一种气力式播种机稳定供气系统（及稳压方法）与流程

本发明涉及自动化农业装备技术领域，具体是一种气力式播种机稳定供气系统（及稳压方法）。

背景技术：

综合现有播种供气技术，针对播种过程中供气不稳定、不均匀的问题，目前只能采取加装溢流释压阀的方法解决压力过高时的降压问题；通过设计和优化配气机构的方法降低气流分配器各出气口处间的压力变异系数，这些方法的特点和存在的不足之处如下：

1、现有气力式播种机因拖拉机后输出轴转速变化导致排种器工作气压波动，进而降低排种性能的问题，采用在输气管道上安装溢流阀的方法，可以保证在供气系统压力超过额定值后释放气体压力，保持供气系统压力稳定，有效解决了供气压力超过排种器正常工作压力时的降压问题；但安装溢流阀无法解决供气压力低于额定值压力补偿的问题；

2、现有气力式播种机供气系统存在各行气流分配不均匀的问题，目前主要采用优化气流分配方式和气流分配器结构的方法来降低配气机构出口处的压力变异系数，但由于连接排种器进气口与配气机构出气口的软管长度不等、弯曲程度不同，导致在不同气路中气压损失和气流速度损耗也不相同，故排种器气室压力变异系数会高于配气机构出口处的气压变异系数。

因此，本发明提供一种气力式播种机稳定供气系统（及稳压方法）来解决此问题。

技术实现要素：

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供一种气力式播种机稳定供气系统（及稳压方法），有效的解决了现有装置排种器气压波动、无法实现气压补偿导致排种质量低，各行气流分配不均和排种器间气压变异系数大的问题。

本发明包括固定连接在拖拉机上的主供气装置、气压补偿装置和控制装置；

所述的主供气装置包括主风机，所述的主风机连通有气流分配器，所述的气流分配器通过主进气管连通有三通单向阀，所述的三通单向阀连通有稳压箱，所述的稳压箱连通有气力式玉米精量排种器；

所述的气压补偿装置包括补压风机，所述的补压风机通过储气罐进气管和储气罐连通，所述的储气罐通过补气管和三通单向阀连通；

所述的控制装置和主风机、补压风机、储气罐、稳压箱均相连。

优选的，所述的控制装置包括控制柜，所述的控制柜和固定连接在所述的主风机出口处的主风机出口压力传感器电连接，所述的稳压箱内固定连接有稳压箱压力传感器，所述的主进气管和三通单向阀连通处固定连接有主进气管压力传感器，所述的补气管和三通单向阀连通处固定连接有补气管压力传感器，所述的储气罐上固定连接有储气罐开关总成和储气罐压力表总成，所述的稳压箱压力传感器、主进气管压力传感器、补气管压力传感器、储气罐开关总成和储气罐压力总成均和所述的控制柜电连接。

优选的，所述的稳压箱上固定连通有稳压箱释压阀，所述的稳压箱释压阀和所述的控制柜电连接。

优选的，所述的补压风机旁设置有液压马达，所述的液压马达通过传动结构和补压风机相连。

优选的，所述的主风机和拖拉机后输出轴相连，所述的液压马达和拖拉机液压系统相连。

优选的，所述的主供气装置、气压补偿装置和控制装置均安装在拖拉机悬挂装置旁。

本发明针对现有装置排种器气压波动、无法实现气压补偿而导致排种质量低，各行气流分配不均和排种器间气压变异系数大的问题，增设释压阀、气压补偿装置并通过传感器配合控制柜控制各电气元件，以实现如下效果：

主供气管路压力超过气力式排种器最佳工作压力上限时，自动降压；主供气管路压力低于气力式排种器最佳工作压力下限时，自动实时进行压力补偿；

通过这两种功能使气力式排种器工作压力稳定在最佳区间，解决播种过程中的气力式播种机供气系统压力波动大的问题，实现气力式播种机高速、高质量工作，提高播种质量和作物产量；

