一沟多行单粒精密点播机

本发明涉及一种精细耕作精准施肥一沟多行单粒精密点播机，属于农业机械与装备领域，适用于在硬茬地块一次性完成包括九道工序的耕作、施肥、小粒谷物播种等农事操作，具有深耕层、提水肥，调松紧、化气热，精施肥、诱扎根，精布种、育壮苗，细耢耱、好保墒的五项功能，可达到精细耕作、精准施肥、精密布种的标准和效果。本发明通过碎土刀具与深松铲的配合组装设计，有效解决拥堵和秸秆杂草缠绕的问题。

背景技术：

随着农村劳动力结构和数量的变化，从事作物生产的人员数量逐渐减少，通过土地流转逐步实现集约化和规模化种植将是未来主要的农业经营管理方式。未来的作物生产对机械化、简约化种植技术及其配套农机具的需求尤为迫切。小麦贴茬免耕播种机可以实现耕作、播种一体化作业，大大减少农事操作环节，减少人力和物力投入，降低成本、提高效益，成为当前小麦播种机研发创新的主流和热点。

已有发明专利“一种具有滑切刀的全还田防缠绕免耕施肥播种机”(cn201711269137.7)申请保护滑切刀及与施肥、开沟装置、地轮组成的条带旋耕施肥播种结构；“一种小麦深松旋耕分层施肥分带撒播机”(zl201520008539.1)申请保护的深松分层施肥装置，具有将肥料施于旋耕层以下和等深撒肥将肥料施在旋耕层内中下部的结构；已有实用新型专利“免耕深松分层施肥小麦播种机”(zl201420683858.8)申请保护的深松分层施肥铲位于旋耕刀的后方，其底端比旋耕刀底端靠下8-15厘米，排肥管在深松分层施肥铲后侧，排肥管由上到下设有3-5个出肥口；已有实用新型专利“小麦玉米棉花深松分层施肥精播机”(zl201420248351.x)在悬挂机架的下部自前向后依次安装松土铲、底肥管、旋耕刀、种肥管、第一镇压轮、单粒排种装置、播种开沟器和第二镇压轮，从而完成深松、分两层施肥、播种、镇压操作。上述专利虽各有所长，但都难以到达高质量播种所要求的“耕层深厚、松紧适度、供肥合需、布种合理、平整保墒”的标准，即使部分专利功能较多，但在施肥和布种上与作物需肥规律和群体调控要求尚有一定的差距，而且结构设计能耗大，难以在实际生产中实施。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种精细耕作精准施肥一沟多行单粒精密点播机，可一次性依次完成秸秆杂草砍剁粉碎、土壤疏松、旋耕、肥料精准分层条施、播前地表整平压实、小粒谷物种子一沟多行单粒精密点播、播后压实耱平等环节的作业。

本发明包括悬挂机架，悬挂机架下方由前向后依次设置有反曲剁刀、旋耕刀、深松铲、施肥机构、平面镇压器，平面镇压器的后方依次设置有排种机构、镇压轮和耱；悬挂机架上设置有前后两组排种机构和圆盘开沟器设置，每个排种机构的布种口位于对应的圆盘开沟器的两个圆盘之间；两组排种机构中，相邻的两个排种机构交错分布。

进一步地，两组排种机构的输送机构通过同步传动机构连接。

进一步地，悬挂机架上设置有刀库安装架，所述的装有反曲剁刀的反曲剁刀刀库和装有旋耕刀的旋耕刀刀库分别通过各自的轴安装在刀库安装架的下端，反曲剁刀刀库或旋耕刀刀库的轴的外围设置有三棱切刀。

进一步地，所述的三棱切刀呈长条状，三棱切刀由剁刀刀库或旋耕刀刀库的间隙穿过，并与剁刀刀库或旋耕刀刀库固定连接。

进一步地，所述的深松铲与相邻两个旋耕刀刀库和旋耕刀刀片之间的间隙位置对应，并位于该两个旋耕刀刀片之间。

进一步地，所述的施肥机构包括肥料箱，肥料箱分为前后至少两个施肥腔，每个施肥腔的下底与对应的施肥管连接，各施肥管的下端向后侧弯曲，由前向后，各施肥管的下管口的位置依次升高，弯曲部分依次加长。

