专利名称：一种用于杂交水稻制种的同步播种插秧机及同步播种插秧方法
技术领域：
本发明涉及农业机械领域，尤其涉及一种杂交水稻制种种植机械。
背景技术：
水稻是我国的第一大粮食作物，常年水稻种植面积3000万hm2左右，其中杂交水稻种植面积约占57%。杂交水稻是我国最具知识产权的技术成果，是世界水稻育种史上的一次重大突破，给世界的水稻生产带来了一次飞跃，取得了巨大的社会、经济效益。因为杂交水稻的优良基因为杂合子，其自交后代中会出现性状分离，结果会导致减产，所以杂交水稻需要每年制种。袁隆平成功研究杂交水稻制种技术后，杂交水稻的产量有了一个大幅度的提高，但采用杂交水稻父母本分别播种、分别移栽的常规人工制种方式，工序繁琐，成本较高，制约了杂交水稻的发展。近年来，随着农村劳动力大量转移，用工费用大幅度增长，制种成本大大提高。如果移栽不及时，制种产量和制种质量都会受到影响。
杂交水稻制种父本和母本存在一定的播差期，父本和母本花期相遇影响因素较多，这就给杂交水稻机械化制种带来了困难。国内一些科研机构对杂交稻混播机械化制种技术进行了研究，在杂交水稻种子生产过程中，在播种之前将父母本种子按一定的比例均匀混合后播种，按常规水稻机械化生产方法进行育秧、移栽(或直播)和田间管理。另外，国内一些科研单位对母本水直播技术也进行了研究，但是，大部分还是采用人工撒播或机条播，并主要是集中在农艺技术方面的研究。
到目前为止，尚未见一种能同时完成具有播差期的父本和母本的机械化种植制种方法及机具。发明内容
针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是提供一种可同时机械化插播具有播差期的父本秧苗和母本芽种，准确控制父本和母本的花期相遇的一种用于杂交水稻制种的同步播种插秧机及同步播种插秧方法。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案
—种用于杂交水稻制种的同步播种插秧机，包括机架、开沟起垄装置、播种装置、 插秧装置和动力传动装置；开沟起垄装置、播种装置、插秧装置和动力传动装置与机架相对固定；开沟起垄装置位于播种装置和插秧装置的前方；动力传动装置的输出端分别与播种装置和插秧装置相接。
播种装置包括至少两个排种器总成和一条横梁，排种器总成均匀分布于横梁上， 横梁固定在机架上。
开沟起垄装置包括滑板、蓄水沟开沟器、播种沟开沟器、插秧沟开沟器和挡泥板； 滑板包括位于前端的圆弧部分和与圆弧部分相接的平板部分；蓄水沟开沟器、播种沟开沟器和插秧沟开沟器安装在平板部分的下方；挡泥板有两块，分别位于滑板的两侧，且挡泥板的前端位于滑板之前。
插秧装置包括分插机构、分插机构链条传动箱、送秧机构、秧箱和底座；分插机构、 分插机构链条传动箱、送秧机构和秧箱固定在底座上，底座的前端和横梁通过螺纹连接；分插机构、送秧机构和秧箱依次设置；传递动力的分插机构链条传动箱分别与分插机构和送秧机构相接。
一种用于杂交水稻制种的同步播种插秧机还包括动力底盘；动力传动装置包括动力输入齿轮箱、播种传动装置和插秧传动装置；动力底盘的输出轴与动力输入齿轮箱的输入轴相接，动力输入齿轮箱的输出轴与播种传动装置和插秧传动装置分别相接，播种传动装置接播种装置，插秧传动装置接插秧装置。
动力底盘通过三点悬挂机构与横梁中部设置的连接孔相接。
滑板通过两个支座安装在横梁上；蓄水沟开沟器、播种沟开沟器和插秧沟开沟器通过螺纹连接固定在滑板的底部；滑板沿着左右方向的中部设置一个与插秧装置正对的插秧沟开沟器；播种沟开沟器有多个，以插秧沟开沟器为中心分成两组左右对称设置，一个播种沟开沟器正对一个排种器总成；每两个播种沟开沟器之间设置一个蓄水沟开沟器。
