用于农用机械的材料播撒装置的制作方法

本发明涉及一种用于播撒材料的农用机械的播撒装置，特别是一种用于向土壤中播撒种子的农用机械的播撒装置。

现有技术

我们知道，在自动化农业中，农用机械，不论是拖拉机悬挂式还是自走式，均已被广泛使用，用于播撒例如肥料或种子等材料。

这种农用机械的一个典型例子是精密播种机，这种精密播种机能够每次播撒一颗种子，并且被设计为使得种植在土壤中的两颗种子的间距保持恒定。

这对于植株等间距地生长，从而使每棵植株具有其生长所需的足够量的土壤来说是非常重要的。

精密播种机包括多个种植单元，该种植单元由机架支撑，机架通过至少一个轮子搁置在地面上，并与用于牵引播种机的拖拉机连接。

每个种植单元包括至少一个播撒装置，该播撒装置带有腔，该腔具有待播撒种子的入口和出口，且该腔与气动装置流体连接，上述气动装置在腔内产生负压。

该播撒装置的腔通过连接两个半壳，并在两个半壳之间夹装垫圈而形成。

总体上，转动播撒件将腔分成两个隔室，其中的第一隔室与腔的入口和出口连通，第二隔室与气动装置流体连通，上述两个隔室之间夹有垫圈。

为在腔内产生气压变化，气动装置可以（或者替代地根据实施方式）在腔内产生相对于大气压力而言的负压或正压。

例如，根据具体的实施方式，这些气动装置可以由风扇组成，该风扇机械连接到拖拉机上的动力输出装置上，或者可以由气动泵驱动。

此外，依照具体的实施方式，腔内收容有圆盘状播撒件，该圆盘状播撒件总体由金属材料制成，并且能够容纳由于负压而带来的材料，并将材料从腔的入口输送到出口，直至将预定量的粒状材料释放在输送导管中，之后，该输送导管能够将粒状材料带到所应投下处的土壤附近。

应当指出的是，还有这样的播撒装置：其基于播撒圆盘将播撒装置的腔分隔而成的两个隔室之间的压力差而运行，但是，这种播撒装置并不是在收容有气动装置的隔室内维持负压，而是提供这样的一种气动装置，例如泵，其配置为在与腔的入口和出口连通的第一隔室内产生增压。

在这些播撒装置中，播撒件容纳种子，且由于第一隔室中的压力增加而将种子暂时滞留，之后将这些种子从腔的入口输送至出口，直至预定量的种子被释放到所应投下的土壤上。

传统的播撒装置的一个缺点在于，由于操作期间所使用的压力值，导致播撒圆盘在转动时持续地抵压垫圈，因此，播撒圆盘的转动运动将磨损播撒圆盘自身及垫圈。

播撒圆盘和垫圈的磨损会导致不良的播种操作，这是因为在这种情况下无法维持播种装置腔内的适宜压力值。

事实上，维持播撒装置腔内的适宜压力值对于播撒装置的正常工作而言是至关重要的。

同样地，在具有泵或其他气动装置以增加第一隔室内的压力、但两个隔室之间缺少液封的播撒装置中，也可能引起腔的第一隔室内压力不足。

在任何情况下，如果播撒装置腔内未维持适宜的压力值，种子将不能保持附着在播撒圆盘上，或者，若空气损失不致过大，则种子将以微弱的力附着在播撒圆盘的孔上。

另一方面，若压力过大，将使种子难以与种盘分离，结果，种子将延迟落地。

因此，由于种子将被不均匀地播撒到土壤上，致使无法将种子播种良好。

然而，这种磨损的影响会在一段时间以后，当植株开始生长后发现其彼此的间距并不如期望的精确时显现出来，换句话说，当这种影响显现出来时已经太晚了。

为避免该问题，可以对播种机进行预防性维护，使用精密仪器测量种盘的厚度，但这些操作十分昂贵，且涉及停机时间。

因此，本发明的目的在于提供一种系统，用于实时监测播撒装置的两个隔室之间的液封状态。

本发明的另一个目的在于提供一种系统，该系统能够确保在垫圈和/或播撒圆盘的气密性出现问题的情况下采取措施。

上述目的可通过独立权利要求中阐述的本发明的特征来实现。从属权利要求概述了本发明的优选和/或特别有利的方面。

技术实现要素：

具体地，本发明的一个实施例提供一种用于农用机械的材料播撒装置，其包括腔，所述腔具有用于待播撒粒状材料的入口和出口；气动装置，用以在腔内产生压力变化；转动播撒件，其将腔分成两个隔室，其中的第一隔室与腔的入口和出口连通，第二隔室与气动装置流体连通，所述第一和第二隔室以垫圈分隔，所述转动播撒件能够容纳作为腔内的压力值而的结果的材料，并将其从腔的入口输送到出口。

