一种利用杂交水稻制种可调式分禾器的分禾方法

摘要

本发明公开了一种杂交水稻制种可调式分禾器及其分禾方法，装置包括导向段、过渡段、固定分禾段和可调分禾段；固定分禾段末端底部固定有底板；底板平行固定分禾段的轴线方向并向上延伸，底板上方设有与固定分禾段上部滑动连接的可调分禾段；在中空腔室内部固定有带活塞杆的液压缸，在底板上固定有导轨，导轨上套设有若干与可调分禾段固定连接的直线轴承；所有直线轴承均能沿导轨滑动；活塞杆与至少一个直线轴承固定连接。本发明避免了授粉机械行走在父母本行间分离植株时造成对植株的损伤，也避免了收获时父本穗实带入母本种子收获区影响种子纯度，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，具体涉及一种杂交水稻制种可调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，提供一种杂交水稻制种可调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，然后由倾斜的固定分禾段和可调分禾段将父本与母本植株由下而上逐渐分开，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，本发明提供了一种杂交水稻制种可调式分禾器，其包括导向段、过渡段、固定分禾段和可调分禾段；

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固定分禾段，导向段、过渡段和固定分禾段共同构成刚性结构；

所述固定分禾段为向上倾斜且具有中空腔室的直管，末端底部固定有底板；所述底板平行固定分禾段的轴线方向并向上延伸，底板上方设有与固定分禾段上部滑动连接的可调分禾段，固定分禾段和可调分禾段共同构成移动副；所述可调分禾段为向底板弯曲的弧形结构；在所述中空腔室内部固定有带活塞杆的液压缸，液压缸能带动活塞杆沿平行固定分禾段轴线的方向伸缩；在所述底板上固定有导轨，导轨的轴线与可调分禾段的轴线平行，导轨上套设有若干与可调分禾段固定连接的直线轴承；所有直线轴承均能沿导轨滑动，并共同构成移动副；所述活塞杆与至少一个直线轴承固定连接，通过活塞杆的伸缩能带动可调分禾段相对于固定分禾段发生相对滑动。

作为优选，所述导向段为半圆锥体结构，底面水平。

作为优选，所述固定分禾段和可调分禾段的轴线相同，且与水平面成45°～ 75°倾角。

作为优选，所述固定分禾段和可调分禾段的横截面均为抛物线形。

作为优选，沿所述导轨轴线方向上固定有若干支座，导轨通过支座固定于所述底板上。

作为优选，所述可调分禾段同轴嵌套于固定分禾段内侧，两者之间设有互为偶件的滑槽，通过滑槽实现可调分禾段相对于固定分禾段的滑动。

作为优选，所述可调分禾段的尾部向外侧扩大延伸，构成用于进一步分离父本植株与母本植株的缓冲挡板。

作为优选，所述杂交水稻制种可调式分禾器通过底板安装在授粉机或收获机的割台上。

作为优选，所述活塞杆与位于导轨首端的直线轴承固定连接。

第二方面，本发明提供了一种利用第一方面任一所述杂交水稻制种可调式分禾器的分禾方法，其具体如下：

授粉或收获作业时，首先将所述杂交水稻制种可调式分禾器安装在授粉机或收获机的分禾器安装位置；再根据父本植株与母本植株的高度，通过液压缸带动活塞杆伸缩，令可调分禾段相对于固定分禾段发生相对滑动，使可调分禾段的末端位于母本植株穗区；令授粉机或收获机前进，使所述杂交水稻制种可调式分禾器在父本植株与母本植株的行间移动，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继续前进，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、固定分禾段和可调分禾段将父本植株与母本植株自下而上分开，实现将交织的父本植株与母本植株之间的分离。

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植株与母本植株从底部分开，然后依次由倾斜楔形结构的过渡段、固定分禾段和可调分禾段将两行交织生长的父本植株与母本植株由下至上将逐渐彻底分开，避免了授粉机械行走在父母本行间分离植株时造成对植株的损伤，也避免了收获时父本穗实带入母本种子收获区影响种子纯度，提高杂交水稻制种授粉和收获作业质量。

附图说明

图1是本发明装置的三维结构示意图；

图2是本发明装置的三维结构剖视图；

图3是本发明装置的整体结构主视图；

图4是本发明装置的整体结构仰视图；

图5是本发明装置的液压系统组成图；

图中：底板1、导向段2、过渡段3、固定分禾段4、可调分禾段5、液压缸 6、导轨7、支座8、直线轴承9、活塞杆10。

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1～4所示，为本发明提供的一种杂交水稻制种可调式分禾器，该可调式分禾器主要包括导向段2、过渡段3、固定分禾段4和可调分禾段5。其中，过渡段3前端与导向段2后部固定连接，过渡段3后端与固定分禾段4下端(首端) 连接，导向段2、过渡段3和固定分禾段4共同构成刚性结构，固定分禾段4上端(末端)与可调分禾段5的下端(首端)滑动连接。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。

