CN113575049B - 一种用于小区单粒播种的气力-勺轮组合式精密排种器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于小区单粒播种的气力‑勺轮组合式精密排种器，包括排种器壳体、运种轮、气吸盘、勺轮盘、外隔板、推种刷、外固件、种腔壳体、清种门、压缩弹簧、弹簧固定件、风机、气管、接种箱以及螺栓、螺母、紧定螺钉；排种器壳体与种腔壳体连接，形成排种空间；所述的勺轮盘、外隔板和气吸盘依次通过紧定螺钉安装在运种轮上，外隔板位于勺轮盘和气吸盘的中间，勺轮盘上的种勺、运种轮上的种槽和气吸盘上的卸种孔对应，吸种孔位于种勺的上方；接种箱设置在种腔壳体的清种口的正下方，用来收集剩余的种粒。本发明以勺轮舀种和气力吸种的组合方式，保证了排种器的取种成功率，提高了小区排种作业质量。

Description

一种用于小区单粒播种的气力-勺轮组合式精密排种器

技术领域

本发明属于农业机械领域，具体地，涉及一种用于小区单粒播种的气力-勺轮组合式精密排种器。

背景技术

田间育种试验是开展品种繁育所进行的小面积试验，对于促进农业生产的稳定和发展具有非常重要的作用。现有研究发现，一个优良作物品种大面积推广应用，其增产能够达到5%-10%。田间育种试验是一个复杂的农业系统工程，实现育种试验的机械化作业有利于提高工作效率，降低人工强度和成本。小区播种作业是其重要的一个环节，对育种试验结果的准确性有着显著的影响，其机械化作业水平制约力育种产业的发展。

目前，小区机械化播种在条播方面基本满足作业需求，其核心为锥体格盘式排种装置，能够较好的适应条播类作物的育种试验。但是，小区机械化单粒播种尚处于研究初期，作业水平低，尚不能进行实际播种作业。传统的小区单粒播种，采用人工的方式，工序繁琐，作业精度低，效率不高，劳动强度大；而大田精密排种器难以满足小区播种的特殊性需求，尤其是在定播量情况下，随着种腔内种粒逐渐减少，漏播率高，如何保证稳定的单粒取种是亟待解决的问题。

发明内容

本发明针对现有小区单粒播种机械化作业水平低、大田播种不能满足要求、单粒取种不佳等问题，提供了一种用于小区单粒播种的气力-勺轮组合式精密排种器，能够有效的保证小区育种条件下种粒逐渐减少时排种器稳定取种，降低漏播率，提高小区单粒播种机械化作业水平。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于小区单粒播种的气力-勺轮组合式精密排种器，通过排种器壳体上的螺栓孔与小区播种机的机架固接，包括排种器壳体、运种轮、气吸盘、勺轮盘、外隔板、推种刷、外固件、种腔壳体、清种门、压缩弹簧、弹簧固定件、风机、通气管、接种箱以及螺栓、螺母、紧定螺钉；所述的排种器上方开有通气孔，通过气管与负压风机连接，下方设有投种口，通过种管与开沟器相连；所述排种器壳体与种腔壳体通过螺栓、螺母进行连接，形成排种空间；所述的勺轮盘、外隔板和气吸盘依次通过紧定螺钉安装在运种轮上，外隔板位于勺轮盘和气吸盘的中间，勺轮盘上的种勺、运种轮上的种槽和气吸盘上的卸种孔一一对应，气吸盘的吸种孔位于种勺的上方；所述的外隔板通过螺栓、螺母与排种器壳体相互连接，通过调节不同的安装孔，能够实现外隔板的位置调节；所述的接种箱设置在种腔壳体的清种缺口的正下方，通过螺栓螺母进行安装，用来收集剩余的种粒；所述的气力-勺轮组合式精密排种器，工作时，负压风机打开，将定量的种粒倒入到种腔内，在外部动力的带动下，勺轮盘、气吸盘以及运种盘进行同步转动，经过取种区时，勺轮盘的种勺进行取种，同时气吸盘上的吸种孔会产生负压进行吸种；勺轮盘和气吸盘继续转动，越过取种区后，气压被阻断，吸种孔上的种粒由于重力作用进行下落，如果勺轮盘所对应的种勺内已经存在种粒，则种粒恰好不能进入，继续下路回到种腔内，如果勺轮盘所对应的种勺内没有取到种粒，则种粒可以落入到种勺内，进行补种，避免了漏播；勺轮盘、气吸盘以及运种盘继续转动，当勺轮盘的种勺托种到达卸种区，由于一侧没有了外隔板的约束，种子滑落进入到运种轮的种槽内；种粒随着运种轮的转动，运种区域封闭，种粒不会掉落，到达投种口后，种粒脱离排种器，进行投种作业；当一个小区播种完成后，清种门拉开，剩余的种粒落入到接种箱，压缩弹簧复位，清种门回归原位，等待下一个小区的排种作业。