一个排种器总成包括一个用于排出种子的排种器总成单体和一个储存种子的种箱，种箱和排种器总成单体分别 通过螺纹连接固定在横梁上；种箱位于排种器总体单体的上方且与排种器总成单体相通。
一种用于杂交水稻制种的同步播种插秧方法，使用一种用于杂交水稻制种的同步播种插秧机；开沟起垄装置同时开出蓄水沟、播种沟和插秧沟后，播种装置往播种沟中直播母本芽种，插秧装置往插秧沟中插入父本秧苗。
一种用于杂交水稻制种的同步播种插秧方法，动力传动装置同时将动力传送至播种装置和插秧装置，驱动播种装置和插秧装置同步作业。
总的说来，本发明具有如下优点
I.结构简单，可同步实现父本秧苗的插秧和母本芽种的播种，操作方便，准确控制父本和母本的花期相遇。
2.动力底盘为播种装置和插秧装置同时提供动力，节约能源。
3.开沟、播种、插秩同步完成，有效提闻制种效率。
4.滑板前圆后平的结构，可在播插前实现平田和轮沟覆盖。
5.合理安排排种器总成和插秧装置的数量比例，即可控制母本芽种和父本秧苗的最佳比例，有效提闻广量。
图I为本发明一种用于杂交水稻制种的同步播种插秧机的立体图。
图2为本发明一种用于杂交水稻制种的同步播种插秧机的俯视图。
图3为开沟起垄装置的分解图。
图4为播种装置的后视图。
图5为插秧装置的侧视图。
图6为动力传动装置的示意图。
其中，I为开沟起垄装置，2为播种装置，3为插秧装置，4为动力传动装置，11为滑板，12为蓄水沟开沟器，13为播种沟开沟器，14为插秧沟开沟器，15为支座，16为挡泥板， 21为排种器总成单体，22为横梁,23为种箱,31为分插机构,311为秧爪,32为分插机构链条传动箱，33为秧箱滑轨，341为横向送秧凸轮轴式移箱器，342为纵向橡胶输送带，35为秧箱，36为秧箱滑杆，37为底座，41为中间链轮，42为中间链条，43为中间链轮，44为中间链条，45为中间链轮，46为中间齿轮，47为中间齿轮，48为动力输入齿轮箱，49为中间链轮。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施方式
来对本发明做进一步详细的说明。
图I和图2所示，一种用于杂交水稻制种的同步播种插秧机包括机架、动力底盘、 开沟起垄装置I、播种装置2、插秧装置3和动力传动装置4。开沟起垄装置I、播种装置2、 插秧装置3和动力传动装置4安装在机架上；开沟起垄装置I位于播种装置2和插秧装置 3的前方。动力传动装置4的输出端分别与播种装置2和插秧装置3相接。
图4所示，播种装置2包括一条横梁22和八个排种器总成。横梁22沿着左右方向固定在机架上。一个排种器总成包括一个用于排出种子的排种器总成单体21和一个储存种子的种箱23，种箱23和排种器总成单体21分别通过螺纹连接固定在横梁22上；种箱 23位于排种器总体单体21的上方且与排种器总成单体21相通，从而种子从种箱23经排种器总成单体21输出，调节排种器总成单体21，可控制种子输出的数量。排种器总成均布在横梁22的两边，左右两边每边四个，同一边的排种器总成为窄行安装(行距15-20厘米)，中间的位于不同边的排种器总成为宽行安装(行距为60-80厘米)，以便在宽行中安装插秧装置。排种器总成采用水稻精量穴直播的方式，播种量为3-6粒/穴，将母本芽种成行成穴的播在播种沟中。本发明可同时完成八行杂交水稻母本芽种的直播，满足杂交水稻制种母本种植的“小播量、窄行播种”的农艺要求。
