專利名稱：一種氣噴式高速免耕精密播種機用排種/噴種器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)機械技術領域，尤其是涉及一種氣噴式高速免耕精密 播種機用排種/噴種器。
背景技術：
目前，隨著國際糧食危機的加劇和土壤環(huán)境的破壞，世界各國紛紛釆 取相應措施來增加糧食產(chǎn)量，并逐步減少對環(huán)境的破壞程度。對于免耕播 種而言，由于其對土壤進行的作業(yè)次數(shù)少，因而具有減少對土壤耕層的破 壞和土壤水份的蒸發(fā)、縮短作業(yè)時間、減少農(nóng)業(yè)投入的優(yōu)點。而免耕播種
機是20世紀90年代，為適應上述免耕播種這種新種植技術而出現(xiàn)的一種 新型機具，主要用于麥收后不翻耕或少翻耕土壤而直接進行播種作業(yè)。 在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，精密播種具有省種、省工、增產(chǎn)、提髙作物品質
等顯著優(yōu)點，是一種先進的種植方式；秸稈、根茬粉碎還田和深松技術具
有增加土壤有機質含量、蓄水保墑、培肥地力、消化過剩秸稈且保護環(huán)境 等特點。
現(xiàn)如今，國內外廣泛釆用免耕精密播種機，而為了進行精密播種和節(jié) 約良種，常采用氣吸式或氣吹式排種器，都取得了良好的效果。但是，現(xiàn) 有氣吸式或氣吹式播種還存在以下主要問題1、播種機風機結構較大、
傳動系統(tǒng)較復雜；2、排種效率較低，受種子從排種器自由落體到土壤中 的時間限制，種子在下落過程中還會碰到排種器輸種管壁等的影響，下落 速度較慢。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題在于針對上述現(xiàn)有技術中的不足，提供一種氣噴式高速免耕精密播種機用排種/噴種器，其結構簡單、排種/噴種器 安裝緊湊、設計合理且使用操作簡便，能有效解決現(xiàn)有氣吸式或氣吹式排 種器所存在的結構復雜、排種速度慢等實際問題。
為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是 一種氣噴式高速免耕
精密播種機用排種/噴種器，其特征在于包括安裝在播種機播種單體上 的一個或多個獨立工作的排種/噴種器；
所述排種/噴種器包括安裝在播種機播種單體上且底部帶開口的外部 殼體、安裝在外部殼體內部的排種器和噴種器、安裝在外部殼體上的控制 系統(tǒng)、與控制系統(tǒng)相接的檢測單元以及由控制系統(tǒng)進行控制的告警單元；
所述排種器包括水平安裝在外部殼體底部開口處且其上沿圓周方向 均勻布設有一圈多個種窩并能在水平面上持續(xù)旋轉的排種盤、位于排種盤 一側上方的種子箱、安裝在種子箱內部且通過對種子箱內所盛裝的種子進 行持續(xù)攪動以保證種子連續(xù)下落至排種盤的攪拌器、對排種盤和攪拌器進 行驅動且由控制系統(tǒng)進行控制的驅動機構以及位于排種盤上方、種子箱的 外側下方且隨排種盤轉動將落至排種盤的種子不斷掃進空種窩的清種刷； 所述種窩為內部能容納一粒種子的種窩且其底部設置有防止種子由于自 重、碰撞或震蕩原因而自由下落至土壤的彈性托片；所述種子箱固定安裝 在外部殼體上；
