专利名称：气吸与机械辅助附种结合式玉米精量排种器及其排种方法
技术领域：
本发明涉及一种排种器及其排种方法，特别是关于一种气吸与机械辅助附种结合式玉米精量排种器及其排种方法。
背景技术：
玉米机械化精量播种具有节约良种、省去人工间苗、增加玉米产量、实现节本增收等优势。近年来玉米机械化精量播种已成为玉米播种的主要发展方向，而性能稳定可靠、能适应高速作业的精量排种器则是实现玉米机械化精量播种的关键。单纯的机械式精量排种器，如勺轮式排种器采用机械勺爪取种，在低速作业时能实现精量播种，但无法适应高速作业；单纯的气吸式精量排种器适宜于大豆等类圆形种子，能实现在较高速作业条件下的精量播种，但在播玉米这种非类圆形种子时漏播率较高、动力消耗大，特别是在地头风机转速不够、气压不足时容易出现缺苗断垄现象。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种可对玉米种子进行高速精量播种，能有效解决气吸式排种器漏播率高、地头漏播严重等问题的气吸与机械辅助附种结合式玉米精量排种器及其排种方法。为实现上述目的，本发明采取以下技术方案一种气吸与机械辅助附种结合式玉米精量排种器，其特征在于它包括底壳组合、排种盘组合、传动机构、上盖组合、清种刀、卸种刀和导种板；所述排种盘组合设置在所述底壳组合和上盖组合之间形成的腔室内；所述底壳组合包括一底壳，所述底壳为一圆形罩体，所述底壳上设置有吸气口，所述底壳外侧设置有与所述吸气口连接的气管，所述底壳内腔表面上贴合设置一密封垫，所述密封垫上间隔设置有两个圆弧形侧壁，两个所述圆弧形侧壁的端部均圆弧过渡连接一体，两个所述圆弧形侧壁之间形成一圆弧形凹槽，所述底壳上的所述吸气口位于所述圆弧形凹槽内；所述排种盘组合包括一排种盘，所述排种盘一侧与所述密封垫上的两个所述圆弧形侧壁转动贴合设置，且与所述圆弧形凹槽之间形成气室；所述排种盘另一侧设置有一托种盘；所述排种盘为一周向间隔设置有若干圆形吸孔的圆盘，所述托种盘为一周向间隔设置有若干窝眼卡口的环形盘，各所述窝眼卡口与所述排种盘上的所述圆形吸孔一一对应，且位于所述气室所在区域的圆弧线上；所述传动机构包括一传动轴，所述传动轴的一端带动所述排种盘转动，另一端通过轴承支撑在所述底壳的中心轮毂上，且该端穿出所述底壳连接动力系统； 所述上盖组合包括一上盖，所述上盖为一圆形罩体，固定在所述底壳上，且与所述排种盘组合之间形成一腔室；所述上盖外侧设置有料斗，所述料斗底部与所述上盖过渡连接的位置开设有一进料口，所述上盖上、位于所述进料口上方的一侧设置有一进气口，所述上盖的内腔内、位于所述进料口的另一侧设置有一隔离板；所述进料口和进气口均位于所述圆弧形凹槽区域，所述隔离板处于所述圆弧形凹槽区域的边界位置；所述清种刀设置在所述进料口上方的所述底壳的外缘上，位于所述圆弧形凹槽区域靠近所述进气口的位置，所述清种刀与所述托种盘之间贴合设置；所述卸种刀设置在所述进料口上方的所述底壳的外缘上、 所述圆弧形凹槽以外的位置，所述卸种刀与所述托种盘之间贴合设置；所述导种板设置在所述底壳外部与所述卸种刀相对的位置，所述导种板与所述卸种刀之间形成滑道。所述托种盘周向设置的各窝眼卡口均包括一半圆形窝眼和与所述半圆形窝眼连通的喇叭形开口，所述半圆形窝眼内一次容纳I 2粒种子，所述喇叭形开口的宽度比所述半圆形窝眼的直径大，所述托种盘的厚度比一粒玉米种子的厚度小。