精量穴播种装置

1.本发明属于农业种植中播种技术领域，具体涉及一种精量穴播种装置。


背景技术：

2.水稻直播栽培技术是将水稻种子借助机械设备直接播种于大田的一种栽培方法，因过程简化，减轻劳力，高产高效等优点，已逐渐成为水稻生产的重要栽培方式。针对该技术研发的机械设备很多，研发的重点是组穴和播种两大主要功能部分的实现，目前的相关设备多采用刚性的播种圆盘结构，为了组穴和播种的连续性，需要圆盘结构的直径较大，并在其周向上尽量多的设置均布的穴孔，当穴孔随圆盘结构转动至朝上时，将符合数量要求的稻种放入穴孔中进行组穴，当穴孔随圆盘结构转动至朝下时，进行播种，如此循环进行。但是整个播种圆盘结构圆周上的曲率半径是相同的，当盛装了稻种的穴孔随圆盘结构转动时，过水平半径后，继续向下，会不只有一个穴孔中的稻种具有向下掉落的趋势，并且，穴孔从逐渐向下倾斜至完全呈竖直朝向下方需要一定的时间，导致稻种倒出、播种的过程时间较长，影响了播种的成穴性。
3.如传统纯机械结构设备cn104285551a公开的水稻复式穴播机，采用隔板导流式穴播器，为刚性圆盘结构，穴播器上周向间隔均布有多个稻种播撒孔，稻种经排种装置后从稻种供给管进入穴播器，然后在旋转作用力下，在播种时将稻种随穴播器切线抛出播撒孔，这种播种方式成穴性较差，影响播种质量和产量。cn108076742a公开的水稻精量穴播机，通过机电结合，可以解决其存在的问题，同样也是采用了传送圆盘，传送圆盘上均布了许多的储粒室，由于存在过水平半径后，盛装了稻种的储粒室中的稻种都会有向下掉落的可能，其在每一个储粒室的口部对应设置了由触动开关控制的阀门，起到类似护种机构的功能，直到储粒室转动至呈竖直朝下状态才打开阀门，让该储粒室中的稻种准确地掉落到播种通道中去，提高了播种的成穴性。但各储粒室口部对应设置触动开关和阀门，提高了结构的复杂程度，阀门滑动打开的过程中，也存在拉动损伤稻种的可能。如何寻求一种更优的解决方式，保障组穴和播种的过程顺利进行，保证播种的成穴性，是进一步优化改进的研究方向之一。


技术实现要素：

4.针对现有技术的上述不足，本发明要解决的技术问题是提供一种精量穴播种装置，避免目前播种圆盘上存在同时有多个穴孔中的稻种会向下掉落、稻种落出过程时间较长，影响播种成穴性的问题，取得能保障组穴和播种的过程顺利进行，提升播种成穴性的效果。
5.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
6.精量穴播种装置，包括外壳体，外壳体内设有种群分离机构，种群分离机构输出连接组穴播种机构以向其输出稻种，组穴播种机构用于稻种的组穴和播种；所述组穴播种机构包括间隔设置的小直径播种带轮和大直径储种带轮，小直径播种带轮和大直径储种带轮上共同张紧连接有柔性的播种带，所述播种带的外侧面上沿其长度方向间隔开设有多个凹
入的穴孔，
7.所述小直径播种带轮的直径小于大直径储种带轮，小直径播种带轮和大直径储种带轮的轴线均呈水平设置且相互平行，小直径播种带轮和大直径储种带轮的底部位于同一水平面上以使对应的播种带段呈水平状态；
8.大直径储种带轮远离小直径播种带轮一侧的中部至其顶部所对应的播种带段形成为组穴工作段，种群分离机构输出连接所述组穴工作段以便将稻种输出至组穴工作段上的穴孔内；
9.小直径播种带轮远离大直径储种带轮一侧的中部至其底部所对应的播种带段形成为播种工作段，所述外壳体上于播种工作段的下方对应开设有出粒孔。
10.进一步完善上述技术方案，播种带上相邻穴孔之间的直线距离不小于小直径播种带轮外圆周周长的四分之一。
11.进一步地，所述大直径储种带轮包括芯轴部以及芯轴部两端分别固定连接的两平行正对的辐板，两辐板之间可转动连接有下分段轮、中分段轮和上分段轮，所述下分段轮、中分段轮和上分段轮均位于所述芯轴部的外侧且轴线均与小直径播种带轮的轴线相平行；
12.所述下分段轮位于大直径储种带轮远离小直径播种带轮一侧的下部，且下分段轮的底部与小直径播种带轮的底部位于同一水平面上；
13.所述中分段轮位于大直径储种带轮远离小直径播种带轮一侧的中部；所述上分段轮位于大直径储种带轮的上部，且上分段轮的顶部高于小直径播种带轮的顶部；
