專利名稱：一種磁吸式精密排種器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于農業(yè)播種機械領域，具體涉及一種用于精密播種的磁吸式排種器。
背景技術：
精密播種成為一種先進的種植方式，具有節(jié)省種子、減少間苗工作量、增產增效等顯著優(yōu)點。目前精密播種作業(yè)的主要方式為氣力式、機械式、電磁振動式等。針對氣力式播種器結構復雜、成本高、氣孔易堵塞以及機械式播種器精度低、易傷種等缺點，中國專利ZL02138075. 9提出了磁吸式精密播種原理，其排種器所采用的排種原理是以柱狀電磁鐵為磁力排種元件,利用電磁鐵吸力來吸取磁粉包衣種子,通過控制電磁鐵電磁線圈電流通斷，實現播種器的充種和排種；中國專利ZL200520075650又公布了一種磁力滾筒式精密播種裝置，該專利播種裝置的排種器同樣以柱狀電磁鐵為磁力排種元件；中國專利ZL200910029443. 2公布了一種永磁體磁吸式精密播種器，該裝置的排種器將磁力滾筒播種器內的排種元件電磁鐵改為永磁體，附以凸輪式強制清種機構完成種子的清種動作。排種器以柱狀電磁鐵為磁力排種元件時，排種元件具有磁場強度低，線圈匝數多，體積大，易發(fā)熱等缺點。排種器以永磁體式為排種元件時，雖然克服了電磁滾筒式播種器的部分缺點，但仍存在清種機構復雜容易傷種，排種元件在滾筒內的安裝、調整不方便，單排連續(xù)排種效率不高等缺點.
發(fā)明內容
為解決上述缺點，本發(fā)明旨在提供一種新型電磁永磁組合磁系結構的磁吸式排種器，與現有電磁鐵磁吸式排種器相比，具有電磁匝數少、磁吸端面磁場強度高、吸力大等優(yōu)點，與永磁式排種器相比具有吸力可調、無需清種機構強制清種的優(yōu)點。本發(fā)明的技術方案為包括排種元件、排種元件套管、安裝板、可調直流穩(wěn)壓電源、電源極性轉換開關。所述排種元件采用永磁電磁組合式結構，包括磁吸頭、電磁鐵、線圈、磁軛、永磁體，其中磁吸頭、電磁鐵和磁軛米用圓柱形金屬導磁材料制成，磁吸頭位于電磁鐵底部，與電磁鐵直接接觸；圓柱形永磁體位于電磁鐵一側，與電磁鐵相垂直，圓柱形永磁體的上沿與磁吸頭和電磁鐵接觸面持平；電磁鐵線圈繞在電磁鐵上；磁軛位于電磁鐵一側，呈倒置L型，磁軛的上部與電磁鐵上端面接觸，磁軛的下部與永磁體的一個端面相接觸，上述磁吸頭、電磁鐵、永磁體和磁軛的相互位置關系通過與排種元件套管的連接而固定下來。所述排種元件套管由抗磁性材料制成，包括空管、下蓋板和上接頭，其中下蓋板安裝在空管內的下部，下蓋板的中心開有一小孔，電磁鐵下部和磁吸頭的上部均固定安裝在小孔內，下蓋板的中間層也開有一個橫向小孔，與下蓋板中心小孔相通，永磁體安裝在中間層小孔內；空管的一側上部、下部各開有一小孔，水平段軛鐵穿過空管上部小孔，永磁體穿過空管下部小孔，空管的另一側開有小槽，電磁線圈的兩頭接線穿過小槽；上接頭下部與套管固定連接，上接頭上部開有螺紋，與安裝架螺紋連接。
所述磁吸式排種器，多個排種元件可同時安裝在安裝板上，但多個排種元件中的線圈繞制方向需相同，每個線圈的電流輸入端與另一個線圈的輸出端相連。電磁鐵線圈依次連接電源極性轉換開關和可調直流穩(wěn)壓電源，調整直流穩(wěn)壓電源的輸出電流以及改變電磁鐵線圈的電流方向，可以改變磁吸頭吸種端面的磁感應強度大小和電磁鐵磁極端面的極性N、S極方向，磁吸頭吸種端面磁感應強度大小的改變可以滿足不同規(guī)格種子的排種要求，而電磁鐵磁極端面極性N、S極方向的改變可以完成排種器的吸種、清種動作。