定连接于托盘4-1，各个转轮4-11自身通过内设轴承可绕托盘与转轮的连接中心转动，三个转轮外圈分别与第二盘4-2内孔接触，以较小的宽度尺寸将第二盘托起，使得第二盘能在第一盘的带动下绕托盘中心转动。

参考图34所示，转轮为圆形，且转轮环向中部开有环形槽用于与第二盘内孔配合，转轮设置轴孔用于装轴承，轴承固定于连轴，连轴与托盘连接，转轮的作用是将第二盘托起，转轮内部设置的轴承使转轮绕自身中心转动，减少与第二盘转动接触时的摩擦；三个托盘均布设置，减小了转轮的直径，减轻重量，增加托举稳定性，同时使得第二盘中间留有足够固定轴穿过且不与转轮接触的空隙，使得第二盘中心与固定轴中心相互独立，从而两中心实现独立转动，绕两者转动的附属件不发生干涉。

在一些示例中，第一盘与第二盘的周侧均设有多个凹槽，第一盘、第二盘各自相邻凹槽之间设置安装块，第二盘的安装块中心设置第二轴4-10，第一盘的安装块设置第一轴4-4，第二轴的长度略大于第二盘的厚度，便于实现第一盘和第二盘的连接即可，第一轴4-4连接到固定轴两侧的第一盘4-3。

第二盘4-2与第一盘4-3水平方向存在设定的偏心距离d，二者形状相同或近似，第一盘4-3和第二盘4-2靠近的安装块4-7通过连接臂4-9连接，安装块4-7在第一轴或第二轴处设置自润滑铜套，具有较好的耐磨性，且具有固体润滑剂，使得在使用过程中无需加油维护连接臂的两端分别与第一轴和第二轴活动连接，这样连接臂在连接其的两安装块7之间自由转动，在连接臂的带动下，第一轴可绕第二盘的安装块中心即第二轴转动，第一轴固定安装有栽种单元。

进一步，安装块开有第二卡槽，安装块侧部通过螺栓与第一盘或第二盘固定，安装块通过第二卡槽卡设于第一盘或第二盘的周侧。

在另一些示例中，第一盘在固定轴的中部还设置有一个，可从中部固定第一轴，提高蒜种下栽装置的强度。

栽种单元4-5包括至少一个栽种鸭嘴5-1和至少一根第三轴5-2，具体可根据蒜种下栽装置的长度来确定，本实施例中，栽种单元由两根第三轴将三个栽种鸭嘴连接成一个整体，外侧栽种鸭嘴的一侧与第一轴连接，参考图25所示，每一第三轴装有一个轴承5-3以形成凸起，轴承5-3的设置位置与安装在固定轴上第三板的位置相对应，使得第三板与轴承接触打开栽种鸭嘴，栽种单元固定于第一轴，相邻两第一轴之间栽种单元交错布置，交错距离为一个行距，参考图24所示，圆周上间隔的第一轴上的栽种单元位置相同，蒜种下栽装置顺时针旋转，第一轴上的栽种鸭嘴依次插入土中实现交错种植。

栽种单元可与两个第三板4-6接触，两第三板之间间隔设定的距离设置，当然在其他一些示例中，第三板4-6的数量与第三轴的数量一致，第三板固定于固定轴，参考图31所示，第三板周侧设有多段凸块，相邻凸块间隔设定距离设置，每一凸块的外侧具有用于与第三轴轴承配合的设定曲线段，参考图32所示，第三轴轴承的运动轨迹由凸块的曲线段进行限制，曲线段斜向布置，即凸块的一侧尺寸大于另一侧的尺寸，在先与第三轴轴承接触处的尺寸小，逐步接触过程中，尺寸逐步增大。

第三板随固定轴转动，在到达最低点时栽种单元在绕连接臂4-9的转动过程中与第三板外侧曲线段接触，在第三板曲线段的作用下控制栽种鸭嘴先后打开和闭合，凸块曲线段用于同第三轴上的轴承卡合，第三轴上的栽种鸭嘴在两个第三板的共同控制下动作，转动位置、开合动作可以相互校正，确保栽种鸭嘴动作的同步性。