根据本发明，播撒装置包括至少一个传感器，该传感器配置为检测表明第一和第二隔室之间流体密封的参数。

通过该解决方案，能够实现对播撒装置的两个隔室之间的液封状态进行持续监测。

根据本发明的一个方面，配置为检测表明第一和第二隔室之间流体密封的参数的所述传感器为电感式传感器，该电感式传感器配置为测量垫圈的厚度的减小。

本实施例的优点在于，通过测量垫圈的磨损水平，能够提高对播撒装置的正常运行的监控。

根据本发明的另一个方面，测量垫圈的厚度减小的所述传感器具有埋入垫圈内的多个易磨损元件，所述易磨损元件的逐渐磨损对代表垫圈的厚度减少的信号进行调节。

本实施例的优点在于能够形成一种用于实时控制垫圈厚度减小的电子系统。

根据本发明的又一个实施例，提供了控制单元与光学和/或声学警告装置的连接，所述警告装置配置为，若垫圈上的相关传感器测得的厚度减小值大于预设阈值，则将启动警告装置。

本实施例具有以下优点，：能够在系统中由于垫圈磨损的原因损害了腔的气密性而存在故障时，尽快警告该农用机械的操作者，从而在正常条件下确保播撒装置腔内的适宜压力值，由此防止操作者进行低质量的播种。

根据本发明的另一个方面，配置为检测表明第一和第二隔室之间流体密封的参数的所述传感器为电容式或电感式传感器，电感式传感器配置为测量转动播撒件的厚度的减小。

在本发明的操作期间，传感器通过垫圈检测金属播撒圆盘的厚度。

在本发明的另一个实施例中，测量转动播撒件的厚度减小的所述传感器与控制单元连接，控制单元从所述传感器接收代表转动播撒件的厚度减小的信号。

本实施例的优点在于，能够形成一种用于实时控制垫转动播撒件厚度减小的电子系统。

本发明的另一个实施例提供了控制单元与光学和/或声学警告装置的连接，所述警告装置配置为，若转动播撒件上的相关传感器测得的厚度减小值大于预设阈值，则启动警告装置。

本实施例具有以下优点，即，能够在系统中由于播撒圆盘磨损的原因损害了腔的气密性而存在故障时，尽快警告该农用机械的操作者，从而在正常条件下确保播撒装置腔内的适宜压力值，由此防止操作者进行低质量的播种。

根据本发明的再一个方面，控制单元配置为将从传感器接收的值传输至远程服务器。

本实施例的优点在于，使得能够从每台农业播种机收集数据，并安排其维护。

本发明的另一个目的在于提供一种播种机，其包括材料播撒装置，该材料播撒装置连接有播撒圆盘磨损传感器和/或垫圈磨损传感器。

附图说明

下面借助附图，以示例而非限制性的方式给出说明，本发明的其他特点和优点将通过这些说明而变得更加明显。

-图1是根据本发明的播撒装置的前视图；

-图2是根据本发明的装置的沿图1的a-a截面的视图；

-图3示出了图1和图2的装置具有的种子播撒圆盘；

-图4是图1所示发明的实施例的细节图；

-图5是图2所示发明的实施例的细节图。

具体实施方式

请具体参照这些附图，播撒装置总体上以100标示，所述播撒装置的一些已知元件仅用虚线示意性地示出。

播撒装置100包括壳体101，壳体101内部为中空，其能够在其内部限定腔110，所述腔能够容纳用于待播撒材料（例如种子）的播撒圆盘120，播撒圆盘120将在后文详述。

为简明起见，现将参考一种使用气动装置在腔110内产生负压的播撒装置对本发明进行说明，应当理解的是，本文所述的发明构思也可以应用在使用气动装置（例如泵，为简明起见而未示出）在所述腔内产生压力增加的播撒装置中。更概括地说，这些气动装置配置为在腔110内产生压力变化。

