一种负压腔同步转动式高速精量播种单体的制作方法

1.本实用新型涉及一种高速精量播种单体，具体涉及一种负压腔同步转动式高速精量播种单体，该单体能够实现播种深度仿形、开沟、气吸精密播种、高速气流输种、压种、覆土和镇压作业，属于农业机械领域。


背景技术：

2.我国正处于实现伟大复兴中国梦的关键时期，农业生产已成为中华崛起的压舱石，而播种作为农业生产的关键一步则至关重要。实现粮食作物、特别是谷物的高速精量播种是提高粮食生产效率、降低生产成本、实现高产稳产的关键。传统谷物播种多为条播或撒播，播种均匀性差，严重制约谷物产量。近些年随着玉米、大豆等作物精量播种的实现，精量播种技术已逐步应用于小麦、水稻和高粱等作物播种。
3.(1)谷物精量播种技术是将种子按照一定播种深度、株距或均匀性要求将种子植入土壤，均匀覆土并施以适当的压实力。
4.(2)传动谷物播种机多为整体浮动式，无法实现单体浮动，各播种行无法适应地表起伏，导致播种深度不一致，影响出苗整齐度，并最终影响产量；
5.(3)当前谷物排种器以外槽轮排种器为主，窝眼式、型孔组合式等机械式排种器为辅，机械式排种器存在排种精度差，种子破碎率高的特点，难以实现精量精播，造成种子在田间分布均匀性差，不能构建良好的种群环境，进而降低了粮食产量；
6.(4)传统播种机输种过程依靠种子自身重力下落，在输送过程容易发生弹跳和碰撞，严重破坏了排种器排出的有序种流，降低了播种均匀性。


技术实现要素：

7.为了解决上述问题，本实用新型提出一种负压腔同步转动式高速精量播种单体，能够实现单体浮动播种。
8.为达到以上目的，本实用新型采取的技术方案是：
9.一种负压腔同步转动式高速精量播种单体，包括种箱1、种箱前支架2、负压腔同步转动排种器3、横梁4、单体连接板5、平行连杆6、开沟器连接方管7、开沟器8、气流高速输种装置9、压种轮10、覆土器11、镇压轮12、镇压轮安装支架13、覆土器安装支架14、压种轮安装支架15、压种轮预紧装置16、单体侧板17、排种器安装板18、连接管19和种箱后支架20。
10.播种单体通过单体连接板5安装在播种机主梁上，所述平行连杆6与单体连接板5、横梁4均铰接，能够实现播种单体浮动仿形。开沟器连接方管7为空心方管，焊接在横梁4前方；开沟器8插装在开沟器连接方管7内部，可通过螺栓等对其上下位置进行固定；种箱前支架2底部焊接在横梁4上部，种箱1通过种箱前支架2支撑在负压腔同步转动排种器3上方，其内部种子可通过连接管19进入负压腔同步转动排种器3。气流高速输种装置9安装在负压腔同步转动排种器3的下方，用于接取排种器下落的种子，并对种子进行加速后输送。种箱后支架20下端与单体侧板17连接。
11.所述单体侧板17共2块，2块单体侧板17的前端分别对称焊接在横梁4的左右两端，其上部焊接有排种器安装板18，下部则分布有三处铰接点，分别用于铰接镇压轮安装支架13、覆土器安装支架14、压种轮安装支架15和压种轮预紧装置16；镇压轮安装支架13和覆土器安装支架14同轴安装；排种器安装板18用于固定安装负压腔同步转动排种器3；
12.所述压种轮10位于气流高速输种装置9的后方，用于将高速下落的种子压入土壤，防止种子弹跳，能够提高播种株距一致性；所述压种轮安装支架15与压种轮预紧装置16铰接，压种轮预紧装置16内设有弹簧，可使压种轮紧贴地表；所述覆土器11位于压种轮10后方，用于将种沟两侧土壤回填种沟并覆盖种子。所述镇压轮12位于覆土器11后方，用于对种子上方覆盖的土壤进行压实。
13.所述负压腔同步转动排种器3通过螺栓固定安装于排种器安装板18上方，位于种箱1下方，负压腔同步转动排种器3包括排种器壳体301、排种器负压腔盘302、排种器底座303、排种器端盖304、右侧转动轴承座305、被动齿轮306、负压管轴307、两个外侧轴承308、内侧轴承309、电机支架310、减速电机311、主动齿轮312、卸种接种装置313、储种盒314、清种齿315、扰种机构318和左侧转动轴承座320；
