本发明涉及气力式播种机械领域，具体涉及一种兼用型智能涡导流场分种器。
背景技术：
1、随着现代农机化的不断推进，稻麦油（水稻、小麦和油菜）机耕机收水平逐年提升，但稻麦油播率水平普遍不高。稻麦油通用的现代种植方式之一是机械直播，但稻麦油三者种子外形、三轴尺寸、千粒重量等参数和亩播量差异明显，三者都需专用的排种器，导致稻麦油直播机具不能兼用，或兼用性明显不足，机具闲置率较高。稻麦油直播机采用的排种器多为外槽轮式，属于“一器单行”型式，一个排种器只负责一行的播种作业，此类排种器对多作物播种适应性差；此外，现有分种器受限于单一的分种结构装置，导致均分种子能力不强，并且难以实现以粒为单位的精准播种。
2、在机械化直播技术中，“一器多行”型式的集排式气流吹送直播技术采用集中供种、定量分种二级排种方式，由于集中式排种器集中供种放大了排量，播量调节范围变大，可适宜不同种子和不同播量的作业，可解决传统“一器单行”外槽轮型式适应性差的问题。与传统机械式播种技术相比，气力式直播技术适用性广，但面对稻麦油种子外形、三轴尺寸、千粒重量等参数和亩播量差异等，使得物料播种的系统性、适应性和均匀性依然是个现实问题。因此，开发一器多行多用且性能稳定、高效的多作物兼用型分种器很有必要。
技术实现思路
1、为解决现有技术的不足，本发明提供一种兼用型智能涡导流场分种器，该分种器具有精准度高、均匀性好、效率高、分种变异系数低和安装更换快捷等优点，适用于水稻、小麦、油菜等不同农作物的播种，能有效解决当下人力播种劳动强度大、播种质量低和现有直播机机具闲置率较高、兼用性不足、精准播种性能低的问题。
2、本发明是通过以下技术方案实现的：
3、一种兼用型智能涡导流场分种器，包括涡导外盖、分种盘密封圈、分种盘、分种口、固定装置和聚拢管，还包括涡扇导流装置和导流槽装置；
4、所述涡扇导流装置包括支撑杆、涡扇、轴承、定位套筒和紧定螺钉；
5、所述导流槽装置包括导流槽、分种内盖和导流隔板；
6、所述涡导外盖、分种内盖和分种盘组成内部囊腔体结构；
7、所述涡扇导流装置、导流隔板和导流槽置于所述内部囊腔体结构内；
8、所述涡导外盖底部与分种盘密封圈对应的部位圆周阵列设有第四安装孔，并通过固定装置固定在所述分种盘上，所述分种内盖安装在所述涡导外盖内并固定在所述分种盘上；所述分种口阵列分布在所述分种盘上；所述分种盘与所述分种内盖之间设置有分种盘密封圈；所述聚拢管与所述分种盘通过螺栓连接。
9、在进行播种作业时，外部气流驱动涡扇旋转，涡扇转动产生的气流能够平衡囊腔体内的紊流，同时由涡扇均分的种子快速落入各个导流槽内并进入到分种口，最后进入到外部播种管，最终通过涡扇导流装置与导流槽的配合工作，可实现分种器精确分种的目的，且可用于多种不同农作物的播种。
10、进一步的方案是，所述涡扇导流装置覆盖于聚拢管正上方，将聚拢管中的输送气流通过涡扇的转动导向分种盘的各分种口；
11、所述涡扇包括扇叶、轮毂，所述扇叶呈空间曲面状，所述轮毂中空形成主型孔，其上圆周阵列开有第一螺钉孔，并通过紧定螺钉将所述涡扇固定在所述轴承外圈上；所述轴承设置在所述定位套筒上，所述轴承内圈下表面与定位套筒上表面相切，起到支撑轴承的作用；所述支撑杆两端开有同旋向螺纹，将所述涡导外盖和所述定位套筒通过螺纹连接。本发明涡扇为活动件，通过紧定螺钉安装在所述轴承外圈上，外部风机工作产生的气流吹动涡扇，涡扇转动产生的气流又反作用于囊腔体内运动的种子，使种子均匀地落入各个导流槽中，减少种子在分种口附近回弹造成分种的不均匀，最终实现通过平衡分种器腔体内的气流，提高均匀分种的目的。