固定分禾段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，所以可以将固定分禾段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，可以将固定分禾段4的横截面设置为抛物线形，即抛物线的顶端朝向可调式分禾器前进的方向。事实上，固定分禾段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。

为了令本发明的可调式分禾器适应不同高度的父本植株与母本植株，从而实现更好的分离效果，在固定分禾段4末端(上端)的底部固定有底板1，底板1 平行固定分禾段4的轴线方向并向上延伸，实际应用时，也可以将固定分禾段4 和底板1设置为一体式结构，即将固定分禾段4的末端底部延伸部分长度，该延伸的部分结构即为底板1。底板1可以为平板结构，也可以为向上弯曲的弧形结构。在底板1上方设有可调分禾段5，可调分禾段5与固定分禾段4的上部滑动连接，固定分禾段4和可调分禾段5共同构成移动副。实际应用时，可以将可调分禾段5同轴嵌套于固定分禾段4内侧，两者之间设有互为偶件的滑槽，从而通过滑槽实现可调分禾段5相对于固定分禾段4的滑动。可调分禾段5可以与底板 1接触，并共同构成具有中空腔室的一个组合整体；可调分禾段5也可以不与底板接触，两者之间互为独立的组件。可调分禾段5应当设置为向底板1弯曲的弧形结构，优选为采用抛物线形，即抛物线的顶端朝向可调式分禾器前进的方向；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。

为了能使可调分禾段5能够根据需要沿着固定分禾段4发生移动，以改变可调式分禾器在竖直方向上的高度，在中空腔室内部固定有带活塞杆10的液压缸 6，液压缸6能带动活塞杆10沿平行固定分禾段4轴线的方向伸缩。以液压缸6 为主要部件的液压系统的具体结构如图5所示，液压系统包括液压缸、换向阀和油泵，从而带动活塞杆的伸缩。在底板1上固定有导轨7，导轨7的轴线与可调分禾段5的轴线平行，导轨7上套设有若干与可调分禾段5固定连接的直线轴承 9。所有直线轴承9均能沿导轨7滑动，并共同构成移动副。活塞杆10与至少一个直线轴承9固定连接，通过活塞杆10的伸缩能带动可调分禾段5相对于固定分禾段4发生相对滑动。也就是说，导轨7和液压缸6均固定于底板1上保持静止，直线轴承9、可调分禾段5和活塞杆10固定连接，直线轴承9与可调分禾段5能随着活塞杆10发生相对移动，改变可调分禾段5伸出固定分禾段4的长度，进而调节可调式分禾器在竖直方向上的高度位置。

在实际应用时，可以沿导轨7轴线方向上固定多个支座8，支座8固定于底板1上，导轨7通过支座8固定于底板1上。为了使父本植株与母本植株的分离效果更好，可以在可调分禾段5的尾部向外侧扩大延伸形成缓冲挡板，缓冲挡板的横截面结构可以采用抛物线形，即抛物线的顶端朝向可调式分禾器前进的方向，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。本发明的杂交水稻制种可调式分禾器通过底板1安装在授粉机或收获机的割台上。

导向段2的连接端通过过渡段3平滑过渡连接固定分禾段4。过渡段3的主要作用是为了连接导向段2和固定分禾段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，固定分禾段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，并与固定分禾段4平滑过渡连接。为了实现活塞杆10能带动直线轴承9同步运动，可以将活塞杆10与位于导轨7首端的直线轴承9固定连接，可以将活塞杆10与多个直线轴承9固定连接，以通过活塞杆10 的伸缩带动直线轴承9沿着导轨7滑动。

上述杂交水稻制种可调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，首先将杂交水稻制种可调式分禾器安装在授粉机或收获机的分禾器安装位置。再根据待分离的父本植株与母本植株的高度，通过换向阀使液压缸6工作并令活塞杆10伸缩，伸缩的活塞杆10通过直线轴承9带动可调分禾段5相对于固定分禾段4发生相对滑动，使可调分禾段5的末端(上端) 位于母本植株穗区，然后置换向阀至中立保持位。令授粉机或收获机前进，使杂交水稻制种可调式分禾器在父本植株与母本植株的行间移动，导向段2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继续前进，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推开，再由过渡段3、固定分禾段4和可调分禾段5将父本植株与母本植株自下而上分开，由可调分禾段的缓冲挡板将植株进一步两侧，实现将交织的父本植株与母本植株之间的分离。

本发明通过锥形导向段首先父本与母本植株从底部分开，然后依次由倾斜楔形结构的过渡段、固定分禾段和可调分禾段将两行交织生长的水稻植株(父本植株与母本植株)由下至上将逐渐彻底分开，避免了授粉机械、收获机械作业时对父母本行间植株分离不彻底，对植株的损伤严重，也避免了收获时父本穗实带入母本种子收获区影响种子纯度，有效提高了田间机械化授粉和收获的作业质量。

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。