本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)播種機(jī)械設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種氣吸外充種式精量集排器。

背景技術(shù)：

排種器是播種機(jī)械的核心工作部件，其排種效率決定了播種機(jī)的作業(yè)效率?，F(xiàn)有排種器按充種形式主要包括外充種式、內(nèi)充種式兩種，其中外充種式排種器按工作原理主要分為機(jī)械外充種式、氣吸外充種式和氣壓外充種式三類。

機(jī)械外充種式排種器又稱窩眼式排種器，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠，多應(yīng)用于水稻、大豆及小麥等農(nóng)作物的精量播種，但排種效率較低、排種環(huán)節(jié)多，且易造成種子的機(jī)械損傷；而氣吸外充種式和氣壓外充種式排種器多為“一器一行”垂直圓盤式排種器，其通用性好、排種性能穩(wěn)定且種子破損率極低，多應(yīng)用于玉米、大豆等不同粒徑作物的精量播種，但目前大都以多個(gè)單體式排種器采用并聯(lián)方式實(shí)現(xiàn)多行播種，存在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)復(fù)雜、作業(yè)能耗大、加工工序多、制造成本高以及裝且卸種工作量較大等缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是針對(duì)上述技術(shù)的不足，提供一種能對(duì)小粒徑種子進(jìn)行精量播種且能適應(yīng)高速播種作業(yè)的氣吸外充種式精量集排器。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的氣吸外充種式精量集排器，包括種箱、通過連接板與種箱相連的充種器、安裝在充種器內(nèi)的排種滾筒總成、進(jìn)口位于種箱內(nèi)的進(jìn)種支管、與充種器底部相連的導(dǎo)種管及設(shè)置在充種器上的下部卸種篩；所述排種滾筒總成包括排種滾筒、軸向穿過排種滾筒的排種軸及安裝在排種滾筒一端的滾筒端蓋，所述排種軸的一端穿過滾筒端蓋與傳動(dòng)鏈輪相連，所述排種滾筒沿周向方向設(shè)有多個(gè)型孔；所述型孔為由上部的充種孔和下部的通氣孔構(gòu)成的組合式型孔，所述充種孔與所述通氣孔連通；所述充種孔為正四棱臺(tái)通孔，正四棱臺(tái)通孔側(cè)壁的四條棱邊均倒圓角；所述通氣孔為正四楞柱通孔，正四楞柱通孔側(cè)壁的四條楞邊均倒圓角；所述充種孔的下底面邊長(zhǎng)等于所述通氣孔的底面邊長(zhǎng)。

進(jìn)一步地，還包括氣力腔體，所述氣力腔體包括腔體支撐空心軸、連接在腔體支撐空心軸一端的腔體小端蓋、連接在腔體支撐空心軸另一端的腔體大端蓋及設(shè)置在腔體支撐空心軸上的兩個(gè)腔體隔板，兩個(gè)所述腔體隔板均沿腔體支撐空心軸軸向方向布置并將排種滾筒內(nèi)部分隔為負(fù)壓腔區(qū)域和正壓腔區(qū)域；所述排種軸穿過所述腔體支撐空心軸，所述腔體小端蓋抵在滾筒端蓋上，所述腔體大端蓋抵在排種滾筒的另一端面處，所述排種軸的另一端面低于腔體大端蓋外表面或與腔體大端蓋外表面平齊；所述腔體大端蓋上設(shè)置有與負(fù)壓腔區(qū)域連通的負(fù)壓腔氣管及與正壓腔區(qū)域連通的正壓腔氣管。

進(jìn)一步地，所述充種孔的上底面邊長(zhǎng)L_w大于單粒種子平均粒徑且小于兩粒種子平均粒徑；所述充種孔的開度ε為60°～150°；所述充種孔的深度h_c為種子平均粒徑的0.2～0.5倍。

進(jìn)一步地，所述通氣孔的底面長(zhǎng)度小于單粒種子的最小平均粒徑。

進(jìn)一步地，所述負(fù)壓腔區(qū)域的橫截面夾角α為300°～330°，所述正壓腔區(qū)域的橫截面夾角β為30°～60°。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：由充種孔和通氣孔組合形成的組合式型孔，充種孔采用的是正四棱臺(tái)通孔，充種孔處產(chǎn)生的卷吸氣流有助于將小粒徑種子充入組合式型孔，避免機(jī)組振動(dòng)帶來的提前投種現(xiàn)象，充種孔側(cè)壁對(duì)充種室內(nèi)的種群具有攪動(dòng)作用，利于種子充入充種孔；并且通氣孔采用正四楞柱通孔，對(duì)種子的吸附力大于現(xiàn)有的圓形通孔，防止種子被吸入通氣孔內(nèi)；氣力腔體的腔體隔板將排種滾筒分成正壓腔區(qū)域和負(fù)壓腔區(qū)域，負(fù)壓腔區(qū)域中的負(fù)壓氣流經(jīng)由通氣孔在充種孔處產(chǎn)生吸附力，有助于將小粒徑種子充入組合式型孔，即能避免機(jī)組振動(dòng)帶來的提前投種現(xiàn)象，又能更好地實(shí)現(xiàn)高速作業(yè)條件下的精量排種；正壓腔區(qū)域中正壓氣流經(jīng)由通氣孔在充種孔處產(chǎn)生的正壓力作用在種子上，有助于種子實(shí)現(xiàn)定位投種。