此处说明的是，固定轴是转动的，第三板固定安装在固定轴上，随固定轴一起转动，因此第三板位置相对于固定轴不变，第三板作用于栽种单元的位置即控制鸭嘴打开闭合的位置位于固定轴的正下方，但并不是说所有的凸块均固定在固定轴的正下方。

在一些示例中，第三板为一块板，第三板与固定轴垂直设置，且第三板设置安装孔，安装孔可实现第三板同设于固定轴法兰的连接。

工作过程：固定轴一侧的第二链轮与传动机构连接，传动机构不做限定，第二链轮带动固定轴转动，进而带动第一盘转动，动力传动到第一轴4-4，带动栽种单元绕固定轴中心转动，同时第一盘将动力传动到第二盘，带动第二盘4-2转动，同时带动第一盘和第二盘之间的连接臂4-9转动，使得第一轴绕第二轴中心自转，带动栽种单元绕安装块中心即第二轴中心自转，从而实现栽种鸭嘴始终保持竖直向下的姿态。栽种鸭嘴受第三板4-6的控制在最低点打开，将蒜种直立栽入土壤中，栽种单元中栽种鸭嘴离开地面后在连接弹簧的作用下闭合，继续旋转进入下一个循环。

参考图22和图23所示，直立下栽原理：连接臂4-9长度与第一盘4-3和第二盘4-2中心之间的距离d相等，第一轴在第一盘上的分布位置与第二轴在第二盘上的分布位置相等，第二轴、第一轴、第一盘中心、第二盘中心四点形成一个平行四边形机构，安装在第一轴上的下栽鸭嘴在平行四边形机构的运动原理下始终保持垂直向下的姿态，在机具前进的复合运动作用下，实现顺序垂直栽插，第三板与栽种单元上的轴承接触控制栽种鸭嘴在合适的位置开合，完成直立栽插。

以机具前进方向为前，下栽鸭嘴在公转、自转和机具前进的符合运动下，在离开地面时又向后运动的趋势，因此下栽鸭嘴与垂直方向的夹角设计为向前倾斜的3-10度，优选为5度，以抵消下栽鸭嘴离地时的向后运动趋势。

参考图26所示，常规种植每个蒜种周围有8个蒜种，距离不均匀，参考图27所示，交错种植在种植量相同的条件下每个蒜种周围有6个蒜种，且距离基本相同，蒜种处于周围蒜种的正中心，距离一致、分布均匀，大蒜生长空间分布更加合理，利于大蒜植株通风和光合作用，更有利于生长，提高大蒜亩产量和品质。

参考图28-图30所示，栽种鸭嘴双层设计，栽种鸭嘴的上侧具有接种口，栽种鸭嘴包括内杯和外杯，内杯在内侧，内杯5-1-1的长度短于外杯5-1-2的长度，使得内杯5-1-1和外杯5-1-2之间中空，可以解决现有双层栽种杯重量增加的问题；而且内杯和外杯均包括拼合的两半，内杯与外杯连接，两半外杯之间设置有连接弹簧5-4，外杯在被打开时，内杯同时被打开，而且在第三板与第三轴脱离连接后，在连接弹簧的设置作用下，栽种鸭嘴进行闭合。

具体地，为了实现对栽种鸭嘴的打开，第三轴的一端与卡板固定连接，参考图33所示，卡板5-6与外杯铰接连接，常态下，卡板相对于栽种鸭嘴的上平面倾斜设置，卡板与内侧的一半栽种鸭嘴连接，栽种鸭嘴的两侧均与卡板连接，一侧的卡板与第三轴连接，另一侧的卡板与第一轴连接，轴承与第三板接触时，此时在第三板凸块作用下，第三轴带动一侧的外杯转动，使得外杯绕鸭嘴旋转中心5-5转动，从而使得栽种鸭嘴的一侧打开。

