專利名稱：：環(huán)槽式高頻振動(dòng)排種器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域，具體為一種適合于草籽、谷子、高粱、小麥、豆類、玉米等作物精少量播種作業(yè)的環(huán)槽式高頻振動(dòng)排種器。
背景技術(shù)：
：目前，公知的作物種子排種器包括撒播排種器、條播排種器和點(diǎn)(穴)播排種器三大類，條播排種器包括外槽輪式、內(nèi)槽輪式、紋盤式、錐面型孔盤式、離心式、擺桿式、匙式、刷式等型式，此類排種器一般適用于粒徑大于3.5mm的種子排種，難以滿足草籽、谷子、黍子等小籽粒作物的排種要求，主要表現(xiàn)為①上述排種器零件之間的配合間隙較大，小籽粒種子容易進(jìn)入運(yùn)動(dòng)間隙中，造成種子的破碎，甚至影響排種裝置的正常工作；②播小籽粒種子時(shí)，播量較大，一方面造成種子的浪費(fèi)，另一方面致使后續(xù)的間苗工作量大，往往因?yàn)椴荒芗皶r(shí)間苗，導(dǎo)致苗荒苗弱，影響作物產(chǎn)量，制約其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展；③排種器的適應(yīng)性差，如條播式排種器不適合中耕作物精量點(diǎn)播或穴播要求，精量點(diǎn)播和穴播機(jī)不適合草籽、小麥等作物條播要求等，造成使用者設(shè)備投資大，利用率低；④氣吸式、氣吹式、氣送式等氣力式精量排種裝置，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，配套動(dòng)力大，不適合與小型動(dòng)力機(jī)械配套使用。早前，國內(nèi)外學(xué)者針對(duì)小籽粒作物播種的技術(shù)難題，曾做了許多有益的嘗試，如根據(jù)一般條播排種器排量較大的特點(diǎn)，采取"摻砂子"或"摻廢種子"，進(jìn)行混合播種的辦法，以相對(duì)降低有效種子的播量，或者對(duì)種子進(jìn)行"丸?；?處理，加大其外形尺寸后再實(shí)施播種等，這些技術(shù)在實(shí)際生產(chǎn)中都有不同程度的應(yīng)用，但沒有從根本上解決小籽粒種子排種難的問題。因此，進(jìn)行小籽粒作物排種裝置的創(chuàng)新與設(shè)計(jì)，對(duì)滿足生產(chǎn)所需和提高機(jī)械化技術(shù)水平具有重要的意義。隨著本領(lǐng)域技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)小籽粒排種器結(jié)構(gòu)進(jìn)行了許多改進(jìn)，例如該申請(qǐng)人在專利申請(qǐng)?zhí)枮?00610102322.2，發(fā)明名稱為"多頭異型螺旋槽小籽粒精少量排種裝置"的專利申請(qǐng)中所公開的改進(jìn)結(jié)構(gòu)形式，雖然與原有技術(shù)相比，解決了種子破損率高、無法實(shí)現(xiàn)精少量播種、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等問題，取得了很大的進(jìn)步，但經(jīng)過實(shí)踐證明，在實(shí)際使用過程中仍然存在一些問題，比如在種子由充種區(qū)進(jìn)入護(hù)種區(qū)的入口處，槽內(nèi)多余的種子沒有被強(qiáng)制約束，清種容易而不傷種，但是由于種子間的相互作用，也可能將槽內(nèi)種子帶走，造成漏種現(xiàn)象，最終導(dǎo)致充種、排種不均勻；另外螺旋槽排種軸與套筒的配合，由于結(jié)構(gòu)體積所限，只能實(shí)現(xiàn)單行播種，同時(shí)通用性較差，通過更換螺旋槽排種軸僅能用于小籽粒播種，無法滿足大籽粒物料的要求。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明為了解決現(xiàn)有各種型式的小籽粒排種器由于結(jié)構(gòu)上的缺陷而存在各自不同缺點(diǎn)的問題，提供一種環(huán)槽式高頻振動(dòng)排種器。