CN114096145A - 气动式排种器具 - Google Patents

Abstract

用于小种子和细谷粒的所公开的气动式排种器具可以包括具有多个径向设置的孔的旋转盘。孔可以在旋转盘旋转时限定了种子路径。排种器具还可以包括密封结构，该密封结构定位和构造成抑制种子从排种器具泄漏。密封结构可以限定种子容纳室。还公开了各种其他相关的方法、系统和装置。

Description

气动式排种器具

技术领域

本公开总体上涉及精密农作。在一些实施方式中，本公开涉及气动式器具和种子运输。

背景技术

农业在国家经济和人民生计中发挥着关键作用。农业对全球的诸如进出口行业或制造业之类的若干经济体的影响力来说是责任重大的。

全球化和全球人口的高速增长为农业产品培养了巨大的世界市场。为了满足需求并达到更大的利润，农民越来越多地投资于农业工具中的设备和技术应用中，所述农业工具在农民的种植地中提供更高的生产力。

在大型种植地中，通常使用还被称为“播种机器”的种植机，以灵活地确保种植线路之间具有足够的间距，以及确保种子在种植槽中的适当深度处放置的均匀性。

在土壤中的种子之间的适当间距是影响种植地的作物产量的主要因素之一。非常接近彼此的种子可能会导致种子的更大竞争，诸如在获得足够的水、光照和土壤中所存在的养分方面。对这些资源的竞争可能会限制植物生长，从而使作物的最终产量降低。

每种农业物种都具有关于播种阶段的特定特点。因此，往往需要对待放置的物种的种子的种植参数进行前期研究，诸如确定在土壤中的种子之间的适当距离、种子在种植槽内的深度、以及播种密度。

小种子物种的培养通常在播种阶段需要更多的关照。总体而言，诸如油菜籽、高粱、茄子、甜菜和蔬菜之类的小种子的放置通常比大种子更复杂。因此，经常使用诸如机械式排种器具之类的精密农业设备来对这种小种子进行播种。

诸如气动式排种器具之类的常规的农业设备在操作小种子时可能会表现出某些局限性。例如，小尺寸的种子可能导致所述种子从器具的内部部分泄漏。在播种阶段期间，这种泄漏可能是严重的问题，因为从器具泄漏的种子会落入土壤中并发芽，有时会极大地增加泄漏区域内的种群密度并降低最终种植产量。

特别是对于油菜籽而言，由于当多个种子彼此接触时油菜籽的发芽受到极大影响，因此以实现种子在土壤中的分离和良好分布的尝试，使用排种器具进行种植时，具有显著的农艺效益。

在不使用排种器具的情况下种植油菜籽有必要预测每公顷所种植的种子增量，该增量是可以达到所期望的植物密度的100％的增长。这种增长旨在于对由于种子在没有分离的情况下被分布在土壤中所导致的发芽率的下降进行补偿。

当涉及到精密农作方面时，通常会从主料斗向一排多个气动式排种器具进行给送。从该料斗到每个排种器具的种子运输通常是通过使用空气喷射流迫使种子通过管道来完成的。管道将主料斗连接到存在于种植机中的排种器具中的每个排种器具的每个种子入口。

在大型种植机中，由于重力作用不足以保证在整个管道长度上的恒定种子流，因此空气喷射流运输管道被认为是必不可少的，以将种子从中央料斗运输到位于路线中的每个路线中的排种器具中的每个排种器具。

用于种子运输的空气流的优化可能是挑战，特别是对于小种子而言更是如此。例如，当单个种子的质量非常小时，在种子到达空气流时可能会发生种子的突然加速。种子可能会以较高速度行进穿过管道，直到种子到达器具的种子入口。这种加速度和较高的速度经常会造成器具内部的种子的湍流。给送到排种器具中的这种湍流种子可能会影响气动式排种器具的正确操作。除了难以控制给送到排种器具中的种子流外，种子的混乱运动经常会影响排种器具内部的种子的分离，从而导致失败(例如，不见的种子)和/或重复(例如，在仅旨在于存在一种种子的情况下存在多种种子)。

从中央料斗向器具给送种子而没有上述问题的常规方法包括空气排放元件的使用。例如，已经开发了一些空气排放元件的模型，这些空气排放元件也被称为空气扩散器。这些结构通常被用于从种子供给管道排放空气。例如，在2003年1月14日的标题为“SEEDERAIRFLOW CONTROL SYSTEM”的美国专利No.6505569，和1976年6月22日的标题为“SEED TUBEDIFFUSER FOR A PNEUMATIC SEED PLANTER”的美国专利No.3964639中，描述了此类空气扩散器。

这些扩散器模型被定位在器具的种子入口开口中。在这种构型中，种子通过空气喷射流的作用从料斗的出口被运输到器具的给送入口，但是当种子通过空气喷射流的作用到达器具的开口中时，空气通过扩散器的孔口逸出，从而允许种子落入到排种器具的种子入口开口中。

尽管常规扩散器适用于多种种子类型，但常规扩散器经常效率低下，尤其是涉及到小种子或长谷粒方面更是如此。在许多情况下，扩散器的几何形状并未针对空气的通过进行优化。此外，扩散器的孔口在完全地通过空气流方面经常是无效的，并且仍有一部分空气流到达器具的内部室，从而引起一些程度的上述问题。