必要时，为确保完整性，将对可以应用于具有气动装置以在腔110内产生气压增加的播撒装置中的所有构造差异进行说明。

壳体101由第一半壳102和第二半壳103构成，第一半壳102和第二半壳103能够连接在一起，以此形成腔110。

具体地，每一半壳102、103均由大致凹状体形成，并且能够以凹部朝向另一半壳102、103的方式放置。

并且，第一半壳102包括外缘法兰（为简明起见而未示出），外缘法兰可以采用适宜的已知固定方式，例如通过夹在中间的垫圈300而安装或者固定在第二半壳103的外缘法兰104’上。

在使用中，壳体101被放置在垂直位置，外缘法兰的平面与该垂直位置大致平行，在下文中，术语“上”和“下”的使用将以这一位置为基准。

第一半壳102包括装料斗105，装料斗105设置在第一半壳的上部且与盛种箱（为简明起见而未示出）连接，用作种子进入腔110的入口，所述盛种箱覆盖在装置100上。

装料斗105由斜槽115构成，斜槽115朝向第一半壳102的下部。

第一半壳102还包括下突出部，下突出部能够与第二半壳103中的等同部分共同形成出种通道106，种子经由该出种通道106离开腔110后落入土壤。

出种通道106与未示出的管道连接以将预先开设的槽内的种子排出，出种通道具有远离腔110的远端。

并且，第一半壳102包括通孔107，通孔107例如设置在第一半壳102的上部，该通孔使得通过适宜的已知气动装置吸入的外部空气进入。

该通孔107有利地通过适宜的导管连接至壳体101外部的过滤器。

并且，第一半壳102还可以包括开口，该开口由带孔栅板（为简明起见而未示出）盖合，所述开口使得空气在播撒装置100的工作期间能够在腔110的内部与外部之间流通（具体地，是将空气吸入腔110内）。

第二半壳103包括开口108，开口108例如开设在第二半壳103的边缘部，为在腔110内产生负压，开口108连接有上述气动装置。

该气动装置包括进气管130，进气管130在开口108处与腔110连接。

进气管130由例如柔性橡胶管形成，其具有固定在腔110的开口108上的第一端，以及固定在已知的适宜气动装置上的第二端。

当上述两个半壳102、103连接在一起时，开口108优选设置在远离出种通道106的位置，从而，开口108与出种通道106是彼此不同的，并能够互相区别开来。

在图1中可以更好地看出，第二半壳103内设置有由气动装置抽吸的空气的转向导管109，转向导管109与开口108连通。

转向导管109处在与第一半壳102的法兰所在平面大致平行的平面上，其包括位于开口108处的一端，以及相反端，该相反端通往第二半壳103的下部（使用过程中的下部），即，当两个半壳102、103连接在一起时第二半壳103的靠近出种通道106的部分。

转向导管109例如具有矩形横截面，其一端与第二半壳103的开口108连通，另一端在与第一半壳102的法兰的所在平面大致垂直的平面上开放，而在与所述法兰的所在平面平行的平面上例如由板109a封闭。

在图中所示实施例中，转向导管109大致为圆弧状，其走向沿着第二半壳103的凹面的边缘。

请具体参考图2，通过虚线可以看到收容在腔110内的播撒圆盘120，所述播撒圆盘能够收集材料并将其从装料斗105运送至出种通道106。

播撒圆盘120收容在腔110内，处在与播撒装置100的法兰的所在平面平行的平面上，且基本占据了腔110在该平面上的全部容积，换句话说，播撒圆盘120的边缘与腔110的内壁大致齐平。

并且，播撒圆盘120收容在腔110内，大致位于播撒装置100的法兰附近，即，远离半壳102、103的凹面的底部。

具体地，播撒圆盘120将腔110分割成两个隔室111、112，第一隔室111与装料斗105和出种通道106连通，第二隔室112与开口108连通。

如图3所示，播撒圆盘120优选由例如由金属制成的圆盘构成，包括第一系列通孔122，第一系列通孔122相对于播撒圆盘120沿圆周布置。

具体地，播撒圆盘120包括一系列第一通孔122和一系列第二孔123，第一通孔122靠近播撒圆盘120的边缘布置，第二孔123相对于第一通孔122开设在更远离播撒圆盘边缘的位置。

