配裝直流無刷式風機的雙行精量播種裝置的設計

孫 濤，孫 毅，李會榮，李一松，徐 峰，安龍哲

(黑龍江省農業(yè)機械工程科學研究院 牡丹江分院,黑龍江 牡丹江 157100)

0 引言

傳統(tǒng)氣吸式播種機一般由大型風機配合氣吸式播種裝置作業(yè)，由拖拉機提供動力驅動大風機吸風播種裝置作業(yè)。播種裝置中的大型風機吸風量受拖拉機油門大小控制，但拖拉機掉頭以及在小面積和山坡地塊播種時，油門難以固定，導致風機風量忽大忽小，播種盤吸不上種子，造成播種缺苗無苗影響播種質量。現有氣吸播種器多為單行播種，難以滿足大豆雙行播種需要；當種箱落種過快時，易在播種盤罩殼內產生種子堆積和擁堵，相互擠壓的種子會卡住難以被播種盤上的播種孔吸住，造成漏播；當風機吸風量過大時，易發(fā)生多顆種子被同一個播種孔吸住的問題，造成種子浪費，無法達到精播要求。針對上述現有技術存在的問題，設計了一種配裝有直流無刷風機的雙播精量播種裝置，達到風機風量不受拖拉機油門限制，可實現大豆雙行同時播種，結構簡單、播種質量好、播種效率高、使用故障少且精量播種的特點[1]。

研制的配裝直流無刷式風機的雙行精量播種裝置替代了傳統(tǒng)機械播種器后，使播種方式為一穴一粒，給種子創(chuàng)造合理的生長空間，使幼苗發(fā)育良好，節(jié)約種子數量。

1 總體結構

配裝直流無刷式風機的雙行精量播種裝置(圖1)主要由動力輸入軸、變速箱、直流無刷式風機、雙行排種器、輸種管和播種導流槽等組成。

1.動力輸入軸；2.動力齒輪組；3.梳種裝置；4.擾種裝置；5.播種導流槽；6.出料口；7.播種盤；8.雙行排種器；9.直流無刷式風機；10.變速箱；11.梳種器；12.弧形抽風腔體；13.播種盤罩殼；14.雙播殼體；15.固定螺栓；16.輸種管

該雙行精量播種裝置安裝于播種機機架上，變速箱體上方安裝有種箱，下方與雙行排種器連接。直流無刷式風機固定安裝于雙行排種器上。播種盤轉動軸穿過播種器殼體并安裝在殼體上。播種盤齒輪位于播種器殼體中部，通過鍵連接在播種盤轉動軸上并與傳動齒輪嚙合。兩個播種盤通過固定螺栓連接在播種盤轉動軸兩端，可與播種盤轉動軸同步轉動。擾種裝置為一根帶有彈性的弧狀鋼絲，通過固定螺釘對稱安裝在播種盤上。排種器罩殼安裝在對應播種盤外部，通過固定螺栓安裝在雙播殼體上。梳種裝置包括梳種器和固定螺栓，梳種器對稱安裝在排種器罩殼內部，固定螺栓穿過排種器罩殼與梳種器連接。輸種管上部與種箱連接，下部與排種器罩殼連接。播種導流槽上寬下窄呈倒三角狀，上部對應排種器罩殼落種部分并固定安裝在雙行排種器上[2]。

2 工作原理

作業(yè)時，動力輸入軸連接播種機，為配裝直流無刷式風機的雙行精量排種器提供動力，啟動直流無刷式風機，種子由種箱沿輸種管落入播種盤罩殼內，動力輸入軸驅動變速箱內動力輸入齒輪轉動，動力輸入齒輪嚙合惰輪轉動，惰輪嚙合動力傳動齒輪轉動，動力傳動齒輪嚙合播種盤齒輪轉動。播種盤齒輪中間鍵連接有播種盤轉動軸，播種盤轉動軸驅動播種盤轉動。直流無刷式風機利用播種盤上的播種孔產生負壓吸力，將播種盤罩殼內的種子吸附到播種孔上，同時播種盤上的擾種裝置隨播種盤轉動，對播種盤罩殼底部的種子進行擾動。播種孔上的種子隨播種盤轉動到上部遇到梳種裝置，對多余種子進行梳理，保證種子一孔一籽。播種盤繼續(xù)轉動，當轉動到固定位置時，播種孔吸力消失，此時兩側播種盤上的種子沿播種導流槽落進種溝，完成播種作業(yè)。

