一种射种装置及播种机
1.本发明涉及农业播种设备，具体涉及一种射种装置及播种机。
背景技术：
2.在粘湿土壤(如砂姜黑土、水稻田等)条播作业时，存在耕作阻力大、触地部件易粘土等问题。cn101743797b公开的一种气动射种播种装置，其通过高压气体使种子加速射入土壤中，免去了传统播种机的开沟装置和覆土装置，解决了触地部件与粘湿土壤粘附等问题。但是，该专利方案仍存在如下问题：(1)射种动作频率低，通气杆和种囊脱离时，排种器排种，种囊接受种子；通气杆和种囊封闭时，电磁阀接通压缩空气，种子离开种囊；(2)可靠性差，种囊为弹性材料，通气杆频繁伸入伸出种囊，使种囊收缩、扩张，易导致种囊出现磨损漏气等问题；(3)装置整体结构上稍显臃肿复杂。
技术实现要素：
3.发明目的：本发明的目的是提出一种结构简单紧凑，播种效率高且稳定可靠的射种装置；本发明的第二目的是提出一种应用该射种装置的播种机。
4.技术方案：本发明一方面提供一种射种装置，包括：
5.投种盒，所述投种盒上设有腔体和倾斜投种通道，所述倾斜投种通道的一端为落种口，另一端连通所述腔体；
6.接近开关，所述接近开关设置在所述倾斜投种通道的一侧，用以检测所述倾斜投种通道中是否有种子通过；
7.电磁脉冲阀，所述电磁脉冲阀连接气源，当所述接近开关检测到有种子通过时，所述电磁脉冲阀接通所述气源；
8.拉瓦尔喷管，所述拉瓦尔喷管与所述电磁脉冲阀相连，用以对气流进行加速；所述拉瓦尔喷管固定在所述投种盒上、所述腔体的上端；
9.射种管，所述射种管固定在所述投种盒上、所述腔体的下端，种子经所述倾斜投种通道落入所述射种管中，在加速气流的作用下完成加速并射出。
10.本发明中，气流通过拉瓦尔喷管可充分加速，提高种子射出速度；通过接近开关和电磁脉冲阀实现脉冲喷吹，具有气源压力稳定、操控方便、启闭可靠等优点；种子到达拉瓦尔喷管下方时脉冲喷吹一次，无需其它准备动作。本发明解决了射种动作频率低的问题，结构简单紧凑，且稳定性、可靠性更高。
11.进一步地，经所述拉瓦尔喷管加速的气流形成超声速射流。
12.进一步地，所述拉瓦尔喷管与所述射种管同轴线。
13.进一步地，所述拉瓦尔喷管伸入所述腔体中，所述射种管上端为渐缩的喇叭口，所述拉瓦尔喷管出口端与所述喇叭口的渐缩起始端平齐，并留有供种子通过的径向间隙。
14.进一步地，所述倾斜投种通道的角度与所述喇叭口的渐缩角度保持一致。
15.进一步地，所述气源为空压机。
16.进一步地，在所述空压机与所述电磁脉冲阀之间设有用以调节气流压力稳定的气包。气流压力稳定有助于保证种子射出速度一致，保证种子射入土壤深度一致。另一方面，气包可贮存压缩空气，从而空压机可间歇工作，而不用连续工作。
17.进一步地，所述电磁脉冲阀与所述气包通过接头一相连，与所述拉瓦尔喷管通过接头二相连。
18.进一步地，所述拉瓦尔喷管、所述射种管和所述接近开关螺纹连接在所述投种盒上。
19.另一方面，本发明还提供一种播种机，该播种机上搭载有上述的射种装置。当播种机在田间移动时，其上搭载的射种装置工作，实现连续播种。
20.有益效果：本发明与现有技术相比，具有如下显著优点：结构简单紧凑，播种效率高，稳定可靠。
附图说明
21.图1是本发明的结构示意图；
22.图2是图1的剖视图；
23.图3是图2局部结构拆分示意图；
24.图4是拉瓦尔喷管管内马赫数及压力分布示意图；
25.附图标记：1，气包；2，接头一；3，电磁脉冲阀；4，接头二；5，拉瓦尔喷管；6，投种盒；7，射种管；8，接近开关。
具体实施方式
26.下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
27.如图1至3所示，一种射种装置，包括气包1、电磁脉冲阀3、拉瓦尔喷管5、投种盒6、射种管7和接近开关8。
28.其中，气包1上设有多个接口，其中一个接口连接空压机，一个接口通过接头一2连接电磁脉冲阀3，其他接口连接压力表、安全阀、排水阀等附件。气包1内可贮存压缩空气。
29.拉瓦尔喷管5，即收缩扩张喷管，压缩空气经拉瓦尔喷管5后，被加速成超声速射流。电磁脉冲阀3和拉瓦尔喷管5通过接头二4相连接。