14.所述播种带张紧连接在小直径播种带轮、下分段轮、中分段轮和上分段轮上；大直径储种带轮的芯轴部和两辐板相对外壳体固定；
15.中分段轮和上分段轮之间的播种带段形成为所述组穴工作段。
16.进一步地，所述穴孔位于播种带的外侧面的中部，播种带的外侧面上于穴孔的两侧还分别垂直向上凸起设有沿播种带长度方向延伸一圈的挡沿。
17.进一步地，所述组穴工作段和播种工作段之间呈直线段部分的播种带段形成为穴种输送段；所述外壳体内还设有护种机构，所述护种机构包括间隔设置的两护种带轮，两护种带轮上共同张紧连接有柔性的护种带，所述护种带的外侧面上沿其长度方向间隔凸起设有多个护种挡板；
18.两护种带轮的轴线均呈水平设置且相互平行，护种带位于穴种输送段的上方，靠近穴种输送段并呈直线段部分的护种带段形成为护种工作段，护种工作段与穴种输送段平行，护种工作段的长度大于穴种输送段并覆盖在穴种输送段上，护种工作段上的护种挡板伸入穴种输送段上的两侧挡沿之间；
19.播种带上相邻穴孔之间的直线距离与护种带上相邻护种挡板之间的直线距离相同，并使穴种输送段上的穴孔位于对应的两护种挡板之间；
20.护种机构与组穴播种机构通过传动机构传动连接并使护种带与播种带的线速度相同。
21.进一步地，所述种群分离机构包括种箱，所述种箱固定连接于外壳体内，种箱底部通过向下的管道连接筛分单元，所述筛分单元包括顶端和一侧面敞口的筛分盒体，所述筛分盒体的底部通过振送器连接到外壳体上，种箱底部通过向下的管道与筛分盒体的上端连通以便种箱内的稻种可补充落入筛分盒体；筛分盒体敞口的一侧面的底部连接有向外延伸
的导流板，所述导流板呈倾斜向下延伸且自由端输出连接组穴工作段；筛分盒体敞口的一侧面可拆卸连接有漏箅板，漏箅板上均匀地满布有贯穿的过粒孔以便筛分盒体内的稻种随振动从过粒孔落出至导流板。
22.进一步地，所述筛分盒体内上下间隔设有若干层隔箅板以便将筛分盒体内的稻种分层从而提高从过粒孔落出的效率，隔箅板上开设有若干通孔；所述导流板从连接端至自由端呈逐渐收窄的结构，导流板的自由端延伸至组穴工作段的两侧挡沿，导流板的自由端的中部延伸凸起设有舌板，舌板延伸至两侧挡沿之间以便将稻种输送入穴孔；所述导流板的两侧连接有向上的侧立护板，侧立护板与导流板的自由端对应的一端具有适配于组穴工作段的延伸部，两延伸部平行正对。
23.进一步地，外壳体内还连接有驱动电机；小直径播种带轮同步转动连接在驱动轴a上，两护种带轮分别同步转动连接在驱动轴b和驱动轴c上，驱动轴a、驱动轴b和驱动轴c的两端分别转动连接于外壳体的两侧壁上；驱动轴a通过所述传动机构与驱动轴b或驱动轴c 传动连接，所述驱动电机驱动连接驱动轴a、驱动轴b或驱动轴c。
24.相比现有技术，本发明具有如下有益效果：
25.1、本发明的精量穴播种装置，不同于传统刚性播种圆盘结构形式，采用直径不同的小直径播种带轮和大直径储种带轮，以及柔性的播种带，来组成了一个复合式的组穴播种机构，可改变播种带上各工作时段的曲率半径，克服传统刚性播种圆盘结构形式的弊端；位于大直径储种带轮一侧呈倾斜直线形的组穴工作段，仍保留可平稳承接种群分离机构输出的稻种的平稳性能，并且因穴孔在组穴工作段上运行过程具有一定的时间长度，而其朝向不变，就更加便于种群分离机构向其输送稻种，稻种具有多次充进穴孔的机会，种群分离机构的设计可以更加灵活；
26.位于小直径播种带轮一侧的播种工作段，因为小直径播种带轮的直径更小，相对来说，可以有效缩短播种工作段上穴孔从水平至完全朝下状态转换的时间，对应的，穴孔中稻种倒出、播种的过程时间更短，可提高播种的成穴性；而且处于播种工作段上、进行稻种倒出、播种的穴孔只有一个，进一步保障播种的成穴性效果。
27.2、本发明的精量穴播种装置，匹配于组穴播种机构还设计了护种机构，组穴后盛装有稻种的穴孔在穴种输送段上始终位于两护种挡板之间，可以得到有效的保护，避免在储存在穴孔中的稻种在播种之前从穴孔中跳出。
28.3、本发明的精量穴播种装置，匹配于组穴播种机构还设计了种群分离机构，结构简单可靠。
