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

傳統氣吸式播種機一般由大型風機配合氣吸式播種裝置作業，由拖拉機提供動力驅動大風機吸風播種裝置作業。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機械播種器后，使播種方式為一穴一粒，給種子創造合理的生長空間，使幼苗發育良好，節約種子數量。

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。

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。

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。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、作業故障少、效率高、作業質量好等優勢。