所述排种盘上与所述圆弧形凹槽相对的一侧面上设置有两个拨杆，所述传动轴穿过所述排种盘的一端设置有两个轴端螺母，所述排种盘与所述底壳之间的传动轴上套设一轴套，所述轴套通过一穿过所述传动轴的开口销与所述传动轴固定，所述开口销随所述传动轴旋转，通过拨动所述拨杆，带动所述排种盘组合随所述传动轴一起相对于所述底壳组合和上盖组合转动。所述传动轴通过所述轴承支撑在所述底壳的中心轮毂上，所述轴承一侧通过所述底壳的中心孔上的凸台定位，另一侧通过一轴用弹性挡圈定位。将所述上盖与所述排种盘之间形成的腔室分为充种区、清种区和排种区；所述充种区位于最下端所述进料口所处的区域，所述清种区位于所述充种区上方清种刀所在的一个圆弧区域，所述排种区位于所述充种区上方卸种刀所在的区域；所述隔离板将所述排种区和所述充种区隔开；所述气室贯穿所述充种区和清种区；所述卸种刀和导种板均设置在排种区。上述一种气吸与机械辅助附种结合式玉米精量排种器的排种方法，其包括以下步骤1)料斗内的种子通过进料口进入排种盘组合和上盖之间形成的腔室内，在上部种子的推挤作用和排种盘上圆形吸孔的负压吸力作用下，种子进入托种盘上位于充种区的窝眼卡口内；2)传动机构带动排种盘组合相对于底壳组合和上盖转动，在排种盘上圆形吸孔的负压吸力作用和托种盘窝眼卡口的托附与夹持作用下，半圆形窝眼内的种子随排种盘组合一起运动，喇叭形开口处的种子在重力作用下滑落回充种区；3)当种子运动到清种区时，受到清种刀的连续扰动，只有与排种盘的圆形吸孔接触最紧密的那粒种子被牢牢吸附住，多余的种子会被拨掉，落回充种区；4)吸附在排种盘圆形吸孔上的种子，在托种盘窝眼卡口的托附和夹持作用下，随排种盘组合运动至排种区；排种区处没有气室，排种盘的圆形吸孔对种子不再有吸附作用，种子只受托种盘的托附和夹持作用，种子被卸种刀从托种盘的半圆形窝眼中逐渐拨出，沿导种板与卸种刀之间形成的滑道顺利落下，完成单粒排种。本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点1、本发明在气吸式排种盘吸附种子的一侧增设一托种盘，托种盘的窝眼卡口与排种盘的圆形吸孔一一对应，利用托种盘上的卡口对种子的托附和夹持作用，实现对气吸式排种盘的辅助附种，因此，附种性能好， 能有效避免漏播；气压需求较小，在地头气压不足时也能实现有效排种；动力消耗比气吸式排种器小。2、本发明的托种盘窝眼卡口包括一半圆形窝眼和与半圆形窝眼连通的喇叭形开口，半圆形窝眼处一次能容纳I 2粒种子，充种性能好；喇叭形开口的宽度比半圆形窝眼的直径大，托种盘的厚度比一粒玉米种子的厚度小，因此在充种区和清种区，多余的种子能及时漏掉或被清掉，从而有效避免重播；窝眼卡口对吸附在排种盘圆形吸孔上的玉米种子起托附和夹持作用，以使排种盘能更好地排种，避免漏播，比气吸式排种器的排种效率高。3、本发明的清种刀为具有若干个爪的连续扰动型结构，在清种区对托种盘窝眼内存留的种子进行连续扰动，使得窝眼内最接近排种盘吸孔的种子能够保留，其余种子均被清掉， 从而实现有效清种，避免重播。4、本发明通过在排种区设置卸种刀，将处于排种区的玉米种子从托种盘卡口中逐渐拨出，并沿导种板的滑道落下，从而实现顺利排种。本发明结构简单，综合机械和气吸两种排种原理的优点，能实现高速作业下的精量排种，能有效解决气吸式排种器漏播率高、地头漏播严重的问题，可广泛用于玉米的精量播种过程中。