29.4、本发明的精量穴播种装置，必要时，可以调节组穴工作段的倾斜角度，并结合调节种群分离机构中振送器的频率，可更好地适配于不同种类稻种的出粒、组穴。
附图说明
30.图1为具体实施例的精量穴播种装置的结构示意图(为示意内部，隐去外壳体部分侧壁)；
31.图2为图1的侧视图(右视)；
32.图3为具体实施例中的组穴播种机构的结构示意图；
33.图4为图3的局部放大图(为示意内部，隐去了其中一个大直径储种带轮的一侧辐
板)；
34.图5为图4的另一角度的立体示意图；
35.图6为图4的侧视图(右视)；
36.图7为具体实施例中的护种机构的结构示意图；
37.图8为图7的侧视图(右视)；
38.图9为具体实施例中的种群分离机构的结构示意图；
39.图10为种群分离机构中一个筛分单元的结构示意图；
40.其中，外壳体1，出粒孔11，
41.种群分离机构2，种箱21，筛分单元22，筛分盒体23，漏箅板24，导流板25，舌板26，侧立护板27，延伸部28，振送器29，减震垫291，
42.组穴播种机构3，驱动轴a31，外六方轴32，小直径播种带轮33，大直径储种带轮34，芯轴部341，辐板342，转换孔3421，下分段轮343，中分段轮344，上分段轮345，播种带 35，穴孔351，挡沿352，组穴工作段353，穴种输送段354，播种工作段355，
43.护种机构4，驱动轴b41，驱动轴c42，护种带轮43，护种带44，护种挡板441，护种工作段442，
44.驱动电机5，传动机构6，单片机7。
具体实施方式
45.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
46.请参见图1-图6，具体实施例的精量穴播种装置，包括外壳体1，外壳体1内设有种群分离机构2，种群分离机构2输出连接组穴播种机构3以向其输出稻种，组穴播种机构3用于稻种的组穴和播种；组穴播种机构3包括成排间隔设置的多个组穴播种单元，每个组穴播种单元包括间隔设置的小直径播种带轮33和大直径储种带轮34，小直径播种带轮33和大直径储种带轮34上共同张紧连接有柔性的播种带35，所述播种带35具有一定厚度且其外侧面上沿其长度方向间隔开设有多个凹入的穴孔351，所述穴孔351为不贯穿的沉孔结构，
47.所述小直径播种带轮33的直径小于大直径储种带轮34，小直径播种带轮33和大直径储种带轮34的轴线均呈水平设置且相互平行。小直径播种带轮33和大直径储种带轮34的底部位于同一水平面上以使对应的播种带段呈水平状态；也可以使小直径播种带轮33的底部略低于大直径储种带轮34的底部；
48.大直径储种带轮34远离小直径播种带轮33一侧的中部至其顶部所对应的播种带段形成为组穴工作段353，种群分离机构2输出连接所述组穴工作段353以便将稻种输出至组穴工作段353上的穴孔351内；
49.小直径播种带轮33远离大直径储种带轮34一侧的中部至其底部所对应的播种带段形成为播种工作段355，所述外壳体1上于播种工作段355的下方对应开设有出粒孔11，本实施例中，所述出粒孔11由向下的管道形成，管道的上端呈漏斗状以便承接从播种工作段355的穴孔351掉落的稻种。
50.实施例的精量穴播种装置，不同于传统刚性播种圆盘结构形式，采用直径不同的小直径播种带轮33和大直径储种带轮34，以及柔性的播种带35，来组成了一个复合式的组穴播种机构，可改变播种带35上各工作时段的曲率半径，克服传统刚性播种圆盘结构形式
的弊端；位于大直径储种带轮34一侧的组穴工作段353，仍保留可平稳承接种群分离机构2输出的稻种的平稳性能，而位于小直径播种带轮33一侧的播种工作段355，因为小直径播种带轮33 的直径更小，相对来说，可以有效缩短播种工作段355上穴孔351从水平至完全朝下状态转换的时间，对应的，穴孔351中稻种倒出、播种的过程时间更短，可提高播种的成穴性。
51.实施时，可以是小直径播种带轮33和大直径储种带轮34中任一个为主动轮；播种带35 可采用齿形同步带，即播种带35的内侧面具有齿形，小直径播种带轮33和大直径储种带轮 34的外圆周上具有与之适配的齿形即可。
52.其中，播种带35上相邻穴孔351之间的直线距离不小于小直径播种带轮33外圆周周长的四分之一。
