本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)播種設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種可以無級調(diào)節(jié)播種量的排種器。

背景技術(shù)：

排種器是播種機的重要部件之一，它的作用是將播種機種子箱內(nèi)的種子疏導(dǎo)成均勻的種子流或者單粒種子，以控制播種量，實現(xiàn)均勻播種。排種器的種類繁多，目前，組合型孔式排種器是現(xiàn)有水稻直播機具的主要排種器。

由于水稻穴直播機在工作過程中的播量是由排種輪上型孔固定的，無法改變，原有的組合式型孔播量主要是靠人工手動完成調(diào)節(jié)，操作過程是先讓機器停止工作，工作人員下車并使用調(diào)節(jié)扳手完成兩種型孔的相互轉(zhuǎn)換。通過手動調(diào)節(jié)型孔的方法來調(diào)節(jié)播種量，其更換過程中拆裝比較麻煩，效率很低，且一種型孔只能適應(yīng)一種作物，不同作物需要設(shè)置多種型孔。

而根據(jù)不同地區(qū)、種植條件、氣候等影響，播量決定著水稻的生長狀況。單一或者多組型孔相互轉(zhuǎn)換并不能滿足水稻種植的要求，成套排種器的型孔調(diào)節(jié)依靠人工調(diào)節(jié)必然會給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來許多的問題。

在現(xiàn)有技術(shù)中，有通過智能化控制完成排種器型孔轉(zhuǎn)換的手段，如兩個中國專利申請?zhí)柗謩e為cn201610027163.8和cn201610027152.x的發(fā)明申請通過多個齒輪組和步進電機完成型孔的轉(zhuǎn)換，但是該裝置的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，型孔轉(zhuǎn)換效率低下，難以實現(xiàn)準(zhǔn)確控制。

因此，研制一種播量無級調(diào)節(jié)的水稻排種器，能夠針對水稻的工作環(huán)境需求的播量進行型孔大小一定范圍內(nèi)的調(diào)節(jié)，可提高排種器的工作效率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、轉(zhuǎn)換效率高的、可以無級調(diào)節(jié)播種量的排種器。

本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種播量無級調(diào)節(jié)的排種器，主要包括排種器本體、以及安裝在排種器本體內(nèi)用于控制排種量的排種輪、清種機構(gòu)和護種機構(gòu)。所述排種輪與充種室(待播種種子存放處)交接，使部分排種輪嵌入充種室內(nèi)，當(dāng)排種輪轉(zhuǎn)動時充種室中的種子會填滿排種輪上的型孔，從而實現(xiàn)定量播種。所述清種機構(gòu)位于排種輪上方，通過轉(zhuǎn)動方式掃除排種輪型孔中的多余種子。所述護種機構(gòu)位于排種輪的一側(cè)，與排種輪貼合安裝，對型孔中的種子進行密封輸送，使其在排種輪轉(zhuǎn)動過程中不會因為型孔不密封而意外掉落，影響播種效果。

具體的，所述排種輪包括傳動軸、型孔外輪、型孔內(nèi)輪、電機架、步進電機和傳動齒輪。所述型孔外輪的圓周上分別開有通孔，其內(nèi)圓周上設(shè)有第一容納部，所述型孔內(nèi)輪的外圓周上設(shè)有與所述型孔外輪對應(yīng)的第二容納部，且其內(nèi)圓周上設(shè)有內(nèi)齒輪。所述型孔外輪安裝在傳動軸上，與傳動軸鍵連接。所述型孔內(nèi)輪可轉(zhuǎn)動地嵌套在型孔外輪內(nèi)，從而使第一容納部與第二容納部相互嵌套配合，形成容納種子的開放式空間。所述電機架通過螺釘固定在型孔外輪中心(傳動軸)上，位于型孔內(nèi)輪內(nèi)，與傳動軸鍵連接，并與型孔外輪固定連接。所述傳動齒輪安裝在步進電機上，并與型孔內(nèi)輪的內(nèi)齒輪嚙合傳動，所述步進電機安裝在電機架上，通過驅(qū)動內(nèi)齒輪從而改變型孔內(nèi)輪相對型孔外輪的位置，來調(diào)整第一容納部與第二容納部之間的嵌套深度，實現(xiàn)無級調(diào)節(jié)排種輪容納種子空間大小的目的。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述第一容納部設(shè)為第一凸起，所述第一凸起上設(shè)有第一凹槽；所述第二容納部設(shè)為第二凸起，所述第二凸起上設(shè)有第二凹槽。所述第一凹槽與第二凹槽配合使用，形成類橢圓形(俯視)的種子容納空間。進一步的，該容納空間的大小和形狀由通孔、第一容納部和第二容納部三者的形狀共同決定，還可以設(shè)置為圓形、長方形、正方形或其他形狀。

