一种气吸式禾本科牧草种子排种单元

一种气吸式禾本科牧草种子排种单元
1.技术领域
2.本发明涉及一种气吸式禾本科牧草种子排种单元，属于农业机械领域。
3.

背景技术：

4.草地退化已成为当今世界面临的一个极为严峻的生态问题，是当今全球变化研究的重要内容之一。
5.禾本科牧草以其产量高、品质好、适口性强和适应性广等特点，在退化草地植被恢复、水土保持等生态建设和草地畜牧业生产中发挥着重要作用。传统的牧草播种机多采用外槽轮式排种器和铲式开沟器，存在播种均匀性差、种子破损率高以及播种深度较浅等缺点。由于牧草种子体积小，种子萌发时顶土困难，播种过深会造成子叶无法冲破土壤而化苗死亡，播种过浅会造成种子因水分不足不能发芽后被风干。禾本科牧草在寒冷地区种植时，影响种植成败和产量的主要因素是其越冬能力，根颈是牧草分枝及越冬芽生长的部位，研究表明，牧草根颈入土越深，其抗寒和耐牧能力越强。
6.

技术实现要素：

7.为了解决上述背景技术中提到的问题，本发明提供了一种气吸式禾本科牧草种子排种单元，采用气吸圆盘式排种器进行排种，具有对种子外形要求不高、播种均匀性良好以及不伤种等有点；采用翼形侧板式开沟器以及菱形覆土镇压轮，可有效增强土壤透气性，同时可实现牧草播种“深开沟、浅覆土”，从而增强禾本科牧草越冬及返青能力。
8.本发明的技术方案是：一种气吸式禾本科牧草种子排种单元，包括四连杆仿形机构、开沟覆土机构以及排种机构其特征在于：所述四连杆仿形机构包括夹板i（1）、夹板ii（2）、四连杆铰接板（3）、销轴（4）、弹簧（5）以及四连杆杆件（6）。夹板i（1）和夹板ii（2）通过螺栓连接，夹板ii（2）上焊接有2个四连杆铰接板（3），4个四连杆杆件（6）通过销轴（4）与四连杆铰接板（3）铰接。
9.所述开沟覆土机构包括波纹盘固定板（11）、波纹盘（12）、拨草轮连接板（13）、拨草轮（14）、立柱板（16）、舍弃式刀头（17）、翼形侧板（18）、镇压轮连杆（41）、镇压轮（42）以及辐板（43）。2个波纹盘固定板（11）通过2个销轴（4）与四连杆杆件（6）固接，波纹盘（12）与波纹盘固定板（11）铰接，拨草轮连接板（13）通过销轴（4）固接在四连杆杆件（6）上，拨草轮（14）与拨草轮连接板（13）铰接，立柱板（16）通过螺栓固定在排种器机架（15）上，舍弃式刀头（17）通过螺钉固定在立柱板（16）前端，一对翼形侧板（18）焊接在立柱板（16）两侧，镇压轮连杆（41）通过螺栓固定在排种器机架（15）上，镇压轮（42）与镇压轮连杆（41）铰接，镇压轮（42）上焊接有辐板（43）。
10.所述排种机构包括轴承座固定板（7）、带方形座轴承（8）、传动轴（9）、主动链轮
（10）、排种器机架（15）、导肥管（19）、排肥口（20）、导种管（21）、种箱固定板（22）、种箱固定侧条（23）、种箱（24）、排种轴（25）、排种链轮（26）、轴承i（27）、左壳体（28）、轴承ii（29）、曲柄（30）、连杆（31）、搅动杆（32）、搅动杆销轴（33）、左挡板（34）、右挡板（35）、排种盘（36）、固定螺母（37）、密封圈（38）、右壳体（39）以及气室接口（40）。