专利名称：一种气喷式高速免耕精密播种机用排种/喷种器的制作方法
技术领域：
本发明属于农业机械技术领域，尤其是涉及一种气喷式高速免耕精密 播种机用排种/喷种器。
背景技术：
目前，随着国际粮食危机的加剧和土壤环境的破坏，世界各国纷纷釆 取相应措施来增加粮食产量，并逐步减少对环境的破坏程度。对于免耕播 种而言，由于其对土壤进行的作业次数少，因而具有减少对土壤耕层的破 坏和土壤水份的蒸发、缩短作业时间、减少农业投入的优点。而免耕播种
机是20世纪90年代，为适应上述免耕播种这种新种植技术而出现的一种 新型机具，主要用于麦收后不翻耕或少翻耕土壤而直接进行播种作业。 在现代农业生产中，精密播种具有省种、省工、增产、提髙作物品质
等显著优点，是一种先进的种植方式；秸秆、根茬粉碎还田和深松技术具
有增加土壤有机质含量、蓄水保墒、培肥地力、消化过剩秸秆且保护环境 等特点。
现如今，国内外广泛釆用免耕精密播种机，而为了进行精密播种和节 约良种，常采用气吸式或气吹式排种器，都取得了良好的效果。但是，现 有气吸式或气吹式播种还存在以下主要问题1、播种机风机结构较大、
传动系统较复杂；2、排种效率较低，受种子从排种器自由落体到土壤中 的时间限制，种子在下落过程中还会碰到排种器输种管壁等的影响，下落 速度较慢。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种气喷式高速免耕精密播种机用排种/喷种器，其结构简单、排种/喷种器 安装紧凑、设计合理且使用操作简便，能有效解决现有气吸式或气吹式排 种器所存在的结构复杂、排种速度慢等实际问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是 一种气喷式高速免耕
精密播种机用排种/喷种器，其特征在于包括安装在播种机播种单体上 的一个或多个独立工作的排种/喷种器；
所述排种/喷种器包括安装在播种机播种单体上且底部带开口的外部 壳体、安装在外部壳体内部的排种器和喷种器、安装在外部壳体上的控制 系统、与控制系统相接的检测单元以及由控制系统进行控制的告警单元；
所述排种器包括水平安装在外部壳体底部开口处且其上沿圆周方向 均匀布设有一圈多个种窝并能在水平面上持续旋转的排种盘、位于排种盘 一侧上方的种子箱、安装在种子箱内部且通过对种子箱内所盛装的种子进 行持续搅动以保证种子连续下落至排种盘的搅拌器、对排种盘和搅拌器进 行驱动且由控制系统进行控制的驱动机构以及位于排种盘上方、种子箱的 外侧下方且随排种盘转动将落至排种盘的种子不断扫进空种窝的清种刷； 所述种窝为内部能容纳一粒种子的种窝且其底部设置有防止种子由于自 重、碰撞或震荡原因而自由下落至土壤的弹性托片；所述种子箱固定安装 在外部壳体上；
所述喷种器包括安装在外部壳体上的储气罐、位于排种盘另 一侧上方 且通过气体流通管道与储气罐相接的喷种器喷嘴、安装在所述气体流通管 道上的气泵以及对喷种器喷嘴的气体喷射速度即喷种速度、喷射时间、所 喷射气体压力和方向进行控制的气体喷射控制器；所述气体喷射控制器的 气喷触发开关由控制系统进行控制，所述喷种器喷嘴为随排种盘转动且以 气喷方式将种窝内被所述弹性托片托住的种子逐一喷射到土壤中进行播 种的电动气体喷嘴，所述喷种器喷嘴的喷气口与旋转至其下方的种窝正 对；所述喷种器喷嘴固定安装在外部壳体上；
所述检测单元包括对牵引所述播种机前进的拖拉机的前进速度进行实时检测的速度传感器，以及对旋转至喷种器喷嘴正下方的种窝即喷种种 窝以及所述喷种种窝的前一个或两个种窝内是否缺种同时进行检测的缺
种检测传感器；所述缺种检测传感器的数量为两个或三个；
所述控制系统为根据速度传感器实时检测的拖拉机前进速度，相应对 驱动机构和气体喷射控制器进行控制并使得排种盘的转速和喷种器喷嘴