所述噴種器包括安裝在外部殼體上的儲氣罐、位于排種盤另 一側上方 且通過氣體流通管道與儲氣罐相接的噴種器噴嘴、安裝在所述氣體流通管 道上的氣泵以及對噴種器噴嘴的氣體噴射速度即噴種速度、噴射時間、所 噴射氣體壓力和方向進行控制的氣體噴射控制器；所述氣體噴射控制器的 氣噴觸發(fā)開關由控制系統(tǒng)進行控制，所述噴種器噴嘴為隨排種盤轉動且以 氣噴方式將種窩內被所述彈性托片托住的種子逐一噴射到土壤中進行播 種的電動氣體噴嘴，所述噴種器噴嘴的噴氣口與旋轉至其下方的種窩正 對；所述噴種器噴嘴固定安裝在外部殼體上；
所述檢測單元包括對牽引所述播種機前進的拖拉機的前進速度進行實時檢測的速度傳感器，以及對旋轉至噴種器噴嘴正下方的種窩即噴種種 窩以及所述噴種種窩的前一個或兩個種窩內是否缺種同時進行檢測的缺
種檢測傳感器；所述缺種檢測傳感器的數(shù)量為兩個或三個；
所述控制系統(tǒng)為根據(jù)速度傳感器實時檢測的拖拉機前進速度，相應對 驅動機構和氣體噴射控制器進行控制并使得排種盤的轉速和噴種器噴嘴
的噴種速度與所述拖拉機前進速度相匹配；以及根據(jù)缺種檢測傳感器所檢
測到的缺種信號，相應通過控制驅動機構使得排種盤快速旋轉至下一種窩 或控制告警單元進行告警的綜合控制系統(tǒng)。
所述種子箱底部的出種口與旋轉至其下方的種窩正對。
所述排種盤為圓形轉盤。
所述種子箱底部的出種口外部周側與排種盤之間設置有擋種板，所述 擋種板的頂部固定在所述出種口外側。
所述清種刷固定安裝在外部殼體或種子箱上，且其位于所述擋種板內部。
所述驅動機構為安裝在外部殼體上的驅動電機或驅動馬達。 所述驅動電機的動力輸出軸為豎向驅動軸，且所述豎向驅動軸底部固
定安裝在排種盤上方中部；所述動力輸出軸與攪拌器的驅動軸之間通過傳 動機構進行連接。
所述彈性托片為固定在種窩底部的齒形橡膠托片。
所述缺種檢測傳感器的數(shù)量為兩個， 一個安裝在噴種器噴嘴側部，另 一個位于所述噴種種窩前一個種窩的正上方且其通過固定件安裝在噴種 器噴嘴或外部殼體上。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點1、通過對現(xiàn)有精密播種機用 排種器結構進行改進，尤其是對排種器的結構以及排種方式等進行了實質 性改變，大大提高了種子播種時的下落速度，減小了種子落地時間。2、 通過設置檢測單元和進行整體綜合控制的控制系統(tǒng)，大大減小了播種時漏 種和缺種的幾率。3、提高了播種效率和播種精度，可同時使用多個獨立
7工作的排種/噴種器同時進行作業(yè)，并且所有排種/噴種器間相互不影響， 因而大大提高了作業(yè)效率。綜上所述，本發(fā)明結構簡單、排種/噴種器安 裝緊湊、設計合理且使用搡作簡便，能有效解決現(xiàn)有排種器所存在的播種 機結構復雜、排種速度慢等實際問題，本發(fā)明具體釆用氣噴式排種/噴種 方式，首先在噴種前將種子在排種盤內按序排列好，再由高壓氣體將種子 直接噴射到土壤中，因而減少了種子自由下落的時間和種子與排種器管壁 碰撞的幾率，避免了種子落到土壤后較大程度的反彈，從而實現(xiàn)精密播種 和高速播種作業(yè)。
下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術方案做進一步的詳細描述。


圖l為本發(fā)明的結構示意圖
圖2為本發(fā)明的電路框圖。 附圖標記說明
l一外部殼體；
4一排種盤；
7—攪拌器；
