CN112930785A - 一种气力辅助型孔式排种轮 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种型孔式排种轮，尤其是一种借助气力辅助型孔式排种轮清种、充种的排种轮，属于农业播种设备领域。一种气力辅助型孔式排种轮，包括气力辅助轮结构、气动接头、型孔轮结构、支撑主轴、齿轮片，气力辅助轮结构收容于型孔轮结构内，其包括气力辅助轮、气力辅助轮端盖，气力辅助轮内分隔成正压气室、负压气室，在其轮壁上开设有通气孔，气力辅助轮端盖安装在气力辅助轮的另一侧端面，气力辅助轮结构的轴心与支撑主轴连接固定；气动接头连接风机与气力辅助轮；齿轮片安装在型孔轮结构上，型孔轮结构通过轴承与支撑主轴连接，齿轮片带动型孔轮结构转动。本发明具有如下优点：1、实现了水稻直播排种器高速排种；2、结构简单，工作稳定。

Description

一种气力辅助型孔式排种轮

技术领域

本发明涉及一种型孔式排种轮，尤其是一种借助气力辅助型孔式排种轮清种、充种的排种轮，属于农业播种设备领域。

背景技术

水稻是我国的主要粮食作物，常年种植面积约3000万公顷，占全国谷物种植面积的30%，种植户1.5亿户，约占农户中人数的60%；全年谷物总产量近2亿吨，占全国粮食总产量的40%，由此可见，水稻在中国的粮食安全中占据重要地位。

水稻直播是一种将稻种直接播种至田中的播种技术，因省去了育秧移栽环节，具有作业效率高、省事省工、操作简单等优势，水稻直播机作为水稻直播技术的载体，日益受到欢迎且发展迅速。

水稻直播排种器作为水稻直播机的核心技术，传统型孔式排种器充种时稻种从排种轮圆周充入型孔，排种时，依靠排种轮转动的离心力和种子自重从排种轮型孔中排出，排种轮高速运转时（转速大于60 r/min）充种时间急剧下降，加上受水稻芽种在充种室内流动性和不同品种机械物理特性差异大的影响，导致漏播指数显著上升，穴粒数变异系数增大，当前成为制约型孔式水稻排种器向高速排种发展的主要因素。而且，当前成熟水稻机械普遍采用的是结构简单，工作可靠的机械排种器，不可避免出的会出现漏播，播种不均匀的现象，严重阻碍了水稻机械式排种器向高速播种的方向发展；另外，纯气力式水稻排种器理论上能够实现高速排种，但受到其对气流的密封性要求高，气压要求大等因素的影响，在实际水稻直播机械中难以应用。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中存在的问题，提供一种气力辅助型孔式排种轮，使之实现水稻直播排种器高速排种。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种气力辅助型孔式排种轮，包括气力辅助轮结构、气动接头、型孔轮结构、支撑主轴、齿轮片，气力辅助轮结构收容于型孔轮结构内，其包括气力辅助轮、气力辅助轮端盖，气力辅助轮内分隔成正压气室、负压气室，在其轮壁上开设有通气孔，气力辅助轮端盖安装在气力辅助轮的另一侧端面，用于封堵正压气室与负压气室，气力辅助轮结构的轴心与支撑主轴连接固定；气动接头连接风机与气力辅助轮，用于辅助型孔轮结构的充种室装置充种、清种；齿轮片安装在型孔轮结构上，型孔轮结构通过轴承与支撑主轴连接，齿轮片在其他动力装置的作用下带动型孔轮结构转动，使得充种室装置与负压气室、正压气室依次连通，加快充种、清种过程。

优选的，型孔轮结构包括型孔轮内轮、型孔轮外轮，型孔轮内轮收容于型孔轮外轮内部，型孔轮外轮通过轴承与支撑主轴连接，齿轮片与型孔轮外轮连接固定，齿轮片在其他动力装置的作用下带动型孔轮外轮、型孔轮内轮同步转动；气力辅助轮结构收容于型孔轮内轮内部。