第一通孔122彼此等间距布置，且其直径小于最小的待播撒材料（例如种子）。类似地，第二孔123也是彼此等距设置。

当播撒圆盘120收容在腔110内时，第一通孔122中的至少一部分（例如至少一个）与被气动装置吸入的空气的转向导管109重合，所述转向导管与开口108连通并设置在第二半壳103内。

具体地，当播撒圆盘120围绕其自身轴线121转动时，每个第一通孔122均可与转向导管109重合。

在腔110内，负压从第二隔室112经由第一通孔122被传递至第一隔室111。

播撒圆盘120是一体的，且同轴地固定在安装在转动轴230上的驱动板124上，具体地，播撒圆盘120和驱动板124大致沿着转动轴230的轴线121例如在转动轴的一端处固定在一起，播撒圆盘120朝向第一半壳102，驱动板124朝向第二半壳103。

驱动板124包括例如与转动轴121一体的轮辐状结构，并且具有多个沿着平行于转动轴121的轴线的方向周向布置的突出的柱125。

柱125能够以可支撑播撒圆盘120的方式与播撒圆盘120的第二孔123配合。

具体地，柱125能够从播撒圆盘120上朝第一半壳102突出。

驱动板124的直径小于播撒圆盘120的直径，具体地，播撒圆盘120的第一通孔122所在位置超出驱动板124的外缘。

转动轴230与传动装置连接，该传动装置能够通过已知方法使转动轴230围绕其自身轴线121转动，从而基于农用机械的前进速度确定沿着前进运动方向播撒的种子之间的间距。

此外，播撒装置100也可以包括选择装置140，选择装置140包括设置在第一和第二半壳102、103之间的大致平面体，该平面体部分地与播撒圆盘120的外部重合，具体地，与播撒圆盘120朝向第一半壳102的表面重合。

并且，选择装置140铰接在壳体上，并且能够围绕与播撒装置100的法兰的所处平面大致平行的轴线做小幅度转动，选择装置140包括相对于播撒圆盘120调整选择装置140的位置的调整装置，例如收容在相应狭槽内的偏心销（未示出）。

选择装置140包括锯齿状边缘142，锯齿状边缘142朝向腔内部，且靠近播撒圆盘120的第一通孔122设置。锯齿状边缘142能够撞击被播撒圆盘120拖带的种子，以使仅有限数量的种子被拖带，这一点将在后文详述。

图2是示出了传感器的实施例的剖面图，其中，该传感器用于检测表明第一和第二隔室（111、112）之间的流体密封的参数的值。在该实施例中，传感器为电感式传感器310，其配置为测量垫圈300的厚度的减小，且以图4的细节b和图5的细节c的示例中可见的方式设置在垫圈300内的适宜位置。

优选地，传感器310为磨损传感器，其提供多个埋入垫圈300内的一次性或易磨损元件（为简明起见而未示出），这些一次性或易磨损元件的逐渐磨损将被调制为代表垫圈300的厚度减小的信号。

传感器310与控制单元450连接，控制单元450从所述传感器310接收表明第一和第二隔室（111、112）之间的流体密封的参数值，根据本实施方式，即为代表垫圈300的厚度减小的信号。

在该实施例中，还可以预设垫圈300的磨损阈值ugth，由此，当超出该阈值时，控制单元450能够起动光学和/或声学警告装置470以生成报警信号，以此提醒操作者执行维护操作。

控制单元450也可以例如利用已知的技术经由无线电将传感器310测得的参数值传输至远程服务器500，以使得远程服务器500能够实时监控多个播撒装置100的状态（本实施例中也是如此），由此在发生故障时进行干预和/或对不同装置的例行维护进行管理。

例如，可以经由与控制单元450连接的发射器发送由传感器310测得的值，所述发射器配置为从控制单元接收由传感器310测得的值。

如图1和图2所示，播撒装置100上还连接有另一台传感器，该传感器被配置为检测表明第一和第二隔室（111、112）之间的流体密封的参数的值。根据该实施例，该传感器为传感器320，其被配置为测量转动播撒圆盘120的厚度的减小。

为实现本发明的目的，任何被配置为测量转动播撒件120的厚度减小的电容式或电感式传感器都是适宜的。

在该位置处，基于已知的电感或电容方法，传感器320在任何情况下均能检测金属播撒圆盘120的厚度。

事实上，播撒圆盘120的厚度必须保持处在控制之下。

在本文中仅以非限制性示例的方式提到的已知实施例中，所述播撒圆盘的厚度等于0.6mm，因此，即便是仅仅十分之二毫米的磨损也已经占据了很高的厚度百分比，并且可能损害种子播撒装置的运行质量。