的喷种速度与所述拖拉机前进速度相匹配；以及根据缺种检测传感器所检
测到的缺种信号，相应通过控制驱动机构使得排种盘快速旋转至下一种窝 或控制告警单元进行告警的综合控制系统。
所述种子箱底部的出种口与旋转至其下方的种窝正对。
所述排种盘为圆形转盘。
所述种子箱底部的出种口外部周侧与排种盘之间设置有挡种板，所述 挡种板的顶部固定在所述出种口外侧。
所述清种刷固定安装在外部壳体或种子箱上，且其位于所述挡种板内部。
所述驱动机构为安装在外部壳体上的驱动电机或驱动马达。 所述驱动电机的动力输出轴为竖向驱动轴，且所述竖向驱动轴底部固
定安装在排种盘上方中部；所述动力输出轴与搅拌器的驱动轴之间通过传 动机构进行连接。
所述弹性托片为固定在种窝底部的齿形橡胶托片。
所述缺种检测传感器的数量为两个， 一个安装在喷种器喷嘴侧部，另 一个位于所述喷种种窝前一个种窝的正上方且其通过固定件安装在喷种 器喷嘴或外部壳体上。
本发明与现有技术相比具有以下优点1、通过对现有精密播种机用 排种器结构进行改进，尤其是对排种器的结构以及排种方式等进行了实质 性改变，大大提高了种子播种时的下落速度，减小了种子落地时间。2、 通过设置检测单元和进行整体综合控制的控制系统，大大减小了播种时漏 种和缺种的几率。3、提高了播种效率和播种精度，可同时使用多个独立
7工作的排种/喷种器同时进行作业，并且所有排种/喷种器间相互不影响， 因而大大提高了作业效率。综上所述，本发明结构简单、排种/喷种器安 装紧凑、设计合理且使用搡作简便，能有效解决现有排种器所存在的播种 机结构复杂、排种速度慢等实际问题，本发明具体釆用气喷式排种/喷种 方式，首先在喷种前将种子在排种盘内按序排列好，再由高压气体将种子 直接喷射到土壤中，因而减少了种子自由下落的时间和种子与排种器管壁 碰撞的几率，避免了种子落到土壤后较大程度的反弹，从而实现精密播种 和高速播种作业。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
图l为本发明的结构示意图
图2为本发明的电路框图。 附图标记说明
l一外部壳体；
4一排种盘；
7—搅拌器；
ll一检测单元；
14一气泵；
17 —动力输出轴； 20—速度传感器;
2—控制系统；
5—驱动机构；
8—清种刷；
12 —喷种器喷嘴；
15—缺种检测传感器；
18—传动机构；
21 —气体喷射控制器。
3—告警单元；
6—种子箱；
IO—种窝；
13—储气罐；
16—挡种板；
19一齿形橡胶托片
具体实施例方式
如图1、图2所示，本发明包括安装在播种机播种单体上的一个或多个 独立工作的排种/喷种器，实际使用过程中，可以根据具体的播种需求， 相应在播种机播种单体上安装一个或多个并行且独立工作的排种/喷种 器。所述排种/喷种器包括安装在所述播种机播种单体上且底部带开口的 外部壳体l、安装在外部壳体1内部的排种器和喷种器、安装在外部壳体 1上的控制系统2、与控制系统2相接的检测单元11以及由控制系统2进 行控制的告警单元3。所述外部壳体1上对应设置有将其安装在所述播种 机播种单体上的安装机构。
所述排种器包括水平安装在外部壳体1底部开口处且其上沿圆周方向
均匀布设有一圈多个种窝IO并能在水平面上持续旋转的排种盘4、位于排 种盘4 一侧上方的种子箱6、安装在种子箱6内部且通过对种子箱6内所 盛装的种子进行持续搅动以保证种子连续下落至排种盘4的搅拌器7、对 排种盘4和搅拌器7进行驱动且由控制系统2进行控制的驱动机构5以及 位于排种盘4上方、种子箱6的外侧下方且随排种盘4转动将落至排种盘 4的种子不断扫进空种窝的清种刷8。所述种窝IO为内部能容纳一粒种子 的种窝且其底部设置有防止种子由于自重、碰撞或震荡原因而自由下落至 土壤的弹性托片。所述种子箱6固定安装在外部壳体1上。所述驱动机构 5为安装在外部壳体1上的驱动电机或驱动马达。本实施例中，所述弹性 托片为固定在种窝IO底部的齿形橡胶托片19。所述种子箱6为料斗式箱 体。
