一种用于棉花小区育种试验的开穴播种装置的制作方法

本发明涉及农业机械制造技术领域。更具体地，涉及一种用于棉花小区育种试验的开穴播种装置。

背景技术：

田间育种试验是为培育新品种而在试验小区上进行的小面积试验，与大田播种作业相比而言，有着其特殊的要求，不仅要求播种作业过程中，播种粒距均匀、播深一致、种子与土壤密接等，更要求在规定的小区行长内播种完定量的不同品种的试验用种，且不可混杂。而对于新疆棉花的小区育种工作来讲，农艺要求更特殊，需要在地膜上进行点播作业，并能够实现精量播种。但是对于播种机械来讲，大田的各种播种机械不适合在棉花小区育种时使用，而专用的小区育种机械尤其是棉花小区育种机械基本上没有，国外的小区育种机械要么成本高，要么不适合我国的农艺要求，所以现在的棉花小区育种工作很多还是靠人工播种、手工作业或借助简单的点播装置等方式来进行。

现有的人工作业和借助简单点播装置进行育种作业的方式不仅劳动强度大、效率低，且由于其大量的人为因素存在，播种时鸭嘴堵不堵赛不知道，何时堵塞不下种也不知道，有无漏播情况不清楚，准确性差，因此开发一个可以解决以上问题的播种装置已经成为当前的必然选择和迫切要求。

技术实现要素：

本发明的一个目的在于提供一种能够有效地降低棉花小区育种试验作业劳动强度高、提高棉花小区精量播种的效率和质量的开穴播种装置。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

用于棉花小区育种试验的开穴播种装置，包括滚动开穴机构、播种驱动机构、种子供给机构和辅助播种机构；

所述种子供给机构包括定盘和导种管，所述定盘和所述导种管固定连接，并且所述定盘上开设有与所述导种管的棉种出口端导通的排种孔；所述播种驱动机构包括转轴和凸轮，所述凸轮固定安装在所述转轴上；所述滚动开穴机构包括动盘、腰带盘、轮盘、动咀和定咀，所述动盘通过深沟球轴承安装在所述转轴的一端；所述辅助播种机构包括导种盘、圆柱弹簧、卡簧、顶杆和滚柱；

所述定盘套装在所述轮盘内，并且所述轮盘以所述转轴为轴转动时所述定盘保持不动；所述轮盘和所述动盘固定连接，所述腰带盘位于所述轮盘和所述动盘之间，所述定咀的一端与所述腰带盘固定连接，所述动咀的一端与所述腰带盘活动连接；所述导种盘套装在所述腰带盘内并与所述动盘(3)和所述腰带盘相对固定在一起，所述导种盘位于所述腰带盘、所述定盘、所述轮盘和所述动盘四者围成的空间内，所述导种管的棉种出口端依次与所述定盘上的排种孔和所述导种盘上的棉种容纳腔导通，所述凸轮位于所述导种盘的中空区域内，所述顶杆的第一端位于所述中空区域内，所述滚柱通过销轴安装在所述顶杆的第一端上，所述顶杆的第二端沿所述导种盘径向依次穿过所述导种盘上的导向孔、所述棉种容纳腔以及所述腰带盘上的棉种播种口并抵顶在所述动咀上，所述滚柱在所述凸轮的凸轮面上滚动使得所述顶杆在所述导向孔内往复运动，所述顶杆上设置有凸台，所述圆柱弹簧套在所述顶杆上，所述卡簧安装在所述导向孔内，所述凸台位于所述圆柱弹簧和所述卡簧之间；所述棉种播种口和所述棉种容纳腔相互导通，所述棉种播种口和所述顶杆的第二端均位于所述动咀和所述定咀之间，所述棉种容纳腔和所述棉种播种口位于所述顶杆的同一侧，并且所述定咀与所述顶杆的第二端之间有棉种通道，所述棉种通道与所述棉种播种口导通。

上述用于棉花小区育种试验的开穴播种装置，所述腰带盘上安装有合页，所述合页的第一页板固定安装在所述腰带盘、所述合页的第二页板与所述腰带盘之间固定安装有截锥弹簧，所述截锥弹簧临近所述第二页板的一端穿过所述第二页板与所述动咀固定连接；所述截锥弹簧的大头端固定安装在所述腰带盘上，所述截锥弹簧的小头端依次与所述第二页板和所述动咀固定连接，所述动咀以所述合页的轴为轴向邻近所述腰带盘的方向转动时与所述第二页板一起压缩所述截锥弹簧。

