申请/专利权人：重庆科技学院

申请日：2017-06-28

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN107124939B

主分类号：A01C7/00

分类号：A01C7/00;A01C5/04;A01C19/02;G05D27/02;G05B19/05

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2017.09.29#实质审查的生效;2017.09.05#公开

摘要：本发明公开了一种一体式打孔播种机，包括行走小车、电源、种子流量控制机构、打孔装置和控制装置，打孔装置包括竖直向下设置的固定轴、旋转钻杆，以及可驱动该旋转钻杆转动的钻杆电机，旋转钻杆通过螺纹套接在固定轴的下端，固定轴和旋转钻杆均呈中空结构，旋转钻杆的底部敞口；旋转钻杆的外侧套设有套筒，旋转钻杆的下端侧壁上具有螺旋刀翼，套筒的内壁与螺旋刀翼之间留有间隙；种子流量控制机构可将种子定量送入旋转钻杆内部。通过公用旋转钻杆结构实现挖坑下种覆土三个工序，减少不必要的翻土犁地工序，简化了播种机的机械结构，制造成本低，同时提高播种质量和效率，构思新颖，具有极大的实用价值。

主权项：1.一种一体式打孔播种机，包括：行走小车（1）；电源（2），安装在所述行走小车（1）上；打孔装置（4），用于在行走小车（1）行走过程中进行打孔操作；种子流量控制机构（3），用于将种子定量送入打孔装置（4）中；控制装置（5），用于控制种子流量控制机构（3）和打孔装置（4）按照预设参数运转，其特征在于：所述打孔装置（4）包括竖直向下设置的固定轴（40）、旋转钻杆（41），以及可驱动该旋转钻杆（41）转动的钻杆电机（42），所述旋转钻杆（41）通过螺纹套接在固定轴（40）的下端，固定轴（40）和旋转钻杆（41）均呈中空结构，旋转钻杆（41）的底部敞口；所述旋转钻杆（41）的外侧套设有套筒（43），旋转钻杆（41）的下端外壁上具有螺旋刀翼（410），套筒（43）的内壁与螺旋刀翼（410）之间留有间隙；所述固定轴（40）内设有辅助下种机构（6），该辅助下种机构（6）包括中空的安装箱（60），所述安装箱（60）通过支撑杆（61）悬挂在固定轴（40）内，其侧壁与旋转钻杆（41）的内壁之间留有可供种子通过的间隙；所述安装箱（60）内设有竖直向下延伸的推杆（62），以及可驱动推杆（62）上下移动的驱动机构（7），该推杆（62）的下端伸出安装箱（60）的底部，其下端端部具有推块（63），该推块（63）的大小与旋转钻杆（41）的下端敞口相适应；所述旋转钻杆（41）下端内壁呈上大下小的圆锥状结构，推块（63）呈圆盘状结构，其直径与旋转钻杆（41）的下端敞口直径一致，所述推块（63）的周向外缘具有竖直向下延伸的刮泥板（630）；所述驱动机构（7）包括设置在安装箱（60）内的圆板（70），圆板（70）的大小与安装箱（60）相适应，并可沿其轴向上下移动，所述推杆（62）的上端与圆板（70）底壁连接，圆板（70）的周向外缘设有电磁铁A（71），安装箱（60）内侧底壁上固设有与电磁铁A（71）相适应的电磁铁B（72），电磁铁A（71）和电磁铁B（72）通过电缆（73）与电源（2）连通；所述推杆（62）上套设有弹簧（74），该弹簧（74）的上端与圆板（70）抵接，下端与安装箱（60）抵接。

