一种刮碰气流式播种机的清种装置

摘要

本发明公开一种刮碰气流式播种机的清种装置，设于排种器的滚筒体上，清种装置包括至少一组清种管，清种管外接供气系统；清种管包括清种管体、气针、螺纹转针头、拨种针和快插接头，清种管体的圆柱面上，一侧分布有多个螺纹转针头，另一侧设有快插接头，每个螺纹转针头对应设有一个气针和一个拨种针，螺纹转针头、气针和拨种针依次连接，快插接头外接供气系统。本清种装置结合了气体动力清种和机械动力清种，清种效果好，可实现小粒圆形种子和小粒扁平种子的清种，使排种器既能用于菜心等小粒圆形种子的播种，又能适用于番茄等小粒扁平种子的播种，可实现单粒种子的精量播种，增大排种的合格率。

权利要求

1.一种刮碰气流式播种机的清种装置，其特征在于，设于排种器的滚筒体上，清种装置包括至少一组清种管，清种管外接供气系统；清种管包括清种管体、气针、螺纹转针头、拨种针和快插接头，清种管体的圆柱面上，一侧分布有多个螺纹转针头，另一侧设有快插接头，每个螺纹转针头对应设有一个气针和一个拨种针，螺纹转针头、气针和拨种针依次连接，快插接头外接供气系统；

所述拨种针的结构为圆柱体，拨种针与气针的内孔之间间隙配合，拨种针在气针的内孔中进行往复运动，工作时拨种针在气针内部的气流作用下与滚筒体表面浮动接触。

2.根据权利要求1所述一种刮碰气流式播种机的清种装置，其特征在于，所述清种管体为中部带有通孔的圆柱管件，清种管体两端分别设有螺纹堵头，清种管体中部的通孔为正压腔室，清种管体两侧分别通过螺纹孔与螺纹转针头和快插接头连接。

3.根据权利要求1所述一种刮碰气流式播种机的清种装置，其特征在于，所述清种管体上，快插接头处为气流入口，各螺纹转针头处形成环形截面的气流出口。

4.根据权利要求1所述一种刮碰气流式播种机的清种装置，其特征在于，所述清种装置与滚筒体之间为可动连接。

5.根据权利要求4所述一种刮碰气流式播种机的清种装置，其特征在于，所述滚筒体一侧设有导种板，清种装置设于导种板上方；清种管中，气针末端与滚筒体表面的距离为种子最大截面尺寸的0.9～1.2倍。

6.根据权利要求5所述一种刮碰气流式播种机的清种装置，其特征在于，所述气针的轴线与滚筒体表面的切线相垂直。

7.根据权利要求1～6任一项所述一种刮碰气流式播种机的清种装置，其特征在于，所述清种装置包括两组清种管，分别为第一清种管和第二清种管，第一清种管上的拨种针和第二清种管上的拨种针对置错位排列于滚筒体上，每个清种管上所有拨种针的底端位于滚筒体的同一条母线上，相邻两个清种管对应的两行拨种针的底端分别位于滚筒体的两条不同的母线上，两条母线之间的弧长5～12mm。

8.根据权利要7所述一种刮碰气流式播种机的清种装置，其特征在于，所述母线为滚筒体圆柱面上的轴向虚拟线。

9.根据权利要7所述一种刮碰气流式播种机的清种装置，其特征在于，所述滚筒体的圆柱面上分布有多个吸种孔，滚筒体上的同一圆周上的一列吸种孔分别对应设于两个清种管的两个拨种针，两个拨种针分别位于每一列吸种孔所在圆周的左右两侧，两个拨种针的底端到对应吸种孔所在圆周截面的距离均为种子最大截面尺寸的0.50～0.65倍。

说明书

一种刮碰气流式播种机的清种装置

技术领域

[0001] 本发明涉及蔬菜播种机械技术领域，特别涉及一种刮碰气流式播种机的清种装置。

背景技术

[0002] 蔬菜播种育苗是蔬菜生产过程中的一个重要技术环节，采用机械化育苗穴盘播种作业可节省大量的劳动力成本和提高生产效率。蔬菜精密播种机械是我国目前农业机械研究的热门课题之一，而气吸滚筒式蔬菜播种机是实现精密播种的关键部件。