所述的排种器壳体、气吸盘、外隔板和运种轮共同形成一段角度为120°的负压吸室，在该区域内吸种孔进行吸取种粒；所述的排种器壳体开有通气孔，下方开有投种口，内部设有两段弧形凸起，一段弧形凸起起到隔绝气流和护种的作用，一段弧形凸起起到隔绝气流的作用，两段凸起之间形成气室。

所述外隔板开有两段圆弧形缺口，一段缺口为取种口，对应取种区，取种口的角度大小决定了取种区的范围，开口角度为120°，另外一段为卸种口，对应卸种区，卸种口角度大小决定了卸种区的范围，开口角度为72 °。

所述的气吸盘呈环状盘形，外侧壁均匀圆周分布18个吸种孔，每个吸种孔的下部对应开有卸种孔，在非卸种区，外隔板挡住卸种孔，在卸种区，卸种孔不会被挡住，勺轮盘的种勺与运种轮的种槽联通，便于种勺内的种粒落入到种槽。

所述的推种刷由紧定螺钉通过外固件安装在种腔壳体上，推种刷正对应外隔板卸种区所对应的卸种孔结束位置处，推种毛刷下部能够深入到种勺3~5mm，当种勺经过推种毛刷处时，推种毛刷深入到种勺，能够将种勺内种粒推入到运种轮的种槽内，防止个别种粒卡滞不能靠重力落入到种槽，需要外力辅助。

所述的种腔壳体上方开有进种口，下部设有清种缺口，内部有上倾斜挡板和下倾斜挡板，上、下倾斜挡板形成了种腔区域，在这个区域内进行取种、托种和卸种；所述的种腔壳体的下方设有一段单侧圆弧板，圆弧板上开有移动槽，清种门进行开启和关闭，能够在移动槽内进行左右滑动。

所述的清种门、压缩弹簧、弹簧固定件和紧定螺钉构成清种装置，当一个小区播种完成后，清种门被拉开，种腔内的种子在重力作用下落入到接种箱，当清种完成后，松开清种门，受到压缩弹簧预设应力的作用，压缩弹簧自动回位将清种门推回原位，起到复位作用，再次形成封闭区域，进行下一小区播种作业；所述的压缩弹簧一端位于弹簧固定件的圆柱凸起上，一端套在清种门的圆柱凸起上。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明采用气力-勺轮组合式排种方法，以勺轮舀种和气力吸种的组合方式，勺轮舀种能够提供种群扰动性，提高气力吸种成功率，同是气力吸种能够弥补勺轮漏舀的不足，保证了排种器的取种成功率；本发明在清种区域进行气流阻断、重力落种，使得勺轮和吸孔保留一粒重力，保证单粒率；本发明的气流只作用于取种区，相对于现有的气吸式排种器，明显的降低了气力消耗；本发明的采用重力清种，清种门弹簧自回位，能够方便快捷的进行剩余种子清理，降低了操作难度。

