CN109906688B - 一种卷膜及联动卸膜装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及农业地膜捡拾设备技术领域，尤其涉及一种卷膜及联动卸膜装置，其包括小端可对接或拆分的锥台形的主动卷膜辊和从动卷膜辊、调节所述主动卷膜辊和从动卷膜辊线速度的线速度调节装置、及驱动所述从动卷膜辊与所述主动卷膜辊快速对接或拆分的联动卸膜机构；所述主动卷膜辊转动设置在机架上，驱动所述主动卷膜辊转动可带动所述从动卷膜辊转动。随着卷膜辊卷膜厚度的增加，可实现卷膜辊的转速逐渐降低，使卷膜辊保持近恒速度卷膜，避免撕膜，确保地膜的捡拾率。同时，设计了一种联动卸膜机构与从动卷膜辊连接，可实现快速卸膜，提高卸膜效率。

Description

一种卷膜及联动卸膜装置

技术领域

本发明涉及农业地膜捡拾设备，尤其涉及一种卷膜及联动卸膜装置。

背景技术

地膜覆盖栽培技术是我国农业种植中的一项重要技术，尤其在我国北方旱作农业种植区应用广泛。地膜覆盖技术的应用不但可显著提高农作物的产量，而且具有保温、保湿、抑制杂草生长以及防止病虫害发生的作用，地膜在我国每年的使用量多达100万吨。然而，随着地膜投入量和应用面积的不断增加，不但造成了非常严重的田间土壤污染与环境污染，而且还会降低第二年耕作时农机具的使用效率。而现阶段传统的人工地膜回收方式，已不能满足残地膜回收的需求，现在残地膜机械化回收及机械化推广已成为现下的主流。

现有技术中的残膜回收机具，多采用集膜箱来收集地膜，导致地膜不方便卸脱和一次性收集。回收机具中的辊式回收机，卷膜时随着地膜在卷膜辊表面越卷越厚，使卷膜辊的卷膜直径有所增加，在卷膜辊转速（角速度）不变的情况下，导致卷膜时的线速度不断增大，出现卷膜时撕裂地膜，使地膜的捡拾效率大大降低。

有鉴于此，设计了一种卷膜及联动卸膜装置，随着机具前进和卷膜辊卷膜厚度的增加，可实现卷膜辊的转速逐渐降低，使卷膜辊保持近恒速度卷膜，避免撕膜，确保地膜的捡拾率。同时，设计了一种联动卸膜机构与从动卷膜辊连接，可实现快速卸膜，提高卸膜效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种卷膜速度近恒速度、可快速卸膜的近恒线速度卷膜及联动卸膜装置。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：

一种卷膜及联动卸膜装置，其包括小端可对接或拆分的锥台形的主动卷膜辊和从动卷膜辊、调节所述主动卷膜辊和从动卷膜辊线速度的近恒线速度调节装置、及驱动所述从动卷膜辊与所述主动卷膜辊快速对接或拆分的联动卸膜机构；所述主动卷膜辊转动设置在机架上，驱动所述主动卷膜辊转动可带动所述从动卷膜辊转动。

作为本发明的进一步改进，所述联动卸膜机构包括摆臂，所述摆臂一端转动设置在机架上，另一端转动连接有固定座，所述从动卷膜辊转动设置在所述固定座上；扳动所述摆臂，带动所述从动卷膜辊与所述主动卷膜辊对接或拆分。

作为本发明的进一步改进，所述固定座和所述摆臂通过第二转动轴连接，所述第二转动轴上固定有小链轮；所述摆臂和所述机架通过第一转动轴连接，所述第一转动轴上固定有大链轮，所述大链轮和小链轮通过联动链条连接；扳动所述摆臂，所述大链轮通过联动链条带动所述小链轮，使所述从动卷膜辊转过的角度大于所述摆臂转过的角度，实现所述从动卷膜辊与主动卷膜辊快速对接或拆分。

作为本发明的进一步改进，所述摆臂为冷弯方形空心管和两节分别焊接在所述冷弯方形空心管两端的冷弯矩形空心管；所述大链轮、小链轮和联动链条，分别设置在两节所述矩形空心管和方形空心管的空腔中。