53.这样，可以保证处于播种工作段355上、进行稻种倒出、播种的穴孔351只有一个，进一步保障播种的成穴性效果。
54.请继续参见图4-图6，其中，所述大直径储种带轮34包括芯轴部341以及芯轴部341两端分别固定连接的两平行正对的辐板342，两辐板342之间可转动连接有直径相同的下分段轮343、中分段轮344和上分段轮345，所述下分段轮343、中分段轮344和上分段轮345均位于所述芯轴部341的外侧且轴线均与小直径播种带轮33的轴线相平行；
55.所述下分段轮343位于大直径储种带轮34远离小直径播种带轮33一侧的下部，且下分段轮343的底部与小直径播种带轮33的底部位于同一水平面上，或者小直径播种带轮33的底部略低于下分段轮343的底部；
56.所述中分段轮344位于大直径储种带轮34远离小直径播种带轮33一侧的中部；所述上分段轮345位于大直径储种带轮34的上部，且上分段轮345的顶部高于小直径播种带轮33 的顶部；
57.所述播种带35张紧连接在小直径播种带轮33、下分段轮343、中分段轮344和上分段轮 345上；大直径储种带轮34的芯轴部341和两辐板342相对外壳体1固定；
58.中分段轮344和上分段轮345之间呈直线段部分的播种带段形成为所述组穴工作段353。
59.这样，形成一个组合式的“大直径储种带轮34”，进一步使组穴工作段353成为一个倾斜的直线段，不同于传统刚性播种圆盘结构形式中穴孔朝向始终在变化的情况，倾斜的直线段形式的组穴工作段353上的穴孔351的朝向稳定，可以更好地保证承接种群分离机构2输出稻种的平稳性，并且因穴孔351在组穴工作段353上运行过程具有一定的时间长度，而其朝向不变，就更加便于种群分离机构2向其输送稻种，稻种具有多次充进穴孔351的机会，种群分离机构2的设计可以更加灵活；而未充进穴孔351的稻种也不会越过倾斜的组穴工作段353，保证组穴的准确性。
60.另外，因为稻种的种类也各有不同，有的长且尖，有的短而圆，对组穴过程的动作要求并不一致。本装置中组合式的“大直径储种带轮34”，如图4，两辐板342上还对称的开设有多个转换孔3421，以便改变、调节各分段轮的位置、特别是中分段轮344和上分段轮345的位置，从而调节组穴工作段353的倾斜角度，适应于不同类型的稻种。实施时，小直径播种带轮33即作为播种带35的主动轮(也可以是下分段轮343、中分段轮344或上分段轮345)，播种带35仍可采用齿形同步带，小直径播种带轮33、下分段轮343、中分段轮344和上分段轮345
的外圆周上具有与之适配的齿形。从调节组穴工作段353的倾斜角度的方式来说，还可以选择将芯轴部341套设在外六方轴32上，外六方轴32两端分别通过外圆为圆形的轴套连接在外壳体1的两侧壁上，正常使用时外六方轴32不转动(相对外壳体1固定)，需要调节组穴工作段353的倾斜角度时，可在停机后，外力转动外六方轴32，也可以改变和调节组穴工作段353的角度。本实施例中，各组穴播种单元的大直径储种带轮34的芯轴部341均套设在外六方轴32上。
61.其中，所述穴孔351位于播种带35的外侧面的宽度方向的中部，播种带35的外侧面上于穴孔351的两侧还分别垂直向上凸起设有沿播种带35长度方向延伸一圈的挡沿352。
62.这样，可以在组穴的过程中，更好地保证种群分离机构2输出稻种落入穴孔351中。
63.请继续参见图6-图8，其中，所述组穴工作段353和播种工作段355之间呈直线段部分的播种带段形成为穴种输送段354；所述外壳体1内还设有护种机构4，所述护种机构4包括成排间隔设置的多个护种单元，护种单元与组穴播种单元一一对应，每个护种单元包括间隔设置的两护种带轮43，两护种带轮43上共同张紧连接有柔性的护种带44，所述护种带44的的外侧面上沿其长度方向间隔凸起设有多个护种挡板441；
64.两护种带轮43的轴线均呈水平设置且相互平行，护种带44位于穴种输送段354的上方，靠近穴种输送段354并呈直线段部分的护种带段形成为护种工作段442，护种工作段442与穴种输送段354平行，护种工作段442的长度大于穴种输送段354并覆盖在穴种输送段354 上，护种工作段442上的护种挡板441伸入穴种输送段354上的两侧挡沿352之间；