由于排种盘4上沿圆周方向所设置的一圈种窝10的大小基本能容纳 一粒种子(玉米或大豆)，因而针对不同的作物，排种盘4和种窝10的 大小也不相同，实践中，可以根据所播种子的大小相应对排种盘4进行更 换调整。
本实施例中，所述种子箱6底部的出种口与旋转至其下方的种窝10 正对，所述排种盘4为圆形转盘。所述种子箱6底部的出种口外部周侧与 排种盘4之间设置有挡种板16，所述挡种板16的顶部固定在所述出种口 外侧。所述清种刷8固定安装在外部壳体l或种子箱6上，且清种刷8位 于所述挡种板16内部。
所述喷种器包括安装在外部壳体1上的储气罐13、位于排种盘4另一侧上方且通过气体流通管道与储气罐13相接的喷种器喷嘴12、安装在所 述气体流通管道上的气泵14以及对喷种器喷嘴12的气体喷射速度即喷种
速度、喷射时间、所喷射气体压力和方向进行控制的气体喷射控制器21。 所述气体喷射控制器21的气喷触发开关由控制系统2进行控制，所 述喷种器喷嘴12为随排种盘4转动且以气喷方式将种窝10内被所述弹性 托片托住的种子逐一喷射到土壤中进行播种的电动气体喷嘴，所述喷种器 喷嘴12的喷气口与旋转至其下方的种窝10正对；所述喷种器喷嘴12固 定安装在外部壳体l上。
所述检测单元11包括对牵引所述播种机前进的拖拉机的前进速度进 行实时检测的速度传感器20，以及对旋转至喷种器喷嘴12正下方的种窝 10即喷种种窝以及所述喷种种窝的前一个或两个种窝10内是否缺种同时 进行检测的缺种检测传感器15。所述缺种检测传感器15的数量为两个或 ^个。
本实施例中，所述缺种检测传感器15的数量为两个， 一个安装在喷 种器喷嘴12侧部，另一个位于所述喷种种窝前一个种窝10的正上方且其 通过固定件安装在喷种器喷嘴12或外部壳体1上。所述速度传感器20具 体安装在所述拖拉机上。
所述控制系统2为根据速度传感器20实时所检测的拖拉机前进速度， 相应对驱动机构5和气体喷射控制器21进行控制并使得排种盘4的转速 和喷种器喷嘴12的喷种速度与所述拖拉机前进速度相匹配;以及根据缺 种检测传感器15所检测到的缺种信号，相应通过控制驱动机构5使得排 种盘4快速旋转至下一种窝10或控制告警单元3进行告警的综合控制系 统。
本实施例中，所述驱动机构5为安装在外部壳体1上的驱动电机，所 述驱动电机的动力输出轴17为竖向驱动轴，且所述竖向驱动轴底部固定 安装在排种盘4上方中部。所述动力输出轴17与搅拌器7的驱动轴之间 通过传动机构18进行连接。所述传动机构18为由两个齿轮组成的传动机
10构。
本发明的工作过程是首先，位于排种盘4上方的种子箱6在其内部 所安装搅拌器7的持续搅动作用下(通过搅拌器7搅拌种子能有效防止种 子箱6内的种子被架空)，将种子箱6的种子逐一下落至排种盘4上；之 后，由种窝式排种盘4对从种子箱6下落的种子进行精密排序，具体是由 于排种盘4上沿圆周方向设置有一圈基本能容纳一粒种子的种窝10,并且 通过排种盘4上方所安装的清种刷8,随着排种盘4的不断旋转，将下落 至排种盘4上的种子依次扫进空种窝10,也就是说，由于种窝10内只能 容纳一粒种子，因而将一粒种子进入种窝10后，其它的种子随着排种盘4 的旋转就会被清种刷8扫到下一个种窝10内进行排种，同时种子箱6底 部出种口外侧还设置有防止从种子箱6下落的种子到处滚动的挡种板16， 综上，排种盘4排种速度很快。另外，为保证进入种窝10内的种子在未 旋转到喷种器喷嘴12的正下方即喷种位置时，为避免种子因为由于自重、 碰撞或震荡原因而自行下落的情形，即漏种情形，在各种窝10内均设置 有对种子进行暂时阻挡的齿形橡胶托片19，齿形橡胶托片19在托住种子 并使种子不至于自由下落或因受到碰撞和振荡等原因掉入土壤中的同时， 也不会对种子造成任何损伤。