优选的，沿气力辅助轮与气力辅助轮端盖圆周的轴向上均设置有隔气条安装槽，隔气条安装在隔气条安装槽内，用于阻隔正/负气压流的窜动。

优选的，在气力辅助轮靠近气力辅助轮端盖的端面轴心处设有安装圆台，在安装圆台外侧设有与之等高的带通气孔的环形凸台，安装圆台与环状凸台之间设有与之等高的气室分区隔板，安装圆台、环状凸台和气室分区隔板将气力辅助轮内部分隔成正压气室、负压气室。

优选的，在安装圆台圆心处设有键槽通孔，在气力辅助轮端盖的轴心处设有与之相对的键槽通孔，气力辅助轮、气力辅助轮端盖通过与键槽通孔适配的平键实现其与支撑主轴上键槽的连接固定。

优选的，在安装圆台、环形凸台与气室分区隔板端面上均设有定位防漏槽，在气力辅助轮端盖上设有定位防漏凸台，定位防漏槽与定位防漏凸台适配。

优选的，在安装有气动接头的气力辅助轮端面圆周上设有阻气圆环，阻气圆环与开设在型孔轮内轮一端内侧的环形阻气槽适配。

优选的，在气力辅助轮端盖的圆周上设有直径递增的阶梯阻气圆环，在型孔轮内轮的一端内侧设有直径递减的阻气凸台，阶梯阻气圆环与阻气凸台适配。

优选的，在型孔轮内轮圆周面上均匀交错设有两组深度不一致的充种沉孔，每个充种沉孔底面均设有若干通气孔，该通气孔与气力辅助轮上的通气孔连通；在型孔轮外轮圆周面上均匀设有若干充种型孔，充种沉孔与充种型孔组合形成充种室装置。

优选的，在型孔轮内轮的端面上设有三个驱动定位圆柱，驱动定位圆柱与设在型孔轮外轮上的驱动定位孔嵌套配合；驱动定位孔由两个相同相邻的通孔组成；当驱动定位圆柱插入不同的驱动定位孔时，充种型孔与不同的充种沉孔相对。

工作原理：气力辅助轮与气力辅助轮端盖通过螺栓连接之后与支撑主轴通过平键固定连接；隔气条镶嵌固定安装在气力辅助轮与气力辅助轮端盖圆周上，用于阻隔正/负压气流的窜动；气动接头与气力辅助轮一端面通过螺纹连接，为气力辅助轮提供所需要的正/负气压；型孔轮内轮与收容于型孔轮外轮内部，通过设于型孔轮内轮的驱动定位圆柱与型孔轮外轮上的驱动定位孔的嵌套实现同步转动；气力辅助轮与气力辅助轮端盖收容于型孔轮内轮内部；型孔轮外轮通过轴承与支撑主轴连接，齿轮片与型孔轮外轮通过螺栓固定连接，用于驱动型孔外轮与型孔轮内轮在支撑主轴上的转动，且使得支撑主轴不发生转动。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、通过固定的气流管道对型孔轮结构内部增加辅助气吸和气吹功能，实现了水稻直播排种器高速排种，突破了当前水稻直播排种器难以实现较高转速作业效果差的技术瓶颈；