[0003] 目前气吸滚筒式小粒蔬菜种子排种器很难完全实现单粒种子的精量播种，为了增大排种的合格率，一般采用增大吸种负压的方法，该种方法降低了排种器的空种率，同时也增加了排种器的多粒率，使该方法不能一直随吸种负压的增加而增大排种器的合格率，随着吸种负气压的继续增大，还会降低排种的合格率。根据上述理论，采用较高的吸种负压以减小吸种孔的空种率，增大吸种孔携种的稳定性，同时通过增加清种环节清除多余的种子，降低多粒率，可实现较高的播种精度。但如果利用正压气体射流方法清除吸种孔上多余的种子，气流强度对清种效果影响大，特别是对于西红柿、辣椒等小粒扁平种子的清种效果基本达不到排种器精量播种的技术要求。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种刮碰气流式播种机的清种装置，该装置可实现小粒圆形种子和小粒扁平种子的清种，使排种器既能用于菜心等小粒圆形种子的播种，又能适用于番茄等小粒扁平种子的播种，可实现单粒种子的精量播种，增大排种的合格率。

[0005] 本发明的技术方案为：一种刮碰气流式播种机的清种装置，设于排种器的滚筒体上，清种装置包括至少一组清种管，清种管外接供气系统；清种管包括清种管体、气针、螺纹转针头、拨种针和快插接头，清种管体的圆柱面上，一侧分布有多个螺纹转针头，另一侧设有快插接头，每个螺纹转针头对应设有一个气针和一个拨种针，螺纹转针头、气针和拨种针依次连接，快插接头外接供气系统。

[0006] 所述拨种针的结构为圆柱体，拨种针与气针的内孔之间间隙配合，拨种针在气针的内孔中进行往复运动，工作时拨种针在气针内部的气流作用下与滚筒体表面浮动接触。

[0007] 所述清种管体为中部带有通孔的圆柱管件，清种管体两端分别设有螺纹堵头，清种管体中部的通孔为正压腔室，清种管体两侧分别通过螺纹孔与螺纹转针头和快插接头连接。正压腔室的压力大于外部大气压，正压气流由气针和拨种针的间隙中流出。清种管上气针的数目与滚筒体上纵向分布的吸种孔数目一致，拨种针空套在气针内孔中，与气针内孔间隙配合，能在气针中往复运动。

[0008] 所述清种管体上，快插接头处为气流入口，各螺纹转针头处形成环形截面的气流出口。供气系统主要由气管和正压气源组成，快插接头通过气管与正压气源连接。

[0009] 所述清种装置与滚筒体之间为可动连接。

[0010] 所述滚筒体一侧设有导种板，清种装置设于导种板上方；清种管中，气针末端与滚筒体表面的距离为种子最大截面尺寸的0.9～1.2倍。

[0011] 所述气针的轴线与滚筒体表面的切线相垂直。气针基本垂直于滚筒体表面进行安装，气针与滚筒的安装距离略大于种子的高度(即圆形种子的直径或扁平种子截面的最大尺寸)，避免发生种子卡在气针与滚筒体表面之间，造成后面吸种孔上的种子全部被清除。拨种针空套在气针内孔中，拨种针在自身重力作用下垂落在滚筒体表面。拨种针与滚筒表面构成可动连接，当滚筒转动时，拨种针在滚筒表面滑动。

[0012] 作为一种优选方案，所述清种装置包括两组清种管，分别为第一清种管和第二清种管，第一清种管上的拨种针和第二清种管上的拨种针对置错位排列于滚筒体上，每个清种管上所有拨种针的底端位于滚筒体的同一条母线上，相邻两个清种管对应的两行拨种针的底端分别位于滚筒体的两条不同的母线上，两条母线之间的弧长5～12mm，避免两个气针的气流相互影响，两个拨种针同时作用在吸种孔上的种子群上，对种子夹挤，以致完全清空吸种孔上的种子，增加空种率。

[0013] 所述母线为滚筒体圆柱面上的轴向虚拟线。

[0014] 所述滚筒体的圆柱面上分布有多个吸种孔，滚筒体上的同一圆周上的一列吸种孔分别对应设于两个清种管的两个拨种针，两个拨种针分别位于每一列吸种孔所在圆周的左右两侧，两个拨种针的底端到对应吸种孔所在圆周截面的距离均为种子最大截面尺寸的0.50～0.65倍。拨种针到圆周截面的距离略大约种子高度的一半，这样吸种孔携带种子多于一粒，拨种针就可能碰到一部分种子，种子在拨种针和气流的共同作用下离开吸种孔，回落到导种板之中。