14.所述排种器负压腔盘302由左右两部分对接而成，内部为中空结构，左右两部分通过对接安装孔319和螺栓进行固定连接；排种器负压腔盘302的左右两部分沿圆周各均匀分布2列种子吸附孔317和扰种机构318；种子吸附孔317孔径小于种子最小直径，扰种机构318用于扰动种群，使种子更易于被种子吸附孔吸附。排种器负压腔盘302的左右两部分分别通过螺栓与左侧转动轴承座320和右侧转动轴承座305连接，右侧转动轴承座305装有内侧轴承309，内侧轴承309内安装负压管轴307，排种器负压腔盘302可与负压管轴307相对转动。左侧转动轴承座320通过一个外侧轴承308安装在排种器壳体301内，右侧转动轴承座305通过另一个外侧轴承308固定在排种器端盖304上，右侧转动轴承座305外端装有被动齿轮306；主动齿轮312与被动齿轮306啮合；排种器底座303的上部与排种器壳体301连接，下部固定安装在排种器安装板18上。
15.排种器端盖304与排种器壳体301组成密闭空间，内部可容纳一定量种子。排种器端盖304与电机支架310通过螺栓固定连接，减速电机311通过螺栓与电机支架310固定连接，减速电机轴上装有主动齿轮312。排种器壳体301上安装有储种盒314、清种齿315和卸种接种装置313；排种器壳体301上部设有进气口316。
16.气流高速输种装置9安装在负压腔同步转动排种器3下方，共安装4列，每列一个；气流高速输种装置9的上部与卸种接种装置313连接，连接处密封处理；气流高速输种装置9包括进种管901、气固混合加速装置902、喉管903、输种管904、连接块905、投种管906、进气管907、螺栓908和紧定螺钉909。进种管901安装在卸种接种装置313下方；进种管901下方插入气固混合加速装置902中，气固混合加速装置902内部为三通结构，分别安装有输种管904和进气管907，分别通过两个紧定螺钉909固定；气固混合加速装置902由左右两部分通过螺栓908连接组成；气固混合加速装置902内部安装有喉管903；输种管904下部安装连接有连接块905，连接块905下部连接投种管906。
17.本实用新型的有益效果：本实用新型能够实现单体浮动播种。设计了负压腔同步转动式气吸排种器，实现单粒精密播种的同时提高排种器气密性；采用高速气流输种技术降低种子在输种过程中发生弹跳及碰撞概率，实现种子平稳输送，并集成压种轮压种技术
实现种子在种沟精准定位；排种器排出4列种子并间隔输送形成宽苗带，最终实现高速精量播种。
附图说明
18.本实用新型有如下附图：
19.图1播种单体的结构示意图。
20.图2播种单体的立体图。
21.图3a负压腔同步转动排种器的结构示意图；
22.图3b图3a的a
‑
a剖视图。
23.图4负压腔同步转动排种器的立体图。
24.图5a排种器负压腔盘的结构示意图一；
25.图5b排种器负压腔盘的结构示意图二。
26.图6气流高速输种装置的剖视图。
27.图7气流高速输种装置的结构示意图。
28.图8播种单体的俯视图。
29.图9卸种接种装置的结构示意图。
30.图10气固混合加速装置的结构示意图。
31.其中，种箱1、种箱前支架2、负压腔同步转动排种器3、横梁4、单体连接板5、平行连杆6、开沟器连接方管7、开沟器8、气流高速输种装置9、压种轮10、覆土器11、镇压轮12、镇压轮安装支架13、覆土器安装支架14、压种轮安装支架15、压种轮预紧装置16、单体侧板17、排种器安装板18、连接管19、种箱后支架20；排种器壳体301、排种器负压腔盘302、排种器底座303、排种器端盖304、右侧转动轴承座305、被动齿轮306、负压管轴307、外侧轴承308、内侧轴承309、电机支架310、减速电机311、主动齿轮312、卸种接种装置313、储种盒314、清种齿315、进气口316、种子吸附孔317、扰种机构318、对接安装孔319、左侧转动轴承座320；进种管901、气固混合加速装置902、喉管903、输种管904、连接块905、投种管906、进气管907、螺栓908、紧定螺钉909。