12、进一步的方案是，所述主型孔的孔径为圆形，其两端开放；所述轮毂外表面上圆周阵列有多片所述扇叶，具体地，叶片数量可以是1-12片任一种，优选为6片；所述扇叶是根据囊腔体内流场分布设计的空间曲面设计，其径向边线由半径相同的圆弧拟合而成，且不同扇叶径向边线竖直方向投影相互重合，外侧切向边线由样条曲线拟合而成，其竖直方向投影为一个圆，圆的直径在数值上等于聚拢管的内径，轮毂内径等于轴承外圈直径；进口输送管内气流速度与扇叶转动产生的气流速度分量间夹角设置为钝角。本发明通过设置轮毂半径、导流涡轮半径、叶片上输送管内气流速度与扇叶转动产生的气流速度分量间夹角，使涡扇自驱高效转动，提高均匀分种效率。
13、进一步的方案是，所述导流槽装置的导流槽和导流隔板阵列分布于所述内部囊腔体结构内；
14、所述分种内盖为中空侧凹空间曲面结构，包括分种内盖外表面、分种内盖内表面和中空的导流孔，其凹空间曲面结构与涡导外盖的凹空间曲面结构大小不同但在形状上相一致，并形成分种内部囊腔体；在分种内盖外表面上圆周阵列有与所述导流隔板相匹配的隔板槽，用于对所述导流隔板的安装，所述导流孔的形状为圆形且直径在数值上等于聚拢管的内径。本发明将分种内盖中间设计导流孔结构，同时内外表面曲面结构与涡导外盖的曲面结构一致，有利于引导流场气流，起到聚种、分种、排种作用。
15、进一步的方案是，所述涡导外盖整体呈抽壳薄壁状，包括涡导外盖外表面和涡导外盖内表面，所述涡导外盖内表面为中凸侧凹空间曲面结构，中凸位置设置有椭球型凸起部分，椭圆切线与水平方向夹角为12~20°，椭球型凸起部分中心设置有螺纹孔用于与所述支撑杆连接，这样可使安装更加便捷；侧边位置为圆柱体，并垂直于分种盘，分种内盖外表面侧边也呈圆柱体状且垂直于分种盘；涡导外盖外表面的中央盖顶设计为水平，与输送管输出端平面保持水平，大小等于输送管的内径。
16、所述导流槽圆周阵列于所述分种内盖外表面，所述导流槽由2块对称的均分曲面、1块抗扰曲面、1块分种内盖外表面侧边构成，其呈上宽下窄的漏斗状，并圆周阵列在所述分种内盖外壁上；所述抗扰曲面的径向外侧表面上端边线为1/n圆弧（其中n为分种口个数，n≥1），所述圆弧的半径等于所述涡导外盖圆柱体部分的内径，所述抗扰曲面的径向内侧表面下端边线与所述分种口的轮廓相切，同时所述抗扰曲面和均分曲面的轴向下侧面与所述分种盘的上表面相切。本发明通过对导流槽各结构及角度的设计，用于精细化分种，可满足不同播种方式农作物的播种。
17、进一步的方案是，所述导流隔板包括隔板上表面、隔板下表面和隔板凸起部分；所述隔板上表面与所述涡导外盖内表面紧密贴合，所述隔板下表面与所述均分曲面上表面相切，所述隔板凸起部分置于所述隔板槽内；所述涡导外盖内表面的侧凹位置设置有贴片式雷达传感器，所述贴片式雷达传感器沿径向发散分布，径向方向每一列贴片式雷达传感器都位于相邻两导流隔板间中线位置。此处在流隔板间中线位置安装贴片式雷达传感用于记录通过两隔板间的种子数量，可实时监测各行播种均匀性。
18、进一步的方案是，所述分种盘为圆形薄片结构，设有第一安装孔、分种口、第二安装孔、输送口和圆环凸台；所述第一安装孔与所述涡导外盖上的第四安装孔相匹配；所述分种口和第二安装孔分别圆周阵列于所述分种盘的圆形薄片上，其形状为直径不一的圆形；所述圆环凸台圆周阵列于所述分种盘底面，其内圈边线与所述分种口相切，所述圆环凸台用于与外部播种管的安装。本发明分种盘用于支撑、连接，同时可根据实际播种需求调整分种口的数量。
