CN104718821A - 一种拖拉机牵引式垄作作物残膜回收装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种残膜回收农用机械装备，一种拖拉机牵引式垄作作物残膜回收装置，在支架(27)前端斜向下设置可调节支撑高度的限深轮(1)，后部是并列两个挖掘铲(2)，紧挨挖掘铲(2)的后部，由从支架(27)下层向上层倾斜配置的输送链条(21)；在所述输送链条(21)上方的后方，配置开口向上的料斗(20)，料斗(20)呈上大下小的梯形，针对料斗(20)下部的窄出口，设置一对相距一定间隔的压土辊(19)；下部出口设置前高后低水平横置的振动筛(9)，后部的出口直接连接水平侧输出的集膜箱(12)；在与所述振动筛(9)相平行的上方设置摆动刮板(16)。本发明膜土分离效果好，机构简单，操作方便，不存在缠绕、壅塞等问题，对减少土地污染及保持农业生产可持续发展具有十分重要的现实意义。

Description

一种拖拉机牵引式垄作作物残膜回收装置

技术领域

本发明涉及一种残膜回收农用机械装备，尤其涉及一种垄作作物，如花生之类作物的残膜回收装置。

背景技术

花生是我国优势油料作物，常采用垄作覆膜种植，但收获时遗留在地表的残膜尚无回收机具，为解决垄作区花生残膜污染严重问题，在系统分析了国内外残膜回收机研究现状的基础上，从花生残膜治理的种植模式和收获工艺出发，提出相应的垄作区花生残膜治理方案。针对地膜低利用、垄体高、残膜碎片多、埋膜深、垄作花生收获后地面高低起伏不一等问题，以及购置残膜回收机田间试验情况，在设计垄作花生残膜回收机，对花生残膜回收机的收膜、传动、膜土分离、集膜等工序进行了装备筛选。制订垄作花生残膜回收机技术指标，并对我国垄作花生残膜回收机械化发展提出相关建议与对策。

国内残膜回收机主要适用于土上作物的残膜回收，如棉花、玉米等，常见的残膜回收机有卷膜辊式、伸缩杆齿式、弹齿式、齿链式，气吸式以及夹持式等结构形式，农膜厚度普遍较薄，收获之后残膜碎膜多。垄作作物的种植的其特点，收获后垄面残膜残留情况与平作作物相比又有其差异，适用于垄作土下果实如花生、甘薯、白萝卜、大蒜等的残膜回收机具国内外鲜有报道，因此，研发能适宜国内多种收获工艺的垄作残膜回收机具对于减少土地污染及保持农业生产可持续发展具有十分重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种适合拖拉机牵引作业，包括花生垄作作物的残膜回收装置。

本发明的目的由如下技术方案实现。

一种拖拉机牵引式垄作作物残膜回收装置，其特征在于：

由上一下两的三点牵引架以可上下略微转动式连接双层式支架，

在支架前端斜向下设置可调节支撑高度的限深轮，后部是并列两个挖掘铲，紧挨挖掘铲的后部，由从支架下层向上层倾斜配置的输送链条；

在支架前端配置由拖拉机动力输出轴连接的变速箱，所述变速箱的输出通过皮带传送给所述输送链条上部的主动链轮；

在所述输送链条上方的后方，配置开口向上的料斗，料斗呈上大下小的梯形，针对料斗下部的窄出口，设置一对相距一定间隔的压土辊；

所述压土辊的下部出口设置前高后低水平横置的振动筛，所述振动筛由前后四根杆件支撑或者悬挂在支架的下层，所述振动筛由偏心凸轮驱动振动，偏心凸轮与振动筛带轮同轴连接，由所述挖掘输送链条上部的主动链轮经皮带相互连接；

所述振动筛后部的出口直接连接水平侧输出的集膜箱；

在与所述振动筛相平行的上方设置摆动刮板，摆动刮板后端由一对摆杆摆动连接于支架上，前端由曲柄连杆方式连接于支架上，使得曲柄连杆端的转轴由动力驱动后产生摆动刮板下部的毛刷向后推刮的动作；

