CN202019538U - 挖穴机构相对地面静止的斜插式种子自动连播机 - Google Patents

Abstract

一种用于播种的挖穴机构相对地面静止的斜插式种子自动连播机，包括分种机构、挖穴机构、种子输送机构、覆土镇压机构和驱动系统，其中：挖穴机构包括传动链轮组、滑块式动力传输机构、曲柄连杆机构和挖穴铲头；传动链轮组为双排同步滚子链轮组；滑块式动力传输机构布设在传动链轮组下方的上机架上，包括两根相互平行的光滑导杆、套设在光滑导杆上的后滑块和前滑块、可调节连杆及复位弹簧，后滑块和前滑块底部通过转轴分别装配有一个齿轮，上机架上设有与两个齿轮啮合的齿条；曲柄连杆机构设置有一对，分别装配在后滑块和前滑块的齿轮外侧，包括曲柄圆盘、曲柄、连杆和双套滑杆；挖穴铲头安装在双套滑杆的下滑杆底端，挖穴铲头上设置有排种机构。

Description

挖穴机构相对地面静止的斜插式种子自动连播机

技术领域

本实用新型涉及农业机械领域，具体地指一种用于播种的挖穴机构相对地面静止的斜插式种子自动连播机。

背景技术

我国是传统的农业大国，农作物的生产对国民经济的发展起到重要作用，而随着人口的增长，相关农作物的需求量增大，传统的人工播种方式已不能满足现代化生产的需要。玉米是世界上三大粮食作物之一，种植面积仅次于水稻和小麦，居第三位，也是我国主要农作物之一，但现有的玉米播种机还不能在较低的投入之下完全实现高效率、全自动大面积播种。

经过广泛的实地调研，我们发现，在广大的华北平原上玉米的播种仍然以人播种为主，播种的机械化程度几乎为零，该种传统的人工玉米播种方式播种效率低下，播种人员工作环境恶劣，汗滴禾下土的这古时的种植境况依然到处可见，尤其套种的方式在我国是很常见的，但是目前主要是以人工和半自动机械为主，其播种的效率不高，疲劳强度大，显然，目前的播种方式已不能满足我国现代机械化、自动化农业生产的需要。

针对上述现状，目前我国已经开始逐步采用播种机械来代替人工作业。传统玉米播种机的工作部件有单体仿形机构、单体机架、排种器、排种器传动机构、种子输送机构（输种管）、开沟器、播深控制机构和覆土镇压机构等。传统玉米播种机的作业方式是利用开沟器(或开沟部件)首先在播种的土壤上连续开出播种深度要求的种沟，然后通过排种器（排种装置）将作物种子按照要求的种距投入种沟中，最后对开出的种沟施以覆土盖埋种子和镇压。但是这种播种机存在以下不足：1）对土壤的扰动过大，造成播种过程中土壤水分的损失；2）土壤表层干土与底层湿土混合，影响种子发芽；3）在有地膜覆盖的土壤条件下，不能进行播种作业：4）在秸秆还田和少耕及免耕条件下，因开沟器堵塞造成播种困难。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题就是提供一种挖穴机构相对地面静止的斜插式种子自动连播机，能够通过斜向往复机构控制挖穴铲头相对地面静止式地挖穴播种，以求最小限度扰动土壤，减小对墒的破坏，有利于种子的发芽，提高播种效率。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的一种挖穴机构相对地面静止的斜插式种子自动连播机，包括分种机构、挖穴机构、两端分别与分种机构和挖穴机构相连的种子输送机构、覆土镇压机构和驱动系统，所述挖穴机构包括传动链轮组、滑块式动力传输机构、曲柄连杆机构和挖穴铲头；所述传动链轮组为双排同步滚子链轮组，该链轮组互相平行的两条同步链之间，沿链条周长均匀设置有多根推杆；所述滑块式动力传输机构布设在传动链轮组下方的上机架上，包括两根相互平行的光滑导杆、套设在光滑导杆上的后滑块和前滑块、连接后滑块和前滑块的可调节连杆以及套装在光滑导杆上的复位弹簧，所述复位弹簧一端与上机架连接、另一端与后滑块连接，所述后滑块顶端距地面高度高于推杆底端距地面高度，所述后滑块和前滑块底部通过转轴分别装配有一个齿轮，所述上机架上设有与两个齿轮啮合的齿条；所述曲柄连杆机构设置有一对，分别装配在后滑块和前滑块的齿轮外侧，所述曲柄连杆机构包括曲柄圆盘、曲柄、连杆和双套滑杆，所述双套滑杆由可相互滑动的上滑杆和下滑杆套接构成，两根上滑杆顶端分别与后滑块和前滑块固定连接，所述上滑杆与竖直方向成25~40度角，所述连杆一端与曲柄铰接、另一端与双套滑杆的下滑杆铰接，所述曲柄圆盘内侧通过单向轴承与齿轮同轴固定；所述挖穴铲头固定安装在下滑杆底端，所述挖穴铲头上设置有排种机构。

