本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，適用于與大豆種子形狀相近的一類近球形種子的排種器，具體涉及一種近球形種子單粒精量排種器。

背景技術(shù)：

目前,使用較為普遍的大豆排種器主要有氣吸振動(dòng)式、型孔輪式、電磁振動(dòng)式等排種裝置。其中，型孔輪式排種器的充種角度為特定的值,所以設(shè)計(jì)者往往通過增大排種輪的半徑來保證充種的準(zhǔn)確性,這樣造成排種器結(jié)構(gòu)較大，此外,型孔式排種器往往依靠刷種輪或刮種器把型孔中多余的種子清除,當(dāng)裝滿種子的型孔經(jīng)過刷種輪或刮種器時(shí),當(dāng)帶有又厚又硬棕毛的刷種輪或刮種器卡住種子時(shí),卡住的種子會(huì)與其它種子以及排種器的構(gòu)件相互擠壓摩擦而損傷,而且也使排種器的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜。另外,由于同一品種種子的大小不同,因此就會(huì)出現(xiàn)尺寸較大的種子或幾粒尺寸較小的種子擠在型孔內(nèi)不能投種,造成空穴率的增加。為此,很多排種器增設(shè)了清種片,清種片插入型孔中把種子頂活,從而落出排種器,由于清種片很薄,種子的速度又很快,頂種過程中很容易損傷種子,這樣不僅造成種子損傷率的增加,而且以后在作物生長(zhǎng)過程中會(huì)出現(xiàn)缺苗的問題,這些缺點(diǎn)在很大程度上限制了型孔式排種器的應(yīng)用范圍；部分排種器可以實(shí)現(xiàn)單粒精量排種，但是，排種器相應(yīng)的結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜,而且加工精度高、成本高，對(duì)操作人員的技術(shù)要求也相對(duì)較高，在使用中維修過程需要專業(yè)人員完成，這樣也使得維護(hù)成本較高。

隨著精確農(nóng)業(yè)理念的不斷推廣和深化，單粒播種已然成為現(xiàn)代播種技術(shù)的主要特征和播種技術(shù)的主要發(fā)展方向。與此同時(shí)相關(guān)研究表明，單粒精播與多粒精播相比，能得到更均勻的植株分布,是一項(xiàng)既可以節(jié)省成本又可以節(jié)省種子增加產(chǎn)量的新型農(nóng)業(yè)播種技術(shù)。單粒精量播種技術(shù)成功投入生產(chǎn)的關(guān)鍵是要保證較高的單粒率以及較小的空穴率，但是實(shí)際播種過程中存在多粒種子同時(shí)進(jìn)入型孔的現(xiàn)象，這樣可能造成多粒率增加，多粒同時(shí)進(jìn)入時(shí)還會(huì)導(dǎo)致堵塞型孔的狀況發(fā)生，從而增加空穴率，這也是單粒精播技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中沒有得到有效推廣的原因。目前全國(guó)有相當(dāng)一部分播種機(jī)還是應(yīng)用傳統(tǒng)的排種器，這樣上述的問題就仍然存在。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供了一種近球形種子單粒精量排種器，以保證以較低的空穴率、較高的單粒率以及較低的種子損傷率實(shí)現(xiàn)大豆等近球形種子作物的單粒精播。結(jié)合說明書附圖，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種近球形種子單粒精量排種器，所述排種器由補(bǔ)償裝置1、分種器2、排種輪3、出種管5、主入種管6、動(dòng)力輸入軸11和殼體15組成；

所述排種輪3設(shè)置在殼體15的內(nèi)部，排種輪3與殼體15通過動(dòng)力輸入軸11同軸裝配連接；所述排種輪3的圓周壁上分布有輪葉4，所述輪葉4上開有用于盛放種子的型孔，所述型孔的下方安裝有發(fā)光裝置；