轴承座固定板（7）通过螺栓固定在四连杆铰接板（3）上，带方形座轴承（8）通过螺栓固定在四连杆铰接板（3）上，传动轴（9）通过紧定螺钉固定在带方形座轴承（8）上，主动链轮（10）通过紧定螺钉与传动轴（9）连接，排种器机架（15）通过销轴（4）与四连杆杆件（6）固接，排肥口（20）焊接在立柱板（16）尾部，导肥管（21）与排肥口（20）相连，导种管（21）粘接在排肥口（20）端部，种箱固定板（22）通过螺栓固定在排种器机架（15）上，种箱固定侧条（23）焊接在种箱固定板（22）两端，种箱（24）通过螺钉与种箱固定侧条（23）连接，左壳体（28）和右壳体（39）对接并固定在排种器机架（15）上，排种轴（25）通过轴承i（27）与轴承ii（29）固定在左壳体（28）上，排种链轮（26）通过螺钉与排种轴（25）固接，排种盘（36）通过平键和固定螺母（37）与排种轴（25）固接，左挡板（34）与右挡板（35）焊接在左壳体（28）上，曲柄（30）一端与排种轴（25）焊接，另一端与连杆（31）铰接，搅动杆（32）一端与连杆（31）铰接，另一端与搅动杆销轴（33）铰接，搅动杆销轴（33）另一端焊接在左壳体（28）上，密封圈（38）粘接在右壳体（39）上，右壳体（39）上焊接有气室接口（40）。
11.所述排种盘（36）上开有两圈交错分布的气孔，孔径为10mm，同圈内两个相邻圆孔中心与排种盘（36）中心连线的夹角为9
°
，此结构可以有效减少种子脉冲，实现连续均匀排种。由于禾本科牧草种子多为细长型（例如黑麦草的平均三轴尺寸分别为9.86mm、1.67mm和0.83mm），因此在排种盘一侧与双圈圆孔对应的位置上，粘贴有一层纱网，以防种子被吸入气室。每个气孔可吸附2~7粒种子。
12.所述曲柄（30）、连杆（31）和搅动杆（32）组成的曲柄连杆机构，可增强充种区域禾本科牧草种子的流动性，进而提高排种盘（36）的充种性能。
13.所述立柱板（16）两侧设有翼形侧板（18），通过翼形侧板（18）对土壤的作用，可以疏松土壤，增大土壤孔隙度，改善土壤透气性，利于种子发芽、出苗；排肥口（20）朝向与开口方向垂直，可实现种子的双侧深位施肥，避免牧草种植前期烧种，后期养分不足。
14.所述镇压轮（42）两侧各设有9个辐板（43），辐板（43）形状为直角梯形，镇压轮（42）截面呈菱形，与种沟截面形状契合，在工作时，辐板（43）将种沟壁面的土刮落，使得种子覆盖薄薄一层土，起到“深开沟、浅覆土”的作用，可以满足禾本科牧草种子播种深度需求，便于禾本科牧草种子发芽、出苗，后期通过自然风力的作用，将较窄的种沟填满，从而式牧草根颈有较大的入土深度，增强牧草越冬及返青能力。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：1、本发明采用独特的双圈吸孔 纱网的气吸圆盘式排种器，适用于形状细长的禾本科牧草种子的播种，有效减少种子脉冲，具有良好的排种均匀性且不伤种。
16.2、本发明采用独特的曲柄连杆机构进行搅种，可增强充种区域禾本科牧草种子的流动性，提高排种盘充种性能。
17.3、本发明采用独特的翼形侧板式开沟器，可以疏松土壤，增大土壤孔隙度，改善土壤透气性，利于种子发芽、出苗。
18.4、本发明设有拨草轮和波纹圆盘，可有效避免茎秆缠绕堵塞以及开沟器入土阻力
大等问题。
19.5、本发明设有截面呈菱形的镇压轮，满足禾本科牧草种子播种深度需求，便于禾本科牧草种子发芽、出苗，后期通过自然风力的作用，将较窄的种沟填满，从而式牧草根颈有较大的入土深度，实现“深开沟、浅覆土”，益于牧草的越冬管理。
20.6、本发明的排肥口可实现种子的双侧深位施肥，避免牧草种植前期烧种，后期养分不足。