本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的環(huán)槽式高頻振動(dòng)排種器，包括機(jī)架，固定于機(jī)架上方的種箱，機(jī)架下方設(shè)有排種器殼體，排種器殼體頂部開有與種箱落料口位置相對(duì)應(yīng)的進(jìn)種口，底部開有排種口，排種器殼體中部貫穿設(shè)置通過滾動(dòng)軸承支承在殼體上的排種軸；排種器殼體內(nèi)還設(shè)置與其精密配合并與排種軸裝配的排種輪，排種器殼體與排種輪的配合間隙為0.10mm;排種輪外表面間隔均布有環(huán)槽。本發(fā)明所述環(huán)槽的數(shù)量及分布可根據(jù)排種器體積大小確定，環(huán)槽斷面尺寸可根據(jù)粒徑大小不同的種子來確定，從而可通過更換排種輪達(dá)到滿足不同種子的排種需要。排種主要分為四個(gè)過程1、種子從種箱落入排種器殼體的進(jìn)種口，隨著排種軸的旋轉(zhuǎn)，種子在重力及種子間的推力作用下，充入到排種輪外周圈的各條環(huán)槽內(nèi)，此過程為充種過程；2、環(huán)槽內(nèi)的種子隨著排種軸旋轉(zhuǎn)，至進(jìn)種口一側(cè)時(shí)，依靠排種器殼體內(nèi)壁將超出環(huán)槽表層的種子刮除，只留存環(huán)槽內(nèi)的定量種子，此過程為清種過程，清種是保證排種器工作性能的重要因素，其中排種均勻性、種子用量、種子破碎率等均由這一階段來決定；3、環(huán)槽中的種子經(jīng)清種定量后，進(jìn)入由排種輪和排種器殼體形成的封閉空間內(nèi)，在排種器殼體內(nèi)壁的保護(hù)下，環(huán)槽中的種子被推送而到達(dá)排種口，此過程為護(hù)種過程；4、在排種口處，位于不同環(huán)槽內(nèi)的種子在重力、離心力和種子間作用力的作用下分別落入排種管，此過程為投種過程。在護(hù)種過程中，種子受自身重力、法向反力、離心力、摩擦力等力的作用而處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，環(huán)槽中的種子隨排種軸的轉(zhuǎn)動(dòng)向排種口移動(dòng)，在這一階段如果種子中摻和有谷糠、小石子等雜質(zhì)而可能造成排種器堵塞，因此，除了播種時(shí)應(yīng)注意種子的精選，排種輪與排種器殼體之間合適的間隙也是非常重要的因素，本發(fā)明經(jīng)過多次試驗(yàn)，根據(jù)不同種類的小籽粒得出兩者之間的配合間隙為0.10mm，以避免小籽粒種子進(jìn)入工作間隙而堵塞排種器，同時(shí)也可避免造成傷種。當(dāng)種子由充種區(qū)進(jìn)入護(hù)種區(qū)的入口處，環(huán)槽內(nèi)多余的種子沒有被強(qiáng)制約束，清種容易而不傷種，但是由于種子間的相互作用，也可能將環(huán)槽槽內(nèi)已經(jīng)填充好的種子帶走，造成漏種現(xiàn)象，為此本發(fā)明所述排種輪上一側(cè)固定有連接架，連接架上安裝偏心式高頻振動(dòng)器，另一側(cè)固定有導(dǎo)電板和絕緣板，排種器殼體上固定有與導(dǎo)電板接觸的滑動(dòng)碳刷，可用于接入電源，高頻振動(dòng)器采用微型直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)。采用該結(jié)構(gòu)，在排種過程中，可對(duì)種子產(chǎn)生擾動(dòng)，提高充種和清種效果，并在護(hù)種區(qū)形成順序排列的連續(xù)種子流。為了進(jìn)一步保證振動(dòng)對(duì)環(huán)槽內(nèi)種子的擾動(dòng)作用，提高充種和清種效果，所述排種器殼體與機(jī)架之間通過可調(diào)螺栓、彈簧連接，種箱與進(jìn)種口之間通過軟連接密封套連接。排種器殼體頂部與進(jìn)種口下方的排種輪之間所形成的充種區(qū)是以排種輪為圓心、圓心角a為40。45。以內(nèi)的范圍，充種區(qū)內(nèi)沿排種輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向一側(cè)的排種器殼體側(cè)立面為刮種面，刮種面與排種器殼體圓周內(nèi)壁切線方向的夾角Y為90°100°，可避免清種時(shí)由于銳角作用造成的傷種現(xiàn)象；排種口位于排種器殼體底部最低點(diǎn)沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向滯后20。