在大多数常规的气动式器具中，在种子穿过给送入口后，种子被储存在器具内的小储存器中。这些储存器具有暂时储存种子的功能，使得种子以受控的方式被输送到器具的分离室，该分离室是器具的旨在于在旋转盘的孔中将种子分离(例如单独地放置)的内部部分。

一些常规的排种器具缺少这种内部储存器。在这种器具中，种子在通过给送入口后直接落入分离室中。由于种子过多以及种子在分离室中的混乱运动，缺少内部种子储存器的器具更容易出现失败和重复，从而导致在种子给送阶段中的种子的旋转，如前所述。

控制内部种子储存器的水平以促进器具的正常操作的一种典型方式涉及使用输送管将给送入口连接到器具的内部储存器。该输送管可以包括用于排放空气的孔口，空气被用于将种子输送到器具，包括在通过扩散器后可能进入器具的空气。

在2011年5月10日的标题为“AIR PRESSURE DISSIPATOR FOR AIR SEED DELIVERYSYSTEM”的美国专利No.7938072中，描述了可以用作这种输送管的结构的示例。所描述的结构包括设置有孔的管，所述孔用于将器具的种子入口连接到内部种子储存器的空气通道。所描述的穿孔管旨在使内部种子储存器能够被供给到预定水平并且防止由于管内的内部压力的变化而使该水平被超过。

除了种子泄漏和种子在给送器中旋转的问题外，在用于小种子的气动式器具中经常遇到的另一问题涉及由于器具内存在的碎屑而引起的故障。用于小种子的排种器具具有用于分离的对应的小种子盘孔，所述小种子盘孔也被称为种子单元。由于器具内可能的碎屑，诸如种子皮、破碎的种子片、树叶和树枝片以及泥土团块，因此盘中的孔的尺寸减小导致更大的阻塞风险。将这种碎屑引入种子盘的孔中可能会妨碍种子在所述孔中正确沉降，因此导致失败。

对由于排种器具中的内部碎屑的存在而引起的问题的常规解决方案包括用于去除碎屑的刷子。然而，这种刷子对于小种子盘通常不是很有效，因为刷毛难以有效地穿透盘的单元以去除碎屑。在1988年12月27日的标题为“SEED METER HAVING SEED DISKAPERTURE CLEANING WIPER AND BRUSH ARRANGEMENT”的美国专利No.4793511中，描述了常规碎屑去除器的示例。

用于去除碎屑的另一种常规解决方案采用具有花环状结构的孔清洁器。这些孔清洁器在其梢部穿过盘单元的情况下横穿种子路径时从盘单元中去除碎屑。然而，碎屑去除器梢部和盘单元的边缘可能会随着使用而出现磨损。这种磨损是在梢部与盘单元的边缘之间的摩擦的结果，这可能会导致较低的系统寿命。

此外，常规气动式器具中遇到的另一问题是，当操作种植小种子或细谷粒时，涉及从种子盘释放种子时可能出现的错误。例如，种子可能被限制在孔中，并且因此可能不会松散。相反地，种子可能被过早地释放，从而导致重复和/或失败。

常规气动式器具通常借助于种子盘的两个面部之间的压力差来操作。精密种植市场中的大多数常规气动式器具都是所谓的“负压”气动式器具。在负压气动式器具中，种子盘将器具的内部分隔成在盘的相反面部上的两个区域。在这两个区域之间的压力差会在存在于盘上的种子单元中生成抽吸力，从而导致种子被捕获在单元中。

在大多数常规气动式器具中，被捕获在盘孔中的种子通过中断低压(例如，真空)条件而被移出。器具中存在带开口的区域，该开口将系统的该区域暴露在大气压力下，从而切断现有的真空。当真空被切断时，种子从盘中被释放并且通过重力作用被引导到地面，诸如通过被联接到器具的种子出口开口的种子导引件。

在使用气动式器具种植小种子时，在种子释放操作中可能会出现问题。由于小种子的质量较小，因此即使当真空被切断时，种子也可以保持被安置在盘的单元内。有多种因素会导致种子保持在盘单元内，诸如静电能、克服种子重量的摩擦力以及种子被机械锁定在盘单元中。

已经开发了一些常规结构，试图帮助从种子盘的孔中释放种子。例如，在2010年12月21日的标题为“SEED METER”的美国专利No.7854206，和2017年2月28日的标题为“SCRAPING DEVICE,SEED METER AND SINGLE GRAIN SOWING MACHINE”的美国专利No.9578798中，描述了这种结构。

因此，用于小种子的常规气动式器具可能会呈现某些问题，诸如种子从器具的内部部分泄漏、影响种植布置、种子释放错误以及低寿命。这些问题可能导致更高的维护和部件更换成本、效率低下和/或作物产量下降。

发明内容

本公开总体上涉及对气动式排种器具的一系列改进。在一些示例中，根据本公开的气动式排种器具可以包括具有多个孔的旋转盘。孔可以在盘旋转时限定了种子路径。密封结构可以被定位和构造成防止种子泄漏和限定种子容纳室。

根据本公开的一些实施方式，还可以单独地或以技术上可能的组合存在以下特征：(1)密封结构可以通过支撑元件被联接到旋转盘，从而形成一体的整体式装置；(2)密封结构可以包括设置有凹形室的壳结构，凹形室被定位成抵靠旋转盘的前表面，从而限定了种子容纳室；(3)密封结构可以包括空气通道，该空气通道具有比待放置的物种的平均种子直径小的尺寸；(4)密封结构可以被安装到器具壳体，壳体包括基部和盖；以及/或者(5)密封结构可以具有被联接到该密封结构的边缘的密封元件，密封元件被支撑成抵靠旋转盘的前表面。