2、结构简单，工作稳定。

附图说明

图1为本发明实施例的爆炸示意图；

图2为本发明实施例的结构示意图；

图3为本发明实施例的气力辅助轮示意图（其中，（a）、（b）为不同侧面示意图）；

图4为本发明实施例的气力辅助轮端盖示意图（其中，（a）、（b）为不同侧面示意图）；

图5为本发明实施例的型孔轮内轮结构示意图（其中，（a）、（b）为不同侧面示意图）；

图6为本发明实施例的型孔轮外轮结构示意图（其中，（a）、（b）为不同侧面示意图）；

图7为本发明实施例的齿轮片结构示意图；

图8为本发明实施例的隔气条结构示意图；

图9为本发明实施例的支撑主轴结构示意图；

图10为本发明实施例的气力辅助气室分区示意图；

图11为本发明实施例的配合排种器的示意图（其中，（a）、（b）为不同侧面示意图）；

图12为本发明实施例的配合排种器的爆炸示意图；

图中，1、M6内六角圆柱轴螺栓；2、轴用卡簧；3、齿轮片；4、轴承；5、型孔轮外轮；6、轴承；7、M4内六角圆柱头螺栓；8、隔气条；9、型孔轮内轮；10、气动接头；11、气力辅助轮；12、平键；13、气力辅助轮端盖；14、支撑主轴；15、气力辅助轮通气孔；16、环形凸台；17、气室分区隔板；18、隔气条安装槽；19、合拢锁紧螺纹盲孔；20、安装圆台；21、定位防漏槽；22、气力辅助轮键槽通孔；23、负压螺纹通气孔；24、正压螺纹通气孔；25、阻气圆环；26、定位防漏凸台；27、气力辅助轮端盖键槽通孔；28、隔气条安装卡槽；29、阶梯阻气圆环；30、合拢锁紧沉头螺纹通孔；31、轴承限位凸台；32、轴承安装沉孔；33、4 cm充种沉孔；34、8 cm充种沉孔；35、驱动定位圆柱；36、直径递减的阻气凸台；37、充种沉孔中心通气孔；38、通气孔；39、环形阻气槽；40、四方轴；41、定位驱动孔；42、外端面轴承安装沉孔；43、轴承安装圆台；44、型孔轮外轮驱动螺纹通孔；45、充种型孔；46、内底面轴承安装沉孔；47、调节驱动弧形通槽；48、齿轮片驱动螺纹通孔；49、安装缺口；50、支撑主轴键槽；51、卡簧槽；52、正压气室；53、负压气室；54、左支撑端盖；55、旋转调节法兰；56、按压调节法兰；57、右支撑端盖；58、护种装置；59、毛刷组件。

具体实施方式

需要说明的是，在本实施例中，术语“内”、“外”、“中心”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，而不是指示或暗示所指的装置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。另外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

为了使本发明专利实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体附图1-12，进一步阐述本发明。

一种气力辅助型孔式排种轮，包括M6内六角圆柱轴螺栓1、轴用卡簧2、齿轮片3、轴承4、型孔轮外轮5、轴承6、M4内六角圆柱头螺栓7、隔气条8、型孔轮内轮9、气动接头10、气力辅助轮11、平键12、气力辅助轮端盖13、支撑主轴14、气力辅助轮通气孔15、环形凸台16、气室分区隔板17、隔气条安装槽18、合拢锁紧螺纹盲孔19、安装圆台20、定位防漏槽21、气力辅助轮键槽通孔22、负压螺纹通气孔23、正压螺纹通气孔24、阻气圆环25、定位防漏凸台26、气力辅助轮端盖键槽通孔27、隔气条安装卡槽28、阶梯阻气圆环29、合拢锁紧沉头螺纹通孔30、轴承限位凸台31、轴承安装沉孔32、4 cm充种沉孔33、8 cm充种沉孔34、驱动定位圆柱35、直径递减的阻气凸台36、充种沉孔中心通气孔37、通气孔38、环形阻气槽39、定位驱动孔41、外端面轴承安装沉孔42、轴承安装圆台43、型孔轮外轮驱动螺纹通孔44、充种型孔45、内底面轴承安装沉孔46、调节驱动弧形通槽47、齿轮片驱动螺纹通孔48、安装缺口49、支撑主轴键槽50、卡簧槽51。

气力辅助轮11与气力辅助轮端盖13通过4个M4内六角圆柱头螺栓7连接，气力辅助轮11与气力辅助轮端盖13连接之后与支撑主轴14通过平键12固定连接，隔气条8镶嵌固定安装在气力辅助轮11与气力辅助轮端盖13圆周上，用于阻隔正/负气压流的窜动；气动接头10与气力辅助轮11一端面通过螺纹连接，为气力辅助轮提供所需要的正/负气压；型孔轮内轮9收容于型孔轮外轮5内部，通过设于型孔轮内轮9的驱动定位圆柱35与型孔轮外轮5升的定位驱动孔41的嵌套实现同步转动；气力辅助轮11与气力辅助轮端盖13收容于型孔轮内轮9内部；型孔轮外轮5通过轴承6和轴承4与支撑主轴14连接，齿轮片3与型孔轮外轮5通过M6内六角圆柱头螺栓1固定连接，用于驱动型孔轮外轮5与型孔轮内轮9在支撑主轴14上转动，且使得支撑主轴14不发生转动。