内杯为底部带平面的倒置圆锥形，带底面的圆锥形的内杯更加有利于蒜种根部平面依附，不论是蒜背靠在内杯壁上，还是蒜种平面靠在内杯壁上，蒜种的鳞芽直立度偏差都能保持在圆锥的锥度范围内，内杯的锥度范围在12-20度，优选15度以内。工作时蒜种从取种装置以鳞芽朝上掉入到栽种鸭嘴中，此时栽种鸭嘴闭合，蒜种掉入内杯，在内杯圆锥形结构的作用下直立度进一步提升，鳞芽直立度偏差从30度减少到15度以内，直立效果明显。

外杯为扁鸭嘴型，鸭嘴型的外杯可以以较小的接触点插入地膜中，破膜、成穴效果好，对地膜的损伤较小。外杯还能起到防潮作用，防止潮湿的土壤将种子粘附在杯壁上，在小范围或轻度潮湿的土壤环境下，少量湿土会粘附在外杯外层，在外杯闭合时自动清除，即使有少量湿土进入外杯，因内杯底端与外杯底端之间有高度差，使得湿土不会接触到内杯，从而不会粘附种子，不影响正常栽种，解决了单层鸭嘴遇湿土粘附种子无法作业的问题。

栽种鸭嘴向下运动插入土中达到最低点后，在第三板的作用下开始打开，外杯先在土中开出一下小上大的锥形种穴，内杯相应打开到蒜种能通过的程度，此时蒜种从内杯直接落入锥形种穴中，因内杯底端与外杯底端距离适中，蒜种状态在下落过程中不会发生改变，蒜种维持较高的直立度，随后栽种鸭嘴离开地面，向上运动与第三板分离，栽种鸭嘴在连接弹簧作用下闭合，继续向上向前运动进入下一个栽种过程，栽种鸭嘴离地后，蒜种周围土壤回流将蒜种扶住，完成整个栽种过程。

大蒜膜上栽种机通过悬挂件1连接在拖拉机上，拖拉机前进带动整机向前运动，覆土装置12与地面摩擦产生转动为整机提供作业动力，前开沟圆盘、后覆土圆盘、二次覆土圆盘、镇压装置通过自身与地面的摩擦产生转动，整机向前运动，平土装置3将旋耕后的土地整平，前开沟圆盘4旋转开出铺膜沟，地膜安装在铺膜机构5上，铺膜机构5将地膜铺到地面上，地膜边缘位于铺膜沟内，随后压膜机构6将地膜向地面压实，保证地膜紧贴地面，后覆土圆盘7随后将土输送到地膜边缘将地膜边缘压实，完成铺膜过程；取种变向装置将蒜种从种箱内取出并完成方向调整，随后蒜种落入蒜种下栽装置，蒜种下栽装置将蒜种栽种到铺完地膜的地面上，二次覆土圆盘二次覆土，确保覆膜效果，覆土装置从地面取土将下栽行覆盖，同时将行间间隔覆盖，保证地膜效果，镇压装置将栽种的蒜种镇压后完成整个作业过程。

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 (10)

1.一种内通道式取种变向装置，其特征在于，包括种箱、蒜槽和至少一个取种变向单体，种箱顶部尺寸大于底部尺寸，蒜槽整体呈弧形，且蒜槽设于种箱的下方，种箱和蒜槽位于取种变向单体一侧，相邻的取种变向单体连接，取种变向单体包括可转动的取种盘和设于取种盘环向的取种勺，通过取种盘支撑多个输送管，变向管与机架固定，变向管内部的蒜种变向通道横向截面的一侧尺寸大于另一侧，且变向管能够与其顶端、底端侧的输送管位于同一条直线。

2.根据权利要求1所述的一种内通道式取种变向装置，其特征在于，所述取种盘包括同轴设置的第一环体和第二环体，在第一环体和第二环体之间安装有多个所述的输送管，输送管与第一环体和第二环体均相通，沿着第二环体的直径方向设置所述的变向管，在取种盘的两侧分别设置连接件，其中一侧连接件固定有链轮传动机构中的链轮。