[0015] 在气吸滚筒式排种器工作时，当吸种孔从种堆中转出，并携带多粒种子时，当吸种孔转到清种管下方时，拨种针和气针流出的正压气流对种子群作用，使靠近外部的种子从种子群中分离出来。清种装置主要清种的理论基础为：吸种孔从种堆中转出携带的多粒种子，只有最靠近吸种孔中心的1～2粒种子和很小比率的3粒种子是在绕流阻力的作用下被吸附在吸种孔上的，其余种子因为距离吸种孔较远，只受很小的绕流阻力，被吸种孔携带处种堆重要是依靠种子的粘附性和粘聚性等原因聚集在被吸种的种子上，形成小范围的种子群。对于圆形种子，种子间的聚合主要是点与点的接触，种子与滚筒体壁面也是点接触，种子的粘聚力和粘附力较小，在气流的作用下除了被小孔吸附住的种子，其余种子被吹离吸种孔，在自身重力的作用下，回落到导种板中。对于扁平种子，种子间聚合主要是面与面的贴合，种子与滚筒体的接触也有点与点和面与面的接触，种子聚集在小孔上的形态各异，当种子与种子或与壁面的接触是面与面的接触时，种子的粘附力和粘聚力较大，只依靠气流清种很难破坏种子使种子间的结合力，使种子与被吸住的种子分离，若增大气流量，会使一定比率的被吸住的种子与其它种子一同被气流吹离吸种孔。因此，传统的正压气流清种的方法对小粒扁平种子是不适用的。在小孔侧面安装拨种针，拨种针和种群碰撞，由于碰撞力很大，一般是平常力的几百倍，甚至几千倍，种群会在碰撞点处发生分离。拨种针与吸种孔的距离略大约种子高度的一半，使拨种针很大概率上不会直接撞击到被吸种孔吸附住的种子，而会撞击到与其贴附的靠近拨种针的种子，在撞击的作用下，靠近拨种针一侧种子与被吸种孔吸附住的种子分离。同理，吸种孔另一侧拨种针撞击吸种孔上的种群，种子在撞击点发生分离，使靠近拨种针一侧种子与被吸附的种子分离。如果另一清种管也接通正压气源，种子在受到撞击的同时受到气流的吹动，被撞击分离的种子被正压气源吹回种箱；如果另一清种管不接通正压气源，分离的种子有可能会由于种子和滚筒壁的粘附力而被滚筒体带至排种器排种一侧，使种子落入穴盘中，导致排种多粒，该方法清种效果没有拨种针和气流共同作用效果好。上述装置是结合了气体动力清种和机械动力清种，清种效果好，由清种装置清种而造成的种子全被从吸种孔上清除的比率较低，适用于气吸滚筒式排种器对小粒圆形种子、小粒扁平种子等非球形种子的精密排种。

[0016] 本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：

[0017] 本刮碰气流式播种机的清种装置结合了气体动力清种和机械动力清种，清种效果好，由清种装置清种而造成的种子全被从吸种孔上清除的比率较低，可实现小粒圆形种子和小粒扁平种子的清种，使排种器既能用于菜心等小粒圆形种子的播种，又能适用于番茄等小粒扁平种子的播种，可实现单粒种子的精量播种，增大排种的合格率。

附图说明

[0018] 图1为本清种装置中一组清种管的结构示意图。

[0019] 图2为图1中单个拨种针、气针和螺纹转针头的结构示意图。

[0020] 图3为本清种装置应用于播种机时的结构示意图。

[0021] 图4为图3的原理示意图。

[0022] 图5为图4中拨种针分布于吸种孔上的原理示意图。

具体实施方式

[0023] 下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

[0024] 实施例1

[0025] 本实施例一种刮碰气流式播种机的清种装置，如图3所示，设于排种器的滚筒体1上，清种装置包括至少一组清种管2，清种管外接供气系统；如图1所示，清种管包括清种管体8、气针6、螺纹转针头7、拨种针5和快插接头9，清种管体的圆柱面上，一侧分布有多个螺纹转针头，另一侧设有快插接头，每个螺纹转针头对应设有一个气针和一个拨种针，螺纹转针头、气针和拨种针依次连接，快插接头外接供气系统。供气系统主要由气管和正压气源组成，快插接头通过气管与正压气源连接。