所述主入種管6開口向上，其下部管壁與殼體15下部相連；

所述出種管5設(shè)置于殼體15底部，且與殼體15內(nèi)部連通；

所述分種器2安裝在主入種管6的內(nèi)側(cè)管壁上，分種器2下端出口通過下端出種口14與殼體15相連；

所述補(bǔ)償裝置1安裝在主入種管6的外側(cè)，所述補(bǔ)償裝置1中的光敏電阻1-3安裝在在殼體15的接收光孔13處，所述補(bǔ)償裝置1中的電磁閥1-6安裝在分種器2的下端出種口14處，補(bǔ)償裝置1與所述發(fā)光裝置相配合，當(dāng)光敏電阻1-3接收到發(fā)光裝置發(fā)出的光時(shí)，電磁閥1-6觸發(fā)，分種器2下端出種口14打開。

一種近球形種子單粒精量排種器，其中，所述主入種管6開口向上，主入種管6下部管壁與殼體15下部相切；所述殼體15與主入種管6相通處開有一水平豎直夾角90度扇形開口，扇形開口對(duì)應(yīng)區(qū)域即為充種區(qū)域，主入種管6下部管壁與殼體15下部的相切點(diǎn)與殼體15扇型開口的下沿之間的夾角為30度-45度，且所述相切點(diǎn)與殼體15扇型開口的下沿為圓弧連接，圓弧與排種輪3的回轉(zhuǎn)中心為同一圓心，圓弧對(duì)應(yīng)區(qū)域?yàn)橐淮纬浞N區(qū)域；主入種管6下部管向殼體15傾斜，且與殼體15下部相切段區(qū)域?yàn)槎纬浞N區(qū)域。

一種近球形種子單粒精量排種器，其中，所述排種輪3側(cè)面,且位于輪葉4兩側(cè)的側(cè)面，開有對(duì)稱的連續(xù)的“l(fā)”型的導(dǎo)氣道12，殼體15底部連接有進(jìn)氣管10，所述進(jìn)氣管10與殼體15內(nèi)部的充種區(qū)域連通，且進(jìn)氣管10的進(jìn)氣口與排種輪3的導(dǎo)氣道12相對(duì)應(yīng)。

進(jìn)一步地，所述輪葉4上的型孔的直徑為種子平均直徑的1倍-1.3倍。

一種近球形種子單粒精量排種器，其中，所述分種器2形狀為漏斗形，其上端內(nèi)直徑為種子平均直徑的3倍，其下端內(nèi)直徑為種子平均直徑的1.3倍，且分種器2內(nèi)壁涂有光滑材料。

一種近球形種子單粒精量排種器，其中，所述補(bǔ)償裝置1由三極管1-2、低壓電源1-3、光敏電阻1-4、安全電阻1-5、電磁閥1-6以及高壓電源1-1依次按電路連接組成，所述光敏電阻1-4安裝在殼體15的接收光孔13處，所述接收光孔13位于出種口14的上方，所述電磁閥1-6安裝在分種器2的下端出種口14處。

進(jìn)一步地，所述低壓電源1-3電壓為5v，高壓電源1-1電壓為12v，安全電阻1-5阻值為1mω。

一種近球形種子單粒精量排種器，其中，所述發(fā)光裝置由led燈4-1、旋轉(zhuǎn)開關(guān)4-2以及電子4-3組成；當(dāng)旋轉(zhuǎn)開關(guān)4-2打開時(shí)，電子4-3與led燈4-1連接，led燈4-1發(fā)光，當(dāng)旋轉(zhuǎn)開關(guān)4-2關(guān)閉時(shí)，電子4-3與led燈4-1斷開，led燈4-1熄滅。