3.根据权利要求1所述的一种内通道式取种变向装置，其特征在于，所述输送管的横向截面呈双向四面依次连接的弧形槽，输送管横向截面中，输送管内侧最大长度为蒜种统计宽度的1.5倍，最大宽度为蒜种统计宽度的1.3倍。

4.根据权利要求1所述的一种内通道式取种变向装置，其特征在于，所述变向管的横向截面呈两段连接的弧形槽，一侧的弧形槽内径小于另一侧弧形槽的内径，且尺寸较大一侧的弧形槽的长度大于宽度；

变向管横向截面中，变向管内侧最大长度为蒜种统计宽度的1.3倍，最大宽度为蒜种统计宽度的1.5倍，且变向管内侧最大宽度小于蒜种最大长度尺寸。

5.根据权利要求1所述的一种内通道式取种变向装置，其特征在于，所述取种勺设于所述输送管入口端的一侧，取种勺包括连接的清种段和取种段，清种段与所述取种盘连接，取种段具有取种槽，清种段具有与取种槽连通的清种槽。

6.根据权利要求5所述的一种内通道式取种变向装置，其特征在于，所述取种段的周侧设置至少两个取种爪，相邻的取种爪之间间隔有设定的距离；

取种勺整体呈勺型，清种段的截面为弧形，且从清种段靠近取种段的一端到另一端，清种槽的宽度逐渐减小。

7.一种大蒜膜上栽种机，其特征在于，包括权利要求1-6中任一项所述的一种内通道式取种变向装置。

8.根据权利要求7所述的一种大蒜膜上栽种机，其特征在于，包括机架，通过机架在所述内通道式取种变向装置的下方设置蒜种下栽装置，且通过机架在蒜种下栽装置的一侧设置覆土装置，覆土装置通过传动机构与内通道式取种变向装置、蒜种下栽装置连接；

进一步，机架设置用于同移动设备连接的悬挂件，从机架的一侧到另一侧，设置有平土装置、前开沟圆盘、铺膜机构、压膜机构、后覆土圆盘、二次覆土圆盘和镇压装置，平土装置设于悬挂件的下方，镇压装置设于覆土装置的后侧，覆土装置设于所述蒜种下栽装置的后侧。

9.根据权利要求7所述的一种大蒜膜上栽种机，其特征在于，所述蒜种下栽装置包括通过固定轴两端支撑的第一盘，一侧第一盘的外侧设置第二盘，第一盘与第二盘偏心设置，且第一盘与第二盘之间活动连接，第二盘可转动安装于机架，两侧的第一盘之间设置栽种单元，固定轴可转动，栽种单元可随着固定轴的转动而转动，且可绕第一盘在与第二盘连接位置处进行自转；

两侧的所述第一盘之间设置第一轴以支撑所述的栽种单元，第一轴沿着第一盘周侧设有至少一根，所述第二盘设置至少一根第二轴，连接臂在第一盘与第二盘之间连接第一轴和第二轴。

10.根据权利要求7所述的一种大蒜膜上栽种机，其特征在于，每一所述第一轴上均布置有所述的栽种单元，栽种单元包括至少一个栽种鸭嘴，相邻的栽种鸭嘴之间通过第三轴连接，且第三轴设置凸起，栽种鸭嘴接种口上方位于取种变向装置变向管的向下延长线上；

所述固定轴设置至少一个第三板，第三板周侧设有多段凸块，相邻凸块之间间隔设定距离设置，每一凸块的外侧具有用于与第三轴凸起配合的曲线段，曲线段斜向布置；

或者，所述栽种鸭嘴包括内杯和外杯，内杯在外杯内侧，且内杯的长度短于外杯的长度，内杯和外杯均包括拼合的两半，且内杯与外杯连接，两半外杯之间设有连接弹簧。

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