ll一檢測單元；
14一氣泵；
17 —動力輸出軸； 20—速度傳感器;
2—控制系統(tǒng)；
5—驅動機構；
8—清種刷；
12 —噴種器噴嘴；
15—缺種檢測傳感器；
18—傳動機構；
21 —氣體噴射控制器。
3—告警單元；
6—種子箱；
IO—種窩；
13—儲氣罐；
16—擋種板；
19一齒形橡膠托片
具體實施例方式
如圖1、圖2所示，本發(fā)明包括安裝在播種機播種單體上的一個或多個 獨立工作的排種/噴種器，實際使用過程中，可以根據(jù)具體的播種需求， 相應在播種機播種單體上安裝一個或多個并行且獨立工作的排種/噴種 器。所述排種/噴種器包括安裝在所述播種機播種單體上且底部帶開口的 外部殼體l、安裝在外部殼體1內部的排種器和噴種器、安裝在外部殼體 1上的控制系統(tǒng)2、與控制系統(tǒng)2相接的檢測單元11以及由控制系統(tǒng)2進 行控制的告警單元3。所述外部殼體1上對應設置有將其安裝在所述播種 機播種單體上的安裝機構。
所述排種器包括水平安裝在外部殼體1底部開口處且其上沿圓周方向
均勻布設有一圈多個種窩IO并能在水平面上持續(xù)旋轉的排種盤4、位于排 種盤4 一側上方的種子箱6、安裝在種子箱6內部且通過對種子箱6內所 盛裝的種子進行持續(xù)攪動以保證種子連續(xù)下落至排種盤4的攪拌器7、對 排種盤4和攪拌器7進行驅動且由控制系統(tǒng)2進行控制的驅動機構5以及 位于排種盤4上方、種子箱6的外側下方且隨排種盤4轉動將落至排種盤 4的種子不斷掃進空種窩的清種刷8。所述種窩IO為內部能容納一粒種子 的種窩且其底部設置有防止種子由于自重、碰撞或震蕩原因而自由下落至 土壤的彈性托片。所述種子箱6固定安裝在外部殼體1上。所述驅動機構 5為安裝在外部殼體1上的驅動電機或驅動馬達。本實施例中，所述彈性 托片為固定在種窩IO底部的齒形橡膠托片19。所述種子箱6為料斗式箱 體。
由于排種盤4上沿圓周方向所設置的一圈種窩10的大小基本能容納 一粒種子(玉米或大豆)，因而針對不同的作物，排種盤4和種窩10的 大小也不相同，實踐中，可以根據(jù)所播種子的大小相應對排種盤4進行更 換調整。
本實施例中，所述種子箱6底部的出種口與旋轉至其下方的種窩10 正對，所述排種盤4為圓形轉盤。所述種子箱6底部的出種口外部周側與 排種盤4之間設置有擋種板16，所述擋種板16的頂部固定在所述出種口 外側。所述清種刷8固定安裝在外部殼體l或種子箱6上，且清種刷8位 于所述擋種板16內部。
所述噴種器包括安裝在外部殼體1上的儲氣罐13、位于排種盤4另一側上方且通過氣體流通管道與儲氣罐13相接的噴種器噴嘴12、安裝在所 述氣體流通管道上的氣泵14以及對噴種器噴嘴12的氣體噴射速度即噴種
速度、噴射時間、所噴射氣體壓力和方向進行控制的氣體噴射控制器21。 所述氣體噴射控制器21的氣噴觸發(fā)開關由控制系統(tǒng)2進行控制，所 述噴種器噴嘴12為隨排種盤4轉動且以氣噴方式將種窩10內被所述彈性 托片托住的種子逐一噴射到土壤中進行播種的電動氣體噴嘴，所述噴種器 噴嘴12的噴氣口與旋轉至其下方的種窩10正對；所述噴種器噴嘴12固 定安裝在外部殼體l上。
所述檢測單元11包括對牽引所述播種機前進的拖拉機的前進速度進 行實時檢測的速度傳感器20，以及對旋轉至噴種器噴嘴12正下方的種窩 10即噴種種窩以及所述噴種種窩的前一個或兩個種窩10內是否缺種同時 進行檢測的缺種檢測傳感器15。所述缺種檢測傳感器15的數(shù)量為兩個或 ^個。