进一步地，传感器320与控制单元450连接，控制单元450从所述传感器320接收表明第一和第二隔室（111、112）之间的流体密封的参数值，或者说，根据本实施方式，接收代表转动播撒件120的厚度减小的信号。

例如存储在与控制单元450连接的存储单元460中的处理程序能够根据后文描述的方法利用上述从传感器320接收的值。

控制单元450还与光学和/或声学警告装置470连接，警告装置470配置为，若转动播撒件120上的传感器310测得的厚度减小值大于预设阈值udth，则警告装置470起动。

回到上面的示例，新式种盘的厚度等于0.6mm。

这意味着，在减小量低于0.15mm以前，播撒圆盘与垫圈之间的密封性是保持恒定的，然而，当厚度继续降低至减小值等于0.2mm时，情况将开始变得严峻。

当超出最小阈值udth（可以是精确地等于0.2mm）时，控制单元450能够起动光学和/或声学警告装置470以生成报警信号，以此提醒操作者进行维护。

控制单元450也可以例如利用已知的技术经由无线电将传感器320测得的值传输至远程服务器500。

该系统使得远程服务器500能够实时监控多个播撒装置100的状态，由此在发生故障时进行干预和/或对不同装置的例行维护进行管理。

对于传感器310和传感器320，可以进一步设定分别低于值udth和ugth的预警阈值。

上述播撒装置100的操作过程如下。

在安装有上述播撒装置100的农用机械的运行期间，抽吸装置经由进气管130从腔110内产生抽吸。

在腔110内，负压从第二隔室112经由第一通孔122被传递至第一隔室111，且转动运动通过已知方法被传递至播撒圆盘120，播撒圆盘120因此围绕其自身轴线121转动。

盛装在盛种箱内的种子经由装料斗105进入腔110，具体地，种子因重力而集中在第一隔室111的底部。

由于气动装置在腔110内产生的负压，种子附着在播撒圆盘120上，具体是附着在接近第一通孔122的位置上，并被负压从装料斗105拖向出种通道106。

在播撒圆盘120的转动过程中，选择装置140的锯齿状边缘142和驱动板124的柱125撞击被播撒圆盘拖带的种子，以引起那些以较弱附着力附着在播撒圆盘120上的种子、即那些虽未附着在第一通孔122上，但附着在第一通孔122附近的种子的分离。这样一来，附着在每个第一通孔122上的种子的数量即被限制在一个。

当种子接近出种通道106时，具体地，当各个第一通孔122位于转向导管处时，使种子附着在播撒圆盘120表面上的负压停止作用在种子上，因此，种子在重力作用下落入出种通道106内。

在上述所有步骤的进行期间，垫圈磨损传感器310将有关垫圈300的磨损的数据传输至控制单元450。

可以以表格和/或图表的方式收集这些数据，这些表格和/或图表将有助于进行与播种装置的例行维护相关的数据分析，例如，这些数据可以被提前发送至远程服务器500。

在由传感器310测得的垫圈300的厚度减小值超出预设阈值ugth时，由于垫圈300的磨损致使本应在种子播撒装置的运行期间维持的负压可能并未达到，因此播撒装置将发生故障。

在此情况下，播种操作将被中断。

并且，在上述所有处理步骤的进行期间，传感器320将有关播撒圆盘120的磨损的数据传输至控制单元450。

可以以表格和/或图表的方式收集这些数据，这些表格和/或图表将有助于进行与播种装置的例行维护相关的数据分析，例如，这些数据可以被提前发送至远程服务器500。

在由传感器320测得的转动播撒圆盘120的厚度减小值超出预设阈值udth时，由于播撒圆盘120的磨损致使本应在种子播撒装置的运行期间维持的负压可能并未达到，因此，播撒装置将发生故障。

在此情况下，播种操作也将被中断。

如上构思的本发明可以有多种其他可能的修改和变化，这些修改和变化均包含在本发明构思的范围内。

此外，所有细节均可以由技术上等同的其他元件代替。

在实践中，可以在不脱离所附权利要求中的保护范围的前提下，根据需要采用任意材料、具体形状及尺寸。