上述用于棉花小区育种试验的开穴播种装置，所述动咀由动咀头部和棉种阻挡部组成，所述动咀头部和所述棉种阻挡部的夹角为90°，所述棉种阻挡部的自由端抵顶在所述定咀上，所述顶杆的第二端位于所述定咀与所述棉种阻挡部的自由端围成的空间内；

所述动咀头部的自由端上具有一个矩形开口，所述棉种阻挡部为具有第一侧壁、第二侧壁和第一底壁的第一槽钢；所述定咀为具有第三侧壁、第四侧壁和第二底壁的第二槽钢，所述第二槽钢的第一端与所述腰带盘固定连接；所述第一槽钢的开口宽度大于所述第二槽钢的外形宽度；

在所述第二槽钢的第二端上，所述第二底壁向远离所述腰带盘的方向延伸出开穴自由端，并且所述第三侧壁和所述第四侧壁自临近所述开穴自由端向远离所述开穴自由端的方向逐渐变短；所述第二槽钢的第一端开口与所述棉种播种口导通，所述第二槽钢的纵向开口正对所述第一页板的板面并被其封闭，所述第一槽钢扣合在所述第二槽钢的第二端开口上并封闭所述第二槽钢的第二端开口；所述顶杆的第二端端头为长方体形并且其宽度等于所述第二槽钢的开口宽度，所述顶杆的第二端端头朝向所述第二底壁的一侧为缺棱结构。

上述用于棉花小区育种试验的开穴播种装置，在所述定咀和所述腰带盘连接处，所述腰带盘切线与所述定咀的夹角a为60°。

上述用于棉花小区育种试验的开穴播种装置，所述棉种阻挡部抵顶在所述定咀上时，所述棉种阻挡部与所述定咀之间的夹角b为40°。

上述用于棉花小区育种试验的开穴播种装置，所述定盘和所述轮盘之间通过螺栓相对固定。

上述用于棉花小区育种试验的开穴播种装置，在所述转轴邻近所述动盘的端头上安装有锁紧螺母。

上述用于棉花小区育种试验的开穴播种装置，所述导种盘与所述腰带盘之间固定安装有塑料护种衬板。

上述用于棉花小区育种试验的开穴播种装置，所述凸轮与所述转轴通过键连接固定。

上述用于棉花小区育种试验的开穴播种装置，所述导种盘、所述塑料护种衬板与所述腰带盘通过螺钉固定连接；所述导种盘由相对固定的导种盘体和导种盘盖组成，所述导种盘盖位于所述定盘和所述导种盘体之间，在所述导种盘盖对应所述棉种容纳腔的位置开设有倾斜的棉种滑落通道，棉种自所述导种管和所述定盘上的排种口进入所述棉种滑落通道，并在重力作用下沿所述所述棉种滑落通道进入所述棉种容纳腔。

本发明的有益效果如下：

本发明针对目前新疆的棉花小区育种时无专用装置、作业劳动强度高、效率低、以及现有点播装置无法解决播种鸭嘴会堵塞的问题，开发一种可以在棉花小区试验田地膜上进行膜上连续开穴和点播作业的播种装置，更重要的是该开穴播种装置可以实现单穴强制播种，不用担心播种鸭嘴会被泥土堵塞的情况了，从而来提高棉花小区育种的准确性和质量以及作业效率，同时弥补棉花小区精量播种装置的设备空白问题。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1为本发明用于棉花小区育种试验的开穴播种装置的结构示意图；

图2为本发明用于棉花小区育种试验的开穴播种装置的剖面结构示意图；

图3为本发明用于棉花小区育种试验的开穴播种装置的外部结构示意图；

图4为图3所示本发明用于棉花小区育种试验的开穴播种装置去掉定盘后的内部结构示意图；

图5为本发明用于棉花小区育种试验的开穴播种装置另一个角度的外部结构示意图；

图6为本发明用于棉花小区育种试验的开穴播种装置去掉动盘的内部结构示意图；

图7为本发明用于棉花小区育种试验的开穴播种装置去掉动盘和导种盘体的内部结构示意图；

图8为本发明用于棉花小区育种试验的开穴播种装置的动咀和定咀相互配合的结构示意图；

图9为本发明用于棉花小区育种试验的开穴播种装置的动咀和定咀相互配合的另一个方向结构示意图。

图中：1-固定螺栓；2-锁紧螺母；3-动盘；4-定盘；5-转轴；6-导种管；7-导种盘；71-中空区域；72-棉种容纳腔；73-导种盘盖；731-棉种滑落通道；74-导种盘体；8-滚柱；9-卡簧；10-圆柱弹簧；11-顶杆；111-凸台；112-缺棱结构；12-动咀；121-动咀头部；1211-矩形开口；122-棉种阻挡部；13-截锥弹簧；14-合页轴；15-定咀；151-开穴自由端；16-腰带盘；161-棉种播种口；18-凸轮；19-合页；20-棉种通道；21-轮盘；22-深沟球轴承；23-塑料护种衬板。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