本實施例中，所述缺種檢測傳感器15的數(shù)量為兩個， 一個安裝在噴 種器噴嘴12側部，另一個位于所述噴種種窩前一個種窩10的正上方且其 通過固定件安裝在噴種器噴嘴12或外部殼體1上。所述速度傳感器20具 體安裝在所述拖拉機上。
所述控制系統(tǒng)2為根據(jù)速度傳感器20實時所檢測的拖拉機前進速度， 相應對驅動機構5和氣體噴射控制器21進行控制并使得排種盤4的轉速 和噴種器噴嘴12的噴種速度與所述拖拉機前進速度相匹配;以及根據(jù)缺 種檢測傳感器15所檢測到的缺種信號，相應通過控制驅動機構5使得排 種盤4快速旋轉至下一種窩10或控制告警單元3進行告警的綜合控制系 統(tǒng)。
本實施例中，所述驅動機構5為安裝在外部殼體1上的驅動電機，所 述驅動電機的動力輸出軸17為豎向驅動軸，且所述豎向驅動軸底部固定 安裝在排種盤4上方中部。所述動力輸出軸17與攪拌器7的驅動軸之間 通過傳動機構18進行連接。所述傳動機構18為由兩個齒輪組成的傳動機
10構。
本發(fā)明的工作過程是首先，位于排種盤4上方的種子箱6在其內部 所安裝攪拌器7的持續(xù)攪動作用下(通過攪拌器7攪拌種子能有效防止種 子箱6內的種子被架空)，將種子箱6的種子逐一下落至排種盤4上；之 后，由種窩式排種盤4對從種子箱6下落的種子進行精密排序，具體是由 于排種盤4上沿圓周方向設置有一圈基本能容納一粒種子的種窩10,并且 通過排種盤4上方所安裝的清種刷8,隨著排種盤4的不斷旋轉，將下落 至排種盤4上的種子依次掃進空種窩10,也就是說，由于種窩10內只能 容納一粒種子，因而將一粒種子進入種窩10后，其它的種子隨著排種盤4 的旋轉就會被清種刷8掃到下一個種窩10內進行排種，同時種子箱6底 部出種口外側還設置有防止從種子箱6下落的種子到處滾動的擋種板16， 綜上，排種盤4排種速度很快。另外，為保證進入種窩10內的種子在未 旋轉到噴種器噴嘴12的正下方即噴種位置時，為避免種子因為由于自重、 碰撞或震蕩原因而自行下落的情形，即漏種情形，在各種窩10內均設置 有對種子進行暫時阻擋的齒形橡膠托片19，齒形橡膠托片19在托住種子 并使種子不至于自由下落或因受到碰撞和振蕩等原因掉入土壤中的同時， 也不會對種子造成任何損傷。只有被旋轉至噴種位置的種窩10內的種子， 才在噴種器噴嘴12所噴射出的高壓氣體的噴射作用下，沖破齒形橡膠托 片19的阻擋，以較高的速度落到土壤中，完成播種。所述噴種器噴嘴12 利用不同的氣體壓力將種子從排種盤4直接噴射到土壤中，且噴種器噴嘴 12在噴種時的氣體壓力、噴射方向等可進行調節(jié)，這是由于噴種器噴嘴 12噴種時的氣體壓力、噴射方向等，相應地會對種子落地速度、落地時間、 落地角度、落地后的彈跳等產(chǎn)生相應影響。
排種過程中，如果沒有種子進入相應的種窩10即發(fā)生缺種或發(fā)生漏 種后，則會出現(xiàn)缺種現(xiàn)象，從而影響播種質量，此時檢測單元11中的缺 種檢測傳感器15則會檢測到缺種現(xiàn)象，并且同步將所檢測到的缺種信息 同步傳送至控制系統(tǒng)2。所述控制系統(tǒng)2首先對所接收的缺種信息進行分析，當只有對位于噴種位置的種窩10內的缺種檢測傳感器15檢測到缺種 信息時，則控制系統(tǒng)2則通過控制驅動機構5使得其帶動排種盤4快速轉