在附加的实施方式中，本公开还涉及包括种子给送入口的气动式器具，该气动式器具具有被定位在种子给送入口处的空气排放元件。

根据本公开的另外的或替代的实施方式，还可以单独地或以技术上可能的组合存在以下特征：(1)空气排放元件可以具有比下孔口的外缘大的上孔口的外缘；(2)空气排放元件可以包括保护壳体；以及/或者(3)空气排放元件可以具有用于气流输出的竖向孔口。

此外，本公开涉及气动式器具，该气动式器具可以包括种子给送入口和内部种子储存器，其中，种子给送入口经由种子输送管被连接到内部种子储存器，其中，内部输送管具有用于空气输出的孔口。

本公开的另一方面涉及气动式器具，该气动式器具包括：旋转盘，该旋转盘具有多个径向布置的孔，这些孔在盘旋转时限定了种子路径；以及种子排出器，该种子排出器布置在种子路径的区域上方的旋转盘的正面部上，其中，种子排出器的至少一部分位于低压区域中。

根据本公开的另外的或替代的实施方式，还可以单独地或以技术上可能的组合存在以下特征：(1)根据要放置的种子的类型，种子排出器可以是可更换的；(2)种子排出器可以具有弯曲接合部，该弯曲接合部被定位在旋转盘上以便逐渐地进入种子路径；(3)种子排出器的弯曲接合部可以具有与种子路径的圆形路径相对应的预定几何形状；(4)种子排出器的至少一部分可以位于低压区域中，诸如位于低压区域的边界区域中；(5)种子排出器可以位于从低压区域到种子释放区域的过渡区域中；(6)种子排出器可以位于种子释放区域中；以及/或者(7)种子排出器可以经由引导系统与旋转盘相关联。

在附加的实施方式中，本公开还涉及气动式器具，该气动式器具可以包括：旋转盘，该旋转盘具有位于旋转盘的外周区域中的多个径向布置的孔；以及碎屑去除器，该碎屑去除器设置有突出部，每个突出部与旋转盘的孔的形状的至少一部分互补，并且每个突出部设置有由耐磨损材料制成的梢部。

根据本公开的另外的或替代的实施方式，还可以单独地或以技术上可能的组合存在以下特征：(1)碎屑去除器的梢部可以是成角度的；(2)碎屑去除器的梢部可以是弯曲的；(3)碎屑去除器的梢部可以横穿旋转盘的孔；(4)梢部材料可以是金属或陶瓷；(5)每个梢部可以被附接在碎屑去除器中；(6)碎屑去除器的梢部可以通过支架结构来相互连接，该支架结构可以位于碎屑去除器内部；(7)每个梢部可以由与碎屑去除器相同的材料制成；(8)碎屑去除器的梢部可以具有比旋转盘的孔的直径至少小10％的直径；(9)旋转盘的孔的直径可以在约0.5mm至约2mm的范围中；以及/或者(10)旋转盘的孔的直径可以被定尺寸成用于捕获小种子或细谷粒，诸如油菜籽种子。

