本发明涉及播种机械，尤其是一种精量播种机。
背景技术
提升小粒径种子植物的种植机械装备的技术水平，研制、开发和优化先进适用的小粒径种子精播机械，是农业产业化发展的当务之急。
传统的播种机，一般采用垂直窝眼轮式的排种器。这种排种器对种子外形尺寸要求较严，易损伤种子等，只适用于丸粒化的种子。对于小粒径种子，每个窝眼至少填充3到5粒种子，所以只能实现多粒播种。等苗长出后，还需要人工间苗，浪费了宝贵的种子资源，增加人工成本。现有的锥盘形播种机可以实现单粒播种，但是其存在的问题是当种量变化时易产生排种不均的问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于解决现有技术中存在的上述问题，提出了一种一种精量播种机，其实现了均匀、精量排种。
本发明的技术方案是：一种一种精量播种机，包括机架，其中，还包括导向走直部、排种部和压覆部，导向走直部、排种部和压覆部均设置在机架上，导向走直部设置在机架的前方，导向走直部与机架铰接，压覆部设置在机架的后端，排种部设置在导向走直部和压覆部之间，所述排种部包括电机、分种装置和排种装置，电机包括电机ⅰ和电机ⅱ，电机ⅰ的输出轴通过分种装置传动轴与分种装置连接，排种装置位于分种装置的下方，排种装置与分种装置传动轴之间通过齿轮传动连接；
所述排种装置包括排种装置壳体、位于排种装置中部的排种偏心柱、固定套在排种偏心柱上的导种机构、位于导种机构下方的漏种机构、沿漏种机构的上圆周面间隔设置的压种机构、位于漏种机构下方的排种底座和排种管，排种偏心柱、导种机构、漏种机构和压种机构均设置在壳体内，压种机构固定在壳体的内表面，排种底座与排种装置壳体的底部固定连接，排种底座的底部表面间隔设置数个排种管，对应的在排种底座内设有数个通孔，通孔分别与排种管连通，所述压种机构和排种管对应设置，压种机构位于排种管的正上方；
所述排种偏心柱包括轴ⅰ、偏心连接板ⅰ、轴ⅱ、偏心连接板ⅱ和球笼式万向轴，球笼式万向轴位于排种底座的下方，轴ⅰ的上端固定有蜗杆，蜗杆与固定套在分种装置传动轴上的蜗轮传动连接，轴ⅰ的底端与偏心连接板ⅰ固定连接，轴ⅱ的上端通过轴承与偏心连接板ⅱ连接，其底端依次穿过漏种机构和排种底座，与球笼式万向轴连接，导种机构固定套在轴ⅱ的中部，排种底盘与轴ⅱ固定连接，偏心连接板ⅰ和偏心连接板ⅱ固定连接，偏心连接板ⅰ和偏心连接板ⅱ之间角度为15-25°；
所述导种机构包括锥形排种盘和固定在锥形排种盘外表面的数个导种叶片，导种叶片沿锥形排种盘的环形面间隔设置，锥形排种盘固定在轴ⅱ的中部；
所述漏种机构的中部与轴ⅱ铰接，漏种机构包括漏种盘、主动齿轮和从动齿轮，漏种盘包括内环和外环，内环和外环之间通过沿圆周方向间隔设置的数个连接杆固定连接，外环上沿其圆周方向间隔设置数个漏种孔，从动齿轮固定在外环的内表面，主动齿轮位于外环的内侧，且主动齿轮与从动齿轮相啮合，主动齿轮与电机ⅱ的输出轴固定连接；
所述压种机构包括压种机构壳体、弹簧、压种轮和刮种片，压种机构壳体呈圆弧形，其固定在排种装置外壳的内表面，压种机构壳体内设有弧形槽，弹簧和压种轮设置在弧形槽内，弹簧位于压种轮的上方，弹簧的顶端与弧形槽的顶部连接，弹簧的底端与压种轮连接，压种轮的下部位于弧形槽的外部，压种机构壳体两端面的底部分别固定有刮种片，压种机构壳体位于漏种盘的上方。