21.7、本发明中的排种单元采用四连杆仿形机构，可有效避免漏播和浮籽的情况发生。
22.8、本发明采用组合装配的形式，结构紧凑，且能根据实际生产需求，对各功能机构进行拆卸和组装。
23.附图说明
24.图1是本发明整体结构三维示意图；图2是本发明开沟器结构三维示意图i；图3是本发明开沟器结构三维示意图ii；图4是本发明开沟器结构三维示意图iii；图5是本发明镇压轮结构三维示意图；图6是本发明四连杆仿形机构三维示意图；图7是本发明排种器结构三维爆炸示意图；图8是本发明左壳体内部机构三维示意图；图9是本发明搅种装置三维示意图；图10是本发明右壳体内部结构示意图；图11是本发明左壳体、排种盘与密封圈装配关系示意图；图12是本发明排种过程中各区域示意图；图13是本发明排种器机架结构三维示意图。
25.其中的附图标记为：
具体实施方法下面结合附图和实施例图对本发明进行进一步说明。
26.下面结合附图和实施例图对本发明进行进一步说明。
27.如图1所示，一种气吸式禾本科牧草种子排种单元，包括四连杆仿形机构、开沟覆土机构以及排种机构。
28.所述开沟覆土机构包括波纹盘固定板11、波纹盘12、拨草轮连接板13、拨草轮14、立柱板16、舍弃式刀头17、翼形侧板18、镇压轮连杆41、镇压轮42以及辐板43。
29.所述波纹盘12与波纹盘固定板11铰接；所述波纹盘固定板11通过销轴4与四连杆杆件6固接；所述波纹盘12可切断茎秆并开沟缝，减小开沟器的入土阻力。
30.所述拨草轮14与拨草轮连接板13铰接；所述拨草轮连接板13通过销轴4固接在四连杆杆件6上；所述拔草轮14可起到排草防堵的作用。
31.如图2和图3所示，所述舍弃式刀头17通过螺钉固定在立柱板16前端进行开沟作业，当其受到一定程度的磨损后，可随时进行更换。所述翼形侧板18，对称焊接在立柱板16两侧，对土壤进行扰动，增强其透气性。
32.如图4所示，施播部分包括导肥管19、排肥口20、导种管21。所述排肥口20焊接在立柱板16尾部；所述导肥管19与排肥口20相连；所述导种管21粘接在排肥口20端部。所述导种管21落入种沟，肥料经导肥管19和排肥口20落在种子两侧。所述排肥口20朝向与开口方向垂直，可实现双侧深位施肥。
33.如图5所示，所述镇压轮42与镇压轮连杆41铰接，镇压轮42两侧焊接有辐板43；所述镇压轮连杆41通过螺栓固定在排种器机架15上。
34.所述镇压轮42的截面形状为菱形，与种沟截面形状契合。所述辐板43的个数为9个，辐板43的形状为直角梯形。所述镇压轮42两侧的辐板（43）将种沟内壁上的土刮落，使种子覆盖轻薄的土层后，镇压轮42将土壤压实，实现“深开沟、浅覆土”，便于牧草发芽、出苗，后期通过自然风力的作用，将较窄的种沟填满，从而使牧草根颈有较大的入土深度，增强牧草越冬及返青能力。
35.所述立柱板16，通过螺栓固定在排种器机架15上。
36.如图6所示，所述四连杆仿形机构包括夹板i1、夹板ii2、四连杆铰接板3、销轴4、弹簧5、四连杆杆件6。
37.所述夹板i1和夹板ii2通过螺栓连接，并固定于播种机机架上；所述夹板ii2上焊接有2个四连杆铰接板3；所述四连杆铰接板3通过销轴4与4个四连杆杆件6铰接；所述弹簧5设在上下连杆的中间位置，起到缓冲和吸振的作用。所述四连杆机构可使排种单元随地浮动，保持播深的一致性。