動，同時使噴種器噴嘴12對缺種的種窩IO不進行噴種作業(yè)，直到下一個 裝有種子的種窩10轉動至噴種器噴嘴12正下方時再進行噴種作業(yè)，之后 排種盤4的轉速也恢復正常，以保證播種株距相等；而當兩個缺種檢測傳 感器15檢測到均為缺種時，則控制系統(tǒng)2控制告警單元3進行進行報警 提示。另外，由于所述多個排種/噴種器的噴種器噴嘴12分別由單獨的氣 體噴射控制器21進行控制，并且各排種器分別由獨立的控制系統(tǒng)2和驅 動機構5進行控制和驅動，以避免所有排種/噴種器在播種時在某個排種/ 噴種器缺種后而影響株距的情形，并且當某個排種/噴種器出現(xiàn)缺種時也 不會影響其它排種/噴種器的正常播種作業(yè)。
同時，在播種作業(yè)過程中，噴種器噴嘴12的噴種速度和排種盤4的 轉速必須與拖拉機前進速度相匹配，因而不論拖拉機播種作業(yè)速度即拖拉 機前進速度如何變化，均能保證所播種的種子株距相等。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是
變化，均仍屬于本發(fā)明技術方案的保護范圍內。
1權利要求
1.一種氣噴式高速免耕精密播種機用排種/噴種器，其特征在于包括安裝在播種機播種單體上的一個或多個獨立工作的排種/噴種器；所述排種/噴種器包括安裝在播種機播種單體上且底部帶開口的外部殼體(1)、安裝在外部殼體(1)內部的排種器和噴種器、安裝在外部殼體(1)上的控制系統(tǒng)(2)、與控制系統(tǒng)(2)相接的檢測單元(11)以及由控制系統(tǒng)(2)進行控制的告警單元(3)；所述排種器包括水平安裝在外部殼體(1)底部開口處且其上沿圓周方向均勻布設有一圈多個種窩(10)并能在水平面上持續(xù)旋轉的排種盤(4)、位于排種盤(4)一側上方的種子箱(6)、安裝在種子箱(6)內部且通過對種子箱(6)內所盛裝的種子進行持續(xù)攪動以保證種子連續(xù)下落至排種盤(4)的攪拌器(7)、對排種盤(4)和攪拌器(7)進行驅動且由控制系統(tǒng)(2)進行控制的驅動機構(5)以及位于排種盤(4)上方、種子箱(6)的外側下方且隨排種盤(4)轉動將落至排種盤(4)的種子不斷掃進空種窩的清種刷(8)；所述種窩(10)為內部能容納一粒種子的種窩且其底部設置有防止種子由于自重、碰撞或震蕩原因而自由下落至土壤的彈性托片；所述種子箱(6)固定安裝在外部殼體(1)上；所述噴種器包括安裝在外部殼體(1)上的儲氣罐(13)、位于排種盤(4)另一側上方且通過氣體流通管道與儲氣罐(13)相接的噴種器噴嘴(12)、安裝在所述氣體流通管道上的氣泵(14)以及對噴種器噴嘴(12)的氣體噴射速度即噴種速度、噴射時間、所噴射氣體壓力和方向進行控制的氣體噴射控制器(21)；所述氣體噴射控制器(21)的氣噴觸發(fā)開關由控制系統(tǒng)(2)進行控制，所述噴種器噴嘴(12)為隨排種盤(4)轉動且以氣噴方式將種窩(10)內被所述彈性托片托住的種子逐一噴射到土壤中進行播種的電動氣體噴嘴，所述噴種器噴嘴(12)的噴氣口與旋轉至其下方的種窩(10)正對；所述噴種器噴嘴(12)固定安裝在外部殼體(1)上；所述檢測單元(11)包括對牽引所述播種機前進的拖拉機的前進速度進行實時檢測的速度傳感器(20)，以及對旋轉至噴種器噴嘴(12)正下方的種窩(10)即噴種種窩以及所述噴種種窩的前一個或兩個種窩(10)內是否缺種同時進行檢