附图说明

图1是本发明的一种用于小区单粒播种的气力-勺轮组合式精密排种器的组成结构分解示意图；

图2 是本发明的一种用于小区单粒播种的气力-勺轮组合式精密排种器的去掉种腔壳体的排种作业分区域示意图；

图3是本发明的一种用于小区单粒播种的气力-勺轮组合式精密排种器的排种器壳体的结构示意图

图4是本发明的一种用于小区单粒播种的气力-勺轮组合式精密排种器的运种轮的结构示意图；

图5是本发明的一种用于小区单粒播种的气力-勺轮组合式精密排种器的气吸盘的结构示意图；

图6是本发明的一种用于小区单粒播种的气力-勺轮组合式精密排种器的勺轮盘的结构示意图；

图7是本发明的一种用于小区单粒播种的气力-勺轮组合式精密排种器的外隔板的结构示意图；

图8是本发明的一种用于小区单粒播种的气力-勺轮组合式精密排种器的种腔壳体的结构示意图。

其中，附图标记为：

1-排种器壳体 2-运种轮 3-气吸盘 4-勺轮盘 5-外隔板 6-螺栓Ⅰ 7-推种刷 8-紧定螺钉Ⅰ 9-外固件 10-紧定螺钉Ⅱ 11-种腔壳体 12-螺母Ⅱ 13-清种门 14-压缩弹簧15-紧定螺钉Ⅲ 16-弹簧固定件 17-风机 18-气管 19-螺栓Ⅲ 20-接种箱 21-螺母Ⅲ 22-螺母Ⅰ23-螺栓Ⅱ；

Ⅰ-取种区 Ⅱ-托种区 Ⅲ-卸种区 Ⅳ-护种区 Ⅴ-投种区；

101-通气孔 102-弧形凸起Ⅰ 103-投种口 104-弧形凸起Ⅱ；201-种槽；301-吸种孔 302-卸种孔；401种勺；501-取种口 502-卸种口；1101-进种口 1102-清种缺口 1103-下倾斜板 1104-单侧圆弧板 1105-移动槽 1106-上倾斜板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行进一步说明。

如图1和图2所示，一种用于小区单粒播种的气力-勺轮组合式精密排种器，通过排种器壳体1上的螺栓孔与小区播种机的机架固接，包括排种器壳体1、运种轮2、气吸盘3、勺轮盘4、外隔板5、推种刷7、外固件9、种腔壳体11、清种门13、压缩弹簧14、弹簧固定件16、风机17、气管18、接种箱20以及螺栓I 6 、螺母Ⅰ 22、螺栓Ⅱ 23、螺母Ⅱ 12、螺栓Ⅲ 19、螺母Ⅲ21、紧定螺钉Ⅰ 8、紧定螺钉Ⅱ 10和紧定螺钉Ⅲ 15。

所述的排种器壳体1的上方开有通气孔101，通过气管18与风机17连接，下方设有投种口103，通过种管与开沟器相连；所述的排种器壳体1与种腔壳体11通过螺栓Ⅱ 23、螺母Ⅱ 12进行连接，形成排种空间。

所述的勺轮盘4、外隔板5和气吸盘3依次通过紧定螺钉Ⅰ 8安装在运种轮2上，外隔板5位于勺轮盘4和气吸盘3的中间，勺轮盘4上的种勺401、运种轮2上的种槽201和气吸盘3上的卸种孔302一一对应，气吸盘3上的吸种孔301位于种勺401的上方，气吸盘3上的卸种孔302位于种勺401的下方，在卸种区Ⅲ，种槽201和种勺401连通。