参见图3，气力辅助轮11一端面设有三个负压螺纹通气孔23与一个正压螺纹通气孔24，用于与气动接头10连接，为气力辅助轮11提供辅助充种所需的负压气流与辅助投种所需的正压气流；设有负压螺纹通气孔及正压螺纹通气孔的端面上设有阻碍气流向外流动的阻气圆环25，阻气圆环25与型孔轮内轮9上的环形阻气槽39嵌套小间隙配合，通过增加气流折弯次数阻碍气流向外流动且不增加型孔轮内轮9与型孔轮外轮5的转动阻力；另一端面设有用于安装在支撑主轴14上的安装圆台20，安装圆台上设有与支撑主轴14配合的气力辅助轮键槽通孔22，安装圆台20外侧设有与之等高的环形凸台16，安装圆台20与环形凸台16之间设有用于气室分区的气室分区隔板17，气室分区隔板17将气力辅助轮内部分为负压区域与正压区域；气室分区隔板17外侧设有隔气条安装槽18，用于安装隔气条8；安装圆台20、环形凸台16与气室分区隔板17端面上设有与气力辅助轮端盖13配合时防止漏气与定位的定位防漏槽21；环形凸台16上设有用于辅助充种与辅助投种的气力辅助轮通气孔15，通气孔为34组，均匀分布在环形凸台16上，每组通气孔由三个轴向分布的通气孔组成；带通气孔的环形凸台16上设有4个用于与气力辅助轮端盖13连接的合拢锁紧螺纹盲孔19。

参见图4、图10，气力辅助轮端盖13一端面上设有与气力辅助轮11上的定位防漏槽21配套安装的定位防漏凸台26，定位防漏凸台26与定位防漏槽21在螺栓预紧力的作用下紧密贴合，通过增加气流折弯的次数进而减少漏气；圆周面上设有用于阻碍气流流动的三个直径递增的阶梯阻气圆环29，直径递增的阶梯阻气圆环29与型孔轮内轮9上的直径递减的阻气凸台36小间隙配合，通过增加气流的折弯次数实现减少漏气的目的；在气力辅助轮端盖13的圆周面上设有与气力辅助轮隔气条8轴向方向一致的隔气条安装卡槽28；另一端面设有用于与气力辅助轮11匹配的四个合拢锁紧沉头螺纹通孔30，端面中心位置设有气力辅助轮端盖键槽通孔27，轴承安装沉孔32，轴承限位凸台31，轴承限位凸台31直径小于轴承6内径；气力辅助轮端盖13与气力辅助轮11通过M4内六角圆柱头螺栓连接之后，内部分为用于辅助充种、运种区的负压气室53与用于辅助投种的正压气室52。

参见图5，型孔轮内轮9为圆环结构，一端面设有与型孔轮外轮5的驱动定位孔配合的驱动定位圆柱35，驱动定位圆柱所在端面的内部设有与气力辅助轮端盖13上直径递增的阻气圆环配合的三个直径递减的阻气凸台36，型孔轮内轮9底部设有与气力辅助轮11上的阻气圆环25配合的环形阻气槽39；圆周面上均匀交错设有用于将排种器充种室内稻种运至排种器排种口的两组深度不一致的充种沉孔，每组充种沉孔由8个深度一致的沉孔组成，两组沉孔分别是深度为4 cm充种沉孔33和深度为8 cm充种沉孔34，每个充种沉孔底部分别设有9个通孔，其中充种沉孔底面圆心设有1个充种沉孔中心通气孔37，其余8个通气孔38均匀分布在充种沉孔中心通气孔37四周。

