一种多功能抛秧机及抛秧方法与流程

本发明涉及农业机械设计技术领域，具体涉及一种多功能抛秧机及抛秧方法。

背景技术：

在水稻全程机械化的耕整、栽植和收获的三个主要作业环节中，制约机械化发展的瓶颈仍然是栽植机械化，栽植机械化包括机械插秧和机械抛秧，其中机械插秧具有的优点为：(1)秧苗分布均匀，插秧质量好；(2)通风透气好，抗倒伏和病虫害；(3)极大地缓解了农忙季节农村人力不足的问题；(4)劳动强度低，栽插效率高，是人工插秧的8倍以上；(5)有利于水稻规模化种植；然而机械插秧历经数十年仍然不为大部分农业人员所接受的根本原因在于设备价格昂贵，而农户购买力降低，且现有插秧机对秧苗要求较高，不宜培育大苗壮苗，且插苗后存在漏苗缺蔸、秧苗返青慢、漏秧、机械损伤、营养生长期延长等问题，且操作复杂，因而难以推广。

机械抛秧指采用钵体育苗盘培育出根部带有营养土块的水稻秧苗，通过抛秧使秧苗根部向下自由落入田间定植的一种水稻栽培法，其具有的优点为：(1)抛秧采用的秧苗是在专用的塑料软盘中培育，播种密度较高、秧苗弹性销；(2)抛秧后回青快，无明显的返黄现象，而且分蘖早、节位低、数量多；(3)抛秧后植株松散，茎秆从部向上呈放射状，群体空间结构比较合理，通风透光良好；(4)抛秧后的植株具有较强的抗倒能力，抛秧稻根系横向分布均匀，单株根量大，活力强，根系散布的表土范围广，因而在土壤沉实硬板状态下，仍可获得相同或强于手插的抗倒力；(5)水稻抛秧能获得增产，主要靠多穗取胜。

然而现有抛秧机普遍存在结构复杂，生产成本高，操作难度高等问题，且分苗和抛苗部分设计不当，其中分苗部分设计不当直接影响后续抛秧工序，并且反向对培育出的秧苗要求更为精细，秧苗稍不符合要求即不能进行播种，容易导致培育规格不达标的秧苗作废而造成浪费，且如申请号为201020255238.6中国实用新型专利公开了一种水稻抛秧机，包括机架、机架上设置有传动轴，传动轴上设置有传动轮，机架上设置有秧苗输送装置用于苗盘中秧苗的分离抛洒，机架上还设置有与秧苗输送装置相匹配的托苗盘用于承载苗盘，秧苗输送装置主要是通过拨离爪来夹持分离秧苗，虽然提高了分苗的效率，对秧苗的规格要求也不高，然而取苗的时候很容易出现秧苗损伤。

而抛秧部分设计不当直接影响抛秧效率，容易造成秧苗抛洒过程中，秧苗与秧苗的间距参差不齐、影响抛秧质量，如申请号为2016110036761的中国发明专利公开了一种弹射式抛秧机，该抛秧机包括安装在在箱体内外的送秧部分、顶秧部分、抛秧部分和动力分配部分，送秧部分安装在箱体的前上方位置，顶秧部分位于送秧部分的后方位，抛秧部分位于送秧部分的前下方位，动力分配部分联接水田作业机械、送秧部分、顶秧部分和抛秧部分，整体构成弹射式抛秧机，该抛秧机抛秧速度快，然而弹射过程中容易对秧苗造成损伤，影响后续秧苗回情，且抛秧过程中容易导致秧苗与秧苗之间的间距参差不齐，影响秧苗的抛洒质量。

技术实现要素：

本发明所解决的技术问题在于提供一种全新的自动化程度高的多功能抛秧机，以减少抛秧过程中秧苗的机械损伤的同时提高抛秧效率和抛秧质量，节省人力成本。

解决现有技术中抛秧机结构复杂，秧苗容易受到机械损伤，秧苗抛洒质量和效率不高的问题。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种多功能抛秧机，包括行走机架以及设置于行走机架上的储苗装置、分苗装置和抛秧装置，其中

储苗装置包括用于存放秧苗的钵苗台和用于上料的钵苗斗；

分苗装置包括分苗箱，分苗箱两端设置有进料口和出料口，出料口端设置有竖向的出苗斗，分苗箱内底部设置有输送带，输送带一端穿过进料口而与所述钵苗斗衔接，输送带另一端穿过出料口而与所述出苗斗衔接；分苗箱内输送带上部设置有与秧苗输送方向垂直布置的分苗辊，分苗辊用于使秧苗分散；

