CN106717171A - 一种农田残膜回收机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种类似于偏心伸缩杆齿捡拾机以及滚筒杆齿捡拾机相结合的农田残膜回收机，该农田残膜回收机有两个揭膜滚筒，每个滚筒上分布有六组插针。用类似有一定偏心的凸轮的导轨，使插针完成刺膜，挑膜，运膜，剥膜等动作，以完成作业。在揭膜滚筒回转过程中，插针与揭膜滚筒的回转中心保持一定夹角，使得在剥膜时，插针能与剥膜刮板呈较大剥膜角，使残膜与插针能够轻松分离。而且两个揭膜滚筒之间设有滚筒角度调节装置，使得整个揭膜机能适应不同规格的垄。本发明适应性强，体积小，质量小，使用方便，收膜率高，能广泛应用于旱地揭膜，维修拆卸方便。

Description

一种农田残膜回收机

技术领域

本发明涉及农机具领域，具体为一种农田垄面残膜回收机。

背景技术

地膜覆盖是一项成熟的农业栽培技术，保水保肥、保持湿度，有效地增加和延长了作物生长期，确保了农作物产量的提高。然而，塑料属于高分子化合物，熔融指数(MI)高，极难降解，既不受微生物侵蚀，也不能自行分解，其降解周期一般为200～300年，降解过程中还会溶出有毒物质。据统计，我国农膜年残留量高达三四十万吨，残膜率达40％以上，有近一半的农膜残留在土壤中无疑是一个极大的隐患。随着使用地膜栽培年限的延长，残留地膜若得不到及时回收，必然给后人带来难以解决的污染危害，对农业可持续发展构成严重威胁。因此，自地膜覆盖技术使用后不久，我国农机科技人员开始研制残膜回收机械。

现有的残膜回收机械分为苗期残膜回收机和收获后残膜回收机，如果要使收膜率达到预定的目标(如80-91％)，则残膜回收机一般结构重量大，安装、传动复杂，工作负荷大，成本较高。而且很多残膜回收机只能回收地表1.5厘米内的残膜，1.5厘米以下的无法回收，且拆卸麻烦，不易推广。从残膜回收机的功能来分：有单项残膜回收机和联合作业机。从残膜回收机的原理来看：有弹齿式收膜机、链扒式捡拾机残膜集条机、气吸式残膜回收机和偏心伸缩杆齿捡拾机以及滚筒杆齿捡拾机等几种。挑膜弹齿式残膜回收机收膜率可以达到预定目标，但只能回收地表残膜，且其结构复杂、成本较高。气吸式残膜回 收机同样只能回收地表残膜，且工作环境恶劣，易于将尘土一同吸入集膜箱。残膜集条机有的可以实现联合作业，但只能将地表附近的残膜集成条，集成条的残膜还需人工装车运出田间。莎车县在示范推广新疆农牧业机械厂生产的搂草机(92LZ-4.8)的基础上，根据该搂草机的工作原理，结合残膜回收机械的特点进行了改制，但改制而成的残膜回收机拆卸麻烦，且该残膜机是在犁地时回收残膜，只能回收地表1.5厘米内的残膜，1.5厘米以下的无法回收。