参见图6，型孔轮外轮5圆周面上均匀分布八个与型孔轮内轮9的充种沉孔配套的充种型孔45；端面上均匀设有与齿轮片3固定连接的型孔轮外轮驱动螺纹通孔44；端面上设有三组与型孔轮内轮9上的驱动定位圆柱35嵌套配合的驱动定位孔41，每组驱动定位孔由两个相同相邻的通孔组成；端面中心设有一轴承安装圆台43，轴承安装圆台43中心设有外端面轴承安装沉孔42，型孔轮外轮内底面中心设有内底面轴承安装沉孔46。

参见图7，齿轮片3设有三个与型孔轮内轮9驱动定位圆柱35配合的调节驱动弧形通槽47，四个与型孔轮外轮5螺纹连接的齿轮片驱动螺纹通孔48，M6内六角圆柱轴螺栓1穿过齿轮片驱动螺纹通孔48、型孔轮外轮驱动螺纹通孔44，将齿轮片3与型孔轮外轮固定。

参见图8，隔气条为矩形和圆弧的组合体，一端开设安装缺口49，安装缺口插入气力辅助轮端盖13上的隔气条安装卡槽28中，矩形部分镶嵌在气力辅助轮11上的隔气条安装槽18中。

参见图9，支撑主轴为阶梯轴，轴上设有与气力辅助轮11和气力辅助轮端盖13配合的支撑主轴键槽50，用于轴承4轴向定位的轴用卡簧2的卡簧槽51；支撑主轴14的一端设为四方轴40，用于确保支撑主轴不随型孔轮外轮5与型孔轮内轮9的转动而转动。

参见图11、图12，在本实施例中，排种器上的齿轮驱动齿轮片3转动，型孔轮外轮5与型孔轮内轮9随着齿轮片3的转动进行同步转动，气力辅助轮11与气力辅助轮端盖13固定在支撑主轴14上，支撑主轴14通过一端的四方轴40轴向定位进而使得气力辅助轮11与气力辅助轮端盖13相对型孔轮内轮9静止，负压气流通过3个与负压螺纹通气孔23连接的气动接头10接入负压气室，正压气流通过与正压螺纹通气孔24的气动接头10接入正压气室；支撑主轴固定在排种器的左支撑端盖54及右支撑端盖57上，当型孔轮外轮5与型孔轮内轮9旋转至排种器正好处于气力辅助轮11与气力辅助轮端盖13组成的负压辅助区域，负压气流通过气力辅助轮通气孔15对充种室内的稻种进行吸附进而实现辅助充种，同时排种器上的毛刷组件59将型孔轮外轮5上多余的稻种进行清扫，护种装置58对清扫后且处于型孔轮外轮的充种沉孔与充种型孔45内部的稻种起到保护作用，防止稻种破损直到投种区域，当型孔轮外轮5与型孔轮内轮9转动至投种区域正好处于气力辅助轮11与气力辅助轮端盖13组成的正压辅助投种区域时，正压气流通过气力辅助轮通气孔15将型孔内的稻种辅助吹出，通过型孔轮外轮5与型孔轮内轮9的旋转及正负气压的辅助作用将排种器充种、清种、运种直至将稻种从排种器内排出，进而实现排种器的高速排种；将型孔轮内轮9上的驱动定位圆柱35从型孔轮外轮5的定位驱动孔41的一个孔中推出，通过转动按压排种器右支撑端盖57上外侧的按压调节法兰56，同时转动排种器左支撑端盖54外侧的旋转调节法兰55实现将型孔轮内轮9上的驱动定位圆柱35从型孔轮外轮5的定位驱动孔41的一个孔中推出，进而实现驱动定位圆柱35插入型孔轮外轮的另一个定位驱动孔中，实现4 cm充种沉孔33与8 cm充种沉孔34的变换，进而实现排种器播量从小播量到大播量的改变。

上述实施例仅仅是本发明的优选实施方式，不构成对本发明的限制。本领域普通技术人员应该了解，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的发明范围内。