附图说明

附图示出了一些示例实施方式且附图为说明书的一部分。这些附属物与以下描述一起展示并说明了本公开的各种原理。

图1是根据本公开的至少一个实施方式的排种器具的后立体图。

图2是根据本公开的至少一个实施方式的在排种器具的盖打开的情况下的排种器具的前立体图。

图3是根据本公开的至少一个实施方式的排种器具的密封构件的前立体图。

图4是根据本公开的至少一个实施方式的密封构件的后立体图。

图5是根据本公开的至少一个实施方式的排种器具的组件的局部横截面图，该排种器具包括密封元件、旋转盘和密封结构。

图6是根据本公开的至少一个实施方式的被定位在旋转盘上的空气排放元件的横截面图，并示出了种子容纳室。

图7是根据本公开的至少一个实施方式的空气排放元件的上部立体图。

图8是根据本公开的至少一个实施方式的空气排放元件的下部立体图。

图9是根据本公开的至少一个实施方式的空气排放元件的纵向截面图。

图10是根据本公开的至少一个实施方式的空气排放元件的保护壳体的上部立体图。

图11是根据本公开的至少一个实施方式的空气排放元件和对应的保护壳体的分解图。

图12是根据本公开的至少一个实施方式的内部输送管的侧视图。

图13是根据本公开的至少一个实施方式的内部输送管的正视图。

图14是根据本公开的至少一个实施方式的组件的立体图，该组件包括内部输送管、旋转盘和密封结构。

图15是根据本公开的至少一个实施方式的组件的立体图，该组件包括排种器具壳体的一部分和内部输送管。

图16是根据本公开的至少一个实施方式的种子排出器的上部立体图。

图17是根据本公开的至少一个实施方式的种子排出器的下部立体图。

图18是根据本公开的至少一个实施方式的组件的上部立体图，该组件包括旋转盘和种子排出器。

图19是根据本公开的至少一个实施方式的被安装在种子盘上的种子排出器的放大图。

图20是根据本公开的至少一个实施方式的种子排出器的放大图，该种子排出器至少部分地被定位在真空区域与非真空区域之间的接合部区域中。

图21是根据本公开的至少一个实施方式的种子排出器的放大图，该种子排出器被定位在真空区域内。

图22是根据本公开的至少一个实施方式的种子排出器的放大图，该种子排出器被定位在非真空区域内。

图23是根据本公开的至少一个实施方式的碎屑去除器的立体图。

图24是根据本公开的至少一个实施方式的组件的立体图，该组件包括旋转盘和被定位在旋转盘的后面部上的碎屑去除器。

图25是根据本公开的至少一个实施方式的碎屑去除器的纵向截面图，其中该碎屑去除器的梢部插入到旋转盘的对应孔中。

图26是根据本公开的至少一个实施方式的具有径向弯曲梢部的碎屑去除器的正视图。

图27是根据本公开的至少一个实施方式的具有径向成角度的梢部的碎屑去除器的正视图。

图28是根据本公开的至少一个实施方式的具有轴向弯曲的梢部的碎屑去除器的正视图。

图29是根据本公开的至少一个实施方式的具有轴向成角度的梢部的碎屑去除器的正视图。

图30是根据本公开的至少一个实施方式的具有金属框架的碎屑去除器的内部部分的侧视图。

图31是根据本公开的至少一个实施方式的呈球形变体的碎屑去除器梢部的压接结构的侧视图。

图32是根据本公开的至少一个实施方式的呈有纹理的变体的碎屑去除器梢部的压接结构的侧视图。

具体实施方式

现将参考附图，就某些示例实施方式而言来描述本公开。在附图和以下描述中，用类似的附图标记来标记类似的部件。附图不必须按比例，并且本公开的某些特征可以以夸大的比例或以某种示意性方式示出。附加地，为了更加清楚和简明地说明本公开的特征，可能未示出常规元件的细节。

本公开的实施方式易于以多种不同方式实施。在附图中详细描述并示出了特定实施方式，其中应理解的是，该描述将被视为本文中所公开原理的例示。这些特定实施方式并非旨在仅将本公开限制于所示出和所描述的内容。应当认识到的是，以下讨论的实施方式的不同教导可以被单独使用，或以任何合适的且技术上可行的组合来使用，以产生相同或相似的技术效果。

本公开涉及气动式排种器具，该气动式排种器具可以使用气动式系统以用于对在旋转种子盘的孔中的种子进行捕获、将种子引导到气流被切断的位置、在种子从孔中取出时致使种子落下(例如，通过重力)、并且将种子指引到土壤中的种植槽。图1和图2分别示出了根据本公开的一些实施方式的处于关闭状态和打开状态的气动式排种器具1。

总体而言，将来自中央料斗的种子给送到这些排种器具是通过管道实现的，所述管道将中央料斗的出口开口连接到排种器具1的种子供给开口12。在这些管道中，可能会使用空气的喷射流将种子从料斗拖动到排种器具1，从而使种子加速并以较高速度行进，这通常会导致排种器具1内部出现种子湍流的麻烦(没有设置本文中所述的某些抵消元件)。

为了抑制(例如，减少或消除)在种子供给操作期间由于进入排种器具1的气流过量而引起的问题，本公开的排种器具1可以包括空气排放元件13，该空气排放元件被连接到排种器具1的给送入口12，如图1、图2和图7至图11中所示。

参考图7至图11，空气排放元件13可以包括中空结构，该中空结构设置有位于中空结构的侧壁中的竖向孔口15，所述竖向孔口的尺寸(例如，横向宽度)小于要由排种器具1放置的物种的种子的平均直径。空气排放元件13中的这种孔口15可以构造、定位和定尺寸成允许空气穿过空气排放元件13的侧壁，同时抑制种子穿过侧壁并且因此进入排种器具1的非期望区域中。

本公开的空气排放元件13可以具有特定的几何形状，该几何形状构造成向外指引气流，同时保持种子流进入排种器具1中。例如，如图8和图9中所示，排放元件13的上孔口16的外缘可以大于下孔口17的外缘，该上孔口旨在于从料斗通过种子输送管道接纳种子，该下孔口被联接到排种器具1的给送入口12。在一些示例中，上孔口16可以是圆形的以及下孔口17可以是总体为矩形的。换言之，空气排放元件13的侧壁的至少一部分可以是不平行的，诸如具有漏斗几何形状，但不一定具有圆形基部。

与平行的几何形状相比，空气排放构件13的非平行的几何形状可以使空气排放构件13的侧壁的表面积增加。侧壁的增加的表面积可以为竖向孔口15提供更大的面积，这可以导致更大部分的空气通过空气排放元件13的竖向孔口15漏出。

此外，由于气流沿导引件的表面行进的自然趋势，空气排放构件13的非平行形状可以使气流能够通过竖向孔口15被指引出去，以终止于竖向孔口15中，并跟随空气排放元件13的外表面。

在本公开的一些实施方式中，空气排放元件13可以包括保护壳体14，该保护壳体被定位于空气排放元件13的本体的至少一部分的上方(例如，在竖向孔口15所在的区域上方)，如图9至图11中所示。

该保护壳体14可以用作用于空气排放元件13的覆盖件，该覆盖件具有保护空气排放元件13免受机械冲击和防止异物进入的功能，所述异物诸如：小虫子、灰尘、沙子、污垢、泥土团块，或者树枝或树叶的片。此外，空气排放元件13的保护壳体14还可以防止水(例如，来自降雨或设备的洗涤)通过供给开口12直接进入到排种器具1中。