如图1至图9所示，本实施例用于棉花小区育种试验的开穴播种装置，包括滚动开穴机构、播种驱动机构、种子供给机构和辅助播种机构；

所述种子供给机构包括定盘4和导种管6，所述定盘4和所述导种管6固定连接，并且所述定盘4上开设有与所述导种管6的棉种出口端导通的排种孔；所述播种驱动机构包括转轴5和凸轮18，所述凸轮18固定安装在所述转轴5上；所述滚动开穴机构包括动盘3、腰带盘16、轮盘21、以及十二组动咀12和定咀15，所述动盘3通过深沟球轴承22安装在所述转轴5的一端；所述辅助播种机构包括导种盘7、圆柱弹簧10、卡簧9、顶杆11和滚柱8；

所述定盘4套装在所述轮盘21内，并且所述轮盘21以所述转轴5为轴转动时所述定盘4保持不动；所述轮盘21和所述动盘3固定连接，所述腰带盘16位于所述轮盘21和所述动盘3之间，所述定咀15的一端与所述腰带盘16固定连接，所述动咀12的一端与所述腰带盘16活动连接；所述导种盘7套装在所述腰带盘16内并与所述动盘3和所述腰带盘16相对固定在一起，所述导种盘7位于所述腰带盘16、所述定盘4、所述轮盘21和所述动盘3四者围成的空间内，所述导种管6的棉种出口端依次与所述定盘4上的排种孔和所述导种盘7上的棉种容纳腔72导通，所述凸轮18位于所述导种盘7的中空区域71内，所述顶杆11的第一端位于所述中空区域71内，所述滚柱8通过销轴安装在所述顶杆11的第一端上，所述顶杆11的第二端沿所述导种盘7径向依次穿过所述导种盘7上的导向孔、所述棉种容纳腔72以及所述腰带盘16上的棉种播种口161并抵顶在所述动咀12上，所述滚柱8在所述凸轮18的凸轮面上滚动使得所述顶杆11在所述导向孔内往复运动，所述顶杆11上设置有凸台111，所述圆柱弹簧10套在所述顶杆11上，所述卡簧9安装在所述导向孔内，所述凸台111位于所述圆柱弹簧10和所述卡簧9之间；所述棉种播种口161和所述棉种容纳腔72相互导通，所述棉种播种口161和所述顶杆11的第二端均位于所述动咀12和所述定咀15之间，所述棉种容纳腔72和所述棉种播种口161位于所述顶杆11的同一侧，并且所述定咀15与所述顶杆11的第二端之间有棉种通道20，所述棉种通道20与所述棉种播种口161导通。

所述腰带盘16上安装有合页19，所述合页19的第一页板固定安装在所述腰带盘16、所述合页19的第二页板与所述腰带盘16之间固定安装有截锥弹簧13，所述截锥弹簧13临近所述第二页板的一端穿过所述第二页板与所述动咀12固定连接；所述截锥弹簧13的大头端固定安装在所述腰带盘16上，所述截锥弹簧13的小头端依次与所述第二页板和所述动咀12固定连接，所述动咀12以所述合页19的轴为轴向邻近所述腰带盘16的方向转动时与所述第二页板一起压缩所述截锥弹簧13。

所述动咀12由动咀头部121和棉种阻挡部122组成，所述动咀头部121和所述棉种阻挡部122的夹角为90°，所述棉种阻挡部122的自由端抵顶在所述定咀15上，所述顶杆11的第二端位于所述定咀15与所述棉种阻挡部122的自由端围成的空间内；

所述动咀头部121的自由端上具有一个矩形开口1211，所述棉种阻挡部122为具有第一侧壁、第二侧壁和第一底壁的第一槽钢；所述定咀15为具有第三侧壁、第四侧壁和第二底壁的第二槽钢，所述第二槽钢的第一端与所述腰带盘16固定连接；所述第一槽钢的开口宽度大于所述第二槽钢的外形宽度；

在所述第二槽钢的第二端上，所述第二底壁向远离所述腰带盘16的方向延伸出开穴自由端151，并且所述第三侧壁和所述第四侧壁自临近所述开穴自由端151向远离所述开穴自由端151的方向逐渐变短；所述第二槽钢的第一端开口与所述棉种播种口161导通，所述第二槽钢的纵向开口正对所述第一页板的板面并被其封闭，所述第一槽钢扣合在所述第二槽钢的第二端开口上并封闭所述第二槽钢的第二端开口；所述顶杆11的第二端端头为长方体形并且其宽度等于所述第二槽钢的开口宽度，所述顶杆11的第二端端头朝向所述第二底壁的一侧为缺棱结构112，有利于棉种顺利通过所述棉种通道20而不会再此处堵塞。