抛秧装置包括高压风机，高压风机的出风口设置于所述出苗斗底部，秧苗在重力作用下从出苗斗底部掉出并被高压风机的风吹散至稻田。

优选的，所述分苗辊包括平行且间隔设置的第一分苗辊和第二分苗辊，第一分苗辊和第二分苗辊的转动方向与输送带的转动方向相同，第一分苗辊和第二分苗辊与输送带上表面的垂直距离相同。

优选的，所述第一分苗辊和第二分苗辊间距离为40～60cm，第一分苗辊和第二分苗辊与输送带上表面的垂直距离均为2～5cm，第一分苗辊和第二分苗辊上的辊齿设置相同，第一分苗辊和第二分苗辊上沿辊体长度方向均设置有多排辊齿，辊齿为圆柱状辊齿，同一排辊齿中相邻辊齿间距为2～3cm。

优选的，还包括施肥装置，施肥装置包括施肥斗，施肥斗设置于第一分苗辊和第二分苗辊间对应的分苗箱顶部且与分苗箱内部连通，施肥斗底部设置分料机构，分料机构包括转轴以及固定于转轴上的分料板，分料板宽度适应于所述施肥斗底部宽度设置，分料板长度适应于所述施肥斗底部长度设置，转轴转动调节分料板的倾斜角度从而调节施肥斗底部开口大小。

优选的，所述高压风机的出风口处设置有用于秧苗抛出方向调节的导向结构以及用于风向调节的导流结构。

优选的，高压风机的出风口处设置有扩风口，扩风口出来的风与水平面的夹角为70～80°，所述导向结构包括导向板，导向板一端与所述扩风口固定连接，导向板另一端朝向所述出苗斗的底部倾斜，导向板与出苗斗底部的垂直距离为4～6cm，导向板与水平面的夹角为60～75°，所述导向板长度适应于所述出苗斗底部长度设置，导向板沿长度方向设置成中部高两端低的拱凸状，利于秧苗滑出。

优选的，所述导流结构包括紧邻所述扩风口设置的挡风板以及多块导流板，挡风板用于使扩风口出来的风吹向导流板，导流板底部与所述导向板上表面固定连接且与导向板垂直设置，多块导流板间构成多个导流口，多个导流口将风向导流成扇形风区。

优选的，所述行走机架包括机架，机架底部设置有行走履带，机架上靠近所述储苗装置端设置驾驶台，行走机架的行走方向与抛秧方向相反。

一种抛秧方法，根据如上所述的多功能抛秧机，包括如下步骤：

1)将待抛秧的大量秧苗堆叠存放于钵苗台上；

2)从钵苗台上取适量待上料的秧苗去掉育秧盘后平放于钵苗斗内并推送至输送带上，输送带上的秧苗在分苗箱内通过第一分苗辊进行第一次分苗，第一次分苗后所述施肥斗中的肥料匀速混入秧苗内，然后秧苗继续在分苗箱内通过第二分苗辊进行第二次分苗，第二次分苗后的秧苗通过输送带进入出苗斗中，出苗斗中的秧苗在重力作用下下坠；

3)高压风机出口处的风被导流结构分流成扇形风区，秧苗在出苗斗的底部出口与导流结构间被扇形风区吹散并抛散出去，秧苗的抛洒径程为6～8m,秧苗抛洒后的分散宽度为5～7m。

优选的，步骤2)中，第一分苗辊和第二分苗辊由同一电机驱动，且第一分苗辊和第二分苗辊与输送带两端的驱动轴直径相同，第一分苗辊和第二分苗辊转速与输送带两端的驱动轴转速之比为(4～6):1。

有益效果：本发明所述的抛秧机，具有如下优点：

1)本发明在运输的过程中通过分苗装置完成快速分苗，分苗后由高压风机改变方向，秧苗落入水田，完成抛秧作业，该过程操作简单，对秧苗的额机械损伤少，工作效率高，且在抛秧的同时施肥，使肥料入土精准在秧苗边缘，进一步节省人工的同时提高施肥均匀性；

2)抛秧后入土深度适宜，抛出的秧苗缓苗期短、返青快，由于秧苗与秧盘分离后完整保留了苗土，基质和养分没有减少破坏，秧苗根系没有撕扯、受伤和破坏，带土移栽，保护了根系，保持了养分和不间断供给；