由于技术及国情的原因,可降解地膜短时期内还难以在农业中大面积推广,而今后相当长一段时间内,农业上仍然使用着大量的塑料地膜,根据我国目前的科技水平和经济条件,采用机械化清除残膜是比较现实的。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种农田残膜回收机，以解决上述背景技术中的缺点。该农田残膜回收机结构简单、体积较小、维修拆卸方便、重量较轻且收膜率高，不仅能回收地表1.5厘米内的残膜，而且能回收地表1.5厘米以下的残膜。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种农田残膜回收机，包括集膜箱、两个结构相同的揭膜滚筒、悬挂所述揭膜滚筒的悬挂支撑装置，所述悬挂支撑装置和集膜箱都固定在拖拉机上，所述揭膜滚筒上设有链轮座，所述链轮座通过链条与拖拉机的主动链轮连接，所述揭膜滚筒内贯穿着中心轴且该中心轴穿出揭膜滚筒的两端，所述中心轴的两端固定有支腿，所述支腿上焊接有剥膜刮板，所述支腿与中心轴垂直，所述两个揭膜滚筒左右对称分布，所述揭膜滚筒的表面设有插针座，插针通过所述插针座与所述揭 膜滚筒铰接，所述揭膜滚筒的内部设有偏心结构的导轨，该导轨固定在所述中心轴上；所述插针由内插针和外插针构成，且内插针和外插针呈130度夹角，所述外插针位于所述揭膜滚筒外部，所述内插针位于所述揭膜滚筒内部且与所述导轨相嵌；所述揭膜滚筒的一端与所述悬挂支撑装置铰接，另一端与滚筒角度调节装置铰接，整体形成曲柄滑块结构；所述滚筒角度调节装置由横梁、压缩弹簧、限位杆和滑块组成，所述限位杆的上端与所述悬挂支撑装置相连，所述限位杆的上端还固定有限位割膜器，所述限位割膜器还与所述悬挂支撑装置相连。

实验证明，在剥膜(即废膜与插针分离)时，当插针与剥膜刮板呈130°或大约130°的夹角时，剥膜最容易彻底。在将残膜刺穿、挑起时，当插针与地表残膜的夹角在90°左右时，效果最佳：既能轻易将残膜扎起，又不至于将残膜划破、给回收带来更多的麻烦。这就要求在回转过程中，插针与揭膜滚筒的回转中心能形成摆动，使其夹角在一定范围内变动。因此，本发明将插针通过插针座与滚筒铰接，内外插针呈130°的夹角，并将内插针的一端嵌在轨迹类似于摆动凸轮的导轨内，使其按预定轨迹运动。插针的具体尺寸需根据机构整体尺寸确定。同时，本发明可以根据残膜在地表的深度设计插针的长度，这样使得本发明不仅能回收地表1.5厘米内的残膜，而且能回收地表1.5厘米以下的残膜。

在农田作业时难免会遇到石块等坚硬的物体，插针作为作业时直接与地面接触的部件，极易损耗。本发明将插针设计为外、内插针，两者分别通过螺纹联接插针座连接。这样外插针发生磨损或弯曲时，只需将外插针更换或维修，而内插针通常不会受到损伤。剥膜刮板的作用是将残膜从插针上剥下，并将剥下的残膜导向至集膜箱内。 考虑到本发明设有滚筒角度调节装置可以调节两揭膜滚筒间的夹角，为方便剥膜，特将剥膜刮板通过支腿直接安装在滚筒上，使得剥膜刮板相对于揭膜滚筒静止。所述中心轴主要起支撑作用，在滚筒回转时，导轨不能随之回转，故导轨应固定在一根静止的轴(即中心轴)上。

本发明中，所述悬挂支撑装置将整个机构直接与拖拉机连接，并承受机构的重量。所述悬挂支撑装置由支撑座、支撑架和支撑架横梁构成，所述支撑架由支撑横杆、支撑斜杆和摆杆构成，所述支撑横杆的正中间通过一个四通与所述支撑架横梁相连；所述支撑横杆的两端各与一个所述支撑斜杆的一端相连，所述支撑斜杆的另一端连接有所述摆杆。所述支撑座的两端均通过一个三通与所述支撑斜杆相连。为方便拆卸及维修，所述悬挂支撑装置的各个关节都采用螺纹联结方式。所述支撑座需承受整个机构的大部分重量，故可在其凸台与底板间加肋板，以增强其强度。