全文数据：一体式打孔播种机技术领域[0001]本发明属于农业通用机械设备技术领域，具体涉及一种一体式打孔播种机。背景技术[0002]传统的播种机通常是通过机器在行走过程中，先将地耕犁一遍，然后再进行挖坑，再通过单独的播种渠道进行播种，最后进行整体的覆土过程，因为播种存在一定的间隙，这样采取犁地式的播种，会增加不必要的工作，同时挖坑和播种两个过程分开进行，在增加播种时间的同时，种子经常会掉到坑外，而在整体覆土时，因为是刮土式的覆土，则会导致有些地方覆土不均匀，或者有些地方种子被刮出种坑，从而降低了播种质量。发明内容[0003]为解决以上技术问题，本发明提供了一种一体式打孔播种机，可以提高播种效率和播种质量。[0004]为实现上述目的，本发明技术方案如下：[0005]一种一体式打孔播种机，包括:行走小车；[0006]电源，安装在所述行走小车上；[0007]打孔装置，用于在行走小车行走过程中进行打孔操作；[0008]种子流量控制机构，用于将种子定量送入打孔装置中；[0009]控制装置，用于控制种子流量控制机构和打孔装置按照预设参数运转；[0010]其关键在于:所述打孔装置包括竖直向下设置的固定轴、旋转钻杆，以及可驱动该旋转钻杆转动的钻杆电机，所述旋转钻杆通过螺纹套接在固定轴的下端，固定轴和旋转钻杆均呈中空结构，旋转钻杆的底部敞口；[0011]所述旋转钻杆的外侧套设有套筒，旋转钻杆的下端外壁上具有螺旋刀翼，套筒的内壁与螺旋刀翼之间留有间隙。[0012]采用以上方案，控制机构控制打孔装置完成打孔工序，再控制种子流量机构将种子送入空心的旋转钻杆中，落到旋转钻杆底部打好的孔中，然后再控制旋转钻杆反转，则旋转钻杆相对提高，旋转钻杆外壁与套筒之间的泥土会自然下落，覆盖在种子上，从而实现打孔下种覆土均通过旋转钻杆一体完成，不用对其他地方进行翻地犁地，简化播种机结构同时，提高了播种质量和效率。[0013]作为优选:所述种子流量控制机构包括从上至下依次连通的存种箱、种子导管、转轮和漏斗，行走小车上设有可驱动转轮转动的转轮电机，所述漏斗的下端出口与固定轴内部连通。采用以上结构，将种子定量的送到旋转钻杆中，保证下种均匀稳定。[00M]作为优选:所述控制装置包括与电源连接的pLC控制器和脉冲发生器，PLC控制器和脉冲发生器之间设有继电器A和继电器B，继电器A用于控制钻杆电机，继电器B用于控制转轮电机的。采用以上结构，实现有效控制打孔、下种和覆土三个动作，保证动作有序进行，从而保证播种质量。[0015」作为优选:所述固定轴内设有辅助下种机构，该辅助下种机构包括中空的安装箱，所述安装箱通过支撑杆悬挂在固定轴内，其侧壁与旋转钻杆的内壁之间留有可供种子通过的间隙；[0016]所述安装箱内设有竖直向下延伸的推杆，以及可驱动推杆上下移动的驱动机构，该推杆的下端^申出安装箱的底部，其下端端部具有推块，该推块的大小与旋转钻杆的下端敞口相适应。采用上述结构，可帮助种子准确进入种坑内，有效防止钻杆内部进入少量泥土，造成钻杆堵塞，种子不能到达种坑的情况发生。[0017]作为优选:所述驱动机构包括设置在安装箱内的圆板，圆板的大小与安装箱相适应，并可沿其轴向上下移动，所述推杆的上端与圆板底壁连接，圆板的周向外缘设有电磁铁A，安装箱内侧底壁上固设有与电磁铁A相适应的电磁铁B，电磁铁A和电磁铁B通过电缆与电源连通；[0018]所述推杆上套设有弹簧，该弹簧的上端与圆板抵接，下端与安装箱抵接。采用以上结构，可轻松实现推杆的推动动作，由电路实现控制，结构简单，易于实现。[0019]作为优选:所述支撑杆竖直设置，呈中空结构，其上端固定在行走小车上，电缆穿设在支撑杆内。采用以上结构，优化线路布置，使内部结构整齐。[0020]作为优选:所述安装箱呈圆柱状结构，其上端呈下大上小的圆锥状结构。采用以上结构，从上方落入的种子更容易下落至旋转钻杆的底部，而不会堆积在安装箱的顶壁上方。[0021]作为优选:所述旋转钻杆下端内壁呈上大下小的圆锥状结构，推块呈圆盘状结构，其直径与旋转钻杆的下端敞口直径一致。采用以上结构，使种子到底时更靠近种坑的中部，确保推块能将种子推出旋转钻杆。[0022]作为优选:所述推块的周向外缘具有竖直向下延伸的刮泥板。采用以上结构，可有效保证旋转钻杆下端内部的清洁度，防止其内壁粘附过多泥土，影响正常下种。