图
图
图
图
图
图
图
图
图
I是本发明的整体结构示意图 2是图I的侧向剖视示意图 3是本发明的底壳组合示意图 4是本发明的底壳结构示意图 5是本发明的密封垫结构示意图 6是本发明的排种盘组合示意图 7是本发明的排种盘结构示意图 8是本发明的托种盘结构示意图 9是本发明的上盖组合示意图
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。如图I、图2所示，本发明包括底壳组合I、排种盘组合2、传动机构3、上盖组合4、 清种刀5、卸种刀6和导种板7。排种盘组合2设置在底壳组合I和上盖组合4之间形成的腔室内。如图3、图4、图5所不，本发明的底壳组合I包括一底壳11，底壳11为一圆形罩体，底壳11上靠近外缘的位置设置有一吸气口 12,在底壳11外侧面设置有与吸气口 12连接的气管13，在底壳11的内腔表面上贴合设置一圆形的密封垫14，在密封垫14靠近外侧边缘的位置间隔设置有两个圆弧形侧壁15，两个圆弧形侧壁15的端部均圆弧过渡连接一体，两个圆弧形侧壁15之间形成一圆弧形凹槽16,密封垫14通过螺钉固定在底壳11上,底壳11上的吸气口 12处于密封垫14上的圆弧形凹槽16内。如图I、图6、图7、图8所示，本发明的排种盘组合2包括一圆形的排种盘21，排种盘21的一侧通过铆钉固定一环形的托种盘22，另一侧中部设置有两个拨杆23。排种盘21 靠近外缘的周向间隔设置有若干圆形吸孔24，托种盘22的外边缘周向间隔设置有若干窝眼卡口，窝眼卡口包括一半圆形窝眼25和与半圆形窝眼25连通的喇叭形开口 26，托种盘 22上的半圆形窝眼25与排种盘21上的圆形吸孔24——对应。半圆形窝眼25处一次能容纳I 2粒种子，喇叭形开口 26的宽度比半圆形窝眼25的直径大，托种盘22的厚度比一粒玉米种子的厚度小。圆形吸孔24用于吸附玉米种子，窝眼卡口对吸附的玉米种子起托附和夹持作用，以使排种盘21能更好地排种。如图2所示，本发明的排种盘21上设置有拨杆23的一面与底壳11内腔表面上贴合设置的密封垫14上间隔设置的两个圆弧形侧壁15转动贴合设置，排种盘21与两个圆弧形侧壁15形成的圆弧形凹槽16之间形成气室8。转动排种盘21，排种盘21外缘周向间隔设置的圆形吸孔24能够依次进入气室8所在区域。如图2所示,本发明的传动机构3包括一传动轴31,传动轴31通过一轴承32转动设置在底壳11的中心轮毂上。轴承32的一侧(左侧)外圈通过底壳11中心孔上的凸台定位，另一侧(右侧)外圈通过一轴用弹性挡圈33定位。传动轴31通过一套在其上的轴套34定位，轴套34通过一穿过传动轴31的开口销35固定，传动轴31的另一端穿过排种盘21中部，且通过两个轴端螺母36固定连接排种盘21，轴端螺母36用于调整排种盘21 与密封垫14的两个圆弧形侧壁15之间的贴合松紧度。传动轴31由播种机上的地轮驱动， 当传动轴31转动时，带动开口销35旋转，当开口销35转动到与排种盘21上的两个拨杆23 相接触时，开口销35拨动拨杆23，从而带动排种盘组合2相对于底壳组合I转动。如图I、图2、图9所示，本发明的上盖组合4包括一上盖41，上盖41为一圆形罩体， 通过螺栓固定在底壳11上。上盖41与底壳11之间形成一腔室。