進(jìn)一步地，所述旋轉(zhuǎn)開關(guān)4-2為圓片狀，旋轉(zhuǎn)開關(guān)4-2嵌置在輪葉4上，所述旋轉(zhuǎn)開關(guān)4-2均分為兩部分，一半為導(dǎo)電體，另一半為絕緣體，且旋轉(zhuǎn)開關(guān)4-2圓周上加工有波紋齒，當(dāng)旋轉(zhuǎn)開關(guān)4-2的導(dǎo)電體部分旋轉(zhuǎn)到電子4-3與led燈4-1的連接處時(shí)，led燈4-1發(fā)光；當(dāng)旋轉(zhuǎn)開關(guān)4-2的絕緣體部分旋轉(zhuǎn)到電子4-3與led燈4-1的連接處時(shí)，led燈4-1熄滅。

一種近球形種子單粒精量排種器，其中，所述排種器的底部還開有清種口8，在清種口8對(duì)應(yīng)凸臺(tái)的四個(gè)角上開設(shè)有固定螺孔7，在清種口8處配有清種蓋9，所述清種蓋9上加工有與清種口8上固定螺孔7的位置相對(duì)應(yīng)的盲孔，與固定螺孔7相匹配的螺絲釘通過清種蓋9的盲孔與清種口8的固定螺孔7相配合連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

1、本發(fā)明所述近球形種子單粒精量排種器在工作過程中，排種輪按一定角速度旋轉(zhuǎn)，排種器的圓弧充種區(qū)域與排種輪的回轉(zhuǎn)中心為同一中心，形成環(huán)形一次充種區(qū)域，可以使種子穩(wěn)定可靠的置于輪葉型孔中，然后進(jìn)入到二次充種區(qū)域，進(jìn)行再一次的充種，從而保證了充種的可靠性；

2、本發(fā)明所述近球形種子單粒精量排種器在工作過程中，由于輪葉是凸出型弧形外沿結(jié)構(gòu)以及充種區(qū)域位于排種器的下部，這樣排種器充種過程為自下而上的進(jìn)行(這樣就類似于用鐵鍬從石子堆底向上松動(dòng)石子一樣，越來越省力,同時(shí)也可以把石子間的作用力減弱)，可以減弱種子間的相互作用，從而此設(shè)計(jì)可以使種子在充種過程中靈活地運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而減少傳統(tǒng)排種器由于種子相互作用擠壓所造成的損傷，同時(shí)也可以避免傳統(tǒng)排種器由于種子擠壓所造成充種區(qū)域出現(xiàn)空的空間而產(chǎn)生高的空穴率；

3、本發(fā)明所述近球形種子單粒精量排種器中，在二次充種區(qū)域中進(jìn)氣管和導(dǎo)氣道配合可以清理掉輪葉型孔內(nèi)以及平面端上多余的種子，提高單粒率，實(shí)現(xiàn)單粒精播；

4、本發(fā)明所述近球形種子單粒精量排種器中，補(bǔ)償裝置的設(shè)置大大降低排種器的空穴率，其與上述2中所述效果形成雙保險(xiǎn)，控制空穴率，減少種子的浪費(fèi)，提高播種質(zhì)量，這也與精確農(nóng)業(yè)的理念相穩(wěn)合；

5、本發(fā)明所述近球形種子單粒精量排種器，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性高且使用方便，制造成本與維修成本均較低，同時(shí)對(duì)于操作人員的技術(shù)要求較低，有利于在當(dāng)下農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中進(jìn)行推廣。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述近球形種子單粒精量排種器內(nèi)部立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明所述近球形種子單粒精量排種器外部立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖2中，c方向局部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明所述近球形種子單粒精量排種器中，排種輪的俯視圖；

圖5是本發(fā)明所述近球形種子單粒精量排種器中，排種輪上輪葉的主視圖；

圖6是本發(fā)明所述近球形種子單粒精量排種器中，排種輪上輪葉的俯視圖；

圖7是本發(fā)明所述近球形種子單粒精量排種器中，旋轉(zhuǎn)開關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是本發(fā)明所述近球形種子單粒精量排種器中，殼體的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是本發(fā)明所述近球形種子單粒精量排種器中，補(bǔ)償裝置的結(jié)構(gòu)原理簡(jiǎn)圖。