[0023]作为优选:所述旋转钻杆上端内壁上设有内螺纹，固定轴下端外壁上设有与其相适应的外螺纹，旋转钻杆从下往上通过螺纹套接在固定轴上；[0024]所述钻杆电机竖直向上设置，其传动轴上水平套设有涡轮，旋转钻杆的上端外壁具有与该涡轮相适应的蜗杆结构，套筒在对应涡轮位置设有窗口，涡轮从该窗口处伸入套筒内，并与旋转钻杆外壁上的蜗杆结构啮合。[0025]采用以上结构，由涡轮控制旋转钻杆的正转反转，而上端又与固定轴通过螺纹连接，在转动过程中即实现了旋转钻杆的上下伸缩动作，有效控制种坑深度。[0026]与现有技术相比，本发明的有益效果是：[0027]采用本发明提供的一体式打孔播种机，通过公用旋转钻杆结构实现挖坑下种覆土三个工序，减少不必要的翻土犁地工序，简化了播种机的机械结构，制造成本低，同时提高播种质量和效率，构思新颖，具有极大的实用价值。附图说明[0028]图1为本发明的结构示意图；[0029]图2为辅助下种机构示意图。具体实施方式[0030]以下结合实施例和附图对本发明作进一步说明。[0031]参考图1和图2所示的一体式打孔播种机，主要包括行走小车1，在行走小车1上分别安装有电源2、种子流量控制机构3、打孔装置4和控制装置5。[0032]行走小车1大体呈上方体型，其底部四角对称的设有滚轮1〇，本实施例中电源2采用24V的充电电池，可拆卸地安装在行走小车1上。[0033]打孔装置4主要包括固定轴40、旋转钻杆41，以及驱动旋转钻杆41转动的钻杆电机42，如图1所示，固定轴40竖直设置在行走车架1内靠近中部的位置，其上端固定，下端悬空，下端外壁上设有外螺纹，旋转钻杆41上端内壁上设有与其相适应的内螺纹，旋转钻杆41通过螺纹套接在固定轴40的下端，且两者之间螺纹为反扣连接，即当旋转钻杆41正转时，呈松扣状态，旋转钻杆41向下移动，而当旋转钻杆41反转时，呈紧扣状态，旋转钻杆41向上移动。[0034]固定轴40和旋转钻杆41均呈中空圆柱结构，且两者下部均敞口，其内部连通，旋转钻杆41的下端侧壁上设有螺旋刀翼410，旋转钻杆41的下端伸到行走小车1的底部，当处于收缩状态时，其高度与滚轮10齐平或者处于上方。[0035]如图1和图2所示，固定轴40上套设有中空的套筒43,套筒43的上端固定在固定轴40上，或者直接固定在行走车架1上，套筒43的下部处于旋转钻杆41的外侧，并且与旋转钻杆41的下端端部基本保持齐平，且套筒43的下端敞口，螺旋刀翼410与套筒43的内壁之间留有间隙，这样当，旋转钻杆41正转向下移动时，钻进时的泥土通过螺旋刀翼41〇则填充到旋转钻杆41与套筒43内壁之间的间隙中，而当旋转钻杆41反转时，泥土又下落。[0036]行走车架1内在套筒43的一侧竖直向上设有钻杆电机42,钻杆电机42的传动轴上水平套设有涡轮420，旋转钻杆41上端外壁呈与涡轮420相适应的蜗杆结构，套筒43在对应涡轮420的位置开设有窗口，涡轮420刚好可伸入其中，并与旋转钻杆41的外壁的蜗杆结构啮合，则钻杆电机42转动时，可通过涡轮420实现对旋转钻杆41的驱动，而旋转钻杆41的上下移动过程也不会受到传动影响。[0037]行走小车1内在打孔装置4的一侧设有种子流量控制机构3,种子流量控制机构3主要包括存种箱30、种子导管31、转轮：32、漏斗；33,以及可驱动转轮32转动的转轮电机34;[0038]如图1所示，存种箱30设置在行走小车1的上部，其内呈上大下小的锥状，内壁光滑，下端开口，种子导管31的上端与存种箱30的敞口下端连通，转轮32的外壁圆周上均匀分布有转格，转格的大小可以容纳一两颗种子，可以根据需要更换不同转格大小的转轮32,以适应不同的种子，种子导管31的下端正对转轮32上的转格，并且与每个转格的大小相适应，，转轮32处于漏斗33的上部，漏斗33倾斜向下设置，其下端与固定轴40的中空内部连通，这样种子从存种箱3〇出来之后，依次经过种子导管31、转轮32和漏斗33，即可进入旋转钻杆41内，转轮电机34可实现有效控制转轮32的转动频率。[0039]参考图2，固定轴40内还设有辅助下种机构6和驱动机构7，辅助下种机构6主要包括呈中空圆柱状的安装箱60,安装箱㈤通过硬质的支撑杆M悬挂在固定轴4〇的上端端部，安装箱60最好是处于旋转钻杆41的内部，处于漏斗33与固定轴4〇连通口的下方，支撑杆61也呈中空结构，为充分保证安装箱60的稳定性，支撑杆的的上端还设有呈三角形的支撑架610。