一种多作物兼用机械式排种器及方法

技术领域

本发明属于播种排种技术领域，具体涉及一种多作物兼用机械式排种器及方法。

背景技术

这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

丘陵山地小麦/油菜作物种植田块小，坡耕地比例大，农艺模式复杂，播种机械适应性差，且小麦/油菜播种间隔时间较短。

然而，发明人发现，现有条播机械多为外槽轮式排种器，该种排种器结构简单，外观粗糙，排种连续性不好，且对不同直径的籽粒适应性差，难以适应现阶段规模化生产高质、高效、精量的排种需求，成为制约丘陵山地生产的瓶颈。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种多作物兼用机械式排种器及方法，该排种器可多作物兼用且能根据种子大小快速切换排种结构(斜槽轮或钉尺轮)，能够实现条播作物高标准、高精度的播种。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

第一方面，本发明提供了一种多作物兼用机械式排种器，包括壳体，壳体固定设置排种轮；所述排种轮包括邻接安装于轮轴的斜槽轮和钉尺轮，工作时，斜槽轮和钉尺轮的二者之一转动排种；所述斜槽轮周向具有多个斜槽，每一斜槽均为双线螺旋形式，斜槽包括邻接设置的主导槽和副导槽；所述钉尺轮沿周向交错布置多个凸台。

作为进一步的技术方案，所述轮轴中部设有法兰，法兰设有扇形孔；所述斜槽轮和钉尺轮均设置轴向的槽孔，扇形孔与斜槽轮、钉尺轮的槽孔均相对应，斜槽轮槽孔内穿入第一销，钉尺轮槽孔内穿入第二销，且第一销或第二销穿入扇形孔。

作为进一步的技术方案，所述轮轴沿周向设有两道凹槽，斜槽轮端部设有环形的凸唇，凸唇嵌入轮轴的一道凹槽内，钉尺轮边缘设有卡爪，卡爪嵌入轮轴另一道凹槽内；所述斜槽轮为弹性材料制成。

作为进一步的技术方案，每一斜槽的主导槽和副导槽之间设置间隔筋，相邻斜槽之间也设置间隔筋，主、副导槽之间间隔筋的高度小于相邻斜槽之间间隔筋的高度。

作为进一步的技术方案，所述排种轮下侧部设置调整组件，调整组件通过转轴与壳体侧壁转动连接，调整组件与排种轮下侧部之间具有间隙，且调整组件和排种轮的间隙可调。

作为进一步的技术方案，所述调整组件包括同心安装于转轴的支撑座和内衬，支撑座靠近排种轮的一侧部设置挡板，支撑座另一侧部带有延伸部，挡板的工作面与排种轮相对设置，挡板工作面设置为曲线形；所述内衬具有连接部，内衬连接部和支撑座延伸部相对且间隔设置，连接部和延伸部之间通过螺栓连接，且连接部和延伸部之间设置压簧；所述内衬顶部设置顶丝与转轴顶紧，使调整组件随转轴转动，进而调整挡板与排种轮的间隙。

作为进一步的技术方案，所述壳体底部设置第一排种口，壳体的下侧部还设置第二排种口，排种轮下方设置排空阀，排空阀与壳体侧壁转动连接，且排空阀连接于壳体第一排种口和第二排种口之间，排空阀可转动，以封堵第二排种口或第一排种口。

作为进一步的技术方案，所述壳体端部固定设置堵板，堵板可置于排种器与种箱安装后的间隙内；堵板底部设有多个间隔槽，壳体顶部开口，且开口处设置凸起，间隔槽与壳体凸起卡合。

作为进一步的技术方案，所述壳体顶部设置弯爪以与种箱连接；所述壳体还设置定位块，定位块尾部高出壳体顶面设置，定位块底部为圆弧形。

第二方面，本发明还提供了一种如上所述的多作物兼用机械式排种器的工作方法，包括以下步骤：

安装：将排种器与种箱进行连接固定，将堵板插入排种器和种箱间隙中，根据所排种子调整堵板在排种器壳体顶部的位置；

排种：种子经过堵板和壳体顶部开口之间的间隙进入排种器内上部，并充满壳体内的排种腔，此时排种轮转动，斜槽轮或者钉尺轮带动种子旋转，旋转至排种轮底部时，种子在自身重力作用下从第一排种口排出进入排种器下方的导种管，排入土壤中。