本发明中，所述限位杆竖直贯穿所述横梁的中心并与横梁刚性连接，所述横梁的中心与左、右两端之间各套有一个滑块，所述滑块与限位杆之间设有压缩弹簧，所述左、右两个滑块分别与左、右两个揭膜滚筒的中心轴端铰接。所述限位杆的上端与所述支撑座相连。所述揭膜滚筒的一端与所述悬挂支撑装置铰接的具体方式是：将所述中心轴端部与所述摆杆的下端铰接。所述限位割膜器与所述支撑横杆的中央相连。所述揭膜滚筒通过曲柄滑块结构或类似曲柄滑块机构与滚筒角度调节装置的横梁配合，使两揭膜滚筒间的夹角在一定范围内 能自由调节，使得本发明能适应不同规格的垄。为防止在提起机构时，揭膜滚筒向中间的摆角过大，发生硬性碰撞，故在横梁上还加装一根限位杆。在限位杆与两滑块之间则分别装配有压缩弹簧。当作业垄的坡度大于设计参考垄时，揭膜滚筒之间的夹角应减小，因揭膜滚筒的另一端固定在悬挂支撑装置上，压缩弹簧伸长将两滑块顶开。当作业垄的坡度小于设计参考垄时，揭膜滚筒之间的夹角应增大，此时在揭膜滚筒自身的重量作用下，压缩弹簧被挤压压缩。

插针应具有一定强度及韧性，优选地，所述插针为钢针，所述插针具有一定锥度。要将残膜扎透，插针的直径不宜过大(可设为Φ5mm)。为提高收膜率，加大接触残膜的面积，所述插针设有六组，共二十四个插针。

作为进一步改进，所述揭膜滚筒的两端均通过端体封闭。所述揭膜滚筒的两端内各均匀焊接有八个固定块，所述端体直接通过螺纹联结安装在所述固定块上。端体的主要作用是封闭揭膜滚筒两端，以阻隔泥土，残膜等的污染。端体上设有中间孔，中间孔上都装有端盖，端盖中有油封以防止泥土等进入滚筒内部。

可见，本发明的主要优点在于：适应性强，体积小，质量小，使用方便，收膜率高，能广泛应用于旱地揭膜，维修拆卸方便。

附图说明

图1为农田残膜回收机的主视图。

图2为农田残膜回收机的左视图。

图3为农田残膜回收机的揭膜滚筒的截面图。

图4为农田残膜回收机的插针及导轨的运动轨迹图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参见图1、图2、图3和图4，农田残膜回收机的主视图、左视图、揭膜滚筒的截面图和插针及导轨的运动轨迹图，农田残膜回收机，包括集膜箱18、两个结构相同的揭膜滚筒1、悬挂所述揭膜滚筒1的悬挂支撑装置5，所述悬挂支撑装置5和集膜箱18都固定在拖拉机21上，所述揭膜滚筒1上设有链轮座，所述链轮座通过链条19与拖拉机21的主动链轮20连接，所述揭膜滚筒1内贯穿着中心轴且该中心轴穿出揭膜滚筒1的两端，中心轴在实际工作时，与水平面呈一定夹角，夹角越大，中心轴上所受的各个力矩的力臂越小，因此如果校核轴在处于水平位置时满足要求，则在工作状态下定能满足要求。所述中心轴的两端固定有支腿25，所述支腿25上焊接有剥膜刮板17，所述支腿25与中心轴垂直。所述两个揭膜滚筒1左右对称分布，所述揭膜滚筒1的表面设有插针座，插针16通过所述插针座与所述揭膜滚筒1铰接，所述揭膜滚筒1的内部设有偏心结构的导轨24，该导轨24固定在所述中心轴上。所述插针16由内插针23和外插针22构成，且内插针23和外插针22呈130度夹角，所述外插针22位于所述揭膜滚筒1外部，所述内插针23位于所述揭膜滚筒1内部且与所述导轨24相嵌。所述揭膜滚筒1的一端与所述悬挂支撑装置5铰接，另一端与滚筒角度调节装置铰接，整体形成曲柄滑块结构。所述滚筒角度调节装置由横梁12、压缩弹簧14、限位杆13和滑块11组成，所述限位杆13的上端与所述悬挂支撑装置相连，所述限位杆13的上端还固定有限位割膜器7，所述限位割膜器7还与所述悬挂支撑装置5相连，所述插针16与所述剥膜刮板17呈130度夹角。所述揭膜滚筒1通过曲柄滑块结构或类似曲柄滑块机构与滚筒角度调节装 置的横梁配合，使两揭膜滚筒1间的夹角在一定范围内能自由调节，使得本发明能适应不同规格的垄。为防止在提起机构时，揭膜滚筒1向中间的摆角过大，发生硬性碰撞，故在横梁12上还加装一根限位杆13。在限位杆13与两滑块11之间则分别装配有压缩弹簧14。当作业垄的坡度大于设计参考垄时，揭膜滚筒1之间的夹角应减小，因揭膜滚筒1的另一端固定在悬挂支撑装置5上，压缩弹簧14伸长将两滑块11顶开。当作业垄的坡度小于设计参考垄时，揭膜滚筒1之间的夹角应增大，此时在揭膜滚筒1自身的重量作用下，压缩弹簧14被挤压压缩。