上盖41外侧设置有料斗 42，料斗42底部与上盖41过渡连接的位置开设有一进料口 43，进料口 43位于圆弧形凹槽 16区域；上盖41上位于进料口 43上方的一侧设置有一进气口 44，进气口 44位于圆弧形凹槽16区域，上盖41的内腔内、位于进料口 43的另一侧设置有一隔离板45，隔离板45靠近进料口 43的一面位于圆弧形凹槽16区域，远离进料口 43的一面处于圆弧形凹槽16以外的区域。如图I所示，本发明的清种刀5通过螺钉固定设置在进料口 43上方的底壳11的外缘上，位于圆弧形凹槽16区域靠近进气口 44的位置，清种刀5与托种盘22之间贴合设置。清种刀5为具有若干个爪的连续扰动型结构，可以对吸附并夹持在排种盘21的圆形吸孔24和托种盘22的窝眼卡口处的种子进行连续清种，从而有效避免重播。如图I所示，本发明的卸种刀6通过螺钉固定设置在进料口 43上方的底壳11的外缘上、圆弧形凹槽16以外的区域。卸种刀6与托种盘22之间贴合设置。卸种刀6用于将玉米种子从托种盘22的半圆形窝眼25中逐渐拨出。如图I所不,本发明的导种板7设置在底壳11外部与卸种刀6相对应的位置，种子被卸种刀6从托种盘22的半圆形窝眼25中逐渐拨出，并沿导种板7与卸种刀6之间形成的滑道顺利落下，完成单粒排种。如图I、图2所示，将上述上盖41与排种盘组合2之间形成的腔室分为三个区，分别为充种区I、清种区II和排种区III。充种区I位于最下端进料口 43所处的区域，清种区II位于充种区I右上方清种刀5所处的一个圆弧区域，排种区III位于充种区I左上方卸种刀6所在的区域。料斗42和进料口 43用于向充种区I提供玉米种子，隔离板45用于隔离进料口 43输送进来的玉米种子，使之不进入排种区III，进气口 44是本发明排种器的进气通道。气室8贯穿充种区I和清种区II，因此在充种区I和清种区II处，排种盘21上的圆形吸孔24能对种子进行有效吸附，而在排种区III处，种子只受托种盘22上窝眼卡口的托附和夹持作用，因此能被卸种刀6逐渐拨出，卸种刀6和导种板7均设置在排种区III。本发明排种器的排种方法包括以下步骤I)料斗42内的种子通过进料口 43进入排种盘组合2和上盖41之间形成的腔室内，且在隔离板45的阻隔下，不会进入排种区III，在上部种子的推挤作用和排种盘21上圆形吸孔24的负压吸力作用下，I 2粒种子会进入位于充种区I处的托种盘22上的半圆形窝眼25内。
2)当传动轴31在地轮的驱动下转动时，通过其上的开口销35拨动排种盘21上的两个拨杆23，带动排种盘组合2相对于底壳组合I和上盖41逆时针转动，则位于充种区I 处托种盘22上半圆形窝眼25内的种子，在排种盘21上圆形吸孔24的负压吸力作用和托种盘22窝眼卡口的托附与夹持作用下，会随排种盘组合2 —起逆时针运动，而处于喇叭形开口 26处的种子，由于喇叭形开口 26的宽度比半圆形窝眼25的直径大，且方向向下，则会夹持不稳，在重力作用下逐渐滑落回充种区I。3)当种子运动到清种区II处时，受到清种刀5的连续扰动，由于托种盘22的厚度小于一粒玉米种子的厚度，因此只有与排种盘21的圆形吸孔24接触最紧密的那粒种子被牢牢吸附住，多余的种子会被拨掉，落回充种区I。4)吸附在排种盘21圆形吸孔24上的种子，在托种盘22的窝眼卡口的托附和夹持作用下，随排种盘组合2运动至排种区III。由于在排种区III处没有气室8，排种盘21的圆形吸孔24对种子不再有吸附作用，种子只受托种盘22的托附和夹持作用。因此在排种区III处，种子被卸种刀6从托种盘22的半圆形窝眼25中逐渐拨出，并沿导种板7与卸种刀6之间形成的滑道顺利落下，完成单粒排种。上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。