3)密植度均匀、钵苗入泥深度比人工要深、稳，比人工抛秧的稻田抗倒伏，有利于水稻增产；且密植度可调，适用于各种季节，各个秧苗品种；

4)适应秧龄范围比较大，本发明所述的多功能抛秧机能适应叶龄2叶1芯，4叶1芯，苗高80～200mm甚至更大秧苗；

5)本发明所述的多功能抛秧机平均功效为8～12亩/小时，是人工抛秧的30倍，机械生产制造低，成本比市面上现有的机械插秧机成本平均降低6～10万元，比传统的抛秧机而言结构复杂度降低，使用和维护相对简易，更易推广；

6)本发明所述的多功能抛秧机可一次性携带5亩以上秧苗，以免来回上秧，提高工作效率，比机插秧一次只能存放15盘左右要节省中途上秧的时间；

7)本发明所述的抛秧方法操作简单，有效提高了抛秧质量和抛秧效率。

附图说明

图1为本发明较佳实施例中多功能抛秧机的结构示意图。

图2为本发明较佳实施例中分苗辊的结构示意图。

图3为本发明较佳实施例中分料机构的结构示意图。

图4为本发明较佳实施例中抛秧装置的侧面结构示意图。

图5为本发明较佳实施例中导向结构和导流结构的示意图。

其中：1、整平杆；2、行走机架；21、机架；22、行走履带；23、座椅；24、驾驶台；3、储苗装置；31、钵苗斗；32、钵苗台；4、分苗装置；41、第一分苗辊；411、辊齿；42、第二分苗辊；43、第一变频器；44、分苗箱；45、第一电机；46、第二电机；47、输送带；48、出苗斗；5、施肥装置；51、施肥斗；52、分料机构；521、转轴；522、分料板；523、皮带轮；53、第二变频器；54、第三电机；6、抛秧装置；61、风机驱动件；62、高压风机；63、扩风口；64、挡风板；65、导向板；66、导流板；67、导流口。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。

参见图1的一种多功能抛秧机的结构示意图，该抛秧机包括行走机架2以及设置于行走机架2上的储苗装置3、分苗装置4、施肥装置5以及抛秧装置6，其中行走机架2包括机架21，机架21底部设置有行走履带22，机架21上靠近储苗装置3端设置驾驶台24，驾驶台24内侧设置有座椅23，且机架21靠近抛秧装置6端底部设置有整平杆1，设置行走机架2的行走方向与抛秧方向相反，且行走的同时整平杆1将稻田上待抛秧区域表面整平，为抛秧和抛秧后秧苗的正常生长做准备。

储苗装置3包括用于大量存放秧苗的钵苗台32和用于上料的钵苗斗31，其中钵苗台32和钵苗斗31并列设置，便于上料，且钵苗台32一次性可携带5亩以上秧苗，抛秧过程中操作工人实时将适量钵苗放入钵苗斗31进行上料。

分苗装置4包括分苗箱44，分苗箱44两端设置有进料口和出料口，进料口和出料口处均设置有铰接的活动挡板，其中出料口端设置有竖向的出苗斗48，分苗箱44内底部设置有输送带47，输送带47一端穿过进料口而与钵苗斗31衔接，输送带47另一端穿过出料口而与出苗斗48衔接，输送带47由固定于机架21上的第一电机45驱动。

分苗箱44内输送带47上部设置有与秧苗输送方向垂直布置的分苗辊，分苗辊用于使秧苗分散，分苗辊包括平行且间隔设置的第一分苗辊41和第二分苗辊42，第一分苗辊41和第二分苗辊42的转动方向与输送带47的转动方向相同，第一分苗辊41和第二分苗辊42由固定于机架21上的第二电机46驱动，并且通过第一变频器43调节其转速，第一分苗辊41和第二分苗辊42间距离为50cm，第一分苗辊41和第二分苗辊42与输送带47上表面的垂直距离相同且均为3cm，该垂直距离的控制可允许径向宽度3cm以下的秧苗通过，径向宽度不达标的直到被分苗辊分苗后才允许通过，从而保证分苗效果，第一分苗辊41和第二分苗辊42上的辊齿411设置相同，如图2所示，第一分苗辊41和第二分苗辊42上沿辊体长度方向均设置有多排辊齿411，辊齿411为圆柱状辊齿，圆柱形辊齿能防止损伤秧苗，同一排辊齿411中相邻辊齿411间距为2.5cm左右，第二分苗辊42用于对经过第一分苗辊41处理的秧苗进行进一步分苗，从而分苗更为彻底，且经过两次分苗后每蔸秧苗的径向宽度可控制在2.5cm左右。