本发明中，所述分种装置包括分种装置外壳、窝眼轮、支撑板和分种管，分种装置外壳固定在支撑板的上表面，窝眼轮设置在分种装置外壳内，窝眼轮的中心与分种装置传动轴固定连接，窝眼轮呈圆柱形，沿其圆柱形的外表面间隔设置数个径向的长条形凹槽，分种装置外壳的底部设有与长条形凹槽对应的通孔，对应的在分种装置外壳下方的支撑板内设有通孔，分种管位于支撑板的下方，分种管的上端与支撑板的通孔连通，导种机构位于排种管出口的正下方。
所述排种底座包括排种底座ⅰ和排种底座ⅱ，排种底座ⅱ位于排种底座ⅰ的上方，排种底座ⅱ与排种装置壳体的底部固定连接，排种底座ⅱ和排种底座ⅰ固定连接，排种底座ⅰ的底部表面间隔设置数个排种管，对应的在排种底座ⅱ和排种底座ⅰ内设有数个通孔，通孔分别与排种管连通。
所述锥形排种盘的锥面与底面之间的夹角为25°，锥形排种盘与轴ⅱ固定后，锥形排种盘的锥面与水平面之间的角度为45°，导种叶片上表面与锥形排种盘的锥面之间的角度大于135°，在锥形面的锥面倾斜后其倾斜一侧的叶片与水平面角度也大于0°，防止种子滑出导种叶片。导种叶片上表面所在平面与锥形排种盘底面的夹角大于25°，即叶片下端转至最低点时，叶片上表面所在平面与水平面夹角大于一般种子的休止角45°。
为了保证漏种盘内的重量始终充足，所述排种偏心柱的转速应大于落种盘转速的2-4倍。
所述排种装置和水平面之间的夹角与偏心连接板ⅰ和偏心连接板ⅱ之间的角度相同，为15-25°。
所述导向走直部包括两个导向轮和两个长度可调节的伸缩架，所述导向轮由锥台体和圆柱体两部分组成，圆柱体和锥台体直径小的一端固定连接，两导向轮呈对称设置，两圆柱体位于为两锥台体之间，一个导向轮固定在其中心的导向轴上，另外一个导向轮固定在其中心的导向套上，导向轴设置在导向套内，且导向轴在导向套内滑动，两锥台体的外侧通过两伸缩架连接，两伸缩架的形状相同，均为u形，两伸缩架之间呈垂直设置，两伸缩架的两端分别在锥台体的外侧固定连接，两伸缩架的端部分别与位于锥台体外侧的导向轮的中心轴固定连接。
所述压覆部包括压土轮、覆土轮和平行杆，压土轮和覆土轮位于两个平行的平行杆之间，压土轮位于覆土轮的前方，压土轮、覆土轮的中心轴的两端分别与两平行杆铰接，且压土轮的中心轴与覆土轮的中心轴相互平行，两平行杆与压土轮、覆土轮组成平行四边形，压覆部通过连接轴与机架连接：连接轴的两端分别与两平行杆固定连接，连接轴的两端均设有一组反向轴承，连接轴通过反向轴承与机架连接。
所述机架上还设有行走轮、发动机、减速箱和开沟器，所述机架的中部两侧对称设置行走轮，两行走轮之间通过连接轴连接，连接轴与机架铰接，发动机的输出轴与减速箱的输入轴传动连接，减速箱的输出轴与行走轮的连接轴传动连接，开沟器位于排种部的下方，开沟器位于压土轮和覆土轮之间，开沟器与排种部的排种管对应设置，排种管的底部与开沟器的顶部之间通过连接管连接，开沟器通过连接套与横向杆连接，横向杆的两端分别与机架固定连接，机架的尾部设有导向轮起降杆，导向轮起降杆通过拉绳与导向走直部的起落环连接，起落环固定在伸缩架上，导向轮起降杆通过拉绳带动控制导向走直部升降。
本发明还包括电控部，电控部设置在机架上，排种部和电控部电连接，所述电控部包括电控箱和触摸屏，电控箱内设有旋转编码器、单片机、无刷电机控制器和电瓶，旋转编码器与发动机电连接，单片机分别与电机ⅰ、电机ⅱ电连接。
本发明的有益效果：
(1)通过分种装置能够持续保持排种装置内的均匀恒定的种量；
(2)通过排种装置中的导种机构的动作，实现了种子的有序排列，并通过漏种机构和压种机构，进一步保证了种子的恒量排出；