具體為磁吸頭吸取種子和攜帶種子運動過程中，電源極性轉換開關不換向，線圈所通電流及方向所形成的電磁鐵與磁吸頭接觸端的磁極極性，應與永磁體相鄰端面的磁極極性相同；在磁吸頭到達播種位需要卸掉種子時，電源極性開關應該換向，以改變線圈電流方向，使線圈所通電流方向所形成的電磁鐵與磁吸頭接觸端的磁極極性與永磁體相鄰端面的磁極極性相反。本發(fā)明一種磁吸式排種器，米用了永磁電磁組合磁系結構方案，與單一電磁鐵排種元件相比，磁吸頭吸種端面的磁場強度來源于電磁鐵和永磁體兩部分，從而提高了磁吸頭的磁吸力，降低了線圈所需匝數以及種子磁粉包衣所需鐵粉含量；與永磁鐵排種元件相比，無需專門的強制清種機構，能夠避免使用機械清種而造成的種子損傷，而且磁吸頭吸力可調，一種規(guī)格排種元件可滿足不同規(guī)格包衣種子的播種要求。本發(fā)明中電磁鐵與永磁體的位置可以互換，但其效果是一樣的，因此電磁鐵與永磁體位置互換后的技術特征也屬于本發(fā)明保護范圍內。
下面結合附圖對本發(fā)明做進一步詳細的說明。圖I :磁吸式排種器單個排種元件示意圖。圖2:下蓋板結構示意圖。圖3 :組合磁系磁吸式排種器吸種狀態(tài)示意圖。圖4 :組合磁系磁吸式排種器清種狀態(tài)示意圖。圖5:排種器安裝示意圖。圖中1.磁吸頭 2.電磁鐵 3.電磁鐵線圈 4.磁軛 5.永磁體 6.空管7.下蓋板8.磁路9.磁粉包衣種子10.安裝板11.上接頭12.可調直流穩(wěn)壓電源13.電源極性轉換開關。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明磁吸式排種器作進一步說明。排種器單個排鐘元件參照圖1，它包括磁吸頭I ;調節(jié)磁系磁路和改變磁吸頭端面磁場強度的電磁鐵2 ;組成閉合回路的磁軛4 ;連接磁軛4與磁吸頭I左上方的永磁體5;包裹以上組合磁系的排種元件套管。參照圖I、圖2，排種元件套管由抗磁性材料制成，包括空管6、下蓋板7和上接頭11，其中下蓋板7安裝在空管6內的下部，下蓋板7的中心開有一小孔，電磁鐵2下部和磁吸頭I的上部均固定安裝在小孔內，下蓋板7的中間層也開有一個小孔，與下蓋板7中心小孔相通，永磁體5安裝在中間層小孔內；空管6的一側上部、下部各開有一小孔，水平段磁軛
44穿過空管6上部小孔，永磁體5穿過空管6下部小孔，空管6的另一側開有小槽，電磁鐵線圈3的兩頭接線穿過小槽；上接頭11下部與空管6固定連接，上接頭11上部開有螺紋，與安裝板10連接。參照圖3，對電磁鐵線圈3通以一定大小的電流，當電磁鐵2下方極性(N)與磁吸頭I左方的永磁體5的極性(N)相同時,整個磁系的磁路8為兩部分一部分為電磁鐵2、磁吸頭I、氣隙、磁軛4、電磁鐵2。另一部分為永磁體5、磁吸頭I、氣隙、磁軛4、永磁體5。磁吸頭I吸種端端面的場強疊加，產生足夠強的磁場，將磁粉包衣種子9從種箱里吸附上來。從而完成排鐘元件的吸種動作。參照圖4，當電磁鐵線圈3的電流方向發(fā)生改變時，電磁鐵2下方的極性就會改變?yōu)榕c磁吸頭I左方的永磁體5的極性(N)相反的極性(S)，整個磁系的磁路8為永磁體5、磁吸頭I、電磁鐵2、磁軛4、永磁體5。磁吸頭I吸種端有很少一部分磁力線通過，不足以克服磁粉包衣種子9的重力。因此此時磁粉包衣種子9會在自身重力的作用下掉落下來。從而完成排鐘元件的清種動作。當改變通過電磁鐵線圈3的通電電流時，吸種時參照圖2所述，第一部分磁路8的強度會發(fā)生改變，進而導致磁吸頭I吸種端由兩部分磁路8疊加起來的磁場強度得到改變。清種時參照圖3所述，磁吸頭I吸種端端面的磁場強度仍舊很弱，依然可以完成清種動作。故改變電磁鐵線圈3的通電電流可以實現磁吸頭I吸種端端面磁場強度的變化。由此可以滿足不同類型磁粉包衣種子9的排種要求。參照圖5所示講單個的排鐘元件固定在安裝板10上構成整個的組合磁系磁吸式精密播種機。安裝板10可以采用不同的排列方式例如采用圓周滾筒式將安裝板沿周向陣列、排種元件沿滾筒軸向按穴盤孔距均勻分布的結構形式構成組合磁系磁吸滾筒式精密排種器。也可以采用板式將安裝板10按照平面并排的方式，與穴盤排列相一致構成組合磁系板式精密播種器。