本发明可使气力式排种器进气口的气压保持稳定，且可以有效降低各排种器之间的气压变异系数，增加气力式播种机供气均匀性，实现各行播种质量一致性，提高作物产量。

附图说明

图1为本发明立体示意图。

图2为本发明俯视示意图。

图3为本发明精量排种器及其相关结构局部立体示意图。

图4为本发明精量排种器、种箱及其相关结构局部立体示意图。

图5为本发明供气系统稳压曲线示意图。

图6为本发明控制流程示意图。

具体实施方式

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至图6对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。

下面将参照附图描述本发明的各示例性的实施例。

实施例一，本发明为一种气力式播种机稳定供气系统（及稳压方法），其特征在于，包括固定连接在拖拉机上的主供气装置、气压补偿装置和控制装置；

所述的主供气装置包括主风机1，所述的主风机1连通有气流分配器3，所述的气流分配器3通过主进气管4连通有三通单向阀14，所述的三通单向阀14连通有稳压箱10，所述的稳压箱10连通有气力式玉米精量排种器11，所述的主风机1通过气流分配器3和主进气管4、三通单向阀14将气流输出至稳压箱10，稳压箱10将气流输出至气力式玉米精量排种器11；

所述的气压补偿装置包括补压风机16，所述的补压风机16通过储气罐进气管18和储气罐6连通，所述的储气罐6通过补气管8和三通单向阀14连通，所述的补压风机16通过储气罐进气管18和储气罐6连通并为储气罐6提供气压，当稳压箱10内气压缺失时，储气罐6通过补气管8和三通单向阀14向稳压箱10内充气，从而保证稳压箱10内气压的稳定；

所述的控制装置和主风机1、补压风机16、储气罐6、稳压箱10均相连，控制装置可控制主风机1、补压风机16和储气罐6的工作状态，并可感知稳压箱10内的压力变化，本实施例在具体使用时，通过控制装置启动主风机1，通过气流分配器3和主进气管4、三通单向阀14将气流输出至稳压箱10，稳压箱10将气流输出至气力式玉米精量排种器11，同时，控制装置感知稳压箱10内的压力变化，当稳压箱10内压力不足时，控制装置控制储气罐6开启，补压风机16为储气罐6补压，储气罐6通过储气罐6补气管8和三通单向阀14向稳压箱10内补压；当压力达标且稳定时，控制装置控制储气罐6关闭；在压力补偿过程中，当储气罐的压力低于额定值时，控制装置控制补压风机16工作并向储气罐6补充压力，当储气罐6的压力达到额定值时，补压风机16停止工作；当稳压箱10内压力过高时，控制装置控制主风机1暂停工作，待稳压箱10气压达标且稳定时，再重新启动主风机1。

实施例二，在实施例一的基础上，本实施例提供一种控制装置的具体结构，以保证控制装置可有效的感知本系统内部各处的气压变化，并及时对相应部件作出控制，具体的，所述的控制装置包括控制柜19，所述的控制柜19和固定连接在所述的主风机1出口处的主风机出口压力传感器2电连接，所述的稳压箱10内固定连接有稳压箱压力传感器12，稳压箱压力传感器12用于感知稳压箱10内的压力变化，并将稳压箱10的实时压力数据传递给控制柜19，所述的主进气管4和三通单向阀14连通处固定连接有主进气管压力传感器15，所述的补气管8和三通单向阀14连通处固定连接有补气管压力传感器9，所述的主进气管压力传感器15和补气管压力传感器9分别用于感知主进气管4和补气管8内的压力变化，并将实时压力数据传递给控制柜19，所述的储气罐6上固定连接有储气罐开关总成7和储气罐压力表总成5，储气罐开关总成7用于控制储气罐6的开关，储气罐压力表总成5则用于检测储气罐6内的实时气压并可将实时压力数据传递给控制柜19，所述的稳压箱压力传感器12、主进气管压力传感器15、补气管压力传感器9、储气罐开关总成7和储气罐6压力总成均和所述的控制柜19电连接，所述的控制柜19和外接电源相连。

实施例三，在实施例二的基础上，所述的稳压箱10上固定连通有稳压箱释压阀13，所述的稳压箱释压阀13和所述的控制柜19电连接，所述的稳压箱释压阀13用于在稳压箱10内压力过高时泄压，保证稳压箱10内压力稳定，稳压箱释压阀13和控制柜19电连接并受控制柜19控制其开关。