3 主要工作部件的研究設計

3.1 變速箱的研究設計

變速箱(圖2)主要由變速箱體、動力齒輪組、塔型齒輪組、動力傳動齒輪和變速控制裝置等組成。變速箱體內設置有動力輸入軸，動力輸入軸上滑動設置有動力齒輪組；動力齒輪組包括動力輸入齒輪、U型板和惰輪。塔型齒輪組與動力齒輪組嚙合；動力傳動齒輪通過傳動齒輪掛耳連接在變速箱體底部，并與塔型齒輪組上中間齒輪嚙合；塔型齒輪組由多個不同直徑的齒輪有序安裝于播種盤轉動軸上，播種盤轉動軸兩端可轉動并安裝于變速箱體上。動力輸入齒輪位于U型板內部，與U型板同時套裝在動力輸入軸六角鋼中心位置，動力輸入齒輪可與動力輸入軸同步轉動并可沿動力輸入軸軸向滑動，U型板與動力輸入軸不可同步轉動，但可沿動力輸入軸軸向滑動。惰輪可轉動并安裝在U型板內，位于動力輸入齒輪下方與塔型齒輪組嚙合；動力傳動齒輪下方與播種盤齒輪嚙合。

1.變速控制裝置；2.變速箱體；3.U型板；4.傳動齒輪掛耳；5.播種盤轉動軸；6.播種盤齒輪；7.動力傳動齒輪；8.塔型齒輪組；9.惰輪；10.動力輸入齒輪；11.限位板；12.復位拉簧；13.變速手柄；14.限位桿

變速箱內設置有變速控制裝置，變速控制裝置包括限位板、限位桿、變速手柄和復位拉簧；限位板上開有與塔型齒輪組相對應的多個條形孔，并安裝于變速箱體頂部；限位桿與變速手柄固定安裝在U型板頂部；復位拉簧一端掛接在限位桿上，另一端與限位板上固定點掛接。

3.2 雙行排種器的研究設計

雙行排種器主要由播種盤轉動軸、播種盤、齒輪、雙播殼體、擾種裝置、梳種裝置及排種器罩殼等組成。雙行排種器設有雙播殼體，雙播殼體兩側部分設計密閉吸風通道并與直流無刷式風機連接。雙播殼體的上端與變速箱連接，下端兩側設置有播種導流槽；雙播殼體兩側均設置有弧形抽風腔體；雙播殼體內部設置有播種盤齒輪；播種盤齒輪通過變速箱驅動，播種盤齒輪中心固定連接有播種盤轉動軸；播種盤轉動軸通過軸承與雙播殼體轉動連接；播種盤轉動軸兩端均固定連接有播種盤；播種盤上設置有擾種裝置；播種盤上采用環(huán)形陣列設置有多個播種孔；播種盤外部設置有播種盤罩殼，播種盤罩殼與雙播殼體固定連接，且與輸種管連通；播種盤罩殼下方設置有出料口，出料口位于播種導流槽正上方；播種盤罩殼內部設置有梳種器，梳種器用于對多余種子進行梳理，保證種子一孔一籽；雙播殼體、播種盤、播種盤罩殼形成播種腔體；弧形抽風腔體位于播種盤內側，通過播種孔與播種腔體相連通。

雙行排種器上裝配有直流無刷式風機，直流無刷式風機進風口與弧形抽風腔體相連通；直流無刷式風機通過播種盤上的播種孔產生負壓吸力，將播種盤罩殼內的種子吸到播種孔上，播種盤繼續(xù)轉動，當轉動到播種孔下方無弧形抽風腔體時，播種孔負壓吸力消失，此時播種盤上的種子沿播種導流槽落入種溝，完成播種作業(yè)。

4 結論

配裝直流無刷式風機的雙行精量排種器，可一次完成大豆雙行精量播種作業(yè)。排種器所采用的直流無刷式風機，體積小且風量大小不受拖拉機油門限制，吸種質量好。通過設計梳種裝置，可保證一坑一種，實現精量播種，避免種子浪費。通過設計擾種器，持續(xù)對排種器內種子進行擾動，有效避免排種器內種子形成堆積和擁堵。該排種器具有結構新穎、合理、簡單、作業(yè)故障少、效率高、作業(yè)質量好等優(yōu)勢。