利用用于杂交水稻制种机械的气力式分禾器的分禾方法

摘要

本发明公开了一种用于杂交水稻制种机械的气力式分禾器及其分禾方法，包括共同构成刚性结构的导向段、过渡段和分禾段；导向段的工作端为用于插入父本植株与母本植株底部之间的锥形圆滑结构，连接端通过过渡段平滑过渡连接分禾段；分禾段为向上倾斜的中空直管，上部均匀开设若干向内部延伸的导流管；导流管的一端与分禾段的中空内腔连通，另一端与外界连通；分禾段的内部同轴固定有用于通入气体的混流管；混流管的进气端外接用于连接鼓风机的进气管，底部均匀开设若干气流孔。本发明实现了父本与母本植株无损、柔性的彻底分离，避免了授粉机械对植株的损伤、种子收获机误收割父本穗影响种子纯度，提高杂交水稻制种授粉和收获作业质量。

说明书

技术领域

本发明涉及一种农业机械田间作业的分禾器，具体涉及一种用于杂交水稻制种机械的气力式分禾器及其分禾方法，属于农业机械领域。

背景技术

杂交水稻为解决粮食问题做出了突出贡献。杂交水稻种子是其生产的基础物质，但水稻是非严格的自花传粉作物，天然杂交率极低，因此必须年年制种，以便为水稻生产提供优良的种子。目前，杂交水稻制种的父本与母本通常采用行比2:6～8的农艺间隔种植，也开始尝试采用6:24～30便适应机械化授粉的种植农艺，在杂交水稻种子生产中，授粉期、收获期的植株较高，且相邻的父本与母本的一部分已出现交织生长，机械化授粉时，机具的轮子在父本与母本行间行走，而现有的田间授粉装备行走轮前仅有极简易的三角形框架式分禾器，不能将交织的父本与母本分离，强制分别开直接损伤植株，甚至轮胎直接将父本与母本间的植株碾压，直接影响后期父本母本植株数量进而影响花粉量和制种的产量。

授粉完成后，父本植株高度主于母本30cm左右，一般立即收割以减少父本对母本生长的影响，也有在母本种子成熟时分别收获，无论提前收割或成熟后收获，父本和母本只能分别收获，收获时必须将母本与父本彻底分离，如先收获母本主要是避免因父本穗混入收获母本的影响种子纯度，从而严重影响种子质量；如先收割父本，主要避免将相邻父本的母本穗收割，从而影响种子的产量，而现有收获机的分别器仅植株底部设有锥形分禾器，收获时相互交织的父本、母本直接被收割，不符合种子生产的要求；由于没有能够将父母本彻底分离的分禾器，只能在收获前手工收获父本，劳动强度极高且不能适时完成，影响种子收获。

因此，杂交水稻制种的授粉装备、收获机械田间作业时均需要能够将父本、母本无损彻底分离的分禾器，该部件是杂交水稻制种授粉、收获装备的关键技术难题之一。研制无损分离的分禾器，将相邻父母本植株由底部自下而上逐渐分开，避免分离过程中对父母本造成损伤以及误收获，是杂交水稻制种授粉、收获装备整机研发与可靠工作的关键。

发明内容

本发明的目的是为了克服杂交水稻制种授粉机械、父本收割机在作业过程中由于相邻父本、母本相互交织，简易分禾器不能柔性良好分离并对父本、母本造成较大机械损伤从而影响水稻种子产量等缺点，提供一种用于杂交水稻制种机械的气力式分禾器及其分禾方法，通过最底部的导向段使父本与母本从地面开始分离，然后由倾斜的分禾段将父本与母本植株由下而上逐渐分开，同时分禾段上方的气流将植株彻底分离，避免授粉时作业机具损伤植株、父本收割时损伤母本植株。

本发明所采用的具体技术方案如下：

一方面，本发明提供了一种用于杂交水稻制种机械的气力式分禾器，其包括顺次连接且共同构成刚性结构的导向段、过渡段和分禾段；

所述导向段包括工作端和连接端；所述工作端为用于插入父本植株与母本植株底部之间的锥形圆滑结构，连接端通过过渡段平滑过渡连接分禾段；所述分禾段为向上倾斜的中空直管，上部均匀开设若干向内部延伸的导流管；导流管的一端与分禾段的中空内腔连通，另一端与外界连通；所述分禾段的内部同轴固定有用于通入气体的混流管；混流管的进气端外接用于连接鼓风机的进气管，底部均匀开设若干气流孔；气流能通过导流管底部的气流孔泄流至分禾段的中空内腔，随后通过导流管吹向位于分禾段外部的父本植株与母本植株。