30.投种盒6，内部开设有腔体和倾斜投种通道，倾斜投种通道的一端为落种口，另一端与腔体相连通。接近开关8通过螺纹旋合固定在倾斜投种通道的后侧方，与电磁脉冲阀3连锁，用来检测是否有种子通过倾斜投种通道，若检测到有种子通过，则电磁脉冲阀3开启。拉瓦尔喷管5通过螺纹旋合固定在投种盒6上、腔体的上端。射种管7为渐缩直管结构，具体来说，上端为渐缩的喇叭口，下端为直管。射种管7通过螺纹旋合固定在投种盒6上、腔体的下端，射种管7的轴线与拉瓦尔喷管5的轴线重合。此外，喇叭口的渐缩起始端与拉瓦尔喷管5出口端平齐，两者之间的径向间隙供种子通过。喇叭口的渐缩角度与倾斜投种通道开设角度一致。当种子顺着倾斜投种通道落至射种管7渐缩喇叭口时，电磁脉冲阀3开启，超声速射流从拉瓦尔喷管5喷出，种子在射种管7内被加速并射出。
31.如图4所示，a1、a
t
、a2依次为拉瓦尔喷管5进口、喉部、出口截面积；p1、p
cr
、p2依次为拉瓦尔喷管5进口、临界、出口压力；m1(《1)、1、m2(》1)依次为拉瓦尔喷管5进口、喉部、出口马
赫数。为使拉瓦尔喷管5形成超音速射流，拉瓦尔喷管5出口处的环境压力pb应低于临界压力p
cr
。在拉瓦尔喷管5的收缩段，气流速度随截面积的减小而增加，在拉瓦尔喷管5喉部达到当地声速(喉部马赫数为1)；压力随气流速度增加而减小，在拉瓦尔喷管5喉部降至临界压力p
cr
。在拉瓦尔喷管5的扩张段，气体进一步膨胀，流速增至超音速，并随着截面积的增大而增大；压力由喉部压力p
cr
降至出口压力p2。为避免气体在扩张段产生过膨胀或欠膨胀的情况，拉瓦尔喷管5出口压力p2应等于出口处的环境压力pb。
32.下面介绍本发明的工作原理。
33.种子从落种口投入后，沿倾斜投种通道下滑，接近开关8检测到有种子通过时，与其连锁的电磁脉冲阀3开启。当种子落至射种管7上部的渐缩区域时，恰好超声速射流从拉瓦尔喷管5喷出，种子在超声速射流的作用下，在射种管7内完成加速，高速的种子射入土壤至合适深度，完成播种作业。
34.当该射种装置被搭载在播种机上随播种机在田间移动时，可实现连续播种。
技术特征：
1.一种射种装置，其特征在于，包括：投种盒，所述投种盒上设有腔体和倾斜投种通道，所述倾斜投种通道的一端为落种口，另一端连通所述腔体；接近开关，所述接近开关设置在所述倾斜投种通道的一侧，用以检测所述倾斜投种通道中是否有种子通过；电磁脉冲阀，所述电磁脉冲阀连接气源，当所述接近开关检测到有种子通过时，所述电磁脉冲阀接通所述气源；拉瓦尔喷管，所述拉瓦尔喷管与所述电磁脉冲阀相连，用以对气流进行加速；所述拉瓦尔喷管固定在所述投种盒上、所述腔体的上端；射种管，所述射种管固定在所述投种盒上、所述腔体的下端，种子经所述倾斜投种通道落入所述射种管中，在加速气流的作用下完成加速并射出。2.根据权利要求1所述的射种装置，其特征在于，经所述拉瓦尔喷管加速的气流形成超声速射流。3.根据权利要求1所述的射种装置，其特征在于，所述拉瓦尔喷管与所述射种管同轴线。4.根据权利要求1所述的射种装置，其特征在于，所述拉瓦尔喷管伸入所述腔体中，所述射种管上端为渐缩的喇叭口，所述拉瓦尔喷管出口端与所述喇叭口的渐缩起始端平齐，并留有供种子通过的径向间隙。5.根据权利要求4所述的射种装置，其特征在于，所述倾斜投种通道的角度与所述喇叭口的渐缩角度保持一致。6.根据权利要求1所述的射种装置，其特征在于，所述气源为空压机。7.根据权利要求6所述的射种装置，其特征在于，在所述空压机与所述电磁脉冲阀之间设有用以调节气流压力稳定的气包。8.根据权利要求7所述的射种装置，其特征在于，所述电磁脉冲阀与所述气包通过接头一相连，与所述拉瓦尔喷管通过接头二相连。9.根据权利要求1所述的射种装置，其特征在于，所述拉瓦尔喷管、所述射种管和所述接近开关螺纹连接在所述投种盒上。10.一种播种机，其特征在于，所述播种机上搭载有权利要求1至9中任一项所述的射种装置。
技术总结
本申请实施例提供一种射种装置及播种机，该射种装置包括投种盒、接近开关、电磁脉冲阀、拉瓦尔喷管和射种管，投种盒上设有腔体和倾斜投种通道，倾斜投种通道的一端为落种口，另一端与腔体连通；接近开关设置在倾斜投种通道的一侧，用以检测倾斜投种通道中是否有种子通过；电磁脉冲阀连接气源，当接近开关检测到有种子通过时，电磁脉冲阀接通气源；拉瓦尔喷管与电磁脉冲阀相连，用以对气流进行加速；拉瓦尔喷管固定在投种盒上、腔体的上端；射种管固定在投种盒上、腔体的下端，种子经倾斜投种通道落入射种管中，在加速气流的作用下完成加速并射出。射种装置具有结构简单紧凑，播种效率高，稳定可靠等优点，当其搭载于播种机上时，可实现连续播种。实现连续播种。实现连续播种。
技术研发人员：蔡国华 周博 黄建军 荣冬松
受保护的技术使用者：盐城工学院技术转移中心有限公司
技术研发日：2022.08.30
技术公布日：2022/11/25