附圖說明

圖1為本發(fā)明氣吸外充種式精量集排器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖1中氣力腔體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖1中排種滾筒結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為圖4的A-A視圖；

圖6為圖4中M處的俯視圖；

圖7為圖5中N處的主視圖；

圖8為圖4中型孔結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中各部件標(biāo)號(hào)如下：括種箱1、上部卸種篩2、通氣孔3、充種孔4、集排器端蓋5、負(fù)壓腔氣管6、正壓腔氣管7、導(dǎo)種管8、傳動(dòng)鏈輪9、排種滾筒總成10、排種軸11、滾筒端蓋12、充種器13、連接板14、進(jìn)種支管15、充種室16、下部卸種篩17、型孔18、氣力腔體19、排種滾筒20、負(fù)壓腔區(qū)域21、正壓腔區(qū)域22、腔體大端蓋23、腔體支撐空心軸24、腔體隔板25、腔體小端蓋26、充種孔側(cè)壁27、通氣孔側(cè)壁28、圓形通孔29。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

如圖1、2所示的氣吸外充種式精量集排器，包括種箱1、通過連接板14與種箱1相連的充種器13、安裝在充種器13內(nèi)的排種滾筒總成10、設(shè)置在排種滾筒總成10內(nèi)的氣力腔體19、進(jìn)口位于種箱1內(nèi)的進(jìn)種支管15、與充種器13底部相連的導(dǎo)種管8及設(shè)置在充種器12上的下部卸種篩17，以及兩個(gè)集排器端蓋5，排種滾筒總成10包括排種滾筒20、軸向穿過排種滾筒20的排種軸11及通過螺釘安裝在排種滾筒20一端的滾筒端蓋12，且排種軸11的一端穿過滾筒端蓋12與傳動(dòng)鏈輪9相連，排種滾筒20沿周向方向設(shè)有多個(gè)型孔18。其中：種箱1通過螺栓固定在連接板14上，充種器13并列排布通過螺栓及防松螺母安裝在連接板14上，從而將種箱1和充種器13連接為整體，同時(shí)，排種滾筒總成20置于充種器13組合中；進(jìn)種支管15進(jìn)口采用螺紋與種箱1底部相聯(lián)，導(dǎo)種管8與充種器13下部采用螺釘相聯(lián)。

結(jié)合圖3所示，氣力腔體19包括腔體支撐空心軸24、連接在腔體支撐空心軸24一端的腔體小端蓋26、連接在腔體支撐空心軸24另一端的腔體大端蓋23及設(shè)置在腔體支撐空心軸24上的兩個(gè)腔體隔板25，兩個(gè)腔體隔板25均沿腔體支撐空心軸24軸向方向布置并將排種滾筒20內(nèi)部分隔為負(fù)壓腔區(qū)域21和正壓腔區(qū)域22，另外，腔體大端蓋23上設(shè)置有與負(fù)壓腔區(qū)域21連通的負(fù)壓腔氣管6及與正壓腔區(qū)域22連通的正壓腔氣管7；排種滾筒20內(nèi)的排種軸11穿過氣力腔體19的腔體支撐空心軸24，直至腔體小端蓋26抵在滾筒端蓋12上，腔體大端蓋23抵在排種滾筒20的另一端面處，且排種軸11的另一端面低于腔體大端蓋23外表面或與腔體大端蓋23外表面平齊，而排種軸11的一端穿過一個(gè)集排器端蓋5且該集排器端蓋5通過螺釘固定在一邊最外側(cè)充種器13外部，同時(shí)，另一個(gè)集排器端蓋5固定在另一邊最外側(cè)的充種器13外部，將排種軸11的另一端封在集排器端蓋5內(nèi)。

如圖4所示，排種滾筒20壁厚δ＝2～5mm，型孔18為組合式型孔18，結(jié)合圖5、6、8所示，組合式型孔包括上部的充種孔4和下部的通氣孔3，并且充種孔4與通氣孔3連通。本實(shí)施例中充種孔4為正四棱臺(tái)通孔4，正四棱臺(tái)通孔側(cè)壁的四條棱邊均倒圓角，通氣孔3為正四楞柱通孔，正四楞柱通孔側(cè)壁的四條楞邊均倒圓角，并且充種孔4的下底面邊長(zhǎng)等于通氣孔3的底面邊長(zhǎng)。