作为进一步的技术方案，种子为大籽粒时，使斜槽轮和轮轴锁定，钉尺轮与轮轴为滑动状态，由斜槽轮进行排种；种子为小籽粒时，使钉尺轮和轮轴锁定，斜槽轮与轮轴为滑动状态，由钉尺轮进行排种；

作业前或作业完成后或需要计量时，将排空阀旋转至接触壳体侧面，此时排空阀为倾斜状态，种子经第二排种口流出，进行清种或称重计算亩播量。

上述本发明的有益效果如下：

本发明的排种器，能够实现大小不同籽粒兼用排种，排种轮设置两个不同形式的排种结构，分别为斜槽轮和钉尺轮，通过排种轮快速切换排种结构，进而实现大小籽粒排种随意切换，实现一机多用，节约了时间，降低了成本。

本发明的排种器，可以实现快速清种或者快速计量，转动排空阀角度可使种子分别从前后两个排种口流出，从前面的第一排种口流出时，经导种管进入土壤，从后面的第二排种口流出时，通过外接口袋，完成清空或者快速计量。

本发明的排种器，可以实现快速定位安装，通过弯爪和定位块的形式安装在种箱上，使安装后的排种器水平统一，排种轮同心，避免了因排种器安装调整间隙导致的排种不一致问题。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明多作物兼用机械式排种器结构示意图；

图2是本发明多作物兼用机械式排种器另一角度示意图；

图3是本发明多作物兼用机械式排种器内部结构示意图；

图4是本发明的壳体示意图；

图5是本发明的排种轮示意图；

图6是本发明的排种轮剖视图；

图7是本发明的斜槽轮示意图；

图8是本发明的轮轴示意图；

图9是本发明的钉尺轮示意图；

图10是本发明调整组件示意图；

图11是本发明的堵板示意图；

图中：为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意使用；

其中，1第一壳体，2第二壳体，3排种轮，4第一排种口，5定位销，6卡扣，7弯爪，8定位块，9调整组件，10排空阀，11第二排种口，12堵板，13圆孔Ⅰ，14圆孔Ⅱ；

301斜槽轮，302钉尺轮，303轮轴，304长销，305短销，306主导槽，307副导槽，308凸唇，309法兰，310扇形孔，311凹槽，312凸台，313卡爪；901挡板，902内衬，903压簧，904螺栓，905顶丝，906支撑座，907延伸部；1201间隔槽。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本发明另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

为了方便叙述，本发明中如果出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本发明的一种典型的实施方式中，如图1所示，提出一种多作物兼用机械式排种器，包括壳体，壳体固定设置排种轮3，壳体内形成排种腔，壳体底部设置第一排种口4；排种轮3下侧部设置调整组件9，排种轮3下方设置排空阀10，壳体的下侧部还设置第二排种口11，第二排种口直径大于第一排种口。

壳体上侧部设置圆孔Ⅰ13，壳体下侧部设置圆孔Ⅱ14，调整组件9连接于圆孔Ⅰ处，排空阀10连接于圆孔Ⅱ14处。

具体的，壳体包括第一壳体1和第二壳体2，第一壳体1和第二壳体2侧部通过多个定位销5和卡扣6固定形成整体，便于拆装对壳体内部部件进行更换维修。

第一壳体1和第二壳体2对接后在上侧部具有半圆凹槽，排种轮3安装在第一壳体1和第二壳体2组装后的半圆凹槽内，半圆凹槽上下两端略微突出，与排种轮形成过盈。

第一壳体1和第二壳体2顶部固定设置多个弯爪7，弯爪7可与种箱底部进行连接；第一壳体和第二壳体对接后具有斜凹槽，定位块8安装在第一壳体和第二壳体组装后的斜凹槽内，斜凹槽位于半圆凹槽的后方。