上述技术方案中，所述上滑杆与竖直方向成30度角。

上述技术方案中，所述后滑块和前滑块上位于曲柄连杆机构的一侧固定设置有曲柄复位弹簧，所述曲柄复位弹簧的底端与曲柄圆盘上部连接。

上述技术方案中，所述光滑导杆上还设置有减震弹簧，所述减震弹簧一端与上机架连接，另一端与前滑块连接。

进一步地，所述排种机构为阀门式排种机构，包括阀门板、导管、回位弹簧和牵引绳，所述阀门板铰接在挖穴铲头下部开口处，回位弹簧装配在铰接轴上，所述导管固定连接在挖穴铲头上，牵引绳一端固定连接在阀门板上、另一端穿过导管，分别与后滑块和前滑块固定连接。

进一步地，所述分种机构包括圆柱种仓、位于圆柱种仓内中心处且与圆柱种仓轴孔铰接的动力轴、位于圆柱种仓端的侧盖、紧贴侧盖且与动力轴同轴线固定的侧转盘，所述圆柱种仓底部设置有斜坡，顶部设置有种子进仓口，圆柱种仓紧贴侧盖沿仓壁开设有一圈护环槽，所述护环槽内嵌置有取种环，所述取种环与侧转盘固定连接，护环槽外圈底部后侧间隔设有两个开口和两个种子出仓口，所述取种环内圆柱面开设有两个开口勺，开口勺的容积为两个或三个种子的容积，所述开口勺的开口小于种子出仓口。

进一步地，所述种子输送机构为伸缩递种导管，所述覆土镇压机构为压墒轮，压墒轮安装在下机架的尾部。

本实用新型的有益效果在于：采用相对地面静止挖穴的连续自动播种技术，能最小限度扰动土壤，对墒的破坏小，有利于种子的发芽，且播种效率高；通过纯机械机构传递运动，铲头的输出力大，对土地的要求低，可适用于比较硬的土质，且整机的宽度较小，也可适于高效率套种。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例的结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为图2中分种机构的结构示意图。

图4为图3的A-A剖视图。

图5为图1中挖穴铲头的结构示意图。

图中：1—分种机构、2—动力轴、3—取种环、4—侧转盘、5—侧盖、6—护环槽、7—圆柱种仓、8—种子进仓口、9—种子出仓口、10—开口勺、11—种子储仓、12—接种漏斗、13—伸缩递种导管、14—三通接口、15—双套滑杆、15a—下滑杆、15b—上滑杆、16—传动链轮组、17—主传动链轮、18—推杆、19—光滑导杆、20—复位弹簧、21—减震弹簧、22—后滑块、23—前滑块、24—可调节连杆、25—齿轮、26—齿条、27—单向轴承、28—曲柄圆盘、29—曲柄复位弹簧、30—曲柄、31—连杆、32—导管、33—挖穴铲头、34—牵引绳、35—阀门活动板、36—覆土镇压机构、37—下机架、38—上机架、39—驱动电机、40—蓄电池、41—驱动轮、42—联轴器、43—驱动轮驱动链轮、44—主传动链轮驱动链轮、45—驱动轮传动链轮、46—分种机构传动链轮、47—主传动链轮传动链轮、48—动力轴传动链轮、49—扶手、50—回位弹簧、51—斜坡。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的一个具体实施例作进一步的详细描述。