作为优选，所述导向段为半圆锥体结构，底面水平。

作为优选，所述分禾段的轴线与水平面成45°～75°倾角。

作为优选，所述分禾段的横截面为抛物线形。

作为优选，所述进气管位于分禾段的外部，进气管上设有控制阀。

作为优选，所述导流管为锥台结构，与外界连通一端的横截面小于与中空内腔连通一端的横截面。

作为优选，所述混流管为由上至下管径均匀变小的圆管。

作为优选，所述分禾段的底部固定有若干底板，通过底板与授粉机或收获机的割台连接。

作为优选，所述过渡段的前端为半圆锥体，并与导向段平滑过渡连接；过渡段的后端截面为抛物线形，并与分禾段平滑过渡连接。

另一方面，本发明提供了一种利用第一方面中任一所述气力式分禾器的分禾方法，其具体如下：

授粉或收获作业时，首先将所述气力式分禾器安装在授粉机或收获机的分禾器安装位置，将进气管与鼓风机连接；开启鼓风机，并使授粉机或收获机前进；导向段的工作端首先插入父本植株与母本植株底部之间的位置，随着授粉机或收获机的前进，导向段的锥形结构将父本植株与母本植株的底部位置分别向父本行和母本行推开，再由过渡段和分禾段将父本植株与母本植株自下而上分开；同时，鼓风机向混流管中输送气流，气流沿着混流管从上至下流动，通过混流管底部的气流孔均匀泄流至分禾段的中空内腔中，随后通过导流管吹向父本植株或母本植株，使父本植株或母本植株倒向各自所在的行，实现父本植株和母本植株无损、柔性的分离。

本发明相对于现有技术而言，具有以下有益效果：

本发明通过锥形导向段首先将父本与母本植株从底部分开，然后由倾斜楔形结构的过渡段、分禾段将两行交织生长的父母本水稻植株由下至上将逐渐分离，同时通过分禾段上方向上的气流将父本与母本植株彻底分开，实现了父本与母本植株无损、柔性的彻底分离，避免了授粉机械对植株的损伤、种子收获机误收割父本穗影响种子纯度，提高杂交水稻制种授粉和收获作业质量。

附图说明

图1是本发明装置的主视图；

图2是本发明装置的A-A剖视图；

图3是本发明装置的整体结构右视图；

图4是本发明装置的整体结构主剖视图；

图5是本发明装置的整体结构俯视图；

图6是本发明装置的三维结构图；

图7是本发明装置混流管的纵剖视图；

图中：底板1、导向段2、过渡段3、分禾段4、控制阀5、混流管6、导流管7。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步阐述和说明。本发明中各个实施方式的技术特征在没有相互冲突的前提下，均可进行相应组合。

如图1、3和6所示，为本发明提供的一种用于杂交水稻制种机械的气力式分禾器，主要包括导向段2、过渡段3和分禾段4。其中，过渡段3前端与导向段2后部固定连接，过渡段3后端与分禾段4下端连接，导向段2、过渡段3和分禾段4共同构成刚性结构。下面将对各部分的连接方式及结构进行具体说明。

导向段2包括两个端，即工作端和连接端。工作端为锥形的圆滑结构，以便于使用时能够插入父本植株与母本植株底部之间，从而将父本与母本植株从底部分开。实际使用时，导向段2可以设置为半圆锥体结构，即将圆锥体沿轴线分割成两部分，导向段2即为分割后圆锥体的一半，该结构的上部为锥体形，底部为水平面。事实上，导向段2也可采用“V”形等其他形式，只要在使用时能给父本与母本植株的底部之间提供一个分隔开的作用力即可。