(3)在电控部的共同作用下，实现了电控精量播种；
(4)通过在机架上设置导直走向部和压覆部，实现了整个排种器的开沟和排种一体化，开沟的同时实现了精量排种。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是播种部的结构示意图；
图3是分种装置的结构示意图；
图4是排种装置的结构示意图；
图5是图4的a-a剖面图；
图6是导种机构的结构示意图；
图7是压种机构的结构示意图；
图8是压种机构的剖视图；
图9是漏种机构的结构示意图；
图10是导向走直部的结构示意图；
图11是压覆部的结构示意图；
图12是机架中部的结构示意图。
图中：1电机ⅰ；2分种装置传动轴；3蜗轮；4分种装置；401分种装置外壳；402窝眼轮；403支撑板；404分种管；5排种装置；501排种偏心柱；502排种装置外壳；503排种管；504压种机构；5041弹簧；5042压种轮；5043压种机构壳体；5044刮种片；505导种机构；5051导种叶片；5052锥形排种盘；506漏种机构；5061漏种盘；5062主动齿轮；5063从动齿轮；5064漏种孔；507排种底座ⅰ；508排种底座ⅱ；6蜗杆；7电机ⅱ；8电控部；801电控箱；802触摸屏；9导向走直部；901导向轮；902导向轴；903导向套；904伸缩架；905起落环；10压覆部；1001压土轮；1002覆土轮；1003平行杆；1004连接轴；1005反接轴承；11机架；12行走轮；13发动机；14减速箱；15导向轮起降杆；16开沟器；17横向杆；18连接套。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
如图1所示，本发明所述的一种精量播种机包括机架11、导向走直部9、排种部、压覆部10和电控部8，导向走直部9、排种部、压覆部10和电控部8均设置在机架11上，导向走直部9设置在机架11的前方，导向走直部9与机架11铰接，压覆部10设置在机架11的后端，排种部设置在导向走直部9和压覆部10之间，排种部和电控部8电连接。
如图2所示，排种部包括电机ⅰ1、分种装置4和排种装置5，电机ⅰ1的输出轴通过分种装置传动轴2与分种装置4连接，排种装置5位于分种装置4的下方，排种装置5与分种装置传动轴2之间通过齿轮传动连接。排种装置5呈倾斜设置，排种装置与水平面之间的夹角为20°。
如图3所示，分种装置4包括分种装置外壳401、窝眼轮402、支撑板403和分种管404，分种装置外壳401固定在支撑板403的上表面，窝眼轮402设置在分种装置外壳401内，窝眼轮402的中心与分种装置传动轴2固定连接。窝眼轮402呈圆柱形，沿其圆柱形的外表面间隔设置多个径向的长条形凹槽，分种装置外壳401的底部设有与长条形凹槽对应的通孔，对应的在分种装置外壳401下方的支撑板403内设有通孔。分种管404位于支撑板403的下方，分种管404的上端与支撑板403的通孔连通，分种管404的下端位于排种装置5的上方。在电机ⅰ1的带动下，通过分种装置传动轴2带动窝眼轮402转动，当窝眼轮402上的凹槽转动至分种装置外壳401底部通孔的正上方时，凹槽内的种子在重力作用下，依次通过分种装置外壳401底部的通孔和支撑板内的通孔，进入分种管404内，并落至排种装置。该分种装置实现了一定时间内使一定量的种子排出分种装置4，可以持续保持排种装置内的种量，克服了现有的锥形排种盘排种器由于重量变化而引起的排种不均匀的问题。