[0026] 拨种针的结构为圆柱体，拨种针与气针的内孔之间间隙配合，拨种针在气针的内孔中进行往复运动，工作时拨种针在气针内部的气流作用下与滚筒体表面浮动接触。清种管体为中部带有通孔的圆柱管件，清种管体两端分别设有螺纹堵头10，清种管体中部的通孔为正压腔室，清种管体两侧分别通过螺纹孔与螺纹转针头和快插接头连接。正压腔室的压力大于外部大气压，正压气流由气针和拨种针的间隙中流出。清种管上气针的数目与滚筒体上纵向分布的吸种孔数目一致，拨种针空套在气针内孔中，与气针内孔间隙配合，能在气针中往复运动。清种管体上，快插接头处为气流入口，各螺纹转针头处形成环形截面的气流出口。

[0027] 清种装置与滚筒体之间为可动连接。滚筒体一侧设有导种板4，清种装置设于导种板上方；清种管中，气针末端与滚筒体表面的距离为种子最大截面尺寸的0.9～1.2倍。气针的轴线与滚筒体表面的切线相垂直。气针基本垂直于滚筒体表面进行安装，气针与滚筒的安装距离略大于种子的高度(即圆形种子的直径或扁平种子截面的最大尺寸)，避免发生种子卡在气针与滚筒体表面之间，造成后面吸种孔上的种子全部被清除。拨种针空套在气针内孔中，拨种针在自身重力作用下垂落在滚筒体表面。拨种针与滚筒表面构成可动连接，当滚筒转动时，拨种针在滚筒表面滑动。

[0028] 实施例2

[0029] 本实施例一种刮碰气流式播种机的清种装置，与实施例1相比较，其不同之处在于：如图3或图4所示，清种装置包括两组清种管，分别为第一清种管和第二清种管，第一清种管上的拨种针和第二清种管上的拨种针对置错位排列于滚筒体上，每个清种管上所有拨种针的底端位于滚筒体的同一条母线上，如图5所示，相邻两个清种管对应的两行拨种针的底端分别位于滚筒体的两条不同的母线上，两条母线之间的弧长L1为5～12mm，避免两个气针的气流相互影响，两个拨种针同时作用在吸种孔11上的种子群上，对种子夹挤，以致完全清空吸种孔上的种子，增加空种率。其中，母线为滚筒体圆柱面上的轴向虚拟线。

[0030] 滚筒体的圆柱面上分布有多个吸种孔11，滚筒体上的同一圆周上的一列吸种孔分别对应设于两个清种管的两个拨种针，两个拨种针分别位于每一列吸种孔所在圆周的左右两侧，两个拨种针的底端到对应吸种孔所在圆周截面的距离L2均为种子最大截面尺寸的0.50～0.65倍。拨种针到圆周截面的距离略大约种子高度的一半，这样吸种孔携带种子多于一粒，拨种针就可能碰到一部分种子，种子在拨种针和气流的共同作用下离开吸种孔，回落到导种板之中。

[0031] 上述清种装置的具体工作过程如下：气吸滚筒式排种器工作时，正压气源接通，供气系统通过气管经过快速插头向清种管的正压腔室提供压力，正压气流由气针和拨种针的环形截面射出。种箱中的种子在导种板的作用下堆积在滚筒表面，当吸种孔随滚筒体转动经过种堆时，吸种孔会因为吸种压力较大、种子的粘聚性和粘附性以及种子的几何结构等原因携带多粒种子离开种堆向上运动。由于两个拨种针与吸种孔位于同一母线时的距离略大于种子最大截面尺寸的一半，一般情况下吸种孔携带多于一粒种子时，至少有一侧会被拨种针撞击，部分种子与靠近吸种孔中心的种子分离。当吸种孔携带种子转到第一个清种管下方时，种子群若在拨种针内侧时，拨种针不会碰到任何种子，只有气针流出的呈锥形放射性气流会作用在种子上，由于喷射的气流横向速度较小，只会对距离拨种针较近、受到吸种孔绕流阻力较小、种子间结合力较小的种子有一定的清除作用。如果种子群边界在第一清种管的拨种针内侧以外时，吸种孔携带种子群经过该拨种针时，拨种针就会和种子群碰撞，在撞击的瞬间，种子有不同程度的小位移移动，种子间结合力减小，甚至会有种子和种子的分离，种子和种子结合力减小甚至为0的时候受到拨种针外侧气流的作用，这些种子因为距离吸种孔的位置较远，吸种孔对种子的吸附力较小，被正压气流吹回种箱。吸种孔携带种子经过第一个清种管的清种作用后，继续随滚筒向上转动，经过第二个清种管时，拨种针及从气针流出的气流对种子群的另一侧种子群的作用同上。

[0032] 如上所述，便可较好地实现本发明，上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；即凡依本发明内容所作的均等变化与修饰，都为本发明权利要求所要求保护的范围所涵盖。