本实施例中所指前后，是以排种器工作时的状态为基准，位于行进方向前侧为前，位于行进方向后侧为后。

定位块8尾部高于安装平面，也即其尾部高出壳体顶面设置，在与种箱安装时卡入种箱定位孔里；定位块8底部为圆弧形，定位块底部与调整组件的弧形配合，防止种子向后溢出，将定位块设置为圆弧形，在调整组件转动时，可与调整组件同心而不会干涉。

具体的，排种轮3包括斜槽轮301、钉尺轮302、轮轴303、长销304、短销305，斜槽轮301和钉尺轮302邻接安装在轮轴303上，斜槽轮301、钉尺轮302均设置轴向的槽孔，长销304插入斜槽轮槽孔内，短销305插入钉尺轮槽孔内。

斜槽轮和钉尺轮是相互配合的，其中一个转动时，另一个不转，可通过长销、短销切换转动的轮，以排不同直径的种子，钉尺轮转动时可排油菜等小籽粒，斜槽轮转动时可排小麦等大一点籽粒。

其中，斜槽轮301为双线螺旋形式，其周向具有多个斜槽，每一斜槽均为双线螺旋形式，包括邻接设置的主导槽306和副导槽307，主导槽和副导槽均为螺旋形式；斜槽轮端部设有环形的凸唇308，用于嵌入轮轴303凹槽内保持轴向固定。

每一斜槽的主导槽和副导槽之间设置间隔筋，相邻斜槽之间也设置间隔筋，主副导槽之间间隔筋的高度小于相邻斜槽之间间隔筋的高度。

具体来说，斜槽、导槽是在轮周以凹陷形式形成，相邻斜槽之间由筋隔开，每一斜槽的主导槽和副导槽之间也通过筋隔开，相邻斜槽之间的筋、主副导槽之间的筋高度不同，设置主导槽和副导槽可以提高槽轮充种率，且能防止槽堵塞。将导槽、斜槽设置为螺旋形式，可以消除相邻槽之间因为间隔导致的排种不均匀，可以达到排种连续、一致性高的效果。

斜槽轮为弹性材料制成；本实施例中，斜槽轮301材料为硬橡胶，其螺旋边缘有弹性，可以防止种子损伤，在种子中有大籽粒杂物时不至于损坏排种器。

其中，轮轴303中心为六方孔，轮轴中部设有法兰309，法兰309上设有扇形孔310，扇形孔与斜槽轮和钉尺轮的槽孔均相对应，扇形孔可供长销或短销插入。

轮轴303沿周向设有两道凹槽311，两道凹槽位于法兰309两侧，其中一道凹槽与斜槽轮的凸唇配合，以使斜槽轮轴向固定；另一道凹槽与钉尺轮配合，以使钉尺轮轴向固定。

其中，钉尺轮302沿周向交错布置多个凸台312，钉尺轮边缘设有对称的两个卡爪313，用于嵌入轮轴凹槽内保持轴向固定。钉尺轮的凸台间隙间相当于充种区，将凸台交错布置用以防止卡种。

本实施例中，钉尺轮材料为硬质尼龙。

其中，调整组件9通过转轴与壳体侧壁转动连接，转轴安装于圆孔Ⅰ13，调整组件9与排种轮3下侧部之间具有间隙。调整组件的作用是调节排种轮与调整组件的间隙，进而调节进种量。

具体的，调整组件9包括支撑座906、内衬902，支撑座906和内衬902均带有通孔，支撑座906和内衬902的通孔同心设置，且均与安装于圆孔Ⅰ13处的转轴连接。

支撑座906靠近排种轮3的侧部设置挡板901，挡板901的工作面与排种轮相对设置，挡板工作面设置为曲线形，便于种子下落。支撑座906的主体与挡板901形状相适配，以更与挡板901更贴合，为其提供支撑。