作为本发明的进一步改进，所述近恒线速度调节装置包括电磁转差离合器、供电电源和控制系统，所述电磁转差离合器分别与所述供电电源和所述控制系统连接；所述电磁转差离合器的输出轴为所述主动卷膜辊的主动卷膜轴，所述电磁转差离合器的输入轴上设置有从动链轮。

作为本发明的进一步改进，所述主动卷膜辊和从动卷膜辊上设置有卷膜齿，所述主动卷膜辊和从动卷膜辊的内壁上固定有卷膜齿固定装置，所述卷膜齿插装在所述卷膜齿固定装置上。

作为本发明的进一步改进，所述卷膜齿固定装置包括第一空心短轴、第二空心短轴、钢球、压紧弹簧和压紧螺杆；所述第二空心短轴上设置有圆形通孔，所述圆形通孔的直径小于所述钢球的直径，所述第一空心短轴的内壁上攻有内螺纹、且一端固定在所述圆形通孔处，所述钢球通过压紧弹簧和压紧螺杆压紧在所述圆形通孔处，压紧后所述钢球的外轮廓处于所述第二空心短轴的内腔中。

作为本发明的进一步改进，所述卷膜齿头部为尖锥状，根部开设有圆形弧槽，根部插入所述第二空心短轴后，所述圆形弧槽与所述钢球相啮合。

作为本发明的进一步改进，所述主动卷膜辊和从动卷膜辊的母线方向上均匀间隔设置有摩擦条。

作为本发明的进一步改进，所述从动卷膜辊和主动卷膜辊通过六角钢和啮合六角钢衬套实现对接或拆分；所述六角钢顶端为尖端状，底部固定在所述从动卷膜辊的小端圆心处，所述啮合六角钢衬套固定在所述主动卷膜辊的小端圆心处。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

本发明所述的近恒线速度卷膜及联动卸膜装置，针对随卷膜辊卷膜厚度增加，引起的卷膜线速度增加，在主动卷膜辊处增加了近恒线速度调节装置，随着卷膜厚度增加可实现卷膜辊的转速逐渐降低，从而使卷膜辊保持近恒速度卷膜，避免撕膜，确保地膜的捡拾率。同时针对卸膜速度慢，设计了一种联动卸膜机构与从动卷膜辊连接，可实现快速卸膜，提高操作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明实的结构示意图。

图2是本发明联动卸膜机构的结构示意图。

图3是本发明联动卸膜时的结构示意图。

图4是本发明联动卸膜时旋转角度的结构示意图。

图5是本发明近恒线速度调节装置的结构示意图。

图6是本发明卷膜齿固定装置的结构示意图。

图7是本发明卷膜齿固定装置的分解结构示意图。

图8是主动卷膜辊和从动卷膜辊对接时的部分结构示意图。

图9是残膜回收机的整机结构示意图。

图10是圆盘切刀装置的结构示意图。

图11是仿形起膜装置的结构示意图。

其中：1主动卷膜辊、2从动卷膜辊、3机架、3-1后梁、3-2前梁、4摆臂、5固定座、6第二转动轴、7小链轮、8第一转动轴、9大链轮、10联动链条、11电磁转差离合器、12主动卷膜轴、13输入轴、14卷膜齿、15第一空心短轴、16第二空心短轴、17钢球、18压紧弹簧、19压紧螺杆、20圆形通孔、21圆形弧槽、22摩擦条、23六角钢、24啮合六角钢衬套、25传动箱、26从动链轮、27主动链轮、28传动链条、29拉杆、30仿形弹簧、31起膜铲架、32安装面板、33起膜铲、34弧形臂、35刀架、36圆盘割刀、37限位卡槽、38U形螺栓、39限位螺栓、40锁紧螺母、41行走轮、42调节杆、43调节手柄、44连接轴套。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对发明进行清楚、完整的描述。

本发明所述的近恒线速度卷膜及联动卸膜装置，用在如图9所示的残膜回收机上。该残膜回收机，包括机架3，用于固定和安装各个零部件及装置，通过三点悬挂方式与动力机连接；行走机构，设置在所述机架3上；传动箱25，设置在所述机架3上，用于传递动力；圆盘切刀装置，设置在所述机架3前端，用于切开根茬和/或地膜；仿形起膜装置，用于将地膜挑起；及近恒线速度卷膜及联动卸膜装置，用于挑起并卷起地膜，并可实现快速卸膜。