进一步地，所述排种机构包括种子箱，种子箱内有至少一个下种口，其下种口处装有圆弧排种器；所述圆弧排种器包括长条圆弧板，长条圆弧板通过一组三角支架与圆弧板调节转轴连接，圆弧板调节转轴上安装有调节扳手。

进一步地，所述的排种机构，包括安装在悬挂机架上的排种仓，排种仓内设置有能与驱动机构连接的排种履带，排种履带的下部与布种口位置对应；所述的履带上沿履带的长度方向设置有至少一列凹穴，每组凹穴之间通过卸种沟连接，卸种沟沿排种履带的长度方向形成环形；凹穴宽度大于卸种沟的宽度，两者深度相同；排种履带下部设置有位于卸种沟内的梳条片，梳条片的远离卸种沟的一边固定在排种仓的后仓板内表面上。

进一步地，排种仓内设置有补种仓，补种仓上端口位于排种仓中部或下部，补种仓下端的种子点补管通于排种履带下行侧的下部。

进一步地，所述的凹穴下底设置有反光片，种子点补管下方有相应的光电传感器。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明设计了九道工序，可实现五大功能，能够紧贴前茬，依次进行耕作、施肥、播种作业，而且一次作业可达到三精标准，既不误农时，又实现了高质量播种。九道工序分别为：灭茬切土、旋耕整地、深松破底、精准施肥、平地压实、圆盘开沟、精密布种、覆土镇压、耢耱保墒；五大功能：一是深耕层、提水肥，二是调松紧、化气热，三是精施肥、诱扎根，四是精布种、育壮苗，五是细耢耱、好保墒；三精标准即精细耕作、精准施肥、精密布种。

2.本发明采用反曲剁刀垂直劈砍与三棱切刀横向切割相配合的设计，可以劈剁粉碎不完全的秸秆和杂草及坚硬的土壤，有效防止秸秆和杂草缠绕在转轴上，避免粘土黏附于转轴上，防缠防堵效果尤为突出，而且通过对坚硬土层的初步切割和粉碎，显著提高其后面的旋耕装置的碎土效果和整地质量。

3.本发明采用将深松铲从旋耕装置的旋耕刀丛中穿过的组装设计，当深松铲两侧的旋耕刀旋转时，可以及时刮除黏附于深松铲上的泥土及秸秆和杂草，有效避免播种机在粘湿地块或秸秆和杂草较多的地块作业时出现拥堵的问题。

4.本发明所设计的三个施肥管，相邻两个施肥管下管口之间的水平距离均为14厘米，可确保在砂土、壤土和粘土地块作业时，各土层及时回土填埋，肥料准确施于相应土层，不会因回土不及时而漏入下层土壤。

5.本发明颠覆了传统小麦播种机的排种布种方式，变先排种后布种为排种布种同时进行，变传统的沟内撒播为一沟多行单粒点播，大幅度提高种子分布均匀度，优化了种苗的空间布局，使群体结构合理、个体发育健壮。

6.本发明在播前和播后镇压的基础上，于播种机尾端增加了耢耱装置，一方面可以抹平地表，提高播后覆土质量，将种子完全掩埋且使苗床紧实有度，避免露种，另一方面可进一步摩擦地表粉碎土块，使地表土粒酥碎，有效阻止土壤水分蒸发散失，保墒效果特别突出。