權利要求
1.一種磁吸式精密排種器，其特征在于，包括排種元件、排種元件套管、安裝架(10)、可調直流穩(wěn)壓電源(12)和電源極性轉換開關(13);所述排種元件采用永磁電磁組合式結構，包括磁吸頭(I)、電磁鐵(2 )、電磁鐵線圈(3 )、磁軛(4)、永磁體(5 )，其中磁吸頭(I)和磁軛(4 )米用圓柱形金屬導磁材料制成，磁吸頭(I)位于電磁鐵(2)底部,磁吸頭(I)與電磁鐵(2 )直接接觸；圓柱形永磁體(5 )位于電磁鐵(2 ) —側,與電磁鐵(2 )相垂直,圓柱形永磁體(5)的上沿與磁吸頭(I)和電磁鐵(2)接觸面持平；電磁鐵線圈(3)繞在電磁鐵(2)上；磁軛(4)位于電磁鐵(2 ) 一側，呈倒置L型，磁軛(4)的上部與電磁鐵(2 )上端面接觸，磁軛(4)的下部與永磁體(5)的端面相接觸，磁吸頭(I)、電磁鐵(2)、永磁體(5)和磁軛(4)的相互位置關系通過與排種元件套管的連接固定；身上排種元件安裝在套管安裝架(10)上；電磁鐵線圈(3)依次連接電源極性轉換開關(13)和可調直流穩(wěn)壓電源(12);通過調整直流穩(wěn)壓電源12的輸出電流以及改變電磁鐵線圈(3)的電流方向，改變磁吸頭(I)吸種端面的磁感應強度大小和電磁鐵(2)磁極端面的極性N、S極方向。
2.根據權利要求I所述的一種磁吸式精密排種器，其特征在于，所述排種元件套管由抗磁性材料制成，包括空管(6 )、下蓋板(7 )和上接頭(11)，下蓋板(7 )安裝在空管(6 )內的下部，下蓋板(7)的中心開有一小孔，電磁鐵(2)下部和磁吸頭(I)的上部均固定安裝在小孔內，下蓋板(7)的中間層也開有一個橫向小孔，與下蓋板(7)中心小孔相通,永磁體(5)安裝在中間層小孔內；空管(6)的一側上部、下部各開有一小孔，水平段磁軛(4)穿過空管(6)上部小孔，永磁體(5)穿過空管(6)下部小孔，空管(6)的另一側開有小槽，電磁鐵線圈(3)的兩頭接線穿過小槽；上接頭(11)下部與空管(6)固定連接，上接頭(11)上部開有螺紋，與安裝架(10)螺紋連接。
3.根據權利要求I或2所述的一種磁吸式精密排種器，其特征在于，所述排種器包括兩個以上個排種元件，排種元件同時安裝在套管安裝架(10)上，每個個排種元件中的電磁鐵線圈(3)繞制方向相同，每個電磁鐵線圈(3)的電流輸入端與另一個電磁鐵線圈(3)的輸出端相連。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種磁吸式精密排種器，涉及農業(yè)播種機械領域，包括排種元件、排種元件套管、安裝架、可調直流穩(wěn)壓電源和電源極性轉換開關。調整直流穩(wěn)壓電源的輸出電流以及改變電磁鐵線圈的電流方向，改變磁吸頭吸種端面的磁感應強度大小和電磁鐵磁極端面的極性N、S極方向，磁吸頭吸種端面磁感應強度大小的改變滿足不同規(guī)格種子的排種要求，而電磁鐵磁極端面極性N、S極方向的改變可以完成排種器的吸種、清種動作。本發(fā)明與永磁鐵排種元件相比，無需專門的強制清種機構，能夠避免使用機械清種而造成的種子損傷，而且磁吸頭吸力可調，一種規(guī)格排種元件可滿足不同規(guī)格包衣種子的播種要求。
文檔編號A01C7/20GK102918965SQ20121026777
公開日2013年2月13日 申請日期2012年7月31日 優(yōu)先權日2012年7月31日
發(fā)明者胡建平, 路傳同, 侯沖, 郭坤 申請人:江蘇大學