圖中：

1、補(bǔ)償裝置，2、分種器，3、排種輪，4、輪葉，5、出種管，

6、主入種管，7、固定螺孔，8、清種口，9、清種蓋，10、進(jìn)氣管，

11、動(dòng)力輸入軸，12、導(dǎo)氣道，13、接收光孔，14、下端出種口，15、殼體；

1-2、三極管，1-3、低壓電源，1-4、光敏電阻，1-5、安全電阻，1-6、電磁閥；

4-1、led燈，4-2、旋轉(zhuǎn)開關(guān)，4-3、電子。

具體實(shí)施方式

為了進(jìn)一步闡述本發(fā)明的技術(shù)方案，結(jié)合說明書附圖，本發(fā)明的具體實(shí)施方式如下：

如圖1和圖2所示，本發(fā)明提供了一種近球形種子單粒精量排種器，該排種器由補(bǔ)償裝置1、分種器2、排種輪3、出種管5、主入種管6、進(jìn)氣管10、動(dòng)力輸入軸11、殼體15組成。種子從主入種管6進(jìn)入殼體15，排種輪3在動(dòng)力輸入軸11的驅(qū)動(dòng)下在殼體15內(nèi)旋轉(zhuǎn)并依次帶動(dòng)進(jìn)入殼體15的種子在殼體15內(nèi)運(yùn)動(dòng)，并將近球形種子輸送到殼體15另一側(cè)的出種管5，并經(jīng)出種管5排出種子；在此過程中進(jìn)氣管10將風(fēng)送入殼體15內(nèi)，經(jīng)排種輪3上的導(dǎo)氣道12將排種輪3輪葉4周圍多余的種子清理掉；當(dāng)排種輪3的某一輪葉4型孔內(nèi)無種子時(shí)，所述補(bǔ)償裝置1、分種器2以及發(fā)光裝置相互配合，從分種器2內(nèi)輸送種子至排種輪3的無種子型孔內(nèi)，達(dá)到單粒補(bǔ)償?shù)哪康?，從而完成單粒精量的播種過程。所述殼體15的底部還開設(shè)有清種口8，方便使用者手動(dòng)清理排種器內(nèi)剩余的種子、雜質(zhì)以及旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)開關(guān)4-2控制led燈4-1的開關(guān)。

如圖1所示所述排種輪3設(shè)置在殼體15的內(nèi)部，排種輪3與殼體15通過動(dòng)力輸入軸11同軸裝配連接；

如圖1、圖2和圖8所示，所述主入種管6設(shè)置在殼體15的一側(cè)，主入種管6分為上下兩部分，其上部豎直開口向上，下部向殼體15傾斜，且下部管壁與殼體15下部相切，使得主入種管6的下部與殼體15的下部相通；所述殼體15為圓形，其與主入種管6相通處開有一扇型開口，所述扇形開口為水平豎直夾角90度角，主入種管6上部管壁的底部與殼體15扇形開口的上沿相連，主入種管6下部管壁底部與殼體15下部相切，且相切點(diǎn)與殼體15扇型開口的下沿(即殼體15的底部)之間的夾角為30度-45度，且所述相切點(diǎn)與殼體15扇型開口的下沿(即殼體15的底部)為圓弧連接，所述圓弧與排種輪3的回轉(zhuǎn)中心為同一圓心，所述圓弧對(duì)應(yīng)區(qū)域即為一次充種區(qū)域，如圖8中a處所示；所述殼體15的扇型開口呈水平豎直夾角90度角，其正對(duì)著主入種管6下部管(即向殼體15傾斜，且與殼體15下部相切段即為二次充種區(qū)域)，形成對(duì)應(yīng)區(qū)域即為充種區(qū)域(由一次充種區(qū)域和二次充種區(qū)域組成)，如圖8中b處所示。