在所述支架的前端，位于正面和侧面的交接处设置竖向无动力圆筒式的防缠绕滚筒；

在所述支架的下部设置车轮；

所述输送链条上方出口与料斗上方的入口距离S：

S＝V²sin²α/2g

式中V输送链条线速度，α为输送链条安装倾角，g为重力加速度。

一种拖拉机牵引式垄作作物残膜回收装置，收膜部件结构采用铲链组合式，传动部分由变速箱、挖掘输送装置以及连接它们的链轮组成，变速箱和链轮需优化设计出合适的传动比，输送装置采用横置的杆条装配在两侧的链带构成，中间采用托链轮组合式结构，杆条选用65Mn钢材，具有一定的强度和韧性，输送提升装置能使膜土有一定的抛送能力，输送链线速度须大于机器前进 速度，否则将出现膜土滞留，造成堵塞。线速度过快会将物料抛射太远，输送功率消耗大，链磨损加剧；线速度过慢会造成残膜回缠，因此，正确选择输送链线速度是保证传动顺畅的关键参数。按抛射运动原理设计

S＝V²sin²α/2g

式中S输送链条上方出口与料斗上方的入口距离S，V输送链线速度，α为输送链安装倾角，g为重力加速度。

挖掘铲将含有残留地膜的土壤铲起来后，输送装置将土块、地膜等向上提升，由压碎辊将其中的大土块进行压碎，地膜、杂物等落至抖动筛式膜土分离装置上。

膜土分离装置为抖动筛式，由抖动筛、曲柄连杆、皮带轮等组成，通过选择合适的皮带轮传动比，使抖动筛按照设计的频率和振幅进行抖动，大部分土壤通过筛子上的筛孔在振动的作用下漏入地表，少部分土壤和全部的残膜、残茬在振动筛组的振动作用下和刮板的配合下，被运送到机械的集膜装置。摆动刮板后端由一对摆杆摆动连接于支架上，前端由曲柄连杆方式连接于支架上，使得曲柄连杆端的转轴由动力驱动后产生摆动刮板下部的毛刷向后推刮的动作。

采用水平带输出结构，膜土分离后的残膜由胶带向后输送到第二级横向输送带上，沿着横向输送带从一侧被输出，到达边缘时被抛入集膜箱，完成集膜任务。

进一步，一对所述压土辊相互的间距为1.5—2.5公分。

进一步，所述振动筛的前后长度为155—160公分。

进一步，所述摆动刮板的前后长度为80—90公分。

进一步，所述并列两个挖掘铲的间距为140—145公分。

进一步，所述输送链条中横置的杆条采用65Mn钢材，输送链条中间由托轮支撑。

进一步，所述振动筛的筛孔呈(前后长的狭长矩形)，尺寸为2.5×0.8公分。

进一步，所述输送链条上方出口与料斗上方的入口距离S公式附加修正系 数A，A取值范围为0.4—0.8，输送链输送传递残膜、根茬、杂草和土垡混合物，当混合物刚好落入料斗前边沿时取0.4，当混合物刚好落入料斗后边沿时取0.8。

本发明的有益效果是：

解决抖土功能不足，土块不能粉碎，很多大土块收入滚筒，滚筒、筒体支持轮缠膜，铲子入口处堆杂(土、膜、秸秆)，由压碎辊将其中的大土块进行压碎，地膜、杂物等落至抖动筛式膜土分离装置上，膜土分离效果好。

采用水平带集膜机构，结构简单，操作方便，不存在缠绕、壅塞等问题，集膜装置侧输出，而非后置式，便于作业机手监控集膜状况，同时缩短了卸膜时间，是一种回收效率高，动力传送可靠的花生残膜回收装置。