所述的外隔板5通过螺栓I 6、螺母Ⅰ 22与排种器壳体1相互连接，通过调节不同的安装孔，能够实现外隔板5的位置调节。

所述的接种箱20设置在种腔壳体11的清种缺口1102的正下方，通过螺栓Ⅲ 19、螺母Ⅲ 21进行安装，用来收集剩余的种粒。

所述的一种用于小区单粒播种的气力-勺轮组合式精密排种器工作时，风机17打开，将定量的种粒倒入到种腔内，在外部动力的带动下，勺轮盘4、气吸盘3以及运种轮2进行同步转动，经过取种区Ⅰ时，勺轮盘4的种勺401进行取种，同时气吸盘3上的吸种孔301会产生负压进行吸种；勺轮盘4和气吸盘3继续转动，越过取种区Ⅰ后，气压被阻断，吸种孔301上的种粒由于重力作用进行下落，如果勺轮盘4所对应的种勺401内已经存在种粒，则种粒恰好不能进入，继续下路回到种腔内，如果勺轮盘4所对应的种勺401内没有取到种粒，则种粒可以落入到种勺401内，进行补种，避免了漏播；勺轮盘4、气吸盘3以及运种轮2继续转动，当勺轮盘4的种勺401托种到达卸种区Ⅲ，由于一侧没有了外隔板5的约束，种子滑落进入到运种轮2的种槽201内；种粒随着运种轮2的转动，运种区域封闭，种粒不会掉落，到达投种口103后，种粒脱离排种器，进行排种作业；当一个小区播种完成后，清种门13拉开，剩余的种粒落入到接种箱20，压缩弹簧14复位，清种门13回归原位，等待下一个小区的排种作业。

如图2所示，所述的排种器具体作业时，根据不同区域的作业，依次划分为取种区Ⅰ、托种区Ⅱ、卸种区Ⅲ、护种区Ⅳ和投种区Ⅴ；在取种区Ⅰ，进行种勺401舀种和吸种孔301吸种，在托种区Ⅱ，完成吸种孔301气流阻隔、种粒下落补种，种勺401托种转动，在卸种区Ⅲ，种粒从种勺401落入到运种轮2的种槽201内，在护种区Ⅳ，在运种轮2的种槽201将种粒进行平稳护种，在投种区Ⅴ，排种器的投种口103处种粒受到重力和离心力作用下完成投种作业。

如图1和图2所示，所述的推种刷7由紧定螺钉Ⅱ 10） 通过外固件9安装在种腔壳体11上，推种刷7正对应外隔板5的卸种口502的边缘结束位置，推种毛刷7下部能够深入到种勺401内3~5mm，当种勺401经过推种刷7处时，推种刷7深入到种勺401，能够将种勺401内种粒推入到运种轮2的种槽201内，防止个别种粒卡滞不能靠重力落入到种槽201，在推种刷7外力作用下进入到种槽201，完成卸种。

如图3所示，所述的排种器壳体1开有通气孔101，通过气管17和风机17相互连通，下方开有投种口103，角度为36°，当运种轮2转到此处，没有了弧形凸起Ⅱ 104的约束，种子在重力作用下落；排种器壳体1内部设有两段弧形凸起，弧形凸起Ⅰ 102起到隔绝气流的作用，弧形凸起Ⅱ 104起到隔绝气流和护种的作用，弧形凸起Ⅱ 104的角度决定了护种区Ⅳ范围，角度为97°；弧形凸起Ⅰ 102和弧形凸起Ⅱ 104之间形成的角度为120°区域与气吸盘3、外隔板5和运种轮2共同形成负压气室，气吸盘上3的吸种孔301转到该区域进行吸种。

如图4所示，所述外隔板5开有两段圆弧形缺口，一段缺口为取种口501，开口角度为120°，对应取种区Ⅰ；另外一段为卸种口502，对应卸种区Ⅲ，卸种口502角度大小决定了卸种区Ⅲ的范围，开口角度为72 °。

如图5所示，所述的气吸盘3呈环状盘形，外侧壁均匀圆周分布18个吸种孔301，每个吸种孔301的下部对应开有卸种孔302，在非卸种区，外隔板5挡住卸种孔302，在卸种区Ⅲ，由于外隔板5开有卸种口502，卸种孔302不会被挡住，勺轮盘4的种勺401与运种轮2的种槽201联通，便于种勺401内的种粒落入到种槽201。

如图6所示，所述的种腔壳体11上方开有进种口1101，下部设有清种缺1102口，内部有上倾斜挡板1106和下倾斜挡板1103，上、下倾斜挡板1106、1103形成了种腔区域，在这个区域内进行取种、托种和卸种；所述的种腔壳体11的下方设有一段凸出的单侧圆弧板1104，单侧圆弧板1104上开有移动槽1105，清种门13能够在移动槽1105内进行左右滑动，实现清种门13的开启和关闭。