只有被旋转至喷种位置的种窝10内的种子， 才在喷种器喷嘴12所喷射出的高压气体的喷射作用下，冲破齿形橡胶托 片19的阻挡，以较高的速度落到土壤中，完成播种。所述喷种器喷嘴12 利用不同的气体压力将种子从排种盘4直接喷射到土壤中，且喷种器喷嘴 12在喷种时的气体压力、喷射方向等可进行调节，这是由于喷种器喷嘴 12喷种时的气体压力、喷射方向等，相应地会对种子落地速度、落地时间、 落地角度、落地后的弹跳等产生相应影响。
排种过程中，如果没有种子进入相应的种窝10即发生缺种或发生漏 种后，则会出现缺种现象，从而影响播种质量，此时检测单元11中的缺 种检测传感器15则会检测到缺种现象，并且同步将所检测到的缺种信息 同步传送至控制系统2。所述控制系统2首先对所接收的缺种信息进行分析，当只有对位于喷种位置的种窝10内的缺种检测传感器15检测到缺种 信息时，则控制系统2则通过控制驱动机构5使得其带动排种盘4快速转
动，同时使喷种器喷嘴12对缺种的种窝IO不进行喷种作业，直到下一个 装有种子的种窝10转动至喷种器喷嘴12正下方时再进行喷种作业，之后 排种盘4的转速也恢复正常，以保证播种株距相等；而当两个缺种检测传 感器15检测到均为缺种时，则控制系统2控制告警单元3进行进行报警 提示。另外，由于所述多个排种/喷种器的喷种器喷嘴12分别由单独的气 体喷射控制器21进行控制，并且各排种器分别由独立的控制系统2和驱 动机构5进行控制和驱动，以避免所有排种/喷种器在播种时在某个排种/ 喷种器缺种后而影响株距的情形，并且当某个排种/喷种器出现缺种时也 不会影响其它排种/喷种器的正常播种作业。
同时，在播种作业过程中，喷种器喷嘴12的喷种速度和排种盘4的 转速必须与拖拉机前进速度相匹配，因而不论拖拉机播种作业速度即拖拉 机前进速度如何变化，均能保证所播种的种子株距相等。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是
变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
1权利要求
1.一种气喷式高速免耕精密播种机用排种/喷种器，其特征在于包括安装在播种机播种单体上的一个或多个独立工作的排种/喷种器；所述排种/喷种器包括安装在播种机播种单体上且底部带开口的外部壳体(1)、安装在外部壳体(1)内部的排种器和喷种器、安装在外部壳体(1)上的控制系统(2)、与控制系统(2)相接的检测单元(11)以及由控制系统(2)进行控制的告警单元(3)；所述排种器包括水平安装在外部壳体(1)底部开口处且其上沿圆周方向均匀布设有一圈多个种窝(10)并能在水平面上持续旋转的排种盘(4)、位于排种盘(4)一侧上方的种子箱(6)、安装在种子箱(6)内部且通过对种子箱(6)内所盛装的种子进行持续搅动以保证种子连续下落至排种盘(4)的搅拌器(7)、对排种盘(4)和搅拌器(7)进行驱动且由控制系统(2)进行控制的驱动机构(5)以及位于排种盘(4)上方、种子箱(6)的外侧下方且随排种盘(4)转动将落至排种盘(4)的种子不断扫进空种窝的清种刷(8)；所述种窝(10)为内部能容纳一粒种子的种窝且其底部设置有防止种子由于自重、碰撞或震荡原因而自由下落至土壤的弹性托片；所述种子箱(6)固定安装在外部壳体(1)上；所述喷种器包括安装在外部壳体(1)上的储气罐(13)、位于排种盘(4)另一侧上方且通过气体流通管道与储气罐(13)相接的喷种器喷嘴(12)、安装在所述气体流通管道上的气泵(14)以及对喷种器喷嘴(12)的气体喷射速度即喷种速度、喷射时间、所喷射气体压力和方向进行控制的气体喷射控制器(21)；所述气体喷射控制器(21