的位置，便于通過排種輪轉(zhuǎn)速對(duì)種子流進(jìn)行控制，排種區(qū)是以排種輪為圓心、圓心角|3為30。35。以內(nèi)的范圍。這種結(jié)構(gòu)形式，有利于種子流在護(hù)種區(qū)內(nèi)順序排列而不產(chǎn)生間斷和自流，實(shí)現(xiàn)對(duì)排種過程的有效控制。為了保證種子在護(hù)種過程中不會(huì)在環(huán)槽中發(fā)生卡滯現(xiàn)象而影響排種性能，排種輪上環(huán)槽的寬度和深度尺寸為種子最大尺寸的1.2-1.4倍，環(huán)槽兩側(cè)面之間的夾角5為20。，環(huán)槽斷面形狀及尺寸可根據(jù)不同種子的排種要求確定。所述排種口下方設(shè)有與排種輪上環(huán)槽位置一一對(duì)應(yīng)的排種管，排種管可對(duì)不同環(huán)槽內(nèi)的種子在排出時(shí)起到引流作用，保證播種均勻。為了進(jìn)一步證明本發(fā)明所述的排種器研制成功后在實(shí)際應(yīng)用中的效果，經(jīng)國家場(chǎng)上作業(yè)機(jī)械及機(jī)制小農(nóng)具質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢驗(yàn)，具體結(jié)果如下<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>備注單項(xiàng)判定欄中"+"表示單項(xiàng)檢驗(yàn)結(jié)果合格；JB/T6274.1-2001《谷物播種術(shù)條件》對(duì)谷子的種子破碎率、播種均勻性變異系數(shù)指標(biāo)沒有要求。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采取集中排種的方式，可實(shí)現(xiàn)"一器多行"，一個(gè)排種器可同時(shí)完成多行播種作業(yè)，通過排種輪及環(huán)槽與排種器殼體的精密配合，形成充種區(qū)、護(hù)種區(qū)和排種區(qū)；高頻振動(dòng)器安裝在排種輪上，對(duì)種子產(chǎn)生擾動(dòng)，大大提高了充種和清種效果，并在護(hù)種區(qū)內(nèi)形成順序排列的連續(xù)種子流;排種輪轉(zhuǎn)速可有效地控制排種過程，達(dá)到條播和半精播的效果；通過更換環(huán)槽斷面形狀不同的排種輪，不僅可適應(yīng)草籽、谷子、苜蓿、糜子、菜籽等小籽粒作物的精少量排種，也可適用于小麥、豆類、高粱、玉米等稍大籽粒作物種子的排種要求，有利于降低設(shè)備成本和提高利用率，而且結(jié)構(gòu)精巧、簡單，能夠減輕整個(gè)播種機(jī)的重量，排種均勻，播量穩(wěn)定，通用性好，具有良好的推廣應(yīng)用前景。圖l為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖圖2為圖1中排種器殼體的結(jié)構(gòu)示意圖圖3為圖2的左視圖圖4為圖1中排種輪的結(jié)構(gòu)示意圖圖5為本發(fā)明排種器的工作原理中l(wèi)-機(jī)架，2-種箱，3-排種器殼體，4-進(jìn)種口，.5-排種口，6-滾動(dòng)軸承，7-排種軸，8-排種輪，9-環(huán)槽，10-排種管，ll-連接架，12-偏心式高頻振動(dòng)器，13-導(dǎo)電板，14-絕緣板，15-碳刷，16-可調(diào)螺栓，17-彈簧，18-軟連接密封套，19-刮種面，20-流量調(diào)節(jié)板，21-微型直流電機(jī)。具體實(shí)施例方式環(huán)槽式高頻振動(dòng)排種器，如圖1所示，包括機(jī)架1，固定于機(jī)架上方的種箱2，種箱2底部設(shè)置流量調(diào)節(jié)板20，機(jī)架1下方設(shè)有排種器殼體3，排種器殼體3與機(jī)架1之間通過可調(diào)螺栓16、彈簧17連接，種箱2與進(jìn)種口4之間通過軟連接密封套18連接，排種器殼體3頂部開有與種箱2落料口位置相對(duì)應(yīng)的進(jìn)種口4，底部開有排種口5，排種器殼體3中部貫穿設(shè)置通過滾動(dòng)軸承6支承在殼體上的排種軸7;排種器殼體3內(nèi)還設(shè)置與其精密配合并與排種軸7裝配的排種輪8，排種器殼體3與排種輪8的配合間隙為0.10mm;排種輪8外表面間隔均布有環(huán)槽9，排種口5下方設(shè)有與排種輪8上環(huán)槽位置一一對(duì)應(yīng)的排種管10;排種輪8—側(cè)固定有連接架11，連接架上安裝有偏心式高頻振動(dòng)器12，工作頻率為24003000Hz，采用微型直流電機(jī)21驅(qū)動(dòng)；排種輪8另一側(cè)固定有導(dǎo)電板13和絕緣板14，排種器殼體3上固定有與導(dǎo)電板13接觸的滑動(dòng)碳刷15。