图3所示的开沟起垄装置包括滑板11、十个蓄水沟开沟器12、八个播种沟开沟器 13、一个插秧沟开沟器14和挡泥板16。滑板11包括位于前端的圆弧部分和与圆弧部分相接的位于后端的平板部分；蓄水沟开沟器12、播种沟开沟器13和插秧沟开沟器14均通过螺纹连接安装在平板部分的下方；滑板11通过两个支座15安装在横梁22上；滑板11可实现播插前平田和覆盖轮辙。挡泥板16有两块，分别位于滑板11的两侧，且挡泥板16的前端位于滑板11之前。滑板11沿着左右方向的中部设置一个与插秧装置3正对的插秧沟开沟器14。播种沟开沟器13每边四个，以插秧沟开沟器14为中心左右对称设置，一个播种沟开沟器13正对一个排种器总成。每两个播种沟开沟器13之间设置一个蓄水沟开沟器 12，位于最外的播种沟开沟器13的外侧各设有一个蓄水沟开沟器12，位于最内的播种沟开沟器I 3的内侧各设有一个蓄水沟开沟器12。蓄水沟开沟器12开出的蓄水沟沟深为5厘米，沟宽为4 一 6厘米；播种沟开沟器I 3开出的播种沟沟深为3厘米，沟宽为3 — 4厘米； 插秧沟开沟器14开出的插秧沟沟深为5厘米，沟宽为8-12厘米。开沟起垄装置作业时，可同时开出一条插秧沟，八条播种沟和十条蓄水沟。
图5所示的插秧装置3包括分插机构31、分插机构链条传动箱32、送秧机构、秧箱 35和底座37。分插机构31、分插机构链条传动箱32、送秧机构和秧箱35固定在底座37上， 底座37的前端和横梁22通过螺纹连接；分插机构3 I、送秧机构和秧箱35依次设置；传递动力的分插机构链条传动箱32分别与分插机构31和送秧机构相接。分插机构31采用高速旋转行星齿轮式，采用单行插秧的方式，分插机构31的秧爪311位于机器正中间，用于杂交水稻制种10-30天秧龄父本秧苗的同步插秧。分插机构31用于取秧和插秧。送秧机构采用横向送秧凸轮轴式移箱器341横向送秧和纵向橡胶输送带342纵向送秧。送秧机构的作用是作为秧箱35左右移动和秧苗向下推秧的动力执行机构。分插机构链条传动箱32是分插机构31和送秧机构的动力传动部件。秧箱35采用单体结构，秧箱35内宽为与标准秧盘匹配，秧箱35在秧箱滑轨33和秧箱滑杆36上往复移动。秧箱35的作用是装秧苗。
图6所示的动力传动装置包括动力输入齿轮箱48、播种传动装置和插秧传动装置。动力底盘的输出轴与动力输入齿轮箱48的输入轴相接,动力输入齿轮箱48的输出轴与播种传动装置和插秧传动装置分别相接，播种传动装置接播种装置，插秧传动装置接插秧装置。播种传动装置包括若干中间齿轮和轴。插秧传动装置包括若干中间链轮、中间链条、分插机构链条传动箱和轴。动力底盘的动力输出轴接动力输入齿轮箱48的输入轴，动力输入齿轮箱48的输出轴接中间齿轮47和中间链轮45。一方面，中间齿轮47带动中间齿轮46转动，中间齿轮46将动力传送排种器总成单体21。另一方面，中间链轮45通过中间链条44带动分插机构链条传动箱32的动力输入轴上的中间链轮49转动，中间链轮49带动分插机构链条传动箱32运转,分插机构链条传动箱32的动力一边传向分插机构3 I的秧爪3 11，另一边传向中间链轮41，中间链轮41通过中间链条42带动中间链轮43转动， 中间链轮43带动横向送秧凸轮轴式移箱器341动作。
播种装置2和插秧装置3的动力与动力底盘行走动力同步，通过动力底盘上设置的株距调节机构的调节，播种穴距和插秧株距在一定范围内可调(10 - 20厘米)，而且两者保证同步。动力底板通过三点悬挂机构连接在横梁22中部设置的连接孔上。
运行时，开沟起垄装置先同时开出蓄水沟、播种沟和插秧沟，然后播种装置往播种沟中直播母本芽种，插秧装置往插秧沟中插入父本秧苗。动力传动装置同时将动力传送至播种装置和插秧装置，驱动播种装置和插秧装置同步作业。本发明实现了杂交水稻制种父本秧苗插秧和母本芽种播种的同步作业，准确控制父本和母本的花期相遇，解决了父母本播差期在10 - 30天范围内的杂交水稻制种种植机械化问题。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化， 均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种用于杂交水稻制种的同步播种插秧机，其特征在于包括机架、开沟起垄装置、播种装置、插秧装置和动力传动装置；开沟起垄装置、播种装置、插秧装置和动力传动装置与机架相对固定；开沟起垄装置位于播种装置和插秧装置的前方；动力传动装置的输出端分别与播种装置和插秧装置相接。