)的气喷触发开关由控制系统(2)进行控制，所述喷种器喷嘴(12)为随排种盘(4)转动且以气喷方式将种窝(10)内被所述弹性托片托住的种子逐一喷射到土壤中进行播种的电动气体喷嘴，所述喷种器喷嘴(12)的喷气口与旋转至其下方的种窝(10)正对；所述喷种器喷嘴(12)固定安装在外部壳体(1)上；所述检测单元(11)包括对牵引所述播种机前进的拖拉机的前进速度进行实时检测的速度传感器(20)，以及对旋转至喷种器喷嘴(12)正下方的种窝(10)即喷种种窝以及所述喷种种窝的前一个或两个种窝(10)内是否缺种同时进行检测的缺种检测传感器(15)；所述缺种检测传感器(15)的数量为两个或三个；所述控制系统(2)为根据速度传感器(20)实时检测的拖拉机前进速度，相应对驱动机构(5)和气体喷射控制器(21)进行控制并使得排种盘(4)的转速和喷种器喷嘴(12)的喷种速度与所述拖拉机前进速度相匹配；以及根据缺种检测传感器(15)所检测到的缺种信号，相应通过控制驱动机构(5)使得排种盘(4)快速旋转至下一种窝(10)或控制告警单元(3)进行告警的综合控制系统。
2. 按照权利要求1所述的一种气喷式高速免耕精密播种机用排种/喷 种器，其特征在于所述种子箱(6)底部的出种口与旋转至其下方的种 窝(10)正对。
3. 按照权利要求l或2所述的一种气喷式高速免耕精密播种机用排种 /喷种器，其特征在于所述排种盘(4)为圆形转盘。
4. 按照权利要求l或2所述的一种气喷式高速免耕精密播种机用排种 /喷种器，其特征在于所述种子箱(6)底部的出种口外部周侧与排种盘(4)之间设置有挡种板(16),所述挡种板(16)的顶部固定在所述出 种口外侧。
5. 按照权利要求4所述的一种气喷式高速免耕精密播种机用排种/喷 种器，其特征在于所述清种刷(8)固定安装在外部壳体(l)或种子箱(6)上，且其位于所述挡种板(16)内部。
6. 按照权利要求1或2所述的 一种气喷式高速免耕精密播种机用排种 /喷种器，其特征在于所述驱动机构(5)为安装在外部壳体(1)上的 驱动电机或驱动马达。
7. 按照权利要求6所述的一种气喷式高速免耕精密播种机用排种/喷种器，其特征在于所述驱动电机的动力输出轴(17)为竖向驱动轴，且所述竖向驱动轴底部固定安装在排种盘(4)上方中部；所述动力输出轴 "7)与搅拌器(7)的驱动轴之间通过传动机构(18)进行连接。
8. 按照权利要求l或2所述的一种气喷式高速免耕精密播种机用排种/喷种器，其特征在于所述弹性托片为固定在种窝(IO)底部的齿形橡 胶托片(19)。
9. 按照权利要求l或2所述的一种气喷式高速免耕精密播种机用排种 /喷种器，其特征在于所述缺种检测传感器(15)的数量为两个， 一个 安装在喷种器喷嘴(12)侧部，另一个位于所述喷种种窝前一个种窝(10) 的正上方且其通过固定件安装在喷种器喷嘴(12)或外部壳体(1)上。
全文摘要
本发明公开了一种气喷式高速免耕精密播种机用排种/喷种器，包括安装在播种机播种单体上的一个或多个独立工作的排种/喷种器；所述排种/喷种器包括安装在播种机播种单体上且底部带开口的外部壳体、安装在外部壳体内部的排种器和喷种器、安装在外部壳体上且分别对所述排种器和喷种器进行控制的控制系统、与控制系统相接的检测单元以及由控制系统进行控制的告警单元。本发明结构简单、排种/喷种器安装紧凑、设计合理且使用操作简便，能有效解决现有气吸式或气吹式排种器所存在的播种机结构复杂、排种速度慢等实际问题。
文档编号A01C7/04GK101548601SQ200910022250
公开日2009年10月7日 申请日期2009年4月28日 优先权日2009年4月28日
发明者吴延峰, 周志立, 席志强, 毅 张, 张文春, 曹青梅, 申彦杰, 谢金法, 伟 赵, 高凤玲 申请人:河南科技大学