再次如圖6、圖8所示，為確保種子定量充入充種孔4，充種孔4的上底面邊長(zhǎng)L_w大于單粒種子平均粒徑且小于兩粒種子平均粒徑；為提高充種性能和確保定位投種，充種孔4的開度ε為60°～150°；充種孔4的深度h_c為種子平均粒徑的0.2～0.5倍，可確保定量充種。當(dāng)類球形小粒徑種子充入充種孔4時(shí)，充種孔側(cè)壁27與類球形小粒徑種子的接觸方式為點(diǎn)接觸，有利于改善種子的滾動(dòng)性，可防止組合式型孔堵塞；充種孔側(cè)壁27對(duì)充種室16內(nèi)的種群具有攪動(dòng)作用，可提高充種性能，當(dāng)種子進(jìn)入充種孔4時(shí)，充種孔側(cè)壁27對(duì)種子具有托附作用，有助于改善機(jī)組振動(dòng)帶來的提前投種現(xiàn)象。

再次結(jié)合圖6、圖7及圖8，為防止種子被吸入通氣孔3，通氣孔3的底面長(zhǎng)度小于單粒種子的最小平均粒徑。通氣孔3形狀為正四楞柱通孔而非圓形通孔29設(shè)計(jì)，其原因在于：通氣孔側(cè)壁28的邊長(zhǎng)L_d等于圓形通孔側(cè)壁的直徑D_d時(shí)，通氣孔截面面積大于圓形通孔截面面積，即L_d²＞πD_d²/4，表明在相同吸室負(fù)壓條件下，通氣孔24對(duì)種子的吸附力大于圓形通孔26。

為確保種子吸附以及防止振動(dòng)帶來的提前投種現(xiàn)象，負(fù)壓腔區(qū)域21的橫截面夾角α＝300°～330°，為確保種子定位投種，正壓腔區(qū)域22的橫截面夾角β＝30°～60°。氣力腔體19的腔體隔板25在排種滾筒20內(nèi)部分成負(fù)壓腔區(qū)域21和正壓腔區(qū)域22，該負(fù)壓腔區(qū)域21其內(nèi)部吸種氣流在充種孔4處產(chǎn)生卷吸氣流對(duì)小粒徑種子具有較強(qiáng)吸附作用，充種孔側(cè)壁27對(duì)充種室16內(nèi)的種群具有攪動(dòng)作用，有助于種子吸附，當(dāng)種子進(jìn)入充種孔4時(shí)，充種孔側(cè)壁27對(duì)種子具有托附作用，有助于改善機(jī)組振動(dòng)帶來的提前投種現(xiàn)象；正壓腔區(qū)域22其內(nèi)部正壓氣流經(jīng)通氣孔3將種子從充種孔4中吹出。

本發(fā)明的工作過程為：

動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)漩渦風(fēng)機(jī)產(chǎn)生兩路風(fēng)壓：一路負(fù)壓吸氣通負(fù)壓腔氣管6，另一路正壓吹氣通正壓腔氣管7；種箱1中的種子在重力作用下經(jīng)由進(jìn)種支管15充入充種器13的充種室16內(nèi)，動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)鏈輪9并帶動(dòng)排種滾筒20轉(zhuǎn)動(dòng)，排種滾筒20上的充種孔側(cè)壁27對(duì)充種室16內(nèi)的種群進(jìn)行攪動(dòng)，提高充種室16內(nèi)種群流動(dòng)性，種子經(jīng)由充種孔4的孔口充入充種孔4內(nèi)，負(fù)壓氣流經(jīng)由通氣孔3在充種孔4處產(chǎn)生卷吸氣流將種子牢牢吸附與充種孔4中，隨著排種滾筒20的轉(zhuǎn)動(dòng)離開充種室16，同時(shí)充種孔側(cè)壁27對(duì)充種孔4中的種子具有托附作用，有效避免了機(jī)組振動(dòng)帶來的提前投種現(xiàn)象，當(dāng)攜有種子的組合式型孔18離開負(fù)壓腔區(qū)域21開始進(jìn)入正壓腔區(qū)域22時(shí)，此時(shí)負(fù)壓氣流被腔體隔板25切斷，充種孔4中的種子在重力、離心力和經(jīng)由通氣孔3作用在種子上的正壓力等合力共同作用下，從充種器13中投出并經(jīng)由導(dǎo)種管8排出，完成排種過程，作業(yè)完成后，旋開上部卸種篩2和下部卸種篩17，種箱1中剩余的種子可同時(shí)從上部卸種篩2和下部卸種篩17中卸出。采用正四棱臺(tái)通孔充種與正四棱柱通孔吸種組合，有助于將小粒徑種子充入組合式型孔，避免機(jī)組振動(dòng)帶來的提前投種現(xiàn)象，且能更好地實(shí)現(xiàn)高速作業(yè)條件下的精量播種。