所述的清种门13、压缩弹簧14、弹簧固定件16构成清种系统，通过紧定螺钉Ⅲ 15固接；所述的压缩弹簧14一端位于弹簧固定件16的圆柱凸起上，一端套在清种门13的圆柱凸起上；当一个小区播种完成后，清种门13被拉开，种腔内的种子在重力作用下落入到接种箱20，当清种完成后，松开清种门13，受到压缩弹簧14预设应力的作用，压缩弹簧14自动回位将清种门13推回原位，起到复位作用，再次形成封闭区域，进行下一小区播种作业。

最后需要指出的是：尽管上述通过举例说明，已经描述了本发明最佳的具体实施方式，本发明的保护范围并不仅限于上述说明，本领域一般技术人员可以理解的是，在不背离本发明所教导的实质和精髓的前提下，任何修改和变化都落入本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种用于小区单粒播种的气力-勺轮组合式精密排种器，通过排种器壳体（1）上的螺栓孔与小区播种机的机架固接，包括排种器壳体（1）、运种轮（2）、气吸盘（3）、勺轮盘（4）、外隔板（5）、推种刷（7）、外固件（9）、种腔壳体（11）、清种门（13）、压缩弹簧（14）、弹簧固定件（16）、风机（17）、气管（18）、接种箱（20）以及螺栓I（6）、螺母Ⅰ（22）、螺栓Ⅱ（23）、螺母Ⅱ（12）、螺栓Ⅲ （19）、螺母Ⅲ（21）、紧定螺钉Ⅰ（8）、紧定螺钉Ⅱ（10）和紧定螺钉Ⅲ（15）；排种器壳体（1）的上方开有通气孔（101），通过气管（18）与风机（17）连接，下方设有投种口（103），通过种管与开沟器相连；所述的排种器壳体（1）与种腔壳体（11）通过螺栓Ⅱ（23）、螺母Ⅱ（12）进行连接，形成排种空间；勺轮盘（4）、外隔板（5）和气吸盘（3）依次通过紧定螺钉Ⅰ（8）安装在运种轮（2）上，外隔板（5）位于勺轮盘（4）和气吸盘（3）的中间，勺轮盘（4）上的种勺（401）、运种轮（2）上的种槽（201）和气吸盘（3）上的卸种孔（302）一一对应，气吸盘（3）上的吸种孔（301）位于种勺（401）的上方，气吸盘（3）上的卸种孔（302）位于种勺（401）的下方；在卸种区Ⅲ，种槽（201）和种勺（401）连通；外隔板（5）通过螺栓I（6）、螺母Ⅰ（22）与排种器壳体（1）相互连接，通过调节不同的安装孔，能够实现外隔板（5）的位置调节；接种箱（20）设置在种腔壳体（11）的清种缺口（1102）的正下方，通过螺栓Ⅲ （19）、螺母Ⅲ（21）进行安装，用来收集剩余的种粒；工作时，依次划分为取种区Ⅰ、托种区Ⅱ、卸种区Ⅲ、护种区Ⅳ和投种区Ⅴ；风机（17）打开，将定量的种粒倒入到种腔内，在外部动力的带动下，勺轮盘（4）、气吸盘（3）以及运种轮（2）进行同步转动，经过取种区Ⅰ时，种勺（401）舀种和吸种孔（301）吸种同时作业，勺轮盘（4）的种勺（401）进行取种，气吸盘（3）上的吸种孔（301）会产生负压进行吸种；勺轮盘（4）和气吸盘（3）继续转动，越过取种区Ⅰ后进入到托种区Ⅱ，气压被阻断，吸种孔（301）上的种粒由于重力作用进行下落，如果勺轮盘（4）所对应的种勺（401）内已经存在种粒，则种粒恰好不能进入，继续下路回到种腔内，如果勺轮盘（4）所对应的种勺（401）内没有取到种粒，则种粒可以落入到种勺（401）内，进行补种，完成吸种孔（301）气流阻隔、种粒下落补种，种勺（401）托种转动，避免了种粒漏播；勺轮盘（4）、气吸盘（3）以及运种轮（2）继续转动，当勺轮盘（4）的种勺（401）托种到达卸种区Ⅲ，由于一侧没有了外隔板（5）的约束，种子通过滑落卸种孔（302）进入到运种轮（2）的种槽（201）内；在护种区Ⅳ，种粒随着运种轮（2）的转动，运种区域封闭，运种轮（2）的种槽（201）将种粒进行平稳护种，种粒不会掉落；到达投种区Ⅴ，在投种口（103）处种粒受到重力和离心力作用下完成投种作业，种粒脱离排种器，进行投种作业；当一个小区播种完成后，清种门（13）拉开，剩余的种粒落入到接种箱（20），压缩弹簧（14）复位，清种门（13）回归原位，等待下一个小区的排种作业；

