配装直流无刷式风机的双行精量播种装置的设计

孙 涛，孙 毅，李会荣，李一松，徐 峰，安龙哲

(黑龙江省农业机械工程科学研究院 牡丹江分院,黑龙江 牡丹江 157100)

传统气吸式播种机一般由大型风机配合气吸式播种装置作业，由拖拉机提供动力驱动大风机吸风播种装置作业。播种装置中的大型风机吸风量受拖拉机油门大小控制，但拖拉机掉头以及在小面积和山坡地块播种时，油门难以固定，导致风机风量忽大忽小，播种盘吸不上种子，造成播种缺苗无苗影响播种质量。现有气吸播种器多为单行播种，难以满足大豆双行播种需要；
当种箱落种过快时，易在播种盘罩壳内产生种子堆积和拥堵，相互挤压的种子会卡住难以被播种盘上的播种孔吸住，造成漏播；
当风机吸风量过大时，易发生多颗种子被同一个播种孔吸住的问题，造成种子浪费，无法达到精播要求。针对上述现有技术存在的问题，设计了一种配装有直流无刷风机的双播精量播种装置，达到风机风量不受拖拉机油门限制，可实现大豆双行同时播种，结构简单、播种质量好、播种效率高、使用故障少且精量播种的特点[1]。

研制的配装直流无刷式风机的双行精量播种装置替代了传统机械播种器后，使播种方式为一穴一粒，给种子创造合理的生长空间，使幼苗发育良好，节约种子数量。

配装直流无刷式风机的双行精量播种装置(图1)主要由动力输入轴、变速箱、直流无刷式风机、双行排种器、输种管和播种导流槽等组成。

1.动力输入轴；
2.动力齿轮组；
3.梳种装置；
4.扰种装置；
5.播种导流槽；
6.出料口；
7.播种盘；
8.双行排种器；
9.直流无刷式风机；
10.变速箱；
11.梳种器；
12.弧形抽风腔体；
13.播种盘罩壳；
14.双播壳体；
15.固定螺栓；
16.输种管

该双行精量播种装置安装于播种机机架上，变速箱体上方安装有种箱，下方与双行排种器连接。直流无刷式风机固定安装于双行排种器上。播种盘转动轴穿过播种器壳体并安装在壳体上。播种盘齿轮位于播种器壳体中部，通过键连接在播种盘转动轴上并与传动齿轮啮合。两个播种盘通过固定螺栓连接在播种盘转动轴两端，可与播种盘转动轴同步转动。扰种装置为一根带有弹性的弧状钢丝，通过固定螺钉对称安装在播种盘上。排种器罩壳安装在对应播种盘外部，通过固定螺栓安装在双播壳体上。梳种装置包括梳种器和固定螺栓，梳种器对称安装在排种器罩壳内部，固定螺栓穿过排种器罩壳与梳种器连接。输种管上部与种箱连接，下部与排种器罩壳连接。播种导流槽上宽下窄呈倒三角状，上部对应排种器罩壳落种部分并固定安装在双行排种器上[2]。

作业时，动力输入轴连接播种机，为配装直流无刷式风机的双行精量排种器提供动力，启动直流无刷式风机，种子由种箱沿输种管落入播种盘罩壳内，动力输入轴驱动变速箱内动力输入齿轮转动，动力输入齿轮啮合惰轮转动，惰轮啮合动力传动齿轮转动，动力传动齿轮啮合播种盘齿轮转动。播种盘齿轮中间键连接有播种盘转动轴，播种盘转动轴驱动播种盘转动。直流无刷式风机利用播种盘上的播种孔产生负压吸力，将播种盘罩壳内的种子吸附到播种孔上，同时播种盘上的扰种装置随播种盘转动，对播种盘罩壳底部的种子进行扰动。播种孔上的种子随播种盘转动到上部遇到梳种装置，对多余种子进行梳理，保证种子一孔一籽。播种盘继续转动，当转动到固定位置时，播种孔吸力消失，此时两侧播种盘上的种子沿播种导流槽落进种沟，完成播种作业。