Claims (10)

1.一种气力辅助型孔式排种轮，包括：气力辅助轮结构、气动接头、型孔轮结构、支撑主轴、齿轮片，其特征在于：气力辅助轮结构收容于型孔轮结构内，其包括气力辅助轮、气力辅助轮端盖，气力辅助轮内分隔成正压气室、负压气室，在其轮壁上开设有通气孔，气力辅助轮端盖安装在气力辅助轮的另一侧端面，用于封堵正压气室与负压气室，气力辅助轮结构的轴心与支撑主轴连接固定；气动接头连接风机与气力辅助轮，用于辅助型孔轮结构的充种室装置充种、清种；齿轮片安装在型孔轮结构上，型孔轮结构通过轴承与支撑主轴连接，齿轮片在其他动力装置的作用下带动型孔轮结构转动，使得充种室装置与负压气室、正压气室依次连通，加快充种、清种过程。

2.根据权利要求1所述的气力辅助型孔式排种轮，其特征在于：型孔轮结构包括型孔轮内轮、型孔轮外轮，型孔轮内轮收容于型孔轮外轮内部，型孔轮外轮通过轴承与支撑主轴连接，齿轮片与型孔轮外轮连接固定，齿轮片在其他动力装置的作用下带动型孔轮外轮、型孔轮内轮同步转动；气力辅助轮结构收容于型孔轮内轮内部。

3.根据权利要求1所述的气力辅助型孔式排种轮，其特征在于：沿气力辅助轮与气力辅助轮端盖圆周的轴向上均设置有隔气条安装槽，隔气条安装在隔气条安装槽内，用于阻隔正/负气压流的窜动。

4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的气力辅助型孔式排种轮，其特征在于：在气力辅助轮靠近气力辅助轮端盖的端面轴心处设有安装圆台，在安装圆台外侧设有与之等高的带通气孔的环形凸台，安装圆台与环状凸台之间设有与之等高的气室分区隔板，安装圆台、环状凸台和气室分区隔板将气力辅助轮内部分隔成正压气室、负压气室。

5.根据权利要求4所述的气力辅助型孔式排种轮，其特征在于：在安装圆台圆心处设有键槽通孔，在气力辅助轮端盖的轴心处设有与之相对的键槽通孔，气力辅助轮、气力辅助轮端盖通过与键槽通孔适配的平键实现其与支撑主轴上键槽的连接固定。

6.根据权利要求4所述的气力辅助型孔式排种轮，其特征在于：在安装圆台、环形凸台与气室分区隔板端面上均设有定位防漏槽，在气力辅助轮端盖上设有定位防漏凸台，定位防漏槽与定位防漏凸台适配。

7.根据权利要求2所述的气力辅助型孔式排种轮，其特征在于：在安装有气动接头的气力辅助轮端面圆周上设有阻气圆环，阻气圆环与开设在型孔轮内轮一端内侧的环形阻气槽适配。

8.根据权利要求2所述的气力辅助型孔式排种轮，其特征在于：在气力辅助轮端盖的圆周上设有直径递增的阶梯阻气圆环，在型孔轮内轮的一端内侧设有直径递减的阻气凸台，阶梯阻气圆环与阻气凸台适配。

9.根据权利要求2所述的气力辅助型孔式排种轮，其特征在于：在型孔轮内轮圆周面上均匀交错设有两组深度不一致的充种沉孔，每个充种沉孔底面均设有若干通气孔，该通气孔与气力辅助轮上的通气孔连通；在型孔轮外轮圆周面上均匀设有若干充种型孔，充种沉孔与充种型孔组合形成充种室装置。

10.根据权利要求8所述的气力辅助型孔式排种轮，其特征在于：在型孔轮内轮的端面上设有三个驱动定位圆柱，驱动定位圆柱与设在型孔轮外轮上的驱动定位孔嵌套配合；驱动定位孔由两个相同相邻的通孔组成；当驱动定位圆柱插入不同的驱动定位孔时，充种型孔与不同的充种沉孔相对。

Images