附图说明

图1是本发明实施例一的(链条传动型)结构图

图2是图1反曲剁刀部分的左视图；

图3为图1中排种机构的后视图；

图4是图3中a点的放大图；

图5为图3中排种履带结构图；

图6是本发明实施例二(电机驱动型)的结构图；

图7为图6中种子箱部分的局部放大图；

图中：1、悬挂机架，2、反曲剁刀刀片，3、反曲剁刀刀库，4、前转轴，5、三棱切刀，6、旋耕刀刀片，7、后转轴，8、旋耕刀刀库，9、深松铲，10、第一施肥管，11、第二施肥管，12、第三施肥管，13、圆筒形平面镇压器，14、圆盘开沟器，15、第二变速箱，16、履带凹穴贴地精密排种器，17、中转齿轮组，18、第八齿轮，19、第十一齿轮，20、镇压轮，21、耱，22、第七齿轮，23、第十齿轮，24、输种软管，25、外槽轮式排种器，26、齿轮五，27、种子箱，28、第六齿轮，29、第三肥料箱，30、第三齿轮，31、第二齿轮，32、第二肥料箱，33、第一肥料箱，34、第一齿轮，35、外槽轮式排肥器，36、输肥软管，37、第一变速箱，38、刀库安装架，39、排种仓，40、排种履带，41、主动轮，42、凹穴，43、点补管，44、从动轮，45、卸种梳，46、梳条片，48、布种口，49、第二清种毛刷，50、反射式光电传感器，51、第一清种毛刷，52、补种仓，53、卸种沟，54、反光片，55、圆弧排种器，56、圆弧板调节转轴，57、长条圆弧板，58、三角支架，59、调节扳手，60、第十二齿轮，61、第十三齿轮。

具体实施方式：

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

下述具体实施例仅仅是对本发明的解释，并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后，可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但是只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例一：

如图所示，在本实施例的悬挂机架1上，由前至后依次安装有反曲剁刀、旋耕刀、深松铲9、施肥机构、平面镇压器、排种机构、镇压轮和耱21：悬挂机架1上安装有能与动力机构连接的变速箱37用于与各转动机构连接，以便对其进行驱动，相关结构为公知技术，这里不再赘述。

在悬挂机架1的前部两侧设置有“人”字形刀库安装架38，在刀库安装架38的两个下端分别安装有反曲剁刀轴和旋耕刀轴，沿该反曲剁刀轴的长度方向每间隔一段距离便安装一个反曲剁刀库3，其上装有反曲剁刀刀片2。如图所示，本实施例的每个反曲剁刀库3上装有1个反曲剁刀刀片2。沿反曲剁刀轴的长度方向设置有三个三棱切刀5，每个三棱切刀5呈长条状，它们由反曲剁刀刀库3的间隙中穿过，三个三棱切刀5沿反曲剁刀轴的周向布置，相邻三棱切刀5之间相隔120度，即每隔一个反曲剁刀刀库3的间隙设置一个三棱切刀5，并与反曲剁刀刀库3固定连接。每个三棱切刀5的截面呈三角形，其一个角向外，即各三棱切刀5的一条刀刃向外。另外，各三棱切刀5的任意一个刀刃距离前转轴外表面的最短距离为2-3cm，从而使每刀刃均能起到切割作用。

本实施例的每个旋耕刀刀库8上装有一个旋耕刀刀片6。沿旋耕刀轴的长度方向设置有三个三棱切刀，其安装方式与反曲剁刀刀库上的三棱切刀安装方式相同，这里不再赘述。

本实施例在反曲剁刀和旋耕刀上安装三棱切刀，用以在工作的同时切断缠绕在轴上杂草。

本实施例中，沿旋耕刀轴安装的旋耕刀刀库8及旋耕刀刀片6在与其后方的深松铲9位置对应处留有间隙，即此处的旋耕刀轴不安装旋耕刀刀库8及旋耕刀刀片6，换言之，深松铲9与相邻两个旋耕刀刀库8和旋耕刀刀片6之间的间隙位置对应。这种设计能够缩短悬挂机架1的长度，例如，深松铲9的前侧面距离旋耕刀轴外表面的距离为1-2厘米，使本实施例的结构紧凑、重心后移，从而在使用时使整机更加稳定，而深松铲9两侧的旋耕刀在旋转时还能及时刮除粘附于深松铲左右两侧的秸秆杂草和泥土。

本实施例的圆筒形平面镇压器安装于悬挂机架1的下方，肥料箱安装于悬挂机架1的上方。整个肥料箱由前至后分为第一至第三肥料箱33、32、29，第一至第三肥料箱的下底处分别设置施肥口，并分别有第一至第三施肥管10、11、12与各施肥口连接。每个肥料箱内各安装一个外槽轮式排肥器，各外槽轮式排肥器的轴穿出肥料箱，轴上分别安装有齿轮，如第三齿轮30、第二齿轮31，上述各齿轮依次通过链条连接，从而实现同步运转，方便调节。