進一步的，所述排種輪還包括用于限定型孔調(diào)節(jié)范圍的限位按鈕、開關(guān)支撐和擋臂。所述限位按鈕通過開關(guān)支撐安裝在型孔外輪內(nèi)，所述擋臂安裝在型孔內(nèi)輪的內(nèi)圓周上，與限位按鈕相對。優(yōu)選的，所述限位按鈕設(shè)為兩個，分別為左限位按鈕和右限位按鈕，所述擋臂分別設(shè)為兩個，分別為左擋臂和右擋臂。所述左擋臂與左限位按鈕對應(yīng)安裝，所述右擋臂與右限位按鈕對應(yīng)安裝。步進電機驅(qū)動型孔內(nèi)輪轉(zhuǎn)動時，只能在左右擋臂限定的范圍內(nèi)進行調(diào)節(jié)，一旦達到調(diào)節(jié)的最大和最小范圍，限位按鈕被按下從而向步進電機發(fā)送停止信號。

具體的，所述清種機構(gòu)包括安裝在排種器本體上的旋轉(zhuǎn)軸、固定在旋轉(zhuǎn)軸上的清種輪和從動齒輪、以及安裝在傳動軸上的主齒輪。所述清種輪與型孔外輪緊貼安裝。所述主齒輪與從動齒輪通過鏈條連接，使傳動軸通過主齒輪、從動齒輪來驅(qū)動清種輪轉(zhuǎn)動，從而將型孔中多余的種子掃回充種室。優(yōu)選的，為了避免種子在清種時受損，所述清種輪采用質(zhì)地柔軟的有一定彈性的尼龍刷。進一步的，所述清種機構(gòu)還包括用于調(diào)整鏈條松緊程度的張緊輪、調(diào)節(jié)桿和調(diào)節(jié)旋鈕。所述張緊輪安裝在排種器本體上，與鏈條嚙合，所述調(diào)節(jié)桿可轉(zhuǎn)動地安裝在排種器本體上，其一端頂壓在張緊輪上。所述調(diào)節(jié)旋鈕固定在排種器本體上，頂壓在調(diào)節(jié)桿的另一端上，調(diào)節(jié)時，只需轉(zhuǎn)動壓在調(diào)節(jié)桿上的調(diào)節(jié)旋鈕，調(diào)節(jié)桿在杠桿原理的作用下頂壓張緊輪，從而增大張緊輪對鏈條的張緊力。

具體的，所述護種機構(gòu)包括固定架以及安裝在固定架上的護種帶。所述固定架安裝在排種器本體上，所述護種帶與型孔外輪貼合，使護種帶的帶面與型孔外輪的外圓周面緊密貼合，將型孔封蓋，避免種子在排種輪旋轉(zhuǎn)過程中意外掉落，影響播種效果。優(yōu)選的，所述護種帶采用質(zhì)地柔軟具有彈性的尼龍護種帶，在與型孔外輪貼合工作時，可以更好地包裹型孔，提高密封效果；同時，彈性護種帶在長期使用后不會過早老化，影響密封效果。

進一步的，由于排種器工作在田野上，泥土、灰塵、碎石容易進入排種輪，影響排種輪的正常作業(yè)。因此本發(fā)明所述排種輪還包括用于防止雜物進入排種輪的端蓋，所述端蓋設(shè)置在傳動軸上，與型孔外輪貼合安裝。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，為了避免型孔內(nèi)輪在工作過程中與型孔外輪發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，影響排種輪的播量控制精度，本發(fā)明所述步進電機設(shè)為帶有自鎖功能的步進電機，當(dāng)步進電機驅(qū)動型孔內(nèi)輪調(diào)整到合適的位置后，位于步進電機內(nèi)部的自鎖模塊將步進電機的輸出鎖死，從而達到定位并鎖定型孔內(nèi)輪的目的。