[0M0]安装箱60的顶壁呈下大上小的圆锥状结构，其外壁与旋转钻杆41的内壁之间留有可供种子通过的间隙。[0041]安装箱60内滑动设有与其内部相适应的圆板70,圆板70可沿安装箱60的轴向上下滑动，其底壁竖直向下设有推杆62,推杆62向下延伸并穿出安装箱60的底壁，其下端端部设有呈圆盘状的推块63，为保证推块63不会损伤种子的表皮，推块63的底壁包覆有软质材料，避免在推压过程中损伤种子。[0042]推块63的周向外缘设有竖直向下延伸呈环状的刮泥板630,通过刮泥板630可以将附着着旋转钻杆41的下端内壁的泥土刮下并推出端口，推杆62的长度满足可以将推块63推到旋转钻杆41的敞口下端端部。[0043]推杆62的周向外侧套设有弹簧74,弹簧74上端固定在圆板70上，下端固定在安装箱60的底壁上，则依靠弹簧74将圆板70支撑起一定高度。[0044]圆板70的周向外缘设有电磁铁A71，安装箱60的内侧底壁上固设有与电磁铁A71相适应的电磁铁B72，电磁铁A71和电磁铁B72均与电缆73连通，电缆73通过支撑杆61穿入安装箱60内，外部与电源2连通。则当电磁铁A71和电磁铁B72通电吸合时，圆板70在吸力作用下向下移动，压缩弹簧74同时带动推杆62和推块63向下滑动，推动下方的物体，而断电时，则两者松开，在弹簧74的弹性恢复力作用下，圆板70又向上移动，使推块63与旋转钻杆41的底部分离。[0045]旋转钻杆41的下端内壁呈上大下小的圆锥状结构，下端端部的大小与推块63的大小一致，且旋转钻杆41的下端设置时尽量较小，满足一两颗种子通过即可，这样从上方进入的种子更容易掉落到中部，同时在打孔的时候，进入旋转钻杆41内部的泥土也比较少，方便推块63将种子推出旋转钻杆41。[0046]控制装置5主要包括与电源2连接的PLC控制器50,脉冲发生器51、继电器A52、继电器B53、继电器C54,继电器A52、继电器B53、继电器C54均与PLC控制器50连通，且继电器A52和继电器B53与脉冲发生器51连通，脉冲发生器51与钻杆电机42和转轮电机34连通，继电器A52用于控制钻杆电机42,继电器B53用于控制转轮电机34,继电器C54与电磁铁A71和电磁铁B72连通，用于控制两者的通断，本实施例中为达到快速响应的目的，钻杆电机42和转轮电机34均采用步进电机。[0047]本发明的工作原理及控制方法如下：[0048]如图1所示，首先对PLC控制器50进行参数预设，主要设置钻杆电机42每次正转或反转的圈数、转轮电机34每次转动的角度，以及各动作之间间隔时间。[0049]启动电源2,当行走小车1行至指定地点之后，PLC控制器50控制继电器A52对脉冲发生器f51发出指示，脉冲发生器51则对钻杆电机42发出脉冲信号，使旋转钻杆41正转预设的转数，正转过程中，旋转钻杆41下移，泥土通过螺旋刀翼410进入旋转钻杆41与套筒43的内壁之间，少量泥土进入旋转钻杆41内部，完成打孔挖坑动作；[OOSO]接着PLC控制器50控制继电器B53对脉冲发生器51发出指示，脉冲发生器51对转轮电机34发出脉冲信号，使转轮电机34按照预设参数正转一个转格，使处于一个转格内的种子下落从漏斗33下端进入旋转钻杆42内，并落到旋转钻杆42的底部，完成定量送种动作；[0051]PLC控制器50再控制继电器C54使电磁铁A71和电磁铁B72通电吸合，推杆62带动推块63下移，同时PLC控制器50通过继电器A52再次对脉冲发生器51做出指示，使脉冲发生器51对钻杆电机42发出反转脉冲信号，控制旋转钻杆41反转上移，推块63将处于旋转钻杆41底部的种子和泥土一起从旋转钻杆41的敞口底部推出落入打好的种坑中，而处于螺旋刀翼410与套筒43内壁之间的泥土则在旋转钻杆41反转过程中自然下落覆盖在种子上方，完成下种覆土的动作。[0052]最后PLC控制器50通过继电器C54断开电磁铁A71和电磁铁B72,使其分离，则完成了一次完整的打孔下种覆土过程，然后移动行走小车1进行下一次播种操作。[0053]最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。