支撑座906对应于通孔处设置凹槽，内衬902置于该凹槽中，与支撑座配合安装。

支撑座906一侧部设置挡板901，支撑座906另一侧部带有延伸部907，内衬902具有与支撑座延伸部相对应的连接部，内衬的连接部是由其通孔处向侧部延伸设置；内衬902的连接部和支撑座906的延伸部相对应设置，且内衬连接部和支撑座延伸部之间具有间隔，内衬连接部和支撑座延伸部之间通过螺栓904连接，且内衬连接部和支撑座延伸部之间设置压簧903，压簧903可套于螺栓904外周。通过压簧的设置，使得挡板有一定浮动范围，在排种轮与挡板之间有异物时，通过该浮动范围使异物不至于卡顿，可以保护排种器不受损伤。

内衬902顶部设置螺纹孔，该螺纹孔沿内衬通孔的径向设置，顶丝905可穿过螺纹孔与转轴顶紧实现相对固定，使调整组件跟随转轴转动相应角度，进而调整挡板与排种轮的间隙。

其中，排空阀10与壳体侧壁转动连接，排空阀连接于壳体下侧部的第一排种口和第二排种口之间，排空阀为阀板形式，其可前后转动，以封堵第二排种口或第一排种口，使种子从第一排种口或第二排种口排出。

壳体端部固定设置堵板12，堵板12可置于排种器与种箱安装后的间隙内；其中，堵板12底部设有多个间隔槽1201，间隔槽间距根据种子亩播量设定，控制进种量，间隔槽与壳体上凸起配合，实现进种量控制。

具体的，壳体顶部开口处设置凸起，间隔槽可与凸起卡合；排种器和种箱贴合安装，两者中间放置堵板，堵板全插入时(最后一个间隔槽与凸起配合)，种箱与排种器之间被隔开，不会排种；将不同间隔槽与凸起配合时，壳体顶部开口大小不同(也即，种箱与排种器之间相通的开口不同)，通过调整堵板的位置，使相应的间隔槽与凸起配合，可改变种箱与排种器之间相通的开口大小，进而控制进种量。

本发明的另一种典型的实施方式中，还提出了如上所述的排种器的工作方法，其包括以下步骤：

安装：排种器装配完成后将弯爪对准种箱安装孔，将排种器整体向前推进，直至定位块从安装孔弹出，排种器与种箱实现连接固定；将堵板插入排种器和种箱间隙中，根据所排种子调整堵板在排种器壳体顶部的位置；

排种：种子经过堵板和壳体顶部开口之间的间隙进入排种器内上部，并充满壳体内的排种腔，此时排种轮转动，斜槽轮的螺旋斜槽或者钉尺轮的凸台空隙会带动种子旋转，旋转至排种轮底部时，在自身重力作用下从第一排种口排出进入排种器下方的导种管，排入土壤中。

切换：需要更换不同大小种子时，将斜槽轮和钉尺轮的槽孔对准轮轴扇形孔；种子为大籽粒时，推动长销插入扇形孔内，则斜槽轮与轮轴通过长销锁定在一起，同时短销被推出，钉尺轮与轮轴为滑动状态，由斜槽轮进行排种；种子为小籽粒时，推动短销插入扇形孔内，则钉尺轮与轮轴通过短销锁定在一起，同时长销被推出，斜槽轮与轮轴为滑动状态，由钉尺轮进行排种。

清种：正常作业时，排空阀为竖直状态，与壳体上设置的定位板接触，定位板对排空阀进行限位，与落种口成近似平行，处于落种最流畅状态，种子从第一排种口排出，进而进入导种管被排到土壤中；作业完成后或者需要计量状态下，将排空阀向前旋转，直至接触壳体侧面，此时排空阀为倾斜状态，种子经排空阀背面从第二排种口流出，进行清种。排空阀还可作为计量称重使用，正式作业前，收集排种轮转动一定圈数后从第二排种口流出的种子称重，用于计算亩播量。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。