如图1和图2所示，本实用新型的一种挖穴机构相对地面静止的斜插式种子自动连播机，它包括分种机构1、挖穴机构、两端分别与分种机构1和挖穴机构相连的种子输送机构、覆土镇压机构36和驱动系统。该播种机包括相互连接的上机架38和下机架37，下机架前端装有驱动轮41，上机架38尾部顶端设置有种子储仓11。

具体来说：挖穴机构包括传动链轮组16、滑块式动力传输机构、曲柄连杆机构和挖穴铲头33。传动链轮组16为双排同步滚子链轮组，该链轮组互相平行的两条同步链之间，沿链条周长均匀铰接有多根可拆卸的推杆18。滑块式动力传输机构布设在传动链轮组16下方的上机架38上，包括两根相互平的光滑导杆19、套设在光滑导杆19上的后滑块22和前滑块23，连接后滑块22和前滑块23的可调节连杆24和套装在光滑导杆19的复位弹簧20，复位弹簧20一端连接上机架38、另一端连接后滑块22。后滑块22顶端距地面高度高于该处的推杆18底端距地面高度，后滑块22和前滑块23底部通过转轴分别装配有一个齿轮25，在上机架38上还固定安装有与上述两个齿轮25啮合的齿条26。曲柄连杆机构设置有一对，分别装配在后滑块22和前滑块23的齿轮25外侧，曲柄连杆机构包括曲柄圆盘28、曲柄30、连杆31和双套滑杆15。双套滑杆15由可相互滑动的上滑杆15b和下滑杆15a套接构成。两根上滑杆15b顶端分别与后滑块22和前滑块23固定连接，上滑杆15b与竖直方向成30度角。连杆31一端与曲柄30铰接、另一端与双套滑杆15的下滑杆15a铰接。曲柄圆盘28内侧通过单向轴承27与齿轮25同轴固定。挖穴铲头33固定安装在下滑杆15a底端，该挖穴铲33头上设置有排种机构。如图5所示，这里的排种机构为阀门式排种机构，包括阀门板35、导管32、回位弹簧50和牵引绳34，阀门板35铰接在挖穴铲头33下部开口处，回位弹簧50装配在铰接轴上，导管32固定连接在挖穴铲头33上，两根牵引绳34一端分别固定连接在阀门板35上，另一端穿过导管32，分别与后滑块22和前滑块23固定连接。牵引绳34可选用细钢丝绳。此外，上述复位弹簧20可选用圆柱拉伸弹簧，具有一定初拉力，使后滑块22和前滑块23在工作初始点减少晃动。在后滑块22和前滑块23下部可设门座，其两侧设有开孔，齿轮25对应开孔安装。为保证曲柄连杆机构复位，后滑块22和前滑块23上位于曲柄连杆机构的一侧固定设置有曲柄复位弹簧29，曲柄复位弹簧29的底端与曲柄圆盘30上部连接。为减小后滑块22和前滑块23复位时对机架的震动干扰，在光滑导杆19上还设置有减震弹簧21。该减震弹簧21一端连接上机架38，另一端与前滑块23固定连接，减震弹簧21套在光滑导杆上的后滑块22和前滑块23工作初始点处。上滑杆15b可选用光滑钢质导杆，下滑杆15a可选用钢质中空套管。