除了空气排放元件13之外，排种器具1还可以包括内部种子输送管18，如图12和图13中所示。该内部输送管18可以将排种器具1的种子给送入口12与气动式排种器具1的内部种子储存器32(如图5、图6和图14中所示)互相连接。内部种子输送管18到排种器具1的其他部件的组件在图14和图15中被示出。

内部种子储存器32的存在可以便于种子以受控的方式被释放到种子容纳室6中(见图6)，该种子容纳室可以是种子被保持成用于通过旋转盘2来分离的位置。在没有内部种子储存器32的情况下，种子将直接落入种子分离室中，从而由于种子分离室内部的种子的湍流运动而增加失败和重复种子的机会。

本公开的内部输送管18可以包括管状结构，该管状结构设置有位于该管状结构的壁中的用于排放空气的孔口19。该内部输送管18可以用于对排种器具1的内部种子储存器32内的种子水平进行调节。

内部输送管18可以使储存在排种器具1的内部室内的种子的体积减少。这可以便于排种器具1的操纵和清洁，因为在这些情况下要移除的种子量较少。

本公开的气动式排种器具1还可以抑制种子泄漏，种子泄露在被用于放置小种子的常规排种器具中经常是问题。该泄露可以通过采用内部密封结构5(如图3和图4中所示)来抑制(例如，减少或消除)，该内部密封结构可以构造成连同旋转盘2一起作用。密封结构5可以被安装在分离室内部并且安装成抵靠旋转盘2。种子容纳室6可以由密封结构5的内部以及旋转盘2的前表面来限定。

该密封结构5可以成形为设置有凹形室7的壳结构，该凹形室可以被安装成朝向旋转盘2的前面部。密封结构5可以具有空气进口孔8，该空气进口孔的内部尺寸可以小于要放置的物种的平均种子直径。密封结构5可以在器具壳体的内部部分(例如，分离室)中被固定到器具壳体。密封结构5可以被定位和定向成保持基本上平行于旋转盘2的正面部。

在一些实施方式中，旋转盘2可以由包括上支撑件和下支撑件的支撑结构29(见例如图18)而支撑在排种器具1内。旋转盘2可以位于这两个支撑件之间。支撑结构上的引导系统可以将旋转盘的运动约束为旋转运动。在这种示例中，密封结构5可以被联接到支撑结构29以形成单个组件，该单个组件可以从排种器具移除并且作为整体单元被更换。

在本公开的附加的实施方式中，密封结构5可以是与支撑结构29和旋转盘2分离的部分。在该示例中，可以通过将密封结构5联接到排种器具1的器具壳体来将密封结构5安装在排种器具1中。

如上所述，密封结构5可以连同种子盘2一起作用以限定种子容纳室6，如图5中所示。密封结构5的弹性密封元件11(图3和图4)可以被联接到密封结构5的外周边缘。密封元件11可以是或可以包括刷毛、纤维、毡和/或弹性体材料。密封元件11可以与旋转盘2的前表面接触，从而在旋转盘2被旋转时抑制种子通过密封结构5的边缘与旋转盘2的正面部之间的接合部的情况。

在本公开的一些实施方式中，排种器具1可以包括碎屑去除器24，碎屑去除器的变体在图23至图29中示出。碎屑去除器24可以为孔被碎屑阻塞的问题提供解决方案。碎屑去除器24可以是花环类型的碎屑去除器24。碎屑去除器24可以构造成从诸如旋转盘2的孔3之类的小孔中有效地去除碎屑，所述小孔可以被定尺寸成用于容纳小种子。

碎屑去除器24的功能可以类似于齿轮，使得碎屑去除器24的一个梢部26与相邻梢部26之间的距离与旋转盘2的孔3之间的距离一致。通过使旋转盘2的旋转与碎屑去除器24的旋转同步，碎屑去除器24的梢部26可以进入种子盘2的孔3以去除碎屑，如图23中所示。

特别地，碎屑去除器24的梢部26可以完全横穿(例如，穿过)旋转盘2的孔3，从而确保对放置在孔中的碎屑进行去除。

在一些示例中，碎屑去除器24可以包括呈弯曲杆形状的小横截面的梢部26。如图26中所示，梢部26可以在碎屑去除器24的旋转方向上弯曲。在附加的实施方式中，梢部26可以是设置有基部部分和端部部分的杆，其中端部部分相对于基部部分成角度。该角度可以在碎屑去除器24的旋转方向上，如图27中所示。

梢部26的曲率27B或角度27A可以允许梢部26与旋转盘2的孔3之间更好的接合。曲率27B或角度27A可以减少梢部26与旋转盘2之间的摩擦，这可以增加旋转盘2和碎屑去除器24的寿命。此外，由于曲率27B或角度27A，被困在旋转盘2的孔3内的任何材料有更大的机会被去除，因为在旋转盘和碎屑去除器24被旋转时，梢部26可以在最开始被指引到孔3中。

替代性地或附加地，梢部26也可以朝向碎屑去除器24的轴线弯曲或成角度，使得当碎屑去除器24被安装在旋转盘2上时，梢部26的曲率或角度指引梢部26朝向旋转盘2的中央，以补偿旋转盘2的曲率，如图28和图29中分别所示。这种构型可以改进碎屑去除器24在旋转盘2的表面上的定位。