19、进一步的方案是，所述聚拢管由第一连接法兰、第二连接法兰和输送管三部分构成；所述第一连接法兰、第二连接法兰为圆形薄片结构，其上圆周阵列有与第二安装孔匹配的第三安装孔；所述输送管内部由直管与圆弧凸起波纹结构相互迭代而成；输送管中所述第一连接法兰上表面到输送管管口的距离等于所述分种内盖的纵向长度；所述分种器通过设置在聚拢管内的第二连接法兰与外部固定件用螺栓连接。具体地，输送管内壁为直管与圆弧凸起波纹结构相互迭代而成，起聚拢平顺缓输的作用，其上表面边线与所述分种内盖导流孔相切，两块连接法兰为相同的圆形薄片，上端的连接法兰用于聚拢管与分种盘的连接，下端连接法兰用于本分种器与外部支撑结构的连接，起到支撑本发明装置的作用；本发明聚拢管起支撑分种盘和聚拢种子的作用。
20、进一步的方案是，所述涡导外盖与所述分种盘通过设置在涡导外盖上的第四安装孔和分种盘上第一安装孔用固定装置固定；所述分种盘与所述聚拢管通过设置在分种盘上的第二安装孔和聚拢管上的第三安装孔用螺栓固定；所述固定装置为螺母或扣接。
21、本发明的有益效果：
22、1.本发明利用涡扇导流装置，在气吹式分种方式的条件下，可提高分种均匀性，从而实现各行排量一致性，满足了机具播种作业均匀播种的要求，有效提高了农业生产效率；同时在与导流隔板间中线位置相对应的涡导外盖内表面上径向发散分布贴片式雷达传感器，可记录通过两隔板间的种子数量，并实时监测各行播种均匀性，实现实时监控精准播种。
23、2.本发明利用导流槽装置，将由涡扇导流装置分配的种子进一步分配到外部各个播种管道中，同时可根据实际播种行数调整导流槽的数目、大小；使用导流槽装置可提高分种均匀性，进一步可实现精准分种，可解决机具只能对条播作物进行播种的问题，从而使机具满足不同作物不同播种方式的需要，提高播种作业的精准度，提升机具的适用性。
24、3.本发明通过对聚拢管的设计，可对由外部风机吹入输送管中的不规则分布的种子进行聚拢，以便种子高速集中的进入内部囊腔体。
25、4.本发明通过对涡导外盖的设计，在其内壁顶部中央位置设置有椭球型凸起部分，椭圆切线与水平方向夹角为12~20°，上端压力大，压力向下逐渐减小，可引导种子向下运动，提高效率，同时椭球型凸起部分中心设置有螺纹孔，可以实现涡扇导流装置的快速装配。
1.一种兼用型智能涡导流场分种器，包括涡导外盖（1）、分种盘密封圈（9）、分种盘（11）、分种口（1102）、固定装置（12）和聚拢管（10），其特征在于，还包括涡扇导流装置和导流槽装置；
2.根据权利要求1所述的一种兼用型智能涡导流场分种器，其特征在于，所述涡扇导流装置覆盖于聚拢管（10）正上方，将聚拢管（10）中的输送气流通过涡扇（3）的转动导向分种盘（11）的各分种口（1102）；
3.根据权利要求2所述的一种兼用型智能涡导流场分种器，其特征在于，所述主型孔（301）的孔径为圆形，其两端开放，所述轮毂（304）外表面上圆周阵列有多片所述扇叶（303），所述扇叶（303）是根据囊腔体内流场分布设计的空间曲面设计，其径向边线由半径相同的圆弧拟合而成，且不同扇叶（303）径向边线竖直方向投影相互重合，外侧切向边线由样条曲线拟合而成，其竖直方向投影为一个圆，圆的直径在数值上等于所述聚拢管（10）的内径，轮毂（304）内径等于轴承（4）外圈直径；进口输送管内气流速度与扇叶转动产生的气流速度分量间夹角设置为钝角。