2.按照权利要求I所述的一种用于杂交水稻制种的同步播种插秧机，其特征在于所述播种装置包括至少两个排种器总成和一条横梁，排种器总成均匀分布于横梁上，横梁固定在机架上。
3.按照权利要求2所述的一种用于杂交水稻制种的同步播种插秧机，其特征在于所述开沟起垄装置包括滑板、蓄水沟开沟器、播种沟开沟器、插秧沟开沟器和挡泥板；滑板包括位于前端的圆弧部分和与圆弧部分相接的平板部分；蓄水沟开沟器、播种沟开沟器和插秧沟开沟器安装在平板部分的下方；挡泥板有两块，分别位于滑板的两侧，且挡泥板的前端位于滑板之前。
4.按照权利要求3所述的一种用于杂交水稻制种的同步播种插秧机，其特征在于所述插秧装置包括分插机构、分插机构链条传动箱、送秧机构、秧箱和底座；分插机构、分插机构链条传动箱、送秧机构和秧箱固定在底座上，底座的前端和横梁通过螺纹连接；分插机构、送秧机构和秧箱依次设置；传递动力的分插机构链条传动箱分别与分插机构和送秧机构相接。
5.按照权利要求4所述的一种用于杂交水稻制种的同步播种插秧机，其特征在于它还包括动力底盘；动力传动装置包括动力输入齿轮箱、播种传动装置和插秧传动装置；动力底盘的输出轴与动力输入齿轮箱的输入轴相接，动力输入齿轮箱的输出轴与播种传动装置和插秧传动装置分别相接，播种传动装置接播种装置，插秧传动装置接插秧装置。
6.按照权利要求5所述的一种用于杂交水稻制种的同步播种插秧机，其特征在于所述动力底盘通过三点悬挂机构与横梁中部设置的连接孔相接。
7.按照权利要求4所述的一种用于杂交水稻制种的同步播种插秧机，其特征在于所述滑板通过两个支座安装在横梁上；蓄水沟开沟器、播种沟开沟器和插秧沟开沟器通过螺纹连接固定在滑板的底部；滑板沿着左右方向的中部设置一个与插秧装置正对的插秧沟开沟器；播种沟开沟器有多个，以插秧沟开沟器为中心分成两组左右对称设置，一个播种沟开沟器正对一个排种器总成；每两个播种沟开沟器之间设置一个蓄水沟开沟器。
8.按照权利要求2所述的一种用于杂交水稻制种的同步播种插秧机，其特征在于所述一个排种器总成包括一个用于排出种子的排种器总成单体和一个储存种子的种箱，种箱和排种器总成单体分别通过螺纹连接固定在横梁上；种箱位于排种器总体单体的上方且与排种器总成单体相通。
9.一种用于杂交水稻制种的同步播种插秧方法，其特征在于使用权利要求I至8中任一项所述的一种用于杂交水稻制种的同步播种插秧机；开沟起垄装置同时开出蓄水沟、播种沟和插秧沟后，播种装置往播种沟中直播母本芽种，插秧装置往插秧沟中插入父本秧苗。
10.按照权利要求9所述的一种用于杂交水稻制种的同步播种插秧方法，其特征在于所述动力传动装置同时将动力传送至播种装置和插秧装置，驱动播种装置和插秧装置同步作业。
全文摘要
本发明涉及一种用于杂交水稻制种的同步播种插秧机，包括机架、开沟起垄装置、播种装置、插秧装置和动力传动装置；开沟起垄装置、播种装置、插秧装置和动力传动装置与机架相对固定；开沟起垄装置位于播种装置和插秧装置的前方；动力传动装置的输出端分别与播种装置和插秧装置相接。本发明还涉及一种用于杂交水稻制种的同步播种插秧方法。本发明具有结构简单，节约能源，有效提高制种效率，准确控制父本、母本花期相遇的优点，属于农业机械领域。
文档编号A01C7/00GK102918968SQ20121045358
公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月13日 优先权日2012年11月13日
发明者王在满, 罗锡文, 胡均万, 张明华, 陈雄飞 申请人:华南农业大学