本发明中，所述悬挂支撑装置5将整个机构直接与拖拉机21连接，并承受机构的重量。所述悬挂支撑装置5由支撑座2、支撑架3和支撑架横梁15构成，所述支撑架3由支撑横杆4、支撑斜杆9和摆杆10构成，所述支撑横杆4的正中间通过一个四通6与所述支撑架横梁15相连；所述支撑横杆4的两端各与一个所述支撑斜杆9的一端相连，所述支撑斜杆9的另一端连接有所述摆杆10。所述支撑座2的两端均通过一个三通8与所述支撑斜杆9相连。为方便拆卸及维修，所述悬挂支撑装置5的各个关节都采用螺纹联结方式。所述支撑座2需承受整个机构的大部分重量，故可在其凸台与底板间加肋板，以增强其强度。

本发明中，所述限位杆13竖直贯穿所述横梁12的中心并与横梁12刚性连接，所述横梁12的中心与左、右两端之间各套有一个滑块11，所述滑块11与限位杆13之间设有压缩弹簧14，所述左、右两个滑块11分别与左、右两个揭膜滚筒1的中心轴端铰接。所述 限位杆13的上端与所述支撑座2相连。所述揭膜滚筒1的一端与所述悬挂支撑装置5铰接的具体方式是：将所述中心轴端部与所述摆杆10的下端铰接。所述限位割膜器7与所述支撑横杆4的中央相连。

本发明中，所述插针16为钢针，所述插针16具有一定锥度。要将残膜扎透，插针16的直径设为5mm。为提高收膜率，加大接触残膜的面积，所述插针16设有六组，共二十四个插针。

本发明中，揭膜滚筒1的两端均通过端体封闭。所述揭膜滚筒1的两端内各均匀焊接有八个固定块，所述端体直接通过螺纹联结安装在所述固定块上。端体的主要作用是封闭揭膜滚筒两端，以阻隔泥土、残膜等的污染。端体上设有中间孔，中间孔上都装有端盖，端盖中有油封以防止泥土等进入滚筒内部。

本发明在揭膜原理上，类似于偏心伸缩杆齿捡拾机以及滚筒杆齿捡拾机相结合。采用两个揭膜滚筒，每个揭膜滚筒上分布有六组插针。用类似有一定偏心的凸轮的导轨，使插针完成刺膜，挑膜，运膜，剥膜等动作，以完成作业。在回转过程中插针与揭膜滚筒的回转中心保持一定夹角，使得在剥膜时插针能与剥膜刮板呈较大剥膜角，使残膜与插针能够轻松分离。且两揭膜滚筒间的滚筒角度调节装置使得整个揭膜机能适应不同规格的垄。

本发明的传动装置为组合式链轮，组合式链轮分为链轮和安装座，链轮与安装座通过螺栓连接。被动链轮齿数较多，尺寸过大，故在主动链轮前加装一个减速装置。组合式链轮通过平键与端体相连，故在安装座上开有键槽。为避免划破地膜，揭膜半径处线速度应相当于拖拉机前进速度。