如图3和图4所示，分种机构1包括圆柱种仓7、位于圆柱种仓7内中心处且与圆柱种仓7轴孔铰接的动力轴2、位于圆柱种仓7端的侧盖5、紧贴侧盖5且与动力轴同轴线固定的侧转盘4。圆柱种仓7底部设置有斜坡51，顶部设置有种子进仓口8。圆柱种仓7紧贴侧盖5沿仓壁开设有一圈护环槽6，护环槽6内嵌置有取种环3，取种环3与侧转盘4固定连接。在护环槽6外圈底部后侧间隔设有两个开口和两个种子出仓口9，在取种环3内圆柱面开设有两个开口勺10，开口勺10的容积为两个或三个种子的容积，且开口勺10的开口小于种子出仓口9。上述护环槽6上的两个开口的间距应较近，以保证种子能够同步分出。

种子输送机构包括设置在种子出仓口9底部的接种漏斗12、上端与接种漏斗12底端连接的伸缩递种导管13、以及连接伸缩递种导管13底端和挖穴铲头33的三通接口14。

本实施例的覆土镇压机构36为压墒轮，压墒轮安装在下机架37的尾部。

驱动机构由驱动电机39、蓄电池40和传动系统组成。传动系统有三组，分别用于为驱动轮41、传动链轮组16和动力轴2提供动力。驱动电机39通过联轴器42带动同轴的驱动轮驱动链轮43和主传动链轮驱动链轮44，驱动轮驱动链轮43通过滚子链与驱动轮传动链轮45连接构成驱动轮41的传动系统，而驱动轮传动链轮45与驱动轮41同轴固定连接，带动驱动轮41运行；分种机构传动链轮46、主传动链轮传动链轮47与主传动链轮17同轴固定连接，主传动链轮驱动链轮44与主传动链轮传动链轮47通过滚子链连接构成传动链轮组16的传动系统，该系统带动主传动链轮17运动，并通过主传动链轮17带动整个传动链轮组16运动；分种机构传动链轮46和动力轴传动链轮48通过滚子链连接构成动力轴2的传动系统，带动动力轴2运转。

为便于控制整个播种机的运行方向，播种机设置有扶手49，扶手49可安装在上机架38的尾端。

本实用新型的工作原理如下。

相对静止斜插式双铲头同步挖穴播种的原理：参见图1，传动链轮组16通过链传递的方式按照一定传动比分别与驱动电机39和驱动轮41连接，使传动链轮组16的线速度和驱动轮41的线速度相等；整机以v的速度前进作业，传动链轮组16的主传动链轮17也以v的线速度转动，使推杆18也以v的速度运动；以整机前进的方向为正，推杆18在紧边上以-v的速度前进，其相对地面的速度为0；此时推杆18推动后滑块22和前滑块23以相对地面静止的方式运动，而在固定齿条26的作用下，齿轮25旋转，从而带动曲柄连杆机构运转，使得双套滑杆15伸长，其下滑杆15a沿上滑杆15b方向向下伸出，带动挖穴铲头33斜向运动，在地面上铲出播种穴。整个挖穴过程如人工在地面斜向铲穴一样。完成铲穴动作后，后滑块22和前滑块23在复位弹簧20的作用下迅速复位，从而带动曲柄连杆机构将挖穴铲头33斜向拉回，拉离地面，等待下一个挖穴过程。

而挖穴铲头33上设置的阀门式排种机构能够保证在挖穴过程中将种子排入播种穴内。排种机构的阀门活动板35通过牵引绳34穿过导管连接到后滑块22和前滑块23上；在挖穴过程中，当挖穴铲头33斜向运动时，牵引绳34由于牵张力会拉动阀门活动板35打开，挖穴铲头33内的种子会从开口处渗出，落入挖好的播种穴内；而在后滑块22和前滑块23复位时，由于回位弹簧50的作用，阀门活动板35会及时关闭，将种子关在挖穴铲头33内。