在所述定咀15和所述腰带盘16连接处，所述腰带盘16切线与所述定咀15的夹角a为60°。所述棉种阻挡部122抵顶在所述定咀15上时，所述棉种阻挡部122与所述定咀15之间的夹角b为40°。

所述定盘4和所述轮盘21之间通过螺栓1相对固定。在所述转轴5邻近所述动盘3的端头上安装有锁紧螺母2。所述导种盘7与所述腰带盘16之间固定安装有塑料护种衬板23。所述凸轮18与所述转轴5通过键连接固定。

所述导种盘7、所述塑料护种衬板23与所述腰带盘16通过螺钉固定连接；所述导种盘7由相对固定的导种盘体73和导种盘盖73组成，所述导种盘盖73位于所述定盘4和所述导种盘体73之间，在所述导种盘盖73对应所述棉种容纳腔72的位置开设有倾斜的棉种滑落通道731，棉种自所述导种管6和所述定盘4上的排种口进入所述棉种滑落通道731，并在重力作用下沿所述所述棉种滑落通道731进入所述棉种容纳腔72。

如图2所示，当本装置开始工作时，由拖拉机提供动力使得开穴播种装置在地膜上沿x方向前进，所述动盘3、所述导种盘7、所述腰带盘16和所述轮盘21一起滚动(图2所示沿转轴5顺时针方向滚动)，它们上面安装的部件也随着一起滚动；所述导种管6、所述定盘4和所述转轴5不随着一起滚动。由于动盘3和腰带盘16在滚动前行时会带动导种盘7跟着一起转动，进而带动导种盘7中的各个顶杆11一起转动，在转动时由于凸轮18不动，所以各个顶杆11的滚柱8会依次和凸轮18配合且在凸轮18的外圆面上运动，从而带动顶杆11一起运动；而此时待播的棉花种子已经由导种管6依次经所述定盘4上的排种口、所述棉种滑落通道731、所述导种盘体74上的棉种容纳腔72、所述棉种播种口161、所述棉种通道20而进入到所述顶杆11端头、所述第一槽钢的第一底壁和所述第二槽钢的第二底壁三者之间围成的空间内，正好处于顶杆11的下方。

如图2所示，首先是某一组定咀15的开穴自由端151和动咀12的棉种阻挡部122一起先接触地膜，二者一起把地膜扎破并深入土壤一定深度，随着滚动的继续，此时所述动咀12的动咀头部121顶端头(凹形部位)接触到地面上的地膜，动咀12以合页轴14为轴转动(图2所示合页轴14的逆时针方向)并挤压截锥弹簧13，从而使得棉种阻挡部122沿x方向移动一定距离，这样定咀15的开穴自由端151和动咀12的棉种阻挡部122一起在土壤中扒开一个小空穴，与此同时位于顶杆11顶端头处的棉花种子依靠重力滑落到小空穴中，同时顶杆11在凸轮18的作用下伸出，将不能依靠重力自由落下棉花种子强制推顶到小空穴中，从而可以避免由于堵塞等原因而导致棉花种子不能完全落入小空穴中，解决了现有技术中鸭嘴堵塞而发生漏播的问题，实现单穴强制播种，不用担心播种鸭嘴会被泥土堵塞的情况。

完成播种工作之后，顶杆11会立即复位到正常状态，动咀12也跟着复位，至此一个由开穴、落种、顶种、复位动作构成的完整播种周期完成，后续动作依次重复进行，进而就可以实现连续滚动开穴和单穴强制播种的功能。由于在棉种在依靠重力落入土壤中的空穴内的同时，再加上凸轮18推动所述顶杆11而对棉种施加一个强制推顶作用，因而不存在漏播的情况；并且播种时也不会发生堵塞，准确性好。

本发明开发的装置，相比人工作业或简易点播装置方式作业有较大的意义，具体表现如下：1、装置可以实现连续的滚动开穴、播种作业，效率高、株距、播种深度一致性好；2、播种时可以实现每穴强制播种，避免了播种鸭嘴口被堵塞的情况，准确性高；3、利用机械装置替代了人力或简易播种装置，劳动强度低、效率高，也为棉花小区精量播种装置的机械化进程起到一定的促进作用；4、塑料护种衬板23可以防止棉种与金属制成的腰带盘16直接摩擦接触而损伤。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。