如图4所示，排种装置5包括排种装置壳体502、位于排种装置中部的排种偏心柱501、固定套在排种偏心柱上的导种机构505、位于导种机构505下方的漏种机构506、沿漏种机构504的上圆周面间隔设置的压种机构504、位于漏种机构504下方的排种底座和排种管503。排种偏心柱501、导种机构505、漏种机构506和压种机构504均设置在壳体502内，压种机构504固定在壳体502的内表面，导种机构505位于排种管503出口的正下方。排种底座包括排种底座ⅰ507和排种底座ⅱ508，排种底座ⅱ508位于排种底座ⅰ507的上方，排种底座ⅱ508与排种装置壳体502的底部固定连接，排种底座ⅱ508和排种底座ⅰ507固定连接，排种底座ⅰ507的底部表面间隔设置数个排种管503，对应的在排种底座ⅱ508和排种底座ⅰ507内设有数个通孔，通孔分别与排种管503连通。压种机构504和排种管503对应设置，即压种机构504位于排种管503的正上方。
如图5所示，排种偏心柱501包括轴ⅰ5011、偏心连接板ⅰ5012、轴ⅱ5013、偏心连接板ⅱ5014和球笼式万向轴5015，球笼式万向轴5015位于排种底座的下方。轴ⅰ5011的上端固定有蜗杆6，蜗杆6与固定套在分种装置传动轴2上的蜗轮3传动连接，轴ⅰ5011的底端与偏心连接板ⅰ5012固定连接。轴ⅱ5013的上端通过轴承与偏心连接板ⅱ5014连接，其底端依次穿过漏种机构506和排种底座，与球笼式万向轴5015连接，导种机构505固定套在轴ⅱ5013的中部，排种底盘与轴ⅱ5013固定连接。偏心连接板ⅰ5012和偏心连接板ⅱ5014固定连接，且偏心连接板ⅰ5012和偏心连接板ⅱ5014之间的角度与排种装置和水平面之间的夹角相同，为20°。
如图6所示，导种机构505包括锥形排种盘5052和固定在锥形排种盘外表面的数个导种叶片5051，导种叶片5051沿锥形排种盘5052的环形面间隔设置，锥形排种盘5052固定在轴ⅱ5013的中部。锥形排种盘5052的锥面与底面之间的夹角为25°，锥形排种盘与轴ⅱ5013固定后，锥形排种盘5052的锥面与水平面之间的角度为45°，大于一般小籽粒种子的休止角。导种叶片上表面与锥形排种盘的锥面之间的角度大于135°，即在锥形面的锥面倾斜后其倾斜一侧的叶片与水平面角度也大于0°，防止种子滑出导种叶片。导种叶片上表面所在平面与锥形排种盘底面的夹角大于25°，即叶片下端转至最低点时，叶片上表面所在平面与水平面夹角大于一般种子的休止角45°。电机ⅰ1动作，其输出轴和固定在输出轴上的蜗轮3转动，通过蜗轮3和蜗杆6之间的啮合，带动与蜗杆6固定连接的轴ⅰ5011，轴ⅰ5011转动过程中，通过偏心连接板ⅰ5012和偏心连接板ⅱ5014，同时在球笼式万向轴5015的支撑作用下，带动轴ⅱ5013绕轴ⅰ5011转动，在轴ⅱ5013的转动过程中，固定在轴ⅱ5013上的锥形排种盘5052在上下摆动的同时做旋转运动，运动过程中，落在导种叶片5051上的种子下滑，在上述滑落过程中实现了有序排序。