分苗箱44顶部设置施肥装置5，施肥装置5包括施肥斗51，施肥斗51设置于第一分苗辊41和第二分苗辊42间对应的分苗箱44顶部且与分苗箱44内部连通，施肥斗51底部开口处设置分料机构52，如图3所示，分料机构52包括转轴521以及固定于转轴521上的分料板522，分料板522宽度适应于施肥斗51底部开口宽度设置，分料板522长度适应于施肥斗51底部开口长度设置，转轴521一端设置皮带轮523，皮带轮523由第三电机54带动并由第二变频器53调节转动速度，转轴521调节分料板522的倾斜角度从而调节施肥斗51底部开口大小。

抛秧装置6包括高压风机62，高压风机62由风机驱动件61驱动，本实施例中，风机驱动件61为柴油机，高压风机62的出风口设置于出苗斗48底部开口处，秧苗在重力作用下从出苗斗48底部掉出并被高压风机62的风吹散并以抛物线运动的轨迹抛送至稻田。

具体的，高压风机62的出风口处设置有用于秧苗抛出方向调节的导向结构以及用于风向调节的导流结构，如图4、图5所示，高压风机62的出风口处设置有扩风口63，扩风口63用于将高压风向62的出风口宽度延伸以符合出苗斗48底部宽度，扩风口出来的风与水平面的夹角为80°，而导向结构包括一块导向板65，导向板65一端与扩风口63一侧固定连接，导向板65另一端朝向出苗斗48的底部倾向上倾斜，导向板65与出苗斗48底部的垂直距离为4～6cm，导向板65与水平面的夹角为70°左右，且导向板65长度适应于出苗斗48底部开口的长度设置，导向板65沿长度方向设置成中部高两端低的拱凸状，利于秧苗滑出。

而导流结构包括紧邻扩风口63另一侧设置的挡风板64以及多块导流板66，挡风板64用于使扩风口63出来的往导流板66方向吹，而导流板66底部与导向板65上表面固定连接且与导向板65垂直设置，多块导流板66间构成多个导流口67，每个导流口67内的风向朝向不同的方向，多个导流口67将风向导流成具有多股分散分力的扇形风区，扇形分区内的分力可将出苗斗48出口处掉落下来的秧苗朝向不同的方向以不同的抛物线轨迹抛散出去，因此，导流结构以及导向结构的设置极为重要，其决定秧苗是否能顺利吹送出去，并且秧苗着地后是否分布均匀并达到既定的抛送效果。

基于上述抛秧机，本实施例还涉及一种抛秧方法，包括如下步骤：

1)将待抛秧的大量秧苗堆叠存放于钵苗台32上；

2)从钵苗台32上取适量待上料的秧苗去掉育秧盘后平放于钵苗斗32内并推送至输送带47上，输送带47上的秧苗在分苗箱44内通过第一分苗辊41进行第一次分苗，第一次分苗后施肥斗51中的肥料匀速混入秧苗内，然后秧苗继续在分苗箱44内通过第二分苗辊52进行第二次分苗，经过两次分苗后每蔸秧苗的径向宽度为2cm左右，分苗后的秧苗通过输送带47进入出苗斗48中，出苗斗48中的秧苗在重力作用下下坠；

3)高压风机62出口处的风被导流结构分流成扇形风区，秧苗在出苗斗的底部出口与导流结构间被扇形风区吹散并抛散出去，秧苗的抛洒径程为7m左右,秧苗抛洒后的分散宽度为6m作用。

步骤2)中，第一分苗辊41和第二分苗辊42与输送带47两端的驱动轴直径相同，第一分苗辊41和第二分苗辊42转速与输送带47两端的驱动轴转速之比为(4～6):1，从而在送苗过程中，在该特定的速度比范围内，第一分苗辊41可很好的刮散秧苗，以达到初步均匀，再通过第二分苗辊42进一步分苗，从而达到秧苗分散的最佳效果，有效避免送苗过程中送苗不均匀以及起堆等现象的发生。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。