具体实施方式
32.以下结合附图1
‑
10对本实用新型作进一步详细说明。
33.1)负压腔同步转动式高速精量播种单体(以下简称播种单体)
34.如图1所示，一种负压腔同步转动式高速精量播种单体，包括种箱1、种箱前支架2、负压腔同步转动排种器3、横梁4、单体连接板5、平行连杆6、开沟器连接方管7、开沟器8、气流高速输种装置9、压种轮10、覆土器11、镇压轮12、镇压轮安装支架13、覆土器安装支架14、压种轮安装支架15、压种轮预紧装置16、单体侧板17、排种器安装板18、连接管19和种箱后支架20。
35.播种单体通过单体连接板5安装在播种机主梁上，所述平行连杆6与单体连接板5、横梁4均铰接，可实现播种单体浮动仿形。开沟器连接方管7为空心方管，焊接在横梁4前方；开沟器8插装在开沟器连接方管7内部，可通过螺栓等对其上下位置进行固定；种箱前支架2底部焊接在横梁4上部，种箱1通过种箱前支架2支撑在负压腔同步转动排种器3上方，其内
部种子可通过连接管19进入负压腔同步转动排种器3。气流高速输种装置9安装在负压腔同步转动排种器3的下方，用于接取排种器下落的种子，并对种子进行加速后输送。种箱后支架20下端与单体侧板17连接。
36.所述单体侧板17共2块，2块单体侧板17的前端分别对称焊接在横梁4的左右两端，其上部焊接有排种器安装板18，下部则分布有三处铰接点，分别用于铰接镇压轮安装支架13、覆土器安装支架14、压种轮安装支架15和压种轮预紧装置16；镇压轮安装支架13和覆土器安装支架14同轴安装；排种器安装板18用于固定安装负压腔同步转动排种器3；
37.2)负压腔同步转动排种器
38.所述负压腔同步转动排种器3通过螺栓固定安装于排种器安装板18上方，位于种箱1下方，负压腔同步转动排种器3包括排种器壳体301、排种器负压腔盘302、排种器底座303、排种器端盖304、右侧转动轴承座305、被动齿轮306、负压管轴307、两个外侧轴承308、内侧轴承309、电机支架310、减速电机311、主动齿轮312、卸种接种装置313、储种盒314、清种齿315、扰种机构318和左侧转动轴承座320。
39.所述排种器负压腔盘302由左右两部分对接而成，内部为中空结构，左右两部分通过对接安装孔319和螺栓进行固定连接；排种器负压腔盘302的左右两部分沿圆周各均匀分布2列种子吸附孔317和扰种机构318；种子吸附孔317孔径小于种子最小直径，扰种机构318用于扰动种群，使种子更易于被种子吸附孔吸附。排种器负压腔盘302的左右两部分分别通过螺栓与左侧转动轴承座320和右侧转动轴承座305连接，右侧转动轴承座305装有内侧轴承309，内侧轴承309内安装负压管轴307，排种器负压腔盘302可与负压管轴307相对转动。左侧转动轴承座320通过一个外侧轴承308安装在排种器壳体301内，右侧转动轴承座305通过另一个外侧轴承308固定在排种器端盖304上，右侧转动轴承座305外端装有被动齿轮306；排种器底座303的上部与排种器壳体301连接，下部固定安装在排种器安装板18上。
40.排种器端盖304与排种器壳体301组成密闭空间，内部可容纳一定量种子。排种器端盖304与电机支架310通过螺栓固定连接，减速电机311通过螺栓与电机支架310固定连接，减速电机轴上装有主动齿轮312。排种器壳体301上安装有储种盒314、清种齿315和卸种接种装置313。