本發(fā)明在具體實(shí)施時(shí)，如圖2、3所示，排種器殼體內(nèi)徑為140mm，排種器殼體3頂部與進(jìn)種口4下方的排種輪8之間所形成的充種區(qū)是以排種輪為圓心、圓心角a最佳為42。以內(nèi)的范圍，進(jìn)種口為矩形斷面，充種區(qū)內(nèi)沿排種輪8轉(zhuǎn)動(dòng)方向一側(cè)的排種器殼體側(cè)立面為刮種面21，刮種面21與排種器殼體3圓周內(nèi)壁切線方向的夾角Y最佳為95。；排種口5位于排種器殼體底部最低點(diǎn)沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向滯后20。的位置，斷面呈矩形，排種區(qū)是以排種輪8為圓心、圓心角p最佳為32。以內(nèi)的范圍。此外，為了進(jìn)一步優(yōu)化排種器結(jié)構(gòu)，便于拆卸和安裝，所述排種器一側(cè)壁為活動(dòng)密封蓋板。如圖4所示，排種輪外徑為140mm，考慮更換以及與排種器殼體的配合要求，采用模塊化設(shè)計(jì)原理，所有安裝尺寸、配合尺寸和環(huán)槽的位置尺寸均一致，不同排種輪環(huán)槽斷面尺寸也不同，根據(jù)排種要求，環(huán)槽間距均設(shè)為16mm，第一環(huán)槽距左端面的距離20mm，保證各環(huán)槽振動(dòng)參數(shù)的一致性，滿足各行排量一致性的要求。排種輪8上環(huán)槽9的寬度和深度尺寸為種子最大尺寸的1.2-1.4倍，環(huán)槽9兩側(cè)面之間的夾角5為20。，比如所播種子為谷子時(shí)，環(huán)槽的寬度為3.5mm，深度為3.5mm;播玉米時(shí)，環(huán)槽的寬度為15mm，深度為15mm;播小麥時(shí)，環(huán)槽的寬度8mm，深度為8mm。如圖5所示，反映了環(huán)槽式高頻振動(dòng)排種器的工作原理及過程，儲(chǔ)存在種箱中的種子，通過柔性連接密封套，由流量調(diào)節(jié)板控制進(jìn)入排種器充種區(qū)的種子量，在重力和振動(dòng)力作用下，填充到排種輪的環(huán)槽內(nèi)。當(dāng)排種輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，種子被帶入清種口，通過刮種面與排種輪的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，刮掉環(huán)槽中多余的種子，留在槽內(nèi)的種子則進(jìn)入護(hù)種區(qū)，隨著排種輪的轉(zhuǎn)動(dòng)順序排列，逐步到達(dá)排種口，并順次分別進(jìn)入排種管，完成排種過程。排種輪通過行走地輪由鏈傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)，逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，以控制排種量及排種過程。同時(shí)，固定在排種輪上的偏心式高頻振動(dòng)器，由拖拉機(jī)發(fā)電機(jī)及電瓶通過導(dǎo)電板、碳刷提供電源，產(chǎn)生高頻振動(dòng)，輔助完成充種及清種過程。權(quán)利要求1、一種環(huán)槽式高頻振動(dòng)排種器，包括機(jī)架(1)，固定于機(jī)架上方的種箱(2)，其特征是機(jī)架(1)下方設(shè)有排種器殼體(3)，排種器殼體(3)頂部開有與種箱(2)落料口位置相對(duì)應(yīng)的進(jìn)種口(4)，底部開有排種口(5)，排種器殼體(3)中部貫穿設(shè)置通過滾動(dòng)軸承(6)支承在殼體上的排種軸(7)；排種器殼體(3)內(nèi)還設(shè)置與其精密配合并與排種軸(7)裝配的排種輪(8)，排種器殼體(3)與排種輪(8)的配合間隙為0.10mm；排種輪(8)外表面間隔均布有環(huán)槽(9)。