如图2所示，分禾段4为向上倾斜的直管，内部中空并形成中空腔室。分禾段4的主要作用是为了使父本与母本植株两者之间进一步分隔，所以可以将分禾段4设置为水平向上倾斜并与水平面成45°～75°倾角的结构；同时，为了进一步实现有效分隔，可以将分禾段4的横截面设置为抛物线形，即抛物线的顶端朝向气力式分禾器前进的方向。事实上，分禾段4也可采用“V”形、“U”形等其他楔形结构，只要在使用时能给父本与母本植株的底部之间提供一个分隔开的作用力即可。

如图4和5所示，为了进一步加强父本与母本植株的分隔效果，将分禾段4 的内部同轴固定有混流管6。混流管6的一端作为固定端与分禾段4的内部腔室连接，另一端作为进气端并与外接鼓风机的进气管连接，通过鼓风机的作用，气流能够经由进气管进入混流管6。混流管6的底部均匀开设多个贯通的气流孔，从而使得通过鼓风机进入混流管6的气体能够从气流孔中溢出，并均匀遍布至整个分禾段4的中空内腔。分禾段4的管壁上部均匀开设多个向内部延伸的导流管 7，也可以理解为分禾段4的管壁上部向内凹陷并形成两端连通的导流管7。导流管7的一端与外界连通，另一端设置的不宜过长，并与分禾段4的中空内腔连通。因此，通过导流管7底部的气流孔泄流至分禾段4的中空内腔的气流，能够通过导流管7吹向位于分禾段4外部的父本植株与母本植株。

在实际应用时，可以将进气管设置于分禾段4的外部，也可以将进气管与混流管6设置为一体的结构。为了更好的控制进入混流管6中气流的大小，可以在进气管上设置控制阀5。为了强化从导流管7吹向父本植株与母本植株的气流流速，从而实现更好的分离效果，可以将导流管7设置为锥台结构，与外界连通一端的横截面小于与中空内腔连通一端的横截面。如图7所示，可以将混流管6 设置为由上至下管径均匀变小的圆管，以便于抵消由于从混流管6上方通入的气流量到下方会逐渐减小的特点，从而使得能够向整个分禾段4的中空内腔较为均匀的布气。

导向段2的连接端通过过渡段3平滑过渡连接分禾段4。过渡段3的主要作用是为了连接导向段2和分禾段4，并且过渡段3应当将两者平滑连接，以防止使用时父本植株与母本植株经过连接处受损。在本实施例中，由于导向段2优选设置为半圆锥体结构，分禾段4的横截面优选为抛物线形，所以可以将过渡段3 的前端设置为半圆锥体，并与导向段2平滑过渡连接；可以将过渡段3的后端截面设置为抛物线形，并与分禾段4平滑过渡连接。

在实际应用时，可以将分禾段4的底部固定有若干底板1，通过底板1与授粉机或收获机的割台连接。

上述气力式分禾器在使用时的分禾方法，具体如下：

在授粉或收获作业时，首先将气力式分禾器安装在授粉机或收获机的分禾器安装位置，并将进气管与鼓风机连接。开启鼓风机，同时使授粉机或收获机前进。导向段2的工作端首先插入父本植株与母本植株之间的较低位置，随着授粉机或收获机的前进，导向段2的锥形结构将父本植株与母本植株的底部位置分别向父本行和母本行各自推开，随着授粉机或收获机的继续前进，由过渡段3和分禾段 4将父本植株与母本植株自下而上进一步分开。同时，鼓风机向混流管6中输送气流，气流沿着混流管6从上至下流动，通过混流管6底部的气流孔均匀泄流至分禾段4的中空内腔中，进入混流管的空气沿混流管轴线均匀泄流至分禾段，随后通过导流管7排出的高速气流吹向父本植株或母本植株，使父本植株或母本植株倒向各自所在的行，实现父本植株和母本植株无损、柔性的彻底分离。

本发明通过锥形导向段首先将父本与母本植株从底部分开，然后由倾斜楔形结构的过渡段、分禾段将两行交织生长的父母本水稻植株由下至上将逐渐分离，同时通过分禾段上方向上的气流将彻底分开，实现了父母植株无损、柔性的彻底分离，避免了授粉机械对植株的损伤、种子收获机误收割父本穗影响种子纯度，提高杂交水稻制种授粉和收获作业质量。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，然其并非用以限制本发明。有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此凡采取等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。