本发明的单个工作循环大致为：扎膜—挑膜—运膜—割膜—剥膜。揭膜滚筒1在拖拉机输出动力的带动下开始运转，插针16则随着滚筒回转。当插针16运动至揭膜滚筒1下部时，插针16与地面接近垂直，插针扎入残膜，将残膜挑起。插针继续运动至揭膜滚筒上部时，两揭膜滚筒间的残膜被限位杆13上的限位割膜器7割为两段。残膜被割断后，插针16继续运膜，直至运至剥膜刮板17将残膜剥下。剥膜过后，被剥下的残膜沿着剥膜刮板落到集膜箱18内；插针16则继续回转，进入下一个工作行程。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种农田残膜回收机，包括集膜箱、两个结构相同的揭膜滚筒、悬挂所述揭膜滚筒的悬挂支撑装置，所述悬挂支撑装置和集膜箱都固定在拖拉机上，所述揭膜滚筒上设有链轮座，所述链轮座通过链条与拖拉机的主动链轮连接，所述揭膜滚筒内贯穿着中心轴且该中心轴穿出揭膜滚筒的两端，所述中心轴的两端固定有支腿，所述支腿上焊接有剥膜刮板，所述支腿与中心轴垂直，其特征在于，所述两个揭膜滚筒左右对称分布，所述揭膜滚筒的表面设有插针座，插针通过所述插针座与所述揭膜滚筒铰接，所述揭膜滚筒的内部设有偏心结构的导轨，该导轨固定在所述中心轴上；所述插针由内插针和外插针构成，且内插针和外插针呈130度夹角，所述外插针位于所述揭膜滚筒外部，所述内插针位于所述揭膜滚筒内部且与所述导轨相嵌；所述揭膜滚筒的一端与所述悬挂支撑装置铰接，另一端与滚筒角度调节装置铰接，整体形成曲柄滑块结构；所述滚筒角度调节装置由横梁、压缩弹簧、限位杆和滑块组成，所述限位杆的上端与所述悬挂支撑装置相连，所述限位杆的上端还固定有限位割膜器，所述限位割膜器还与所述悬挂支撑装置相连。

2.根据权利要求1所述的农田残膜回收机，其特征在于，所述悬挂支撑装置由支撑座、支撑架和支撑架横梁构成，所述支撑架由支撑横杆、支撑斜杆和摆杆构成，所述支撑横杆的正中间通过一个四通与所述支撑架横梁相连；所述支撑横杆的两端各与一个所述支撑斜杆的一端相连，所述支撑斜杆的另一端连接有所述摆杆，所述支撑座的两端均通过一个三通与所述支撑斜杆相连，所述悬挂支撑装置的各个关节都采用螺纹联结方式。

3.根据权利要求1所述的农田残膜回收机，其特征在于，所述限位杆竖直贯穿所述横梁的中心并与横梁刚性连接，所述横梁的中心与左、右两端之间各套有一个滑块，所述滑块与限位杆之间设有压缩弹簧，所述左、右两个滑块分别与左、右两个揭膜滚筒的中心轴端铰接。

4.根据权利要求1或2所述的农田残膜回收机，其特征在于，所述限位杆的上端与所述支撑座相连。

5.根据权利要求1或2所述的农田残膜回收机，其特征在于，所述揭膜滚筒的一端与所述悬挂支撑装置铰接的具体方式是：将所述中心轴端部与所述摆杆的下端铰接。

6.根据权利要求1所述的农田残膜回收机，其特征在于，所述插针为钢针，有六组，共二十四个插针，所述插针的直径为5mm。

7.根据权利要求1或2所述的农田残膜回收机，其特征在于，所述限位割膜器与所述支撑横杆的中央相连。

8.根据权利要求1所述的农田残膜回收机，其特征在于，所述揭膜滚筒的两端均通过端体封闭。

9.根据权利要求8所述的农田残膜回收机，其特征在于，所述揭膜滚筒的两端内各均匀焊接有八个固定块，所述端体直接通过螺纹联结安装在所述固定块上。

10.根据权利要求1所述的农田残膜回收机，其特征在于，所述插针与所述剥膜刮板呈130度夹角。