所述的推种刷（7）由紧定螺钉Ⅱ（10）通过外固件（9）安装在种腔壳体（11）上，推种刷（7）正对应外隔板（5）的卸种口（502）的边缘结束位置，推种毛刷（7）下部能够深入到种勺（401） 3~5mm，当种勺（401）经过推种刷（7）处时，推种刷（7）深入到种勺（401），能够将种勺（401）内种粒推入到运种轮（2）的种槽（201）内，防止个别种粒卡滞不能靠重力落入到种槽（201），在推种刷（7）外力作用下进入到种槽（201），完成卸种；

所述的排种器壳体（1）开有通气孔（101），通过气管（18）和风机（17）相互连通，下方开有投种口（103），角度为36°，当运种轮（2）转到此处，没有了弧形凸起Ⅱ （104）的约束，种子在重力作用下落；排种器壳体（1）内部设有两段弧形凸起，弧形凸起Ⅰ （102）起到隔绝气流的作用，弧形凸起Ⅱ （104）起到隔绝气流和护种的作用，弧形凸起Ⅱ （104）的角度决定了护种区Ⅳ范围，角度为97°；弧形凸起Ⅰ （102）和弧形凸起Ⅱ （104）之间形成的角度为120°区域与气吸盘（3）、外隔板（5）和运种轮（2）共同形成负压气室，气吸盘（3）上的吸种孔（301）转到该区域进行吸种；

所述外隔板（5）开有两段圆弧形缺口，一段缺口为取种口（501），开口角度为120°，对应取种区Ⅰ；另外一段为卸种口（502），对应卸种区Ⅲ，卸种口（502）角度大小决定了卸种区Ⅲ的范围，开口角度为72 °；

所述的气吸盘（3）呈环状盘形，外侧壁均匀圆周分布18个吸种孔（301），每个吸种孔（301）的下部对应开有卸种孔（302），在非卸种区，外隔板（5）挡住卸种孔（302），在卸种区Ⅲ，由于外隔板（5）开有卸种口（502），卸种孔（302）不会被挡住，勺轮盘（4）的种勺（401）与运种轮（2）的种槽（201）联通，便于种勺（401）内的种粒落入到种槽（201）；

所述的种腔壳体（11）上方开有进种口（1101），下部设有清种缺口（1102），内部设有上倾斜挡板（1106）和下倾斜挡板（1103），上倾斜挡板（1106）和下倾斜挡板（1103）形成了种腔区域，在这个区域内进行取种、托种和卸种；种腔壳体（11）的下方设有一段凸出的单侧圆弧板（1104），单侧圆弧板（1104）上开有移动槽（1105），清种门（13）能够在移动槽（1105）内进行左右滑动，实现清种门（13）的开启和关闭。

2.根据权利要求1所述的一种用于小区单粒播种的气力-勺轮组合式精密排种器，其特征在于：所述的清种门（13）、压缩弹簧（14）、弹簧固定件（16）构成清种系统，用紧定螺钉Ⅲ（15）进行固连，压缩弹簧（14）一端位于弹簧固定件（16）的圆柱凸起上，一端套在清种门（13）的圆柱凸起上；当一个小区播种完成后，清种门（13）被拉开，种腔内的种子在重力作用下落入到接种箱（20），当清种完成后，松开清种门（13），受到压缩弹簧（14）预设应力的作用，压缩弹簧（14）自动回位将清种门（13）推回原位，起到复位作用，再次形成封闭区域，进行下一小区播种作业。

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