在一些实施方式中，为了给设备提供更长的使用寿命并减少失败的发生，花环类型的碎屑去除器24可以包括突出部25以保持梢部26的基部部分。梢部36可以包括耐磨损材料，诸如下述各者中的一者或更多者：钢、硬金属合金、高硬度陶瓷和/或表现出类似耐磨损性的另一材料。

梢部26的杆状几何形状可以允许碎屑去除器24的梢部26具有比常规刮擦器梢部小得多的横截面。这种几何形状可以使梢部26能够横穿(例如，穿过)旋转盘2中的孔3，以改进被放置在孔中的潜在碎屑的去除。

在一些实施方式中，旋转盘2和花环类型的碎屑去除器24可以被定尺寸、成形并构造成用于油菜籽种植。例如，旋转盘2的孔3可以具有在约0.5mm与约2.0mm之间的直径，并且梢部26可以具有比对应的孔3至少小约10％的直径。在一个示例中，孔3可以具有约1mm的直径并且梢部26可以具有略小于盘孔的直径的横截面直径，诸如约0.9mm。

在本公开的一些实施方式中，可以借助于锚固结构诸如球状件、钩状件、凸台和/或凹部，将碎屑去除器24的梢部26保持在与所述稍部对应的突出部25中，如图31和图32中所示。在附加的示例中，碎屑去除器24的梢部26可以通过支架结构互相连接，如图30中所示。

在一些实施方式中，花环类型的碎屑去除器24可以包括由与梢部26相同的材料(例如，耐磨损材料)制成的本体。

如上所述，碎屑去除器24的梢部26可以具有在旋转盘2的旋转方向上弯曲或成角度的构型。这种弯曲或成角度的构型可以通过允许梢部26更准确地进入和/或穿过孔3以及减少与孔3的边缘的接触来使盘孔和/或梢部26的磨损减少。

此外，本公开的排种器具1可以实现与从气动式排种器具1的旋转盘2释放种子的操作相关的改进。因此，在一些实施方式中，本公开的排种器具1可以采用种子排出器20，如图16至图22中所示。

在一些示例中，种子排出器20可以是可更换的(例如，可移除和可替换的)并且因此可以根据要种植的种子的类型(例如，大小)而易于变化和适应。

常规的种子排出器通常被定位在没有施加真空的部分排种器具中。换言之，这种常规结构经常在种子从旋转盘被移出后充当种子的驱动器，从而对种子施加很少或不施加机械作用，以帮助种子从种子盘释放。

在一些实施方式中，本公开的种子排出器20可以定尺寸和定位成：当种子仍然处于在真空区域21(图20至图22)中的所施加的真空的影响下直到真空被切断(例如，在非真空区域22中)之后的时刻，通过接触种子来从旋转盘2的孔3机械地释放种子。

本公开的种子排出器20可以包括拱形表面32，其中在拱形表面的外部曲率的整个范围内可以存在有凹部。种子排出器20可以具有与刀的几何形状相似的几何形状。

种子排出器20可以被定位在旋转盘2的前面部上，并且在一些实施方式中，可以通过存在于种子排出器20与旋转盘2之间的接合部处(图19至图22)的引导系统28(例如，突出部和对应的凹槽)来将种子排出器保持在预定位置。然而，在附加的实施方式中，可以省去这种引导系统28(例如，如图18中所示)。

种子排出器20的外部曲率可以具有特定的几何形状以使该种子排出器的性能与盘上的种子的圆形轨迹相匹配。使用弯曲的几何形状，种子排出器20可以被定位成逐渐地进入旋转盘2的种子路径4，从而以线性方式覆盖孔3的区域并且避免了种子与孔3的突然断开联接。

在一些示例中，种子排出器20的引导系统28可以包括在种子盘2的前面部(种子放置面部)上的凹部，并且种子排出器20可以具有位于该种子排出器的端部处的对应的凸起部(见图31)。该凸起部可以被定位在由凹部限定的路径内，在旋转盘2旋转时，该凹部也可以用作种子排出器20的支撑件。

在附加的实施方式中，种子排出器20的引导系统28可以包括在旋转盘2的前表面上的延伸部。种子排出器20的端部处的腔体可以与延伸部互补，从而允许用于在旋转盘2旋转时种子排出器20的准确放置。例如，引导系统28的延伸部可以包括销或导轨和/或被径向布置的销和/或导轨的组合。此外，引导系统28的延伸部可以沿该引导系统的周向是连续的。

在一些实施方式中，种子排出器20的至少一部分可以被定位在器具1的低压区域21(“真空”)内。这种构型可以确保的是，当种子排出器20进入种子路径4时种子将被推出盘孔，即使在真空已经被切断后种子仍然保持被附接到旋转盘2的孔3的情况下也是如此。种子排出器20的另一不同部分可以是位于没有真空的区域内，这可以确保从孔3中逐渐去除种子。用于种子排出器20的这种构型在图20中被示意性地示出。

在一些实施方式中，种子排出器20可以经由臂30被定位在旋转盘2的正面部上。除了上述引导系统28或作为上述引导系统28的代替，臂30可以将种子排出器20连接到器具结构中的某个附接点。例如，如图18中所示，臂30可以被附接(例如，以可移除的方式被附接)到支撑结构29。替代性地，臂30可以被附接(例如，以可移除的方式被附接)到器具壳体。