進一步的，所述排種器本體上還設(shè)有用于清理種子的卸種板，所述卸種板可翻轉(zhuǎn)并安裝在充種室底部。當(dāng)更換種子播種時，可以通過打開卸種板快速清理充種室的種子，從而提高播種效率。

本發(fā)明的工作過程和原理是：工作人員將種子放入充種室，并啟動排種器，通過外部電機帶動傳動軸轉(zhuǎn)動，排種輪在外部電機驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)，使充種室的種子不斷進入排種器的型孔內(nèi)，排種器本體上方的清種輪會掃除型孔內(nèi)多余的種子。當(dāng)種子轉(zhuǎn)到排種輪的另一側(cè)后，護種帶介入將型孔封堵，避免種子在重力作用下意外掉落；當(dāng)種子轉(zhuǎn)到排種器出口時，型孔內(nèi)的種子因自重而掉落，從而實現(xiàn)種子的定量間歇性播種。為了達到無級調(diào)節(jié)的目的，本發(fā)明采用步進電機驅(qū)動型孔內(nèi)輪的方式，通過第一容納部和第二容納部的嵌套配合，使型孔的容積隨著步進電機的轉(zhuǎn)動而增大或減小。另外，為了避免在工作過程中型孔內(nèi)輪與外輪發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，影響播量精度，本發(fā)明采用帶有自鎖功能的步進電機，對調(diào)整完畢的型孔內(nèi)輪進行鎖定。本發(fā)明還具有結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，調(diào)整和驅(qū)動效率高的優(yōu)點。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明還具有以下優(yōu)點：

(1)本發(fā)明所提供的播量無級調(diào)節(jié)的排種器采用步進電機來調(diào)節(jié)型孔容積的大小，從而精確控制排種器的播種量，具有無級調(diào)節(jié)、結(jié)構(gòu)簡單、驅(qū)動效率高的特點。

(2)本發(fā)明所提供的播量無級調(diào)節(jié)的排種器采用雙限位按鈕對型孔大小的調(diào)節(jié)范圍進行限定，防止由于過量調(diào)節(jié)而損壞部件。

(3)本發(fā)明所提供的播量無級調(diào)節(jié)的排種器對傳統(tǒng)排種器的結(jié)構(gòu)進行改進和優(yōu)化，使用嵌套式的型孔外輪和型孔內(nèi)輪，結(jié)構(gòu)更緊湊、傳動效率更高、播種效果更好。

(4)本發(fā)明所提供的排種輪的圓周上設(shè)有可調(diào)節(jié)的型孔區(qū)間，通過控制電機轉(zhuǎn)動來改變雙層孔輪的相對位置進而改變型孔的大小和播量，從而可實現(xiàn)不同作物、不同播量的調(diào)節(jié)，控制準(zhǔn)確，且其通用性強，調(diào)節(jié)范圍較大。

(5)本發(fā)明通過電路輸入脈沖精準(zhǔn)控制步進電機的轉(zhuǎn)動，從而改變型孔的充種量來達到滿足工作的要求。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所提供的播量無級調(diào)節(jié)的排種器的安裝結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明所提供的播量無級調(diào)節(jié)的排種器的工作流程圖。

圖3是本發(fā)明所提供的紅外傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明所提供的控制模塊和無線通訊模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明所提供的播量無級調(diào)節(jié)的排種器的安裝結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是本發(fā)明所提供的播量無級調(diào)節(jié)的排種器的工作流程圖。

圖7是本發(fā)明所提供的紅外傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8是本發(fā)明所提供的控制模塊和無線通訊模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

上述附圖中的標(biāo)號說明：

1-排種器本體，11-卸種板；

2-排種輪，21-傳動軸，22-型孔外輪，221-通孔，222-第一容納部，2221-第一凹槽，23-型孔內(nèi)輪，231-第二容納部，2311-第二凹槽，232-內(nèi)齒輪，24-電機架，25-步進電機，26-傳動齒輪，27-限位按鈕，28-端蓋；

3-清種機構(gòu)，31-旋轉(zhuǎn)軸，32-清種輪，33-從動齒輪，34-主齒輪，35-張緊輪，36-調(diào)節(jié)桿，37-調(diào)節(jié)旋鈕；

4-護種機構(gòu)，41-固定架，42-護種帶。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實施例對本發(fā)明作進一步說明。