如图1-8所示的近恒线速度卷膜及联动卸膜装置，其包括小端可对接或拆分的锥台形的主动卷膜辊1和从动卷膜辊2、调节所述主动卷膜辊1和从动卷膜辊2线速度的近恒线速度调节装置、及驱动所述从动卷膜辊2与所述主动卷膜辊1快速对接或拆分的联动卸膜机构。所述主动卷膜辊转动设置在机架3上，驱动所述主动卷膜辊1转动可带动所述从动卷膜辊2转动。

如图1-4，所述近恒线速度调节装置包括电磁转差离合器11、供电电源和控制系统，所述电磁转差离合器11分别与所述供电电源和所述控制系统连接。所述电磁转差离合器11的输出轴为所述主动卷膜辊1的主动卷膜轴12。所述电磁转差离合器11的输入轴13上设置有从动链轮26，所述传动箱25的输出轴上设置有主动链轮27，所述主动链轮27和从动链轮26通过传动链条28连接。

动力机将动力通过两个链轮、链条输送给电磁转差离合器11，带动主动卷膜辊1转动卷膜。通过控制系统控制输入电磁转差离合器11的电流大小来实现调整主动卷膜轴12的转速，从而达到控制卷膜线速度，使随着卷膜厚度的增加线速度保持近恒速。回收机启动工作时，接通电源，随着捡拾距离的增加，控制系统控制输入电流逐渐降低，使卷膜辊转速逐渐降低，保持卷膜线速度保持近恒速，避免撕膜，当捡拾一定距离后，停机卸膜，回收机重新捡拾时，重复上述过程。

如图1、图6-7所示，所述主动卷膜辊1和从动卷膜辊2上设置有卷膜齿14，所述主动卷膜辊1和从动卷膜辊2的内壁上固定有卷膜齿固定装置，所述卷膜齿14插装在所述卷膜齿固定装置上。

所述卷膜齿固定装置包括第一空心短轴15、第二空心短轴16、钢球17、压紧弹簧18和压紧螺杆19；所述第二空心短轴16上设置有圆形通孔20，所述圆形通孔20的直径小于所述钢球17的直径，所述第一空心短轴15的内壁上攻有内螺纹、且一端固定在所述圆形通孔20处，所述钢球17通过压紧弹簧18和压紧螺杆19压紧在所述圆形通孔20处，压紧后所述钢球17的外轮廓处于所述第二空心短轴16的内腔中。

所述卷膜齿14头部为尖锥状，根部开设有圆形弧槽21，根部插入所述第二空心短轴16后，所述圆形弧槽21与所述钢球17相啮合。卷膜辊固定装置焊接在两个卷膜辊的内腔腔壁上，每个卷膜辊的轴向方向上各安装2-5圈卷膜齿固定装置，每圈安装2-5个卷膜齿固定装置，相邻两圈卷膜齿固定装置之间的距离相同。卷膜齿14的长度为170mm-240mm，每圈卷膜齿14的长度各不相同，安装好卷膜齿14后，各卷膜齿14的齿尖到两个卷膜辊轴线的距离相等，保证卷膜齿与地膜相接触的每个小区域不会漏检地膜，避免受锥形的卷膜辊的外形影响影响地膜捡拾率。卸膜时，拔下卷膜齿14即可，方便快捷，卸、装简单。

本实施例中，所述主动卷膜辊1和从动卷膜辊2的母线方向上均匀间隔设置有摩擦条22，使缠卷的地膜与两个卷膜辊之间保持一定间隙，避免地膜与两个卷膜辊之间产生静电吸附，方便卸膜。

所述从动卷膜辊2和主动卷膜辊1通过六角钢23和啮合六角钢衬套24实现对接或拆分。所述六角钢23顶端为尖端状，底部固定在所述从动卷膜辊2的小端圆心处，所述啮合六角钢衬套24固定在所述主动卷膜辊1的小端圆心处。两个卷膜辊对接时，六角钢23和啮合六角钢衬套24插紧，实现主动卷膜辊1带动从动卷膜辊2转动。