如圖1、圖3和圖4所示，所述排種輪3的主體為圓形，在其圓周壁上均勻分布四個(gè)輪葉4，所述輪葉4的一側(cè)為弧形外沿，另一側(cè)為平端面，在葉輪4的平端面上開有半球形凹槽，所述半球形凹槽為用于盛放近球形種子的型孔，所述型孔的直徑d的大小為種子平均直徑的1倍-1.3倍；所述排種輪3在動(dòng)力輸入軸11的驅(qū)動(dòng)下在殼體15以角速度ω逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶著葉輪4型孔內(nèi)的近球形種子在殼體15內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，輪葉4進(jìn)入充種區(qū)域(即b區(qū)域)自下而上地將種子充填到葉輪4的型孔中，這種充種方式類似用鐵鍬從石子堆底向上松動(dòng)石子一樣，越來越省力,同時(shí)也可以把石子間的作用力減弱，石子可以靈活運(yùn)動(dòng)，可以減少空穴率；如圖3和圖4所示，在所述葉輪4兩側(cè)的排種輪3外側(cè)面上，順著排鐘輪3的外圓周表面，開有對(duì)稱的連續(xù)的l型導(dǎo)氣道12；如圖2所示，所述出種管5設(shè)置于殼體15底部，且與殼體15內(nèi)部連通；如圖2和圖3所示，所述進(jìn)氣管10也設(shè)置于殼體15的底部，且對(duì)稱連接在殼體15的兩側(cè)，所述進(jìn)氣管10與殼體15內(nèi)部的充種區(qū)域連通，且進(jìn)氣管10的進(jìn)氣口與排種輪3的導(dǎo)氣道12相對(duì)應(yīng)，風(fēng)從進(jìn)氣管10吹入經(jīng)導(dǎo)風(fēng)道12將風(fēng)按所加工的l型導(dǎo)風(fēng)道12的軌跡吹風(fēng)，將風(fēng)向改為向兩邊吹，從而在相應(yīng)的葉輪4離開充種區(qū)域前將輪葉4對(duì)應(yīng)的型孔周圍多余的種子清理掉，避免多余種子相互擠壓造成損傷以及提高單粒率。

如圖1所示，所述分種器2安裝在主入種管6的內(nèi)側(cè)管壁上，分種器2下端通過出種口14與殼體15聯(lián)通，所述分種器2形狀為漏斗形，其上端內(nèi)直徑為3倍種子平均直徑，下端內(nèi)直徑為1.3倍左右種子平均直徑，此設(shè)計(jì)使得從主入種管6進(jìn)入的種子進(jìn)入到分種器2，從上到下自然通過，直到下端出種口14時(shí)只有一顆種子能通過，當(dāng)補(bǔ)償裝置1的電磁閥1-6被觸發(fā)打開時(shí)，種子經(jīng)下端出種口14進(jìn)入到排種器內(nèi)部，同時(shí)分種器2內(nèi)部涂有一層光滑材料，以防止種子堵塞。

如圖1所示，所述補(bǔ)償裝置1安裝在主入種管6的外側(cè)，如圖9所示，所述補(bǔ)償裝置1由三極管1-2、低壓電源1-3、光敏電阻1-4、安全電阻1-5、電磁閥1-6以及高壓電源1-1組成，所述低壓電源1-3、光敏電阻1-4、安全電阻1-5、三極管1-2、電磁閥1-6和高壓電源1-1依次按電路連接；其中光敏電阻1-4安裝在殼體15的接收光孔13處，所述接收光孔13位于出種口14的上方，所述電磁閥1-6安裝在分種器2的下端出種口14處，低壓電源1-3電壓為5v左右，高壓電源1-1為12v左右，安全電阻1-5為1mω左右，光敏電阻1-3與排種輪3上的發(fā)光裝置配合，當(dāng)葉輪4的型孔中無種子時(shí)，發(fā)光裝置發(fā)出的細(xì)光速照射到接收光孔13時(shí)，光敏電阻1-4電阻值變小，三極管1-2導(dǎo)通，從而控制電路電磁閥1-6觸發(fā)，將分種器2下端出種口14打開，種子進(jìn)入到排種輪3與殼體15形成的護(hù)種區(qū)，所述護(hù)種區(qū)為：即輪葉4在離開充種區(qū)域b區(qū)以后，并且在將種子護(hù)送到出種管5的管口之前所經(jīng)過的區(qū)域，此區(qū)域?yàn)榕欧N輪3與殼體15所形成的3/4環(huán)形區(qū)域。此處，所述電磁閥1-6應(yīng)該選擇靈敏度較高的電磁閥，已達(dá)到每次達(dá)到單粒補(bǔ)償?shù)哪康摹?/p>