測的缺種檢測傳感器(15)；所述缺種檢測傳感器(15)的數(shù)量為兩個或三個；所述控制系統(tǒng)(2)為根據(jù)速度傳感器(20)實時檢測的拖拉機前進速度，相應對驅動機構(5)和氣體噴射控制器(21)進行控制并使得排種盤(4)的轉速和噴種器噴嘴(12)的噴種速度與所述拖拉機前進速度相匹配；以及根據(jù)缺種檢測傳感器(15)所檢測到的缺種信號，相應通過控制驅動機構(5)使得排種盤(4)快速旋轉至下一種窩(10)或控制告警單元(3)進行告警的綜合控制系統(tǒng)。
2. 按照權利要求1所述的一種氣噴式高速免耕精密播種機用排種/噴 種器，其特征在于所述種子箱(6)底部的出種口與旋轉至其下方的種 窩(10)正對。
3. 按照權利要求l或2所述的一種氣噴式高速免耕精密播種機用排種 /噴種器，其特征在于所述排種盤(4)為圓形轉盤。
4. 按照權利要求l或2所述的一種氣噴式高速免耕精密播種機用排種 /噴種器，其特征在于所述種子箱(6)底部的出種口外部周側與排種盤(4)之間設置有擋種板(16),所述擋種板(16)的頂部固定在所述出 種口外側。
5. 按照權利要求4所述的一種氣噴式高速免耕精密播種機用排種/噴 種器，其特征在于所述清種刷(8)固定安裝在外部殼體(l)或種子箱(6)上，且其位于所述擋種板(16)內部。
6. 按照權利要求1或2所述的 一種氣噴式高速免耕精密播種機用排種 /噴種器，其特征在于所述驅動機構(5)為安裝在外部殼體(1)上的 驅動電機或驅動馬達。
7. 按照權利要求6所述的一種氣噴式高速免耕精密播種機用排種/噴種器，其特征在于所述驅動電機的動力輸出軸(17)為豎向驅動軸，且所述豎向驅動軸底部固定安裝在排種盤(4)上方中部；所述動力輸出軸 "7)與攪拌器(7)的驅動軸之間通過傳動機構(18)進行連接。
8. 按照權利要求l或2所述的一種氣噴式高速免耕精密播種機用排種/噴種器，其特征在于所述彈性托片為固定在種窩(IO)底部的齒形橡 膠托片(19)。
9. 按照權利要求l或2所述的一種氣噴式高速免耕精密播種機用排種 /噴種器，其特征在于所述缺種檢測傳感器(15)的數(shù)量為兩個， 一個 安裝在噴種器噴嘴(12)側部，另一個位于所述噴種種窩前一個種窩(10) 的正上方且其通過固定件安裝在噴種器噴嘴(12)或外部殼體(1)上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種氣噴式高速免耕精密播種機用排種/噴種器，包括安裝在播種機播種單體上的一個或多個獨立工作的排種/噴種器；所述排種/噴種器包括安裝在播種機播種單體上且底部帶開口的外部殼體、安裝在外部殼體內部的排種器和噴種器、安裝在外部殼體上且分別對所述排種器和噴種器進行控制的控制系統(tǒng)、與控制系統(tǒng)相接的檢測單元以及由控制系統(tǒng)進行控制的告警單元。本發(fā)明結構簡單、排種/噴種器安裝緊湊、設計合理且使用操作簡便，能有效解決現(xiàn)有氣吸式或氣吹式排種器所存在的播種機結構復雜、排種速度慢等實際問題。
文檔編號A01C7/04GK101548601SQ200910022250
公開日2009年10月7日 申請日期2009年4月28日 優(yōu)先權日2009年4月28日
發(fā)明者吳延峰, 周志立, 席志強, 毅 張, 張文春, 曹青梅, 申彥杰, 謝金法, 偉 趙, 高鳳玲 申請人:河南科技大學