本发明提供了适应国内农业机械化作业条件下由拖拉机牵引作业适宜包括花生垄作作物的一种残膜回收装置，对减少土地污染及保持农业生产可持续发展具有十分重要的现实意义。

附图说明

图1是本发明拖拉机牵引式垄作作物残膜回收装置一种实施方式的总结构配置示意图；

图2是本发明一实施例中振动筛部件的立体图；

图3是本发明一实施例中包括挖掘铲、横向输送带部件的立体图；

图4是本发明一实施例中刮板毛刷部件结构示意图，显示了前端由曲柄连杆方式连接于支架上。

图中，1是限深轮；2是挖掘铲；3是链杆；4是托轮；5是车轮；6是振动筛驱动臂；7是振动筛带轮；8是偏心凸轮；9是振动筛；10是连接螺栓；11是刮板毛刷；12是集膜箱；13是横向输送带；14是轴承座；15是刮板驱动臂；16是刮板；17是加强筋；18是压土辊轴承座；19是压土辊；20是料斗；21是挖掘输送链条；22是张紧装置；23是张紧用带轮；24是顶连杆；25是变速箱；26是牵引架；27是支架；28是防缠绕滚筒。

具体实施方式

以下结合附图进一步详细说明本发明的结构。

一种拖拉机牵引式垄作作物残膜回收装置，

由上一下两的三点牵引架26以可上下略微转动式连接双层式支架27，此结构可适应垄作田略微起伏作业。

在支架27前端斜向下设置可调节支撑高度的限深轮1，后部是并列两个挖掘铲2，紧挨挖掘铲2的后部，由从支架27下层向上层倾斜配置的输送链条21；此结构可在一定的深度下挖掘残膜、根茬、杂草和土垡混合物，并往上方输送。

在支架27前端配置由拖拉机动力输出轴连接的变速箱25，所述变速箱25的输出通过皮带传送给所述输送链条21上部的主动链轮；给装置提供动力。

在所述输送链条21上方的后方，配置开口向上的料斗20，料斗20呈上大下小的梯形，针对料斗20下部的窄出口，设置一对相距一定间隔的压土辊19；进入料斗20的土垡混合物被挤碎。

所述压土辊19的下部出口设置前高后低水平横置的振动筛9，所述振动筛9由前后四根杆件支撑或者悬挂在支架27的下层，所述振动筛9由偏心凸轮8驱动振动，偏心凸轮8与振动筛带轮7同轴连接，由所述挖掘输送链条21上部的主动链轮经皮带相互连接；挤碎后的混合物在振动筛9上被振动，分选。

所述振动筛9后部的出口直接连接水平侧开口的集膜箱12；残膜被送入集膜箱12内。

在与所述振动筛9相平行的上方设置摆动刮板16，摆动刮板16后端由一对摆杆摆动连接于支架27上，前端由曲柄连杆方式连接于支架27上，使得曲柄连杆端的转轴由动力驱动后产生摆动刮板16下部的毛刷向后推刮的动作；刮板16使得振动筛9上的分碎混合物在分选的同时往后输送。

在所述支架27的前端，位于正面和侧面的交接处设置竖向无动力圆筒式的防缠绕滚筒28；如此可以防止杂物缠绕。

在所述支架27的下部设置车轮5；

所述输送链条21上方出口与料斗20上方的入口距离S：

S＝V²sin²α/2g

式中V输送链条线速度，α为输送链条安装倾角，g为重力加速度。采用本公式可以确保有效达到本发明目的，实现拖拉机牵引作业，在包括花生垄作作物地里残膜回收。

一对所述压土辊19相互的间距为1.5—2.5公分。在此范围内大土块进行压碎，地膜、杂物能得到后续抖动筛式膜土分离装置较好分离。

所述振动筛9的前后长度为155—160公分，能取得较好抖动、振动效果。

所述摆动刮板16的前后长度为80—90公分，能取得较好刮板刮动效果。

所述并列两个挖掘铲2的间距为140—145公分，适于一次挖掘两垄。

所述输送链条21中横置的杆条采用65Mn钢材，输送链条21中间由托轮4支撑。有利延长输送链条使用寿命，整体传送平稳可靠。

所述振动筛9的筛孔呈(前后长的狭长矩形)，尺寸为2.5×0.8公分。能取得较好分筛效果。

所述输送链条21上方出口与料斗20上方的入口距离S公式附加修正系数A，A取值范围为0.4—0.8，输送链输送传递残膜、根茬、杂草和土垡混合物，当混合物刚好落入料斗20前边沿时取0.4，当混合物刚好落入料斗20后边沿时取0.8，其余状态界于其中。由于残膜、根茬、杂草和土垡之间相互连接，为了更加准确达到本发明设计目的，上述公式附加修正，通过台架和模拟试验确定修正系数A的范围。