2、根據(jù)權(quán)利要求l所述的環(huán)槽式高頻振動(dòng)排種器，其特征是排種輪(8)—側(cè)固定有連接架(11)，連接架上安裝有偏心式高頻振動(dòng)器(12)，排種輪(8)另一側(cè)固定有導(dǎo)電板(13)和絕緣板(14)，排種器殼體(3)上固定有與導(dǎo)電板(13)接觸的滑動(dòng)碳刷(15)。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的環(huán)槽式高頻振動(dòng)排種器，其特征是排種器殼體(3)與機(jī)架(1)之間通過可調(diào)螺栓(16)、彈簧(17)連接，種箱(2)與進(jìn)種口(4)之間通過軟連接密封套(18)連接。4、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的環(huán)槽式高頻振動(dòng)排種器，其特征是排種器殼體(3)頂部與進(jìn)種口(4)下方的排種輪(8)之間所形成的充種區(qū)是以排種輪為圓心、圓心角a為40。45。以內(nèi)的范圍，充種區(qū)內(nèi)沿排種輪(8)轉(zhuǎn)動(dòng)方向一側(cè)的排種器殼體側(cè)立面為刮種面(19)，刮種面(19)與排種器殼體(3)圓周內(nèi)壁切線方向的夾角Y為90。100。；排種口(5)位于排種器殼體底部最低點(diǎn)沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向滯后20。的位置，排種區(qū)是以排種輪(8)為圓心、圓心角P為30。35。以內(nèi)的范圍。'5、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的環(huán)槽式高頻振動(dòng)排種器，其特征是排種輪(8)上環(huán)槽(9)的寬度和深度尺寸為種子最大尺寸的1.2-1.4倍，環(huán)槽(9)兩側(cè)面之間的夾角S為20。。6、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的環(huán)槽式高頻振動(dòng)排種器，其特征是種箱(2)底部設(shè)置流量調(diào)節(jié)板(20)。7、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的環(huán)槽式高頻振動(dòng)排種器，其特征是排種口(5)下方設(shè)有與排種輪(8)上環(huán)槽位置一一對(duì)應(yīng)的排種管(10)。全文摘要本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域，具體為一種環(huán)槽式高頻振動(dòng)排種器，解決現(xiàn)有各種型式的小籽粒排種器由于結(jié)構(gòu)上的缺陷而存在各自不同缺點(diǎn)的問題，包括機(jī)架，種箱，機(jī)架下方設(shè)有排種器殼體，排種器殼體頂部開有進(jìn)種口，底部開有排種口，排種器殼體中部設(shè)置排種軸；排種器殼體內(nèi)設(shè)置排種輪，排種器殼體與排種輪的配合間隙為0.10mm；排種輪外表面均布有環(huán)槽，排種口下方設(shè)有與排種輪上環(huán)槽位置一一對(duì)應(yīng)的排種管。采取集中排種的方式，可實(shí)現(xiàn)“一器多行”，可適應(yīng)不同粒徑大小作物的條播和精少量排種要求，高頻振動(dòng)器的安裝大大提高了充種和清種效果，結(jié)構(gòu)精巧、簡單，能夠減輕整個(gè)播種機(jī)的重量，排種均勻，播量穩(wěn)定，通用性好，具有良好的推廣應(yīng)用前景。文檔編號(hào)A01C7/20GK101411261SQ20081007967公開日2009年4月22日申請(qǐng)日期2008年10月27日優(yōu)先權(quán)日2008年10月27日發(fā)明者崔清亮,張東光,鄭德聰,郭玉明,陸玉明申請(qǐng)人:山西農(nóng)業(yè)大學(xué)