3.1 变速箱的研究设计

变速箱(图2)主要由变速箱体、动力齿轮组、塔型齿轮组、动力传动齿轮和变速控制装置等组成。变速箱体内设置有动力输入轴，动力输入轴上滑动设置有动力齿轮组；
动力齿轮组包括动力输入齿轮、U型板和惰轮。塔型齿轮组与动力齿轮组啮合；
动力传动齿轮通过传动齿轮挂耳连接在变速箱体底部，并与塔型齿轮组上中间齿轮啮合；
塔型齿轮组由多个不同直径的齿轮有序安装于播种盘转动轴上，播种盘转动轴两端可转动并安装于变速箱体上。动力输入齿轮位于U型板内部，与U型板同时套装在动力输入轴六角钢中心位置，动力输入齿轮可与动力输入轴同步转动并可沿动力输入轴轴向滑动，U型板与动力输入轴不可同步转动，但可沿动力输入轴轴向滑动。惰轮可转动并安装在U型板内，位于动力输入齿轮下方与塔型齿轮组啮合；
动力传动齿轮下方与播种盘齿轮啮合。

1.变速控制装置；
2.变速箱体；
3.U型板；
4.传动齿轮挂耳；
5.播种盘转动轴；
6.播种盘齿轮；
7.动力传动齿轮；
8.塔型齿轮组；
9.惰轮；
10.动力输入齿轮；
11.限位板；
12.复位拉簧；
13.变速手柄；
14.限位杆

变速箱内设置有变速控制装置，变速控制装置包括限位板、限位杆、变速手柄和复位拉簧；
限位板上开有与塔型齿轮组相对应的多个条形孔，并安装于变速箱体顶部；
限位杆与变速手柄固定安装在U型板顶部；
复位拉簧一端挂接在限位杆上，另一端与限位板上固定点挂接。

3.2 双行排种器的研究设计

双行排种器主要由播种盘转动轴、播种盘、齿轮、双播壳体、扰种装置、梳种装置及排种器罩壳等组成。双行排种器设有双播壳体，双播壳体两侧部分设计密闭吸风通道并与直流无刷式风机连接。双播壳体的上端与变速箱连接，下端两侧设置有播种导流槽；
双播壳体两侧均设置有弧形抽风腔体；
双播壳体内部设置有播种盘齿轮；
播种盘齿轮通过变速箱驱动，播种盘齿轮中心固定连接有播种盘转动轴；
播种盘转动轴通过轴承与双播壳体转动连接；
播种盘转动轴两端均固定连接有播种盘；
播种盘上设置有扰种装置；
播种盘上采用环形阵列设置有多个播种孔；
播种盘外部设置有播种盘罩壳，播种盘罩壳与双播壳体固定连接，且与输种管连通；
播种盘罩壳下方设置有出料口，出料口位于播种导流槽正上方；
播种盘罩壳内部设置有梳种器，梳种器用于对多余种子进行梳理，保证种子一孔一籽；
双播壳体、播种盘、播种盘罩壳形成播种腔体；
弧形抽风腔体位于播种盘内侧，通过播种孔与播种腔体相连通。

双行排种器上装配有直流无刷式风机，直流无刷式风机进风口与弧形抽风腔体相连通；
直流无刷式风机通过播种盘上的播种孔产生负压吸力，将播种盘罩壳内的种子吸到播种孔上，播种盘继续转动，当转动到播种孔下方无弧形抽风腔体时，播种孔负压吸力消失，此时播种盘上的种子沿播种导流槽落入种沟，完成播种作业。

配装直流无刷式风机的双行精量排种器，可一次完成大豆双行精量播种作业。排种器所采用的直流无刷式风机，体积小且风量大小不受拖拉机油门限制，吸种质量好。通过设计梳种装置，可保证一坑一种，实现精量播种，避免种子浪费。通过设计扰种器，持续对排种器内种子进行扰动，有效避免排种器内种子形成堆积和拥堵。该排种器具有结构新颖、合理、简单、作业故障少、效率高、作业质量好等优势。