41.负压腔同步转动排种器工作原理如下：减速电机311带动主动齿轮312转动，主动齿轮312与被动齿轮306啮合，被动齿轮306进一步将动力传递至右侧转动轴承座305，右侧转动轴承座305带动排种器负压腔盘302转动，由于负压管轴307与排种器负压腔盘302间装有内侧轴承309，因此负压管轴307不随排种器负压腔盘302转动；负压由负压管轴307进入，使得排种器负压腔盘302处于负压状态，由于内侧轴承309的密封作用，使得外部气体仅能通过种子吸附孔317进入；排种器内部由充种区、清种区、携种区和卸种区4部分功能区组成，种子在充种区被种子吸附孔317吸附并转动至清种区，清种齿315将多余种子清理掉，使每个种子吸附孔317仅吸附单粒种子进入携种区；随后种子进入卸种区，种子被卸种接种装置313强制卸下，完成卸种。卸种接种装置313内部分为4个通道，可将排种器排下的4列种子进行间隔输送。
42.为防止气流从卸种接种装置313进入负压腔，排种器壳体301上部设有进气口316。因为卸种接种装置313下方接有气流高速输种装置9(二者连接处需要密封)；工作时，气流高速输种装置9中会通入正压气流，正压气流的方向与进入负压腔的气流方向相反，这样就
产生了阻力；在排种器壳体301上部设置大量进气口316，气流从此处进入负压腔阻力非常小，因此气流就不会从卸种接种313进入负压腔。
43.排种器优点：传统气吸式排种器为达到良好的排种效果，通过增加排种盘与密封垫之间的接触力来保证其负压腔室的密封性，这加剧了排种盘与密封垫之间的摩擦，易导致密封垫的磨损，从而造成排种器风压需求增加、作业精度降低等问题；而负压腔同步转动排种器将负压腔与型孔盘组合得到排种器负压腔盘302，形成密闭负压空间，避免负压腔与型孔盘相对运动，提高排种器可靠性的同时，提高了密封效果，降低了气压损失；同时本实用新型的排种器能同时排出4列种子，实现苗带播种。
44.3)气流高速输种装置
45.气流高速输种装置9安装在负压腔同步转动排种器3下方，共安装4列，每列一个；气流高速输种装置9的上部与卸种接种装置313连接，连接处密封处理；气流高速输种装置9包括进种管901、气固混合加速装置902、喉管903、输种管904、连接块905、投种管906、进气管907、螺栓908和紧定螺钉909。进种管901安装在卸种接种装置313下方；进种管901下方插入气固混合加速装置902中，气固混合加速装置902内部为三通结构，分别安装有输种管904和进气管907，分别通过两个紧定螺钉909固定；气固混合加速装置902由左右两部分通过螺栓908连接组成；气固混合加速装置902内部安装有喉管903；输种管904下部安装连接有连接块905，连接块905下部连接投种管906；
46.工作原理为：气流由进气管907进入气固混合加速装置902，气体由气固混合加速装置902与喉管903形成的间隙通过，由于间隙面积小于进气管907管径，气流速度加快；种子则由进种管901进入，并进一步通过喉管903下落，并与气体混合，种子受到从间隙通过的高速气流作用被加速，加速后的种子快速通过输种管904下落，并进入投种管906完成投种。该装置能够加速种子下落，缩短种子在输种管种的停留时间，避免种子与输种管发生碰撞，提高播种均匀性。
47.4)压种与镇压
48.所述压种轮10位于气流高速输种装置9的后方，用于将高速下落的种子压入土壤，防止种子弹跳，能够提高播种株距一致性；所述压种轮安装支架15与压种轮预紧装置16铰接，压种轮预紧装置16内设有弹簧，可使压种轮紧贴地表；所述覆土器11位于压种轮10后方，用于将种沟两侧土壤回填种沟并覆盖种子。所述镇压轮12位于覆土器11后方，用于对种子上方覆盖的土壤进行压实。
49.以上实施方式仅用于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的实质和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本实用新型的保护范围。
50.本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。