實施例1：

如圖1和圖2所示，本發(fā)明公開了一種播量無級調(diào)節(jié)的排種器，主要包括排種器本體1、以及安裝在排種器本體1內(nèi)用于控制排種量的排種輪2、清種機構(gòu)3和護種機構(gòu)4。所述排種輪2與充種室(待播種種子存放處)交接，使部分排種輪2嵌入充種室，當(dāng)排種輪2轉(zhuǎn)動時通過排種輪2上的型孔撈取充種室中的種子，從而實現(xiàn)定量播種。所述清種機構(gòu)3位于排種輪2上方，通過轉(zhuǎn)動方式掃除排種輪2型孔中的多余種子。所述護種機構(gòu)4位于排種輪2的一側(cè)，與排種輪2貼合安裝，對型孔中的種子進行密封輸送，使其在排種輪2轉(zhuǎn)動過程中不會因為型孔不密封而意外掉落，影響播種效果。

具體的，如圖3、圖4、圖5和圖6所示，所述排種輪2包括傳動軸21、型孔外輪22、型孔內(nèi)輪23、電機架24、步進電機25和傳動齒輪26。所述型孔外輪22的圓周上分別開有通孔221，其內(nèi)圓周上設(shè)有第一容納部222，所述型孔內(nèi)輪23的外圓周上設(shè)有與所述型孔外輪22對應(yīng)的第二容納部231，且其內(nèi)圓周上設(shè)有內(nèi)齒輪232。所述型孔外輪22安裝在傳動軸21上，與傳動軸21鍵連接。所述型孔內(nèi)輪23可轉(zhuǎn)動地嵌套在型孔外輪22內(nèi)，從而使第一容納部222與第二容納部231相互嵌套配合，形成容納種子的開放式空間。所述電機架24安裝在傳動軸21上，位于型孔內(nèi)輪23內(nèi)，與傳動軸21鍵連接，并與型孔外輪22固定連接。所述傳動齒輪26安裝在步進電機25上，并與型孔內(nèi)輪23的內(nèi)齒輪232嚙合傳動，所述步進電機25安裝在電機架24上，通過驅(qū)動內(nèi)齒輪232從而帶動型孔內(nèi)輪23相對型孔外輪22轉(zhuǎn)動，來調(diào)整第一容納部222與第二容納部231之間的嵌套深度，實現(xiàn)無級調(diào)節(jié)排種輪2容納種子空間大小的目的。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，如圖4、圖5和圖6所示，所述第一容納部222設(shè)為第一凸起，所述第一凸起上設(shè)有第一凹槽2221；所述第二容納部231設(shè)為第二凸起，所述第二凸起上設(shè)有第二凹槽2311。所述第一凹槽2221與第二凹槽2311配合使用，形成類橢圓形(俯視)的種子容納空間。進一步的，該容納空間的大小和形狀由通孔221、第一容納部222和第二容納部231三者的形狀共同決定，還可以設(shè)置為圓形、長方形、正方形或其他形狀。

進一步的，，結(jié)合圖3和圖8所示，所述排種輪2還包括用于限定型孔調(diào)節(jié)范圍的限位按鈕27、開關(guān)支撐和擋臂。所述限位按鈕27通過開關(guān)支撐安裝在型孔外輪22內(nèi)，所述擋臂安裝在型孔內(nèi)輪23的內(nèi)圓周上，與限位按鈕27相對。優(yōu)選的，所述限位按鈕27設(shè)為兩個，分別為左限位按鈕27和右限位按鈕27，所述擋臂分別設(shè)為兩個，分別為左擋臂和右擋臂。所述左擋臂與左限位按鈕27對應(yīng)安裝，所述右擋臂與右限位按鈕27對應(yīng)安裝。步進電機25驅(qū)動型孔內(nèi)輪23轉(zhuǎn)動時，只能在左右擋臂限定的范圍內(nèi)進行調(diào)節(jié)，一旦達到調(diào)節(jié)的最大和最小范圍，限位按鈕27被按下從而向步進電機25發(fā)送停止信號。