漏种机构506位于导种机构505和排种底座之间，漏种机构506如图9所示，漏种机构506的中部与轴ⅱ5013铰接。漏种机构包括漏种盘5061、主动齿轮5062和从动齿轮5063，漏种盘5061包括内环和外环，内环和外环之间通过沿圆周方向间隔设置的多个连接杆固定连接，外环上沿其圆周方向间隔设置多个漏种孔5064。从动齿轮5063固定在外环的内表面，主动齿轮5062位于外环的内侧，且主动齿轮5062与从动齿轮5063相啮合，主动齿轮5062与电机ⅱ7的输出轴固定连接。电机ⅱ7动作，带动主动齿轮5062转动，通过主动齿轮5062与从动齿轮5063之间的啮合，带动从动齿轮5063与和从动齿轮固定连接的漏种盘5061转动。为了保证漏种盘内的重量始终充足，排种偏心柱501的转速应大于落种盘转速的2-4倍。
如图7和图8所示，压种机构504包括压种机构壳体5043、弹簧5041、压种轮5042和刮种片5044，压种机构壳体5043呈圆弧形，其固定在排种装置外壳的内表面。压种机构壳体5043内设有弧形槽，弹簧5041和压种轮5042设置在弧形槽内：弹簧5041位于压种轮5042的上方，弹簧5041的顶端与弧形槽的顶部连接，弹簧5041的底端与压种轮5043连接，压种轮5043的下部位于弧形槽的外部，即压种轮5043的底部超出了弧形槽的底部。压种机构壳体5043两端面的底部分别固定有刮种片5044。压种机构壳体5043位于漏种盘5061的上方，导种机构将种子均匀洒落至落种盘5061的上表面后，漏种盘5061在转动过程中，通过设置刮种片5044，可以限制进入压种轮5043内的种子的量，即位于刮种片5044下方的种子才能进入压种机构的下方，而位于刮种片5044上方的种子则被挡在压种机构的外侧。种子进入压种机构下方后，压种轮5042会对种子施加一个向下的压力，从而将种子压入漏种盘上的漏种孔5064内，由于压种轮5042正下方的排种底座内设有与排种管503连通的通孔，因此种子压入漏种孔5064内后，会沿着排种底座的通孔落入排种管503内并排出。由于压种轮5042与弹簧连接，因此不会压坏种子。通过设置刮种片5044，使进入压种轮下方的种子的量是恒定的，从而实现了均匀排种。
如图10所示，导向走直部9包括两个导向轮901，导向轮901由锥台体和圆柱体两部分组成，其中圆柱体和锥台体直径小的一端固定连接，两导向轮901呈对称设置，两圆柱体位于为两锥台体之间。其中的一个导向轮固定在其中心的导向轴902上，另外一个导向轮固定在其中心的导向套903上，导向轴902设置在导向套903内，且导向轴902可以在导向套903内滑动。两锥台体的外侧通过两伸缩架904连接，两伸缩架904的形状相同，均为u形，两伸缩架904之间呈垂直设置，两伸缩架904的两端分别在锥台体的外侧固定连接，同时两伸缩架的端部分别与位于锥台体外侧的导向轮的中心轴固定连接。伸缩架904的长度可调节，从而使两导向轮之间的间距改变，从而适应不同宽度的播种垄或者播种席。
如图11所示，压覆部10包括压土轮1001、覆土轮1002和平行杆1003，压土轮1001和覆土轮1002位于两个平行的平行杆1003之间，压土轮1001位于覆土轮1002的前方，压土轮1001的中心轴的两端分别与两平行杆1003铰接，覆土轮1002的中心轴的两端分别与平行杆1003铰接，且压土轮1001的中心轴与覆土轮1002的中心轴相互平行，因此两平行杆1003与压土轮1001、覆土轮1002组成平行四边形，保证了整个压覆部的平衡性和稳定性。压覆部10通过连接轴1004与机架11连接：连接轴1004的两端分别与两平行杆1003固定连接，连接轴1004的两端均设有一组反向轴承1005，连接轴1004通过反向轴承1005与机架11连接。通过反向轴承，实现了压覆部10与机架11之间的轴向转动，保证了压覆部10的稳定性，并起到了减震作用。