实施例四，在实施例一的基础上，所述的补压风机16旁设置有液压马达17，所述的液压马达17通过传动结构和补压风机16相连，所述的液压马达17为补压风机16提供动力，所述的传动结构为常见的马达驱动风机的传动结构。

实施例五，在实施例四的基础上，所述的主风机1和拖拉机后输出轴相连，所述的液压马达17和拖拉机液压系统相连，即本装置的动力均依赖于拖拉机已有的动力源，避免了单独动力设置导致的结构复杂化。

实施例六，在实施例一的基础上，所述的主供气装置、气压补偿装置和控制装置均安装在拖拉机悬挂装置旁。

实施例七，在实施例六的基础上，所述的三通单向阀14、稳压箱10、气力式玉米精量排种器11有若干个，若干三通单向阀14通过主进气管4和同一个所述的气流分配器3连通，具体的，每个所述的三通单向阀14均固定连通有一个主进气管4，每个单通单向阀14对应的主进气管4另一端均和同一个气流分配器3连通，本装置可同时适用于多个气力式玉米精量排种器11，控制柜19通过不同气力式玉米精量排种器11及其相关的传感器传输的数据，通过气流分配器3控制不同气力式玉米精量排种器11及其稳压箱10均实现稳压供气。

本发明在具体使用时，播种前，启动拖拉机并打开稳定供气系统电源开关，如果储气罐压力表总成5上的压力传感器检测到储气罐6压力不足，控制柜19向液压马达17发送工作指令，液压马达17转动并通过传动机构带动补压风机16工作，向储气罐6内充气，当储气罐6压力达到额定值后，液压马达17停止转动；

播种作业过程中，拖拉机动力输出轴驱动主风机1轴转动，主风机1产生正压并进入气流分配器3，经过分配的气流通过主进气管4进入稳压箱10，稳压箱10上的压力传感器实时检测稳压箱10内气体压力并将压力信号传送至控制柜19；

当拖拉机输出轴转速下降导致稳压箱10压力低于正常压力时，控制柜19向储气罐开关总成7发送信号，使之打开并向稳压箱10补气，当稳压箱10压力达到正常压力后，液压马达17停止工作，储气罐开关总成7关闭，停止向稳压箱10补气，需注意的是，当稳压箱10内压力不足时，储气罐开关总成7开启，储气罐6向稳压箱10内补气，此时，储气罐6内气压逐渐降低，当气压降低至额定值时，储气罐开关总成7将储气罐实时气压传递至控制柜19，控制柜19控制液压马达17工作，补压风机16向储气罐6内补压，当储气罐6内气压高于额定值时，液压马达17和补压风机16停止工作；

当拖拉机输出轴转速升高导致稳压箱10压力超过正常压力时，控制柜19控制稳压箱10上的释压阀打开，稳压箱10内的气流进入大气，当稳压箱10内的压力达到正常值时，控制柜19控制释压阀关闭；

最终主供气气流与补偿气流在稳压箱10内汇聚、融合，并进入气力式排种器气室内，为排种器工作提供压力稳定的气流。

需注意的是，本领域技术人员在本稳定供气系统之上根据需求经过本领域常见的改装即可用于负压式播种机、正负压一体化播种机，并为其提供稳压气源。

本发明针对现有装置排种器气压波动、无法实现气压补偿导致排种质量低，各行气流分配不均，排种器之间气压变异系数大的问题，增设释压阀、气压补偿装置并通过传感器配合控制柜控制各电气元件，以实现如下效果：

主供气管路压力超过气力式排种器最佳工作压力上限时，自动降压；主供气管路压力低于气力式排种器最佳工作压力下限时，自动实时进行压力补偿；

通过这两种功能使气力式排种器工作压力稳定在最佳区间，解决播种过程中的气力式播种机供气系统压力波动大的问题，实现气力式播种机高速、高质量工作，提高播种质量和作物产量；

本发明可使气力式排种器进气口的气压保持稳定，且可以有效降低各排种器之间的气压变异系数，增加气力式播种机供气均匀性，实现各行播种质量一致性，提高作物产量。