8
权利要求
1.一种气吸与机械辅助附种结合式玉米精量排种器，其特征在于它包括底壳组合、 排种盘组合、传动机构、上盖组合、清种刀、卸种刀和导种板；所述排种盘组合设置在所述底壳组合和上盖组合之间形成的腔室内；所述底壳组合包括一底壳，所述底壳为一圆形罩体，所述底壳上设置有吸气口，所述底壳外侧设置有与所述吸气口连接的气管，所述底壳内腔表面上贴合设置一密封垫，所述密封垫上间隔设置有两个圆弧形侧壁，两个所述圆弧形侧壁的端部均圆弧过渡连接一体，两个所述圆弧形侧壁之间形成一圆弧形凹槽，所述底壳上的所述吸气口位于所述圆弧形凹槽内；所述排种盘组合包括一排种盘，所述排种盘一侧与所述密封垫上的两个所述圆弧形侧壁转动贴合设置，且与所述圆弧形凹槽之间形成气室；所述排种盘另一侧设置有一托种盘； 所述排种盘为一周向间隔设置有若干圆形吸孔的圆盘，所述托种盘为一周向间隔设置有若干窝眼卡口的环形盘，各所述窝眼卡口与所述排种盘上的所述圆形吸孔一一对应，且位于所述气室所在区域的圆弧线上；所述传动机构包括一传动轴，所述传动轴的一端带动所述排种盘转动，另一端通过轴承支撑在所述底壳的中心轮毂上，且该端穿出所述底壳连接动力系统；所述上盖组合包括一上盖，所述上盖为一圆形罩体，固定在所述底壳上，且与所述排种盘组合之间形成一腔室；所述上盖外侧设置有料斗，所述料斗底部与所述上盖过渡连接的位置开设有一进料口，所述上盖上、位于所述进料口上方的一侧设置有一进气口，所述上盖的内腔内、位于所述进料口的另一侧设置有一隔离板；所述进料口和进气口均位于所述圆弧形凹槽区域，所述隔离板处于所述圆弧形凹槽区域的边界位置；所述清种刀设置在所述进料口上方的所述底壳的外缘上，位于所述圆弧形凹槽区域靠近所述进气口的位置，所述清种刀与所述托种盘之间贴合设置；所述卸种刀设置在所述进料口上方的所述底壳的外缘上、所述圆弧形凹槽以外的位置，所述卸种刀与所述托种盘之间贴合设置；所述导种板设置在所述底壳外部与所述卸种刀相对的位置，所述导种板与所述卸种刀之间形成滑道。
2.如权利要求I所述的气吸与机械辅助附种结合式玉米精量排种器，其特征在于所述托种盘周向设置的各窝眼卡口均包括一半圆形窝眼和与所述半圆形窝眼连通的喇叭形开口，所述半圆形窝眼内一次容纳I 2粒种子，所述喇叭形开口的宽度比所述半圆形窝眼的直径大，所述托种盘的厚度比一粒玉米种子的厚度小。
3.如权利要求I所述的气吸与机械辅助附种结合式玉米精量排种器，其特征在于所述排种盘上与所述圆弧形凹槽相对的一侧面上设置有两个拨杆，所述传动轴穿过所述排种盘的一端设置有两个轴端螺母，所述排种盘与所述底壳之间的传动轴上套设一轴套，所述轴套通过一穿过所述传动轴的开口销与所述传动轴固定，所述开口销随所述传动轴旋转， 通过拨动所述拨杆，带动所述排种盘组合随所述传动轴一起相对于所述底壳组合和上盖组合转动。
4.如权利要求2所述的气吸与机械辅助附种结合式玉米精量排种器，其特征在于所述排种盘上与所述圆弧形凹槽相对的一侧面上设置有两个拨杆，所述传动轴穿过所述排种盘的一端设置有两个轴端螺母，所述排种盘与所述底壳之间的传动轴上套设一轴套，所述轴套通过一穿过所述传动轴的开口销与所述传动轴固定，所述开口销随所述传动轴旋转， 通过拨动所述拨杆，带动所述排种盘组合随所述传动轴一起相对于所述底壳组合和上盖组合转动。