65.播种带35上相邻穴孔351之间的直线距离与护种带44上相邻护种挡板441之间的直线距离相同，并使穴种输送段354上的穴孔351位于对应的两护种挡板441之间；
66.护种机构4与组穴播种机构3通过传动机构6传动连接并使护种带44与播种带35的线速度相同。
67.这样，组穴后盛装有稻种的穴孔351在穴种输送段354上始终位于两护种挡板441之间，可以得到有效的保护，避免在储存在穴孔351中的稻种在播种之前从穴孔351中跳出。
68.实施时，为保证同步性，护种带44也可采用齿形同步带，即护种带44的内侧面具有齿形，两护种带轮43的外圆周上具有与之适配的齿形。
69.请继续参见图9、图10，其中，所述种群分离机构2包括种箱21，所述种箱21固定连接于外壳体1内，种箱21底部通过向下的管道连接筛分单元22，筛分单元22也是成排间隔设置的多个，与组穴播种单元一一对应，所述筛分单元22包括顶端和一侧面敞口的筛分盒体 23，所述筛分盒体23的底部通过振送器29连接到外壳体1上，振送器29与外壳体1之间设有减震垫291，种箱21底部通过向下的管道与筛分盒体23的上端连通以便种箱21内的稻种可补充落入筛分盒体23；筛分盒体23敞口的一侧面的底部连接有向外延伸的导流板25，所述导流板25呈倾斜向下延伸且自由端输出连接组穴工作段353；筛分盒体23敞口的一侧面可拆卸连接有漏箅板24，漏箅板24上均匀地满布有贯穿的过粒孔以便筛分盒体23内的稻种随振动从过粒孔落出至导流板25。
70.这样，种箱21内可存放较多的稻种，本装置作为一个整体，可置于现有的行走机构上即可播种进行播种作业，在行走过程中，种箱21内的稻种随振动自动补充到筛分盒体23中；筛分盒体23具有独立的振送器29(也称振动器)，可以通过控制调节频率或者选定频率后调节振幅，控制种群分离的速度，也便于匹配不同种类稻种的组穴出粒速度。
71.其中，所述筛分盒体23内上下间隔设有若干层隔箅板(图中未示出)以便将筛分盒体 23内的稻种分层从而提高从过粒孔落出的效率，隔箅板上开设有若干通孔；所述导流板25 从连接端至自由端呈逐渐收窄的结构，导流板25的自由端宽度与播种带35宽度对应且延伸至组穴工作段353的两侧挡沿352，导流板25的自由端的中部延伸凸起设有舌板26，舌板 26延伸至两侧挡沿352之间以便将稻种输送入穴孔351；所述导流板25的两侧连接有向上的侧立护板27，两侧立护板27也呈逐渐收口的结构，侧立护板27与导流板25的自由端对应的一端具有适配于组穴工作段353的倾斜向上的延伸部28，两延伸部28平行正对。
72.这样，因稻种的表面毛躁，堆积之后相互之间摩擦力大，流动性差，设置上下间隔的隔箅板后，可以防止成堆情况下只有上层的稻种从过粒孔落出的问题，提高稻种从过粒孔落出的效率；通过渐缩的导流板25、侧立护板27的设置，可以加宽漏箅板24的宽度，保证出粒效率，舌板26和延伸部28的设置，则可以进一步保证稻种充入穴孔351，防止跳出。
73.请继续参见图2、图4-图7，其中，外壳体1内还连接有驱动电机5和单片机7，单片机7控制连接驱动电机5和各振送器29；为便于提高驱动和传动效率，各组穴播种单元的小直径播种带轮33均同步转动连接在驱动轴a31上，各护种单元的两护种带轮43均分别同步转动连接在驱动轴b41和驱动轴c42上，驱动轴a31、驱动轴b41和驱动轴c42的两端分别转动连接于外壳体1的两侧壁上；驱动轴a31通过所述传动机构6与驱动轴b41或驱动轴c42 传动连接，所述驱动电机5驱动连接驱动轴a31、驱动轴b41或驱动轴c42。本实施例中，所述驱动电机5通过齿形皮带驱动连接驱动轴b41，所述传动机构6为相互啮合的两齿轮，分别同步转动套设在驱动轴b41和驱动轴a31上，实现组穴播种机构3与护种机构4的同步运动。实施时，可结合要求配设传动比、各带轮的直径大小等尺寸，具体不限。
74.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。