在附加的示例中，种子排出器20可以被完全地定位在低压区域21中，如图21中所示。

在附加的示例中，如图22中所示，种子排出器20可以被定位在种子释放区域22中，在该种子释放区域中，没有被施加的真空并且种子在种子出口孔口23上方(图1和图2)。

释放区域22可以被定位于出口孔口23上方，使得释放区域22中的松散的种子可以跟随直接且不受阻碍的路径到达种子的出口开口23。这种布置可以提高土壤中的种子之间的间距的准确性，因为种子路径中的任何障碍或偏差都可能导致种子的无序运动或种子之间的间距，这可能会抵消在旋转盘2的孔3中组织种子和精确地间隔种子的成果。

在一些示例中，如图19中所示，当孔3在种子排出器20下方经过时，种子排出器20可以完全覆盖旋转盘2的至少一个孔3。在附加的示例中，如图20至图22中所示，当孔从种子排出器20下方经过时，种子排出器20可以仅覆盖孔3的一部分。

因此，在本公开的一些实施方式中，所公开的气动式排种器具1能够消除或至少减少常规排种器具技术的限制和问题。

本公开为气动式排种器具提供了多个潜在的改进。这些改进可以在排种器具内的种子路径的各个部分处实现，包括从种子供给到种子放置阶段。

在一些示例中，本公开的概念可以被用于在分离阶段中更好地控制种子运动。种子供给中的这种控制可以通过空气排放元件13连同内部输送管18的致动来实现。例如，空气排放元件13和/或内部输送管18可以抑制种植机的给送管的气流到达排种器具1的分离室，这可以抑制种子的湍流并且可以减少或消除重复两次和失败的发生。

此外，可以是单个整体式件的密封结构5可以连同旋转盘2共同作用，以限定种子容纳室6。至少部分地由密封结构5限定的种子容纳室6不仅可以防止种子从排种器具1泄漏，而且还可以便于种子与旋转盘2的联接，因为种子容纳室种子6可以限制种子运动到旋转盘2的种子路径的外周区域中。

此外，如上所述，本公开的排种器具1还可以包括具有销26的碎屑去除器24，所述销可以构造成用于具有小种子和/或易碎种子的应用。本公开的碎屑去除器24可以包括梢部26，所述梢部可以由耐磨损材料形成。梢部26可以具有弯曲或成角度的几何形状来穿透旋转盘2的孔3，以去除被困在孔3中的潜在碎屑，否则这些碎屑可能会损害孔3中的种子的联接并导致失败。梢部26的耐磨损材料可以使梢部26和/或旋转盘2能够具有更长的寿命。

如以上另外所述的，可以提供种子排出器20，以改进在种子放置在土壤中之前的适当时间时的种子与盘的断开联接。种子排出器20的弯曲几何形状可以对应于旋转盘2上的种子的圆形轨迹，从而抑制种子从孔3中的突然移除，否则这种突然移除可能会随着孔由排出器线性穿透而发生。这些潜在的改进可以减少或消除土壤中的种子放置阶段中的间距问题。

此外，本发明的种子排出器20可以在排种器具1中的若干点处被安装并被有效地操作。例如，种子排出器20可以被安装在低压区域21中、低压区域21与种子释放区域22的接合部处、或种子释放区域22中。

因此，所公开的排种器具1可以实现对常规排种器具的多个改进。这些潜在的改进可以影响器具在该器具中的整个种子路径4的一个或更多个部分上的操作，从种子在器具中的进入和种子的储存开始，经由空气排放元件13和内部输送管18，通过借助于密封结构5将种子联接到旋转盘2的孔3中的步骤，并且最后在放置种子的步骤中，该步骤可以通过如上所述的种子排出器20和碎屑去除器24的作用来改进。

与常规的排种器具相比，这些解决方案可以显著提高排种器具的效率，尤其是涉及到小种子的放置方面。尽管本文中已经公开和示出了特定示例，但是本公开中所描述的元件和概念可以适用于与其他预先存在的排种器具一起使用。

具体地，对于与其他种子相比具有相对较高成本的油菜籽，本文中描述的和通过本公开的实施方式实现的潜在改进可以提供显著的经济利益，诸如向农民提供显著的经济利益。

因此，本发明与常规排种器具相比可以具有某些优势，并且可以有助于农业中的技术发展，诸如在小种子和细谷粒的精密种植行业中。

虽然已经关于特定实施方式具体地描述了本公开，但是应当理解，在不脱离本公开的保护范围的情况下，对于本领域技术人员而言，变型和改型将是明显的并且可以做出的。因此，保护范围不限于所描述的实施方式，而仅受所附权利要求的限制，所附权利要求的范围必须包括所有等效物。

Claims (30)

1.一种气动式排种器具，包括：

旋转盘，所述旋转盘包括多个径向设置的孔，其中，所述孔在所述旋转盘旋转时限定了种子路径；以及

密封结构，所述密封结构定位成与防止种子泄漏的位置邻近并且抵靠所述旋转盘，其中，所述密封结构至少部分地限定种子容纳室，所述种子容纳室用于将种子容纳在所述种子容纳室内。

2.根据权利要求1所述的气动式排种器具，其中，所述密封结构通过支撑元件被联接到所述旋转盘，从而形成整体式的一体装置。

3.根据权利要求1所述的气动式排种器具，其中，所述密封结构包括具有凹形室的壳结构，其中，所述凹形室被定位成抵靠所述旋转盘的前表面，以将所述种子容纳室限定在所述凹形室内并且限定成抵靠所述旋转盘的前表面。