如此往复循环下，整个播种机在地面会均匀开出一个个播种穴，较之传统播种机开出播种沟的方式能最小限度扰动土壤，对墒的破坏小，有利于种子的发芽，且播种效率高。而且整个装置通过纯机械机构传递动力，铲头的输出力大，对土地的要求低，可适用于比较硬的土质，且整机的宽度较小，也可适于高效率套种。

分种机构1的工作原理：如图4，储存在种子储仓11中的种子通过种子进仓口8进入圆柱种仓7内，由于斜坡51的存在，种子在自身重力和振动下会往圆柱种仓7内底部积聚，从而保证种子通过圆柱种仓7底部所设的开口进入取种环3中的开口勺10，取种环3在动力轴2的驱动下旋转，当开口勺10旋转到种子出仓口9处时，种子出仓口9和开口勺10形成通道，种子落出圆柱种仓7，进入种子输送机构，完成一次分种；开口勺10旋转到下一个圆柱种仓7底部所设的开口，种子再次进入开口勺10，当开口勺10再次旋转到下一个种子出仓口9时，种子再次落出圆柱种仓7，完成第二次分种；由于两个开口很近，两次分种的时间间隔很短，可认为同时落种，几乎同时到达挖穴铲头33内，为播种做好准备。

本实用新型的核心在于通过设置滑块式动力传输机构和曲柄连杆机构使挖穴铲头33能够在相对地面静止的情况下挖掘播种穴，使整个机构在挖穴过程中挖出的是一个个播种穴而非播种沟。所以，其保护范围并不限于上述实施例。显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变形而不脱离本实用新型的范围和精神。倘若这些改动和变形属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围内，则本实用新型也意图包含这些改动和变形在内。

Claims (10)

1.一种挖穴机构相对地面静止的斜插式种子自动连播机，它包括分种机构（1）、挖穴机构、两端分别与分种机构和挖穴机构相连的种子输送机构、覆土镇压机构（36）和驱动系统，其特征在于：所述挖穴机构包括传动链轮组（16）、滑块式动力传输机构、曲柄连杆机构和挖穴铲头（33）；所述传动链轮组（16）为双排同步滚子链轮组，该链轮组互相平行的两条同步链之间，沿链条周长均匀设置有多根推杆（18）；所述滑块式动力传输机构布设在传动链轮组（16）下方的上机架（38）上，包括两根相互平行的光滑导杆（19）、套设在光滑导杆（19）上的后滑块（22）和前滑块（23）、连接后滑块（22）和前滑块（23）的可调节连杆（24）以及套装在光滑导杆（19）上的复位弹簧（20），所述复位弹簧（20）一端与上机架（38）连接、另一端与后滑块（22）连接，所述后滑块（22）顶端距地面高度高于推杆（18）底端距地面高度，所述后滑块（22）和前滑块（23）底部通过转轴分别装配有一个齿轮（25），所述上机架（38）上设有与两个齿轮（25）啮合的齿条（26）；所述曲柄连杆机构设置有一对，分别装配在后滑块（22）和前滑块（23）的齿轮（25）外侧，所述曲柄连杆机构包括曲柄圆盘（28）、曲柄（30）、连杆（31）和双套滑杆（15），所述双套滑杆（15）由可相互滑动的上滑杆（15b）和下滑杆（15a）套接构成，两根上滑杆（15b）顶端分别与后滑块（22）和前滑块（23）固定连接，所述上滑杆（15b）与竖直方向成25~40度角，所述连杆（31）一端与曲柄（30）铰接、另一端与双套滑杆（15）的下滑杆（15a）铰接，所述曲柄圆盘（28）内侧通过单向轴承（27）与齿轮（25）同轴固定；所述挖穴铲头（33）固定安装在下滑杆（15a）底端，所述挖穴铲头（33）上设置有排种机构。