如圖5、圖6和圖7所示，與所述補(bǔ)償裝置1相配合地，在排種輪3的葉輪4內(nèi)，位于型孔的下方安裝有發(fā)光裝置，所述發(fā)光裝置由led燈4-1、旋轉(zhuǎn)開關(guān)4-2以及電子4-3組成；旋轉(zhuǎn)開關(guān)4-2是一圓形片狀部件，旋轉(zhuǎn)開關(guān)4-2嵌置在輪葉4上，且外露出一部分；所述旋轉(zhuǎn)開關(guān)4-2均分為兩部分，一半為導(dǎo)電體，另一半為絕緣體，旋轉(zhuǎn)開關(guān)4-2外周邊加工成波紋齒形，在本發(fā)明所述排種器工作前，操作人員手動(dòng)經(jīng)過殼體15底部的清種口8觸碰到輪葉4上的旋轉(zhuǎn)開關(guān)4-2，當(dāng)旋轉(zhuǎn)開關(guān)4-2的導(dǎo)電體旋轉(zhuǎn)到電子4-3與led燈4-1的連接處時(shí)，則電路接通，led燈4-1發(fā)光，當(dāng)型孔4中無種子時(shí)，led燈4-1發(fā)出的細(xì)光速照射到安裝在殼體15上的接收光孔13處的光敏電阻1-3，觸發(fā)補(bǔ)償裝置1，從而達(dá)到相應(yīng)的補(bǔ)償功能，當(dāng)排種器停止工作時(shí)，操作人員同樣手動(dòng)經(jīng)過清種口8觸碰到輪葉4上的旋轉(zhuǎn)開關(guān)4-2，當(dāng)旋轉(zhuǎn)開關(guān)4-2的絕緣部分旋轉(zhuǎn)到電子4-3與led燈4-1的連接處時(shí)，則電路斷開，led燈4-1熄滅，從而可以節(jié)省電子4-3的電能。

所述殼體15和排種輪3均由不透光的鋁合金材料制作，這樣在護(hù)種區(qū)上方形成不透光的黑暗區(qū)域，從而補(bǔ)償裝置1中的光敏電阻1-4只接收來自發(fā)光裝置的光，達(dá)到精確補(bǔ)償?shù)哪康?，同時(shí)所制得的排種器質(zhì)量小且輕便。

如圖2所示，在所述排種器的底部還設(shè)有清種口8，在清種口8對(duì)應(yīng)凸臺(tái)的四個(gè)角上開設(shè)有固定螺孔7，所述固定螺孔7采用m3.5-m4.5的公制螺紋；在清種口8處還配有清種蓋9，所述清種蓋9上加工有與清種口8上固定螺孔7的位置相對(duì)應(yīng)的盲孔，可以選擇與固定螺孔7相對(duì)應(yīng)的螺絲釘通過清種蓋9的盲孔與清種口8的固定螺孔7相配合連接；當(dāng)排種器每次停止工作時(shí)，操作者可以打開清種蓋9，在調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)開關(guān)4-2前，清理殼體15內(nèi)剩余的種子，然后再調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)開關(guān)4-2。清種口8的長(zhǎng)度為5-8厘米，寬度為4厘米，大小可以保證操作者的手通過，進(jìn)而方便調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)開關(guān)4-2；所述清種蓋9的厚度為4-5毫米，材質(zhì)可以是鋁合金材料或者是透明的有機(jī)玻璃。