具體的，如圖7和圖8所示，所述清種機構(gòu)3包括安裝在排種器本體1上的旋轉(zhuǎn)軸31、固定在旋轉(zhuǎn)軸31上的清種輪32和從動齒輪33、以及安裝在傳動軸21上的主齒輪34。所述清種輪32與型孔外輪22緊貼安裝。所述主齒輪34與從動齒輪33通過鏈條連接，使傳動軸21通過主齒輪34、從動齒輪33來驅(qū)動清種輪32轉(zhuǎn)動，從而將型孔中多余的種子掃回充種室。優(yōu)選的，為了避免種子在清種時受損，所述清種輪32采用質(zhì)地柔軟的有一定彈性的尼龍刷。進一步的，所述清種機構(gòu)3還包括用于調(diào)整鏈條松緊程度的張緊輪35、調(diào)節(jié)桿36和調(diào)節(jié)旋鈕37。所述張緊輪35安裝在排種器本體1上，與鏈條嚙合，所述調(diào)節(jié)桿36可轉(zhuǎn)動地安裝在排種器本體1上，其一端頂壓在張緊輪35上。所述調(diào)節(jié)旋鈕37固定在排種器本體1上，頂壓在調(diào)節(jié)桿36的另一端上，調(diào)節(jié)時，只需轉(zhuǎn)動壓在調(diào)節(jié)桿36上的調(diào)節(jié)旋鈕37，調(diào)節(jié)桿36在杠桿原理的作用下頂壓張緊輪35，從而增大張緊輪35對鏈條的張緊力。

具體的，結(jié)合圖1和圖8所示，所述護種機構(gòu)4包括固定架41以及安裝在固定架41上的護種帶42。所述固定架41安裝在排種器本體1上，所述護種帶42與型孔外輪22貼合，使護種帶42的帶面與型孔外輪22的外圓周面緊密貼合，將型孔封堵，避免種子在排種輪2旋轉(zhuǎn)過程中意外掉落，影響播種效果。優(yōu)選的，所述護種帶42采用質(zhì)地柔軟具有彈性的尼龍護種帶42，在與型孔外輪22貼合工作時，可以更好地包裹型孔，提高密封效果；同時，彈性護種帶42在長期使用后不會過早老化，影響密封效果。

進一步的，由于排種器工作在田野上，泥土、灰塵、碎石容易進入排種輪2，影響排種輪2的正常作業(yè)。因此，如圖3所示，本發(fā)明所述排種輪2還包括用于防止雜物進入排種輪2的端蓋28，所述端蓋28設(shè)置在傳動軸21上，與型孔外輪22貼合安裝。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，為了避免型孔內(nèi)輪23在工作過程中與型孔外輪22發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，影響排種輪2的播量控制精度，本發(fā)明所述步進電機25設(shè)為帶有自鎖功能的步進電機25，當(dāng)步進電機25驅(qū)動型孔內(nèi)輪23調(diào)整到合適的位置后，位于步進電機25內(nèi)部的自鎖模塊將步進電機25的輸出鎖死，從而達到定位并鎖定型孔內(nèi)輪23的目的。

進一步的，如圖7所示，所述排種器本體1上還設(shè)有用于清理種子的卸種板11，所述卸種板11可翻轉(zhuǎn)地安裝在充種室底部。當(dāng)更換種子播種時，可以通過打開卸種板11快速清理充種室的種子，從而提高播種效率。

本發(fā)明的工作過程和原理是：工作人員將種子放入充種室，并啟動排種器，通過外部電機帶動傳動軸21轉(zhuǎn)動，排種輪2在外部電機驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)，使充種室的種子不斷進入排種器的型孔內(nèi)，當(dāng)種子轉(zhuǎn)到排種輪2的另一側(cè)后，護種帶42介入將型孔封堵，避免種子在重力作用下意外掉落；當(dāng)種子轉(zhuǎn)到排種器出口時，型孔內(nèi)的種子因自重而掉落，從而實現(xiàn)種子的定量間歇性播種。為了達到無級調(diào)節(jié)的目的，本發(fā)明采用步進電機25驅(qū)動型孔內(nèi)輪23的方式，通過第一容納部222和第二容納部231的嵌套配合，使型孔的容積隨著步進電機25的轉(zhuǎn)動而增大或減小。另外，為了避免在工作過程中型孔內(nèi)輪23與外輪發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，影響播量精度，本發(fā)明采用帶有自鎖功能的步進電機25，對調(diào)整完畢的型孔內(nèi)輪23進行鎖定。本發(fā)明還具有結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，調(diào)整和驅(qū)動效率高的優(yōu)點。

上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。