38.如图7和图8所示，所述排种器机构包括排种轴25、排种链轮26、轴承i27、左壳体28、轴承ii29、曲柄30、连杆31、搅动杆32、搅动杆销轴33、左挡板34、右挡板35、排种盘36、固定螺母37、密封圈38、右壳体39以及气室接口40。
39.所述排种轴25通过轴承i27与轴承ii29固定在左壳体28上；所述排种链轮26通过螺钉与排种轴25固接；所述排种盘36通过平键和固定螺母37与排种轴25固接；排种链轮26带动排种轴25和排种盘36转动，实现牧草种子的连续供送；所述左挡板34与右挡板35焊接在左壳体28上，牧草种子从种箱24落入左壳体28与左挡板34组成的充种区域。
40.所述种箱24通过螺钉与种箱固定侧条23连接；所述种箱固定侧条23焊接在种箱固定板22两端；种箱固定板22通过螺栓固定在排种器机架15上。
41.所述排钟链轮26由主动链轮10带动进行转动；所述主动链轮10通过紧定螺钉与传动轴9连接；所述传动轴9通过紧定螺钉固定在带方形座轴承8上；所述带方形座轴承8通过螺栓固定在轴承座固定板7上；所述轴承座固定板7通过螺栓固定在四连杆铰接板3上。
42.如图9所示，所述曲柄30一端与排种轴25焊接，另一端与连杆31铰接；所述搅动杆3）一端与连杆31铰接，另一端与搅动杆销轴33铰接；所述搅动杆销轴33另一端焊接在左壳体28上。搅动杆32可增强充种区域禾本科牧草种子的流动性，进而提高排种盘36的充种性能。
43.如图10和图11所示，所述密封圈38粘接在右壳体39上，右壳体39上焊接有气室接口40；所述气室接口40接通风机，右壳体39内部产生负压；所述排种盘（36）一侧与双圈圆孔对应的位置上，粘贴有一层纱网，排种盘36上的气孔将牧草种子吸附到纱网上，牧草种子随排种盘36一起运动，当转动到密封圈38阻隔区域时，负压消失，在自身重力作用下种子脱落到导种管21内。
44.优选地，所述排种盘36上开有两圈交错分布的气孔，孔径为10mm，同圈内两个相邻圆孔中心与排种盘36中心连线的夹角为9
°
。
45.如图12所示，排种过程分为充种区、携种区、卸种区。
46.如图13所示，所述左壳体28和右壳体39对接并固定在排种器机架15上。
47.本发明的工作过程如下：拨草轮（14）转动，起到排草防堵的作用，波纹盘（12）滚动，可以切断茎秆并开沟缝，以减小开沟器的入土阻力；舍弃式刀头（17）进行开沟作业，当其受到一定程度的磨损后，可随时进行更换；翼形侧板（18）对土壤进行扰动，增强其透气性；传动轴（9）带动主动链轮（10）转动，主动链轮（10）带动排种链轮（26）转动，排种链轮（26）带动排种轴（25）和排种盘（36）转动；牧草种子从种箱（24）落入左壳体（28）与左挡板（34）组成的充种区域，搅动杆（32）对种子进行扰动；气室接口（40）接通风机，右壳体（39）内部产生负压，排种盘（36）上的气孔将牧草种子吸附到纱网上，随排种盘一起运动，当转动到密封圈（38）阻隔区域时，负压消失，在自身重力作用下种子脱落，导种管（21）落入种沟，肥料经导肥管（19）和排肥口（20）落在种子两侧；夹板i与夹板ii固定在播种机机架上，四连杆机构可使排种单元随地浮动，保持播深一致；镇压轮（42）上的辐板（43）将种沟内壁上的土刮落，使种子覆盖轻薄的土层后，镇压轮（42）将土壤压实，实现“深开沟、浅覆土”，便于牧草发芽、出苗，后期通过自然风力的作用，将较窄的种沟填满，从而式牧草根颈有较大的入土深度，增强牧草越冬及返青能力。