某一实施例，修正系数A取为0.64，输送链线速度V为180m/min、α为35°，S为4.9公分,实施效果很好，残膜基本清理干净回收于料斗20内。

Claims (8)

1.一种拖拉机牵引式垄作作物残膜回收装置，其特征在于：

由上一下两的三点牵引架(26)以可上下略微转动式连接双层式支架(27)，

在支架(27)前端斜向下设置可调节支撑高度的限深轮(1)，后部是并列两个挖掘铲(2)，紧挨挖掘铲(2)的后部，由从支架(27)下层向上层倾斜配置的输送链条(21)；

在支架(27)前端配置由拖拉机动力输出轴连接的变速箱(25)，所述变速箱(25)的输出通过皮带传送给所述输送链条(21)上部的主动链轮；

在所述输送链条(21)上方的后方，配置开口向上的料斗(20)，料斗(20)呈上大下小的梯形，针对料斗(20)下部的窄出口，设置一对相距一定间隔的压土辊(19)；

所述压土辊(19)的下部出口设置前高后低水平横置的振动筛(9)，所述振动筛(9)由前后四根杆件支撑或者悬挂在支架(27)的下层，所述振动筛(9)由偏心凸轮(8)驱动振动，偏心凸轮(8)与振动筛带轮(7)同轴连接，由所述挖掘输送链条(21)上部的主动链轮经皮带相互连接；

所述振动筛(9)后部的出口直接连接水平侧输出的集膜箱(12)；

在与所述振动筛(9)相平行的上方设置摆动刮板(16)，摆动刮板(16)后端由一对摆杆摆动连接于支架(27)上，前端由曲柄连杆方式连接于支架(27)上，使得曲柄连杆端的转轴由动力驱动后产生摆动刮板(16)下部的毛刷向后推刮的动作；

在所述支架(27)的前端，位于正面和侧面的交接处设置竖向无动力圆筒式的防缠绕滚筒(28)；

在所述支架(27)的下部设置车轮(5)；

所述输送链条(21)上方出口与料斗(20)上方的入口距离S：

S＝V²sin²α/2g

式中V输送链条线速度，α为输送链条安装倾角，g为重力加速度。

2.根据权利要求1所述拖拉机牵引式垄作作物残膜回收装置，其特征在于一对所述压土辊(19)相互的间距为1.5—2.5公分。

3.根据权利要求1所述拖拉机牵引式垄作作物残膜回收装置，其特征在于所述振动筛(9)的前后长度为155—160公分。

4.根据权利要求1所述拖拉机牵引式垄作作物残膜回收装置，其特征在于所述摆动刮板(16)的前后长度为80—90公分。

5.根据权利要求1所述拖拉机牵引式垄作作物残膜回收装置，其特征在于所述并列两个挖掘铲(2)的间距为140—145公分。

6.根据权利要求1所述拖拉机牵引式垄作作物残膜回收装置，其特征在于所述输送链条(21)中横置的杆条采用65Mn钢材，输送链条(21)中间由托轮(4)支撑。

7.根据权利要求1所述拖拉机牵引式垄作作物残膜回收装置，其特征在于所述振动筛(9)的筛孔呈(前后长的狭长矩形)，尺寸为2.5×0.8公分。

8.根据权利要求1所述拖拉机牵引式垄作作物残膜回收装置，其特征在于所述输送链条(21)上方出口与料斗(20)上方的入口距离S公式附加修正系数A，A取值范围为0.4—0.8，输送链输送传递残膜、根茬、杂草和土垡混合物，当混合物刚好落入料斗(20)前边沿时取0.4，当混合物刚好落入料斗(20)后边沿时取0.8。