权利要求：1.一种一体式打孔播种机，包括：行走小车（1;电源2，安装在所述行走小车⑴上；打孔装置4，用于在行走小车（1行走过程中进行打孔操作；种子流量控制机构3，用于将种子定量送入打孔装置⑷中1控制装置5，用于控制种子流量控制机构3和打孔装置；4按照预设参数运转，其特征在于：所述打孔装置4包括竖直向下设置的固定轴4〇、旋转钻杆41，以及可驱动该旋转钻杆41转动的钻杆电机42，所述旋转钻杆41通过螺纹套接在固定轴4〇的下端，固定轴40和旋转钻杆41均呈中空结构，旋转钻杆41的底部敞口；所述旋转钻杆41的外侧套设有套筒4¾，旋转钻杆41的下端外壁上具有螺旋刀翼410，套筒4¾的内壁与螺旋刀翼410之间留有间隙。2.根据权利要求1所述的一体式打孔播种机，其特征在于:所述种子流量控制机构3包括从上至下依次连通的存种箱30、种子导管31、转轮32和漏斗33，行走小车（1上设有可驱动转轮32转动的转轮电机C34，所述漏斗33的下端出口与固定轴40内部连通。3.根据权利要求2所述的一体式打孔播种机，其特征在于:所述控制装置5包括与电源⑵连接的PLC控制器50和脉冲发生器51，PLC控制器50和脉冲发生器51之间设有继电器A52和继电器B53，继电器A52用于控制钻杆电机42，继电器B53用于控制转轮电机34的。4.根据权利要求1至3中任意一项所述的一体式打孔播种机，其特征在于:所述固定轴40内设有辅助下种机构（6，该辅助下种机构（6包括中空的安装箱（60，所述安装箱60通过支撑杆¢1悬挂在固定轴40内，其侧壁与旋转钻杆41的内壁之间留有可供种子通过的间隙；所述安装箱6〇内设有竖直向下延伸的推杆6¾，以及可驱动推杆62上下移动的驱动机构7，该推杆6¾的下端伸出安装箱60的底部，其下端端部具有推块63，该推块63的大小与旋转钻杆41的下端敞口相适应。5.根据权利要求4所述的一体式打孔播种机，其特征在于:所述驱动机构（7包括设置在安装箱¢0内的圆板70，圆板70的大小与安装箱60相适应，并可沿其轴向上下移动，所述推杆6¾的上端与圆板70底壁连接，圆板70的周向外缘设有电磁铁A71，安装箱60内侧底壁上固设有与电磁铁A71相适应的电磁铁B72,电磁铁A71和电磁铁B72通过电缆73与电源2连通；所述推杆6¾上套设有弹簧74，该弹簧?4的上端与圆板70抵接，下端与安装箱60抵接。6.根据权利要求5所述的一体式打孔播种机，其特征在于：所述支撑杆6D竖直设置，呈中空结构，其上端固定在行走小车1上，电缆73穿设在支撑杆61内。7.根据权利要求4所述的一体式打孔播种机，其特征在于:所述安装箱60呈圆柱状结构，其上端呈下大上小的圆锥状结构。8.根据权利要求7所述的一体式打孔播种机，其特征在于:所述旋转钻杆41下端内壁呈上大下小的圆锥状结构，推块63呈圆盘状结构，其直径与旋转钻杆41的下端敞□直径一致。9.根据权利要求8所述的一体式打孔播种机，其特征在于:所述推块63的周向外缘具有竖直向下延伸的刮泥板630。一、10.根据权利要求1至3中任意一项所述的一体式打孔播种机，其特征在于:所述旋转钻杆41上端内壁上设有内螺纹，固定轴4〇下端外壁上设有与其相适应的外螺纹，旋转钻杆41从下往上通过螺纹套接在固定轴40上；所述钻杆电机42竖直向上设置，其传动轴上水平套设有涡轮420，旋转钻杆41的上端外壁具有与该涡轮42〇相适应的蜗杆结构，套筒43在对应涡轮42〇位置设有窗口，涡轮4加从该窗口处伸入套筒43内，并与旋转钻杆41外壁上的蜗杆结构啮合。

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