与第一至第三肥料箱33、32、29连接的第一至第三施肥管10、11、12由深松铲9与第一圆筒形平面镇压器13之间通于第一圆筒形平面镇压器13下方，位于前侧的第一施肥管10至后侧的第三施肥管12其下端口的高度依次提高，并均向后侧弯曲并在此处形成弯管，使其下端口在运动方向上也依次向后，用以在不同的位置施加相同或不同的肥料，从而实现精准施肥。本实施例中的具体结构为，所述前侧的第一施肥管10下部弯管的水平长度为3-5厘米；中间的第二施肥管11下部的弯管的水平长度为15厘米左右；后侧的第三施肥管12下部弯管的水平长度为15厘米左右，其曲率小于第二施肥管11下部的弯管；第一施肥管10下管口与第二施肥管11下管口之间的垂直距离为8厘米，水平距离为14厘米；第二施肥管11下管口位于第一施肥管10下管口的上部和后部；第二施肥管11下管口与第三施肥管12下管口之间的垂直距离为8厘米，水平距离为14厘米；第三施肥管12下管口位于第二施肥管下管口11的上部和后部；播种机作业时，三个施肥管的下管口距离地表下8-10厘米。

第一圆筒形平面镇压器13后方，安装有两组前后排列的圆盘开沟器和精密排种机构，其后方依次安装有镇压轮20和耱21。其中，每组圆盘开沟器和精密排种机构中，精密排种机构位于圆盘开沟器的后方，如位于前侧的一组中，圆盘开沟器14位于相应的精密排种机构的前方。所述的耱21由竹子的枝条编制而成，安装于悬挂机架1尾端下部，用于覆沟填凹、平整土地，使土粒更酥碎，保墒抗旱。

本实施例的排种机构，它包括种子仓27，种子仓27的两个下种口分别通过输种软管24连接精密排种机构，种子仓27的两个下种口处分别有一个外槽轮式排种器25，各外槽轮式排种器的轴上分别安装有第五齿轮26和第六齿轮28，它们通过链条与各肥料箱内的各外槽轮式排肥器轴上的齿轮通过链条连接，实现同步传动。

种子仓27下方连接两排(即两组)精密排种机构，两组排种机构中，相邻的两个排种机构交错分布，即前组排种机构中的某个排种机构与后组排种机构中相邻的排种机构沿横向相互错开，从而使同组中的排种机构间距加大，减少各排种机构之间的相互影响，提高通过性，防止秸秆杂草拥堵。本实施例的每个精密排种机构如图2至图4所示，包括排种仓39，排种仓39上端为其进种口，且可以安装上盖，排种仓的下端设置有布种口。排种仓39靠近开沟器14的前仓板为竖直的立板，其后仓板的下部逐渐向前仓板方向倾斜，前、后仓板在排种仓的下端形成布种口48。在后仓板的倾斜部分内侧设置有排种履带40。排种履带40的安装结构为：在排种仓的侧壁上分别装有主动轴和从动轴，其主动轴能与外部的驱动机构连接。主动轴和从动轴上分别安装与排种履带40配合的主动轮41和从动轮44。本实施例的排种履带40为环形履带，其内表面为平行排列的定位沟槽，定位沟槽的方向与排种履带运行方向垂直，以方便根据种子的情况更换不同的履带。排种履带40上方的后仓板设置于其上方，以保证种子顺利导向布种口48。布种口48位于同组的圆盘开沟器14的下端，嵌在圆盘开沟器14的两个开沟圆盘之间。

本实施例排种履带40的外表面上沿其运动方向设置有凹穴42，凹穴42的尺寸与种子的大小相适应，针对不同的种子，采用带有不同形状、尺寸凹穴42的排种履带40，用以承载并输送种子。本实施例排种履带40上的一种凹穴的边缘形状呈跑道形，这种排种履带适用于小麦播种，或者排种履带上的凹穴42边缘形状呈圆形，这种排种履带40适用于玉米播种。本实施例的凹穴42的形状还可以是椭圆形。

本实施例的排种履带40上设置有沿其运动方向的至少一个凹穴列，本实施例中采用了五个凹穴列，每个凹穴列由相互间间隔一段距离的一组凹穴42组成。相邻两凹穴列中的凹穴42错位布置，即：相邻两个凹穴列中，其中一列上的任一个凹穴的中心点与另一列上的凹穴间隙的中点位置对应。本实施例中各凹穴42的底面呈弧形或底面为平面，其边缘与底面之间通过弧形面连接。