5.如权利要求I或2或3或4所述的气吸与机械辅助附种结合式玉米精量排种器，其特征在于所述传动轴通过所述轴承支撑在所述底壳的中心轮毂上，所述轴承一侧通过所述底壳的中心孔上的凸台定位，另一侧通过一轴用弹性挡圈定位。
6.如权利要求I或2或3或4所述的气吸与机械辅助附种结合式玉米精量排种器，其特征在于将所述上盖与所述排种盘之间形成的腔室分为充种区、清种区和排种区；所述充种区位于最下端所述进料口所处的区域，所述清种区位于所述充种区上方清种刀所在的一个圆弧区域，所述排种区位于所述充种区上方卸种刀所在的区域；所述隔离板将所述排种区和所述充种区隔开；所述气室贯穿所述充种区和清种区；所述卸种刀和导种板均设置在排种区。
7.如权利要求5所述的气吸与机械辅助附种结合式玉米精量排种器，其特征在于将所述上盖与所述排种盘之间形成的腔室分为充种区、清种区和排种区；所述充种区位于最下端所述进料口所处的区域，所述清种区位于所述充种区上方清种刀所在的一个圆弧区域，所述排种区位于所述充种区上方卸种刀所在的区域；所述隔离板将所述排种区和所述充种区隔开；所述气室贯穿所述充种区和清种区；所述卸种刀和导种板均设置在排种区。
8.—种如权利要求I 7任一项所述气吸与机械辅助附种结合式玉米精量排种器的排种方法，其包括以下步骤1)料斗内的种子通过进料口进入排种盘组合和上盖之间形成的腔室内，在上部种子的推挤作用和排种盘上圆形吸孔的负压吸力作用下，种子进入托种盘上位于充种区的窝眼卡口内；2)传动机构带动排种盘组合相对于底壳组合和上盖转动，在排种盘上圆形吸孔的负压吸力作用和托种盘窝眼卡口的托附与夹持作用下，半圆形窝眼内的种子随排种盘组合一起运动，喇叭形开口处的种子在重力作用下滑落回充种区；3)当种子运动到清种区时，受到清种刀的连续扰动，只有与排种盘的圆形吸孔接触最紧密的那粒种子被牢牢吸附住，多余的种子会被拨掉，落回充种区；4)吸附在排种盘圆形吸孔上的种子，在托种盘窝眼卡口的托附和夹持作用下，随排种盘组合运动至排种区；排种区处没有气室，排种盘的圆形吸孔对种子不再有吸附作用，种子只受托种盘的托附和夹持作用，种子被卸种刀从托种盘的半圆形窝眼中逐渐拨出，沿导种板与卸种刀之间形成的滑道顺利落下，完成单粒排种。
全文摘要
本发明涉及一种气吸与机械辅助附种结合式玉米精量排种器及其排种方法，其特征在于它包括设有吸气口和气管的圆形底壳，底壳内腔设置一具有圆弧形凹槽的密封垫，吸气口位于圆弧形凹槽内；排种盘一侧与圆弧形凹槽侧壁转动贴合设置，另一侧设置托种盘，排种盘为周向设置有若干圆形吸孔的圆盘，托种盘为周向设置有若干窝眼卡口的环形盘，各圆形吸孔与各窝眼卡口一一对应；排种盘通过传动机构带动相对于底壳转动；排种盘外侧设置上盖，上盖固定在底壳上；上盖与排种盘之间的腔室分为充种区、清种区和排种区；清种区设置清种刀，排种区设置卸种刀和导种板。本发明结构简单，能有效解决气吸式排种器漏播率高、地头漏播严重的问题，可广泛用于玉米精量播种过程中。
文档编号A01C7/04GK102577716SQ201210074498
公开日2012年7月18日 申请日期2012年3月20日 优先权日2012年3月20日
发明者刘佳, 史嵩, 崔涛, 张东兴, 杨丽, 高娜娜 申请人:中国农业大学