2.根据权利要求1所述的挖穴机构相对地面静止的斜插式种子自动连播机，其特征在于：所述上滑杆（15b）与竖直方向成30度角。

3.根据权利要求1所述的挖穴机构相对地面静止的斜插式种子自动连播机，其特征在于：所述后滑块（22）和前滑块（23）上位于曲柄连杆机构的一侧固定设置有曲柄复位弹簧（29），所述曲柄复位弹簧（29）的底端与曲柄圆盘（28）上部连接。

4.根据权利要求1所述的挖穴机构相对地面静止的斜插式种子自动连播机，其特征在于：所述光滑导杆（19）上还设置有减震弹簧（21），所述减震弹簧（21）一端与上机架（38）连接，另一端与前滑块（23）连接。

5.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的挖穴机构相对地面静止的斜插式种子自动连播机，其特征在于：所述排种机构为阀门式排种机构，包括阀门板（35）、导管（32）、回位弹簧（50）和牵引绳（34），所述阀门板（35）铰接在挖穴铲头（33）下部开口处，回位弹簧（50）装配在铰接轴上，所述导管（32）固定连接在挖穴铲头（33）上，牵引绳（34）一端固定连接在阀门板（35）上、另一端穿过导管（32），分别与后滑块（22）和前滑块（23）固定连接。

6.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的挖穴机构相对地面静止的斜插式种子自动连播机，其特征在于：所述分种机构（1）包括圆柱种仓（7）、位于圆柱种仓（7）内中心处且与圆柱种仓（7）轴孔铰接的动力轴（2）、位于圆柱种仓（7）端的侧盖（5）、紧贴侧盖（5）且与动力轴（2）同轴线固定的侧转盘（4），所述圆柱种仓（7）底部设置有斜坡（51），顶部设置有种子进仓口（8），圆柱种仓（7）紧贴侧盖（5）沿仓壁开设有一圈护环槽（6），所述护环槽（6）内嵌置有取种环（3），所述取种环（3）与侧转盘（4）固定连接，护环槽（6）外圈底部后侧间隔设有两个开口和两个种子出仓口（9），所述取种环（3）内圆柱面开设有两个开口勺（10），开口勺（10）的容积为两个或三个种子的容积，所述开口勺（10）的开口小于种子出仓口（9）。

7.根据权利要求5所述的挖穴机构相对地面静止的斜插式种子自动连播机，其特征在于：所述分种机构（1）包括圆柱种仓（7）、位于圆柱种仓（7）内中心处且与圆柱种仓（7）轴孔铰接的动力轴（2）、位于圆柱种仓（7）端的侧盖（5）、紧贴侧盖（5）且与动力轴（2）同轴线固定的侧转盘（4），所述圆柱种仓（7）底部设置有斜坡（51），顶部设置有种子进仓口（8），圆柱种仓（7）紧贴侧盖（5）沿仓壁开设有一圈护环槽（6），所述护环槽（6）内嵌置有取种环（3），所述取种环（3）与侧转盘（4）固定连接，护环槽（6）外圈底部后侧间隔设有两个开口和两个种子出仓口（9），所述取种环（3）内圆柱面开设有两个开口勺（10），开口勺（10）的容积为两个或三个种子的容积，所述开口勺（10）的开口小于种子出仓口（9）。

8.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的挖穴机构相对地面静止的斜插式种子自动连播机，其特征在于：所述种子输送机构为伸缩递种导管（13），所述覆土镇压机构（36）为压墒轮，压墒轮安装在下机架（37）的尾部。

9.根据权利要求5所述的挖穴机构相对地面静止的斜插式种子自动连播机，其特征在于：所述种子输送机构为伸缩递种导管（13），所述覆土镇压机构（36）为压墒轮，压墒轮安装在下机架（37）的尾部。

10.根据权利要求6所述的挖穴机构相对地面静止的斜插式种子自动连播机，其特征在于：所述种子输送机构为伸缩递种导管（13），所述覆土镇压机构（36）为压墒轮，压墒轮安装在下机架（37）的尾部。

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