在同一凹穴列的各凹穴42之间有将各凹穴42连接的卸种沟53，卸种沟53沿排种履带40的运动方向形成封闭的环形。卸种沟53的宽度窄于凹穴的宽度，比如，椭圆形凹穴的长轴长度为8毫米、短轴长度为4毫米、深度为3毫米，最外侧的一列凹穴与履带边缘的水平距离为1厘米。卸种沟53的宽度可以是1毫米，其沟深可以是3毫米；即卸种沟的深度与凹穴的深度相同。

在布种口48处，排种仓的后仓板上安装有卸种梳45，卸种梳45包括向前伸出的一组梳条片46，梳条片46的数量及位置与卸种沟的数量和位置对应，且在布种口48处嵌于卸种沟中，排种履带40转动时，凹穴42内一旦有没在重力作用下卸载下落的种子，当种子碰到梳条片46后，会在梳条片46的挤推作用下，被强制推出凹穴42卸载下落，确保播种效果。

在本实施例排种仓的后仓板上，有补种仓52安装在排种仓39内，通过箍条和螺丝固定在前仓板的内侧面上，方便拆卸更换。补种仓52上端开口，且位于排种仓39的中部或下部，以保证种子进入到补种仓52内。补种仓52的下端口连接一组种子点补管43，种子点补管43的数量与凹穴列的数量相同。种子点补管43的下部平滑地向排种履带40弯折，每个种子点补管43的下管口正对排种履带40上的凹穴列，且与排种履带40外表面的间距为凹穴42深度的一半，从而使所补的种子能够准确地进入凹穴42中。

在种子点补管的上方和下方分别设置有第二清种毛刷49和第一清种毛刷51。位于种子点补管43上方的第一清种毛刷51用于清除直接由排种仓39沿排种履带40下行、但未嵌入凹穴42内的多余的种子，而第二清种毛刷49用于进一步清除第一清种毛刷51未清除的多余的种子以及由种子点补管43送出的未嵌入凹穴42的种子。经过两级清理，能够保证种子的播种的颗粒数量。

另外，在本实施例各凹穴42的底部设置有反光片，在每个种子点补管下管口的下方固定反射式光电传感器50，从而监控凹穴42内是否有空穴的情况，以及时进行补种。

本实施例的镇压轮20位于耱21和后侧的排种仓39的布种口48之间，它通过轴及轴两端的升降气缸与悬挂机架连接，升降气缸可控制镇压轮的升降。

本实施例的各种子箱内分别有两个外槽轮式排种器，其下端的管道分别连接两排排种机构。各外槽轮式排种器的轴穿出种子箱与齿轮连接，各齿轮通过链条与各肥料箱中轴上的齿轮连接，从而实现本实施例的排种速度与施肥速度保持一致，实现播种和施肥的精准化。

本实施例镇压轮20的轴上装有第十一齿轮19，它通过链条与第二变速箱15的动力输入轴上的齿轮连接；第二变速箱15的动力输出轴上的齿轮与动力传动轴一端的齿轮连接，以驱动动力传动轴转动；排种履带40的主动轴上装有第七齿轮22，动力传动轴上按一定间隔安装动力传动齿轮，该动力传动齿轮与所对应的第七齿轮22连接，以驱动各排种履带同步转动。

实施例二

如图6所示，本实施例的基本结构与实施例一相同，这里对其相同部分不再赘述。

与实施例一不同的是，本实施例种子箱内未使用外槽轮式排种器，而是使用了两个圆弧排种器55。所述圆弧排种器55包括紧贴排种口安装的一个长条圆弧板57；在所述的长条圆弧板57的上部安装一根与长条圆弧板平行的圆弧板调节转轴56；所述的长条圆弧板57的外表面与排种口紧密接触并可以将排种口全部封闭；所述的长条圆弧板57的内表面通过一排三角支架58固定在圆弧板调节转轴56上；所述的圆弧板调节转轴56的一端安装一个调节扳手59；左右扳动调节扳手59可使长条圆弧板57沿着排种口的弧度滑动，从而调节排种口的开口大小和种子下排的数量。

本实施例的悬挂机架上设置有电机，该电机的轴一端安装第十三齿轮61，贯穿于第一肥料箱、第二肥料箱和第三肥料箱内的外槽轮式排肥器的一端分别安装第十二齿轮、第二齿轮和第三齿轮；他们互相通过链条连接并通过链条与第十三齿轮连接。