如图12所示，在机架11的中部两侧分别设有行走轮12，行走轮12呈对称设置，两行走轮12之间通过连接轴连接，连接轴与机架11铰接。发动机13的输出轴与减速箱14的输入轴传动连接，减速箱14的输出轴与行走轮12的连接轴传动连接，通过发动机13带动固定在连接轴上的行走轮12转动行走。排种部的下方设有开沟器16，开沟器16位于压土轮1001和覆土轮1002之间。开沟器16与排种部的排种管对应设置，排种管的底部与开沟器16的顶部之间通过连接管连接，开沟器16在开沟的同时，通过排种管排出的种子通过开沟器16直接落入沟内。开沟器16通过连接套18与横向杆17连接，横向杆17的两端分别与机架11固定连接。连接套18与横向杆17之间通过螺栓固定连接，对应的在横向杆17上设有螺栓孔或者滑槽，因此连接套18在横向杆17上的位置可调，从而实现了连接套18和与连接套固定连接的开沟器16左右位置可调；同时连接套与开沟器16之间也通过螺栓固定连接，对应的在开沟器16上设有螺栓孔或者滑槽，从而实现了开沟器16的上下位置可调。机架11的尾部设有导向轮起降杆15，导向轮起降杆15通过拉绳与导向走直部上的起落环905连接，起落环905固定在伸缩架904上，导向轮起降杆15转动时，通过拉绳带动控制导向走直部升降。
如图1所示，本发明还包括电控部8，电控部8包括电控箱801和触摸屏802，电控箱801分别与电机ⅰ1、电机ⅱ7和发动机13电连接，电控箱801内设有旋转编码器、单片机、无刷电机控制器和电瓶。发动机13的转速通过旋转编码器测出并传输至单片机，然后单片机通过发动机转速与行进速度的关系、以及行进速度和播种速度的的速度关系计算出此时播种器中电机ⅰ1和电机ⅱ7的转动速度，单片机随时控制电机ⅰ1和电机ⅱ7的转速，各速度显示于触摸屏802，并可在触摸屏802选择使用单片机内各套程序，以播种各类种子，该电控部由电瓶供电。通过电控部实现了电驱式精量播种。
本发明的工作过程如下所述：启动发动机13，行走轮12向前行走带动整个播种器前进，并通过前部的导向走直部9使整机直线前进。通过电控部调节电机ⅰ1和电机ⅱ7的转速，电机ⅰ1和电机ⅱ7启动后，电机ⅰ1通过分种装置传动轴2带动分种装置的窝眼轮402转动，使窝眼轮402内的一定量的种子在一定时间内排出分种装置，并通过分种管404落至锥形排种盘5052的顶部。锥形排种盘5052在排种偏心柱501的带动作用下，同时做上下摆动和旋转运动，运动过程中，导种叶片5051上的种子下滑并有序排列在漏种盘5061上。电机ⅱ7动作带动主动齿轮5062转动，通过主动齿轮5062和从动齿轮5063之间的啮合，带动漏种盘5061转动，漏种盘5061上的种子也随之一起转动。当漏种盘上的种子运动至压种机构504处时，首先通过刮种片5044，使恒定量的种子进入压种机构504的下方，然后在压种轮5042的压动作用下，使种子压入漏种盘5061上的漏种孔5064内，并沿着排种底盘内的通孔和与通孔连通的排种管503排出，实现了种子的均匀排出。同时，在前进过程中，压土轮1001将已经翻好的土壤压平整，其后方的开沟器16开沟，同时通过排种部与开沟器16之间的连通，使种子直接落入开好的沟内，并通过覆土轮1002覆土，完成了整个播种动作。