4.根据权利要求1所述的气动式排种器具，其中，所述密封结构包括空气通道开口，每个空气通道开口具有比待由所述气动式排种器具放置的种子的平均直径小的直径。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的气动式排种器具，还包括排种器具壳体，其中，所述密封结构还被联接到所述壳体。

6.根据权利要求1至4中的任一项所述的气动式排种器具，其中，所述密封结构包括密封元件，所述密封元件定位成沿所述密封结构的边缘部分，其中，所述密封元件被定位成抵接所述旋转盘的前表面并且抵靠所述旋转盘的前表面进行滑动。

7.一种气动式排种器具，包括：

种子给送入口，所述种子给送入口被定位成将种子输送到所述气动式排种器具中；以及

空气排放元件，所述空气排放元件被定位在所述种子给送入口处，其中，所述空气排放元件包括侧壁，所述空气排放元件构造成允许空气穿过所述侧壁，同时抑制种子穿过所述侧壁，其中，所述侧壁的至少一部分是不平行的。

8.根据权利要求7所述的气动式排种器具，其中，所述空气排放元件包括具有带上外缘的上孔口和带下外缘的下孔口，其中，所述上外缘大于所述下外缘。

9.根据权利要求7或8所述的气动式排种器具，还包括至少部分地围绕所述空气排放元件的外周的保护壳体。

10.根据权利要求7或8所述的气动式排种器具，其中，所述空气排放元件包括在所述侧壁中竖向定向的孔口，所述孔口定尺寸成在抑制种子穿过所述侧壁的同时输送气流。

11.一种气动式排种器具，包括：

旋转盘，所述旋转盘包括多个径向布置的孔，其中，所述孔在所述旋转盘旋转时限定了种子路径；以及

种子排出器，所述种子排出器在所述种子路径的一部分上布置成邻近于所述旋转盘的前面部，其中，所述种子排出器的至少一部分被定位在所述旋转盘的低压区域上。

12.根据权利要求11所述的气动式排种器具，其中，所述种子排出器能够根据待由所述气动式排种器具放置的种子的类型而被移除和更换。

13.根据权利要求11所述的气动式排种器具，其中，所述种子排出器具有弯曲接合部，所述弯曲接合部被定位在所述旋转盘的所述前面部上方，使得所述弯曲接合部在所述旋转盘旋转时逐渐进入所述种子路径。

14.根据权利要求13所述的气动式排种器具，其中，所述种子排出器的所述弯曲接合部具有根据所述种子路径的圆形轨迹的预定几何形状。

15.根据权利要求11至14中的任一项所述的气动式排种器具，其中，所述种子排出器位于所述低压区域内。

16.根据权利要求11至14中的任一项所述的气动式排种器具，其中，所述种子排出器的至少一部分位于所述低压区域的边界区域中。

17.根据权利要求11至14中的任一项所述的气动式排种器具，其中，所述种子排出器的至少一部分位于从所述低压区域到种子释放区域的过渡区域中。

18.根据权利要求11至14中的任一项所述的气动式排种器具，其中，所述种子排出器的至少一部分位于种子释放区域内。

19.根据权利要求11至14中的任一项所述的气动式排种器具，其中，所述种子排出器经由引导系统被联接到所述旋转盘。

20.一种气动式排种器具，包括：

旋转盘，所述旋转盘包括多个孔，所述孔被径向地布置在所述旋转盘的外周区域中；以及

碎屑去除器，所述碎屑去除器包括突出部，其中，所述突出部中的每个突出部相对于所述旋转盘的所述孔的至少一部分呈现互补的形状，以及其中，所述突出部中的每个突出部包括由耐磨损材料制成的梢部。

21.根据权利要求19所述的气动式排种器具，所述碎屑去除器的所述梢部中的每个梢部包括基部部分和端部部分，其中，所述梢部中的每个梢部的所述端部部分相对于对应的所述基部部分是成角度的。

22.根据权利要求19所述的气动式排种器具，其中，所述碎屑去除器的所述梢部中的每个梢部均是弯曲的。

23.根据权利要求19所述的气动式排种器具，其中，所述碎屑去除器的所述梢部具有足够的长度以在从所述孔中去除碎屑时横穿所述旋转盘的所述孔。

24.根据权利要求19至23中的任一项所述的气动式排种器具，其中，所述梢部的所述耐磨损材料包括金属材料或陶瓷材料中的至少一者。

25.根据权利要求19至23中的任一项所述的气动式排种器具，其中，所述梢部中的每个梢部都被附接到所述碎屑去除器。

26.根据权利要求19至23中的任一项所述的气动式排种器具，其中，所述碎屑去除器的所述梢部互相连接到彼此，从而形成位于所述碎屑去除器内的金属支架。

27.根据权利要求19至23中的任一项所述的气动式排种器具，其中，所述梢部中的每个梢部由与所述碎屑去除器相同的材料制成。

28.根据权利要求19至23中的任一项所述的气动式排种器具，其中，所述碎屑去除器的所述梢部中的每个梢部具有比所述旋转盘的所述孔中的每个孔的孔直径至少小10％的直径。

29.根据权利要求28所述的气动式排种器具，其中，所述旋转盘的所述孔的所述孔直径中的每个孔直径在约0.5mm至约2.0mm的范围内。

30.根据权利要求28或29所述的气动式排种器具，其中，所述旋转盘的所述孔中的所述孔直径中的每个孔直径被预先确定成用于捕获油菜籽种子。

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