4.根据权利要求1所述的一种兼用型智能涡导流场分种器，其特征在于，所述导流槽装置的导流槽（8）和导流隔板（13）阵列分布于所述内部囊腔体结构内；
5.根据权利要求4所述的一种兼用型智能涡导流场分种器，其特征在于，所述导流槽（8）圆周阵列于所述分种内盖外表面（7a），所述导流槽（8）由2块对称的均分曲面（801）、1块抗扰曲面（802）、1块分种内盖外表面侧边（702）构成；所述抗扰曲面（802）的径向外侧表面上端边线为1/n圆弧，其中n为分种口个数，所述圆弧的半径等于所述涡导外盖内表面（1b）侧边圆柱体结构的内径，所述抗扰曲面（802）的径向内侧表面下端边线与所述分种口（1102）的轮廓重合，同时所述抗扰曲面（802）和均分曲面（801）的轴向下侧面与所述分种盘（11）的上表面相切。
6.根据权利要求5所述的一种兼用型智能涡导流场分种器，其特征在于，所述导流隔板（13）包括隔板上表面（1301）、隔板下表面（1302）和隔板凸起部分（1303）；所述隔板上表面（1301）与所述涡导外盖内表面（1b）紧密贴合，所述隔板下表面（1302）与所述均分曲面（801）上表面相切，所述隔板凸起部分（1303）置于所述隔板槽（703）内。
7.根据权利要求4所述的一种兼用型智能涡导流场分种器，其特征在于，所述涡导外盖内表面（1b）的侧凹位置设置有贴片式雷达传感器（14），所述贴片式雷达传感器（14）沿径向发散分布，径向方向每一列贴片式雷达传感器（14）都位于相邻两导流隔板（13）间中线位置。
8.根据权利要求1所述的一种兼用型智能涡导流场分种器，其特征在于，所述分种盘（11）为圆形薄片结构，设有第一安装孔（1101）、分种口（1102）、第二安装孔（1103）、输送口（1104）和圆环凸台（1105）；所述第一安装孔（1101）与所述涡导外盖（1）上的第四安装孔（102）相匹配；所述分种口（1102）和第二安装孔（1103）分别圆周阵列于所述分种盘（11）的圆形薄片上，其形状为直径不一的圆形；所述圆环凸台（1105）圆周阵列于所述分种盘（11）底面，其内圈边线与所述分种口（1102）相切，所述圆环凸台（1105）用于与外部播种管的安装。
9.根据权利要求8所述的一种兼用型智能涡导流场分种器，其特征在于，所述聚拢管（10）由第一连接法兰（1001）、第二连接法兰（1004）和输送管（1003）三部分构成；所述第一连接法兰（1001）、第二连接法兰（1004）为圆形薄片结构，其上圆周阵列有与第二安装孔（1103）相匹配的第三安装孔（1002）；所述输送管（1003）内部由直管与圆弧凸起波纹结构相互迭代而成；所述第一连接法兰（1001）上表面到输送管（1003）管口的距离等于所述分种内盖（7）的纵向长度；所述分种器通过设置在聚拢管（10）内的第二连接法兰（1004）与外部固定件用螺栓连接。
10.根据权利要求9所述的一种兼用型智能涡导流场分种器，其特征在于，所述涡导外盖（1）与所述分种盘（11）通过设置在涡导外盖（1）上的第四安装孔（102）和分种盘（11）上第一安装孔（1101）用固定装置（12）固定；所述分种盘（11）与所述聚拢管（10）通过设置在分种盘（11）上的第二安装孔（1103）和聚拢管（10）上的第三安装孔（1002）用螺栓固定；所述固定装置（12）为螺母或扣接。