为了方便卸膜和快速卸膜，设计安装了联动卸膜机构带动从动卷膜辊2卸膜。如图1-4，所述联动卸膜机构包括摆臂4，所述摆臂4一端转动设置在所述机架3上，另一端转动连接有固定座5，所述从动卷膜辊2转动设置在所述固定座5上，扳动所述摆臂4，可带动所述从动卷膜辊2与所述主动卷膜辊1对接或拆分。

所述固定座5和所述摆臂4通过第二转动轴6连接，所述第二转动轴6上固定有小链轮7。所述摆臂4和所述机架3通过第一转动轴8连接，所述第一转动轴8上固定有大链轮9，所述大链轮9和小链轮7通过联动链条10连接。扳动所述摆臂4，所述大链轮9通过联动链条10带动所述小链轮7，使所述从动卷膜辊2转过的角度大于所述摆臂4转转过的角度（如图2-4），即，使摆臂4转过较小角度，达到使从动卷膜辊2转过较大角度的目的，实现所述从动卷膜辊2与主动卷膜辊1快速对接或拆分，实现快速卸膜作业。

本实施例中，所述摆臂4为冷弯方形空心管和两节分别焊接在所述冷弯方形空心管两端的冷弯矩形空心管。所述大链轮9、小链轮7和联动链条10，分别设置在两节所述矩形空心管和方形空心管的空腔中，能有效降低回收机的重量，保持各链轮、链条的清洁，同时方便操作。

如图1所示，所述行走机构包括两个行走轮41、两个调节杆42、丝杠机构和调节手柄43。所述行走轮41通过行走轮轴设置在所述机架3两侧，所述丝杠机构设置在所述调节杆42内部，所述调节手柄43与所述丝杠连接。摇动调节手柄43，可调节机架3的离地间隙，从而达到调节整个回收机的捡拾高度的效果。采用丝杠机构实现高度调节已是现有技术，在此不做赘述。

如图10所示，所述圆盘切刀装置包括固定在所述机架3前梁3-2上的刀架35和转动设置在所述刀架35上的圆盘割刀36。所述刀架35通过限位卡槽37、U形螺栓38、限位螺栓39和锁紧螺母40固定在所述前梁3-2上。

在机架3的前梁3-2上设置两组圆盘切刀装置，两个圆盘切刀36之间的距离为400mm，与根茬相对，回收机前进时可有效切开根茬，降低仿形起膜装置挑起地膜的难度，提高卷膜装置的捡拾率。可通过限位螺栓39调节圆盘切刀36的离地高度，动力机带动整个回收机前进，从而驱动圆盘切刀36切割地膜或根茬。

如图11所示，所述仿形起膜装置包括拉杆29、仿形弹簧30、起膜铲架31、安装面板32和起膜铲33。所述拉杆29固定在所述机架3的后梁3-1上，所述仿形弹簧30挂接所述拉杆29和起膜铲架31，所述安装面板32固定在所述起膜铲架31一端且其上固定有连接轴套44，所述连接轴套44通过连接轴转动设置在所述机架3中部，所述安装面板32上固定有至少一个起膜铲33；所述起膜铲33通过弧形臂34固定在所述安装面板32上，所述起膜铲33设置有尖端且其上表面为弧形。

在后梁3-1上共安装三组仿形起膜装置，每个安装面板32上安装三个起膜铲33。两个圆盘切刀36与三组仿形起膜装置正好间隔设置，保证能有效起膜，避免遗漏。起膜铲架31转动设置在机架上，其上部通过仿形弹簧30与固定在后梁3-1上的拉杆29连接，可有效适应田间地面凹凸不平的多变地况，使起膜铲33始终紧贴地面，可保证有效起膜。

起膜铲33通过弧形臂34固定在安装面板32上，当起膜铲33遇到较大冲击力时，起到一定的缓冲作用，同时当起膜铲33挑起地膜后，可沿弧形臂34抬高上升，保证卷膜齿14能顺利将地膜挑起卷至卷膜辊。起膜铲33的入土端为尖端，上表面为弧形面，能有效保证其入土，并保证地膜划过其上表面时不被割破，保证地膜的完整性，方便后续挑膜卷膜。

该残膜回收机，可实现地膜的有效回收，各工作部件之间有序衔接，能实现切开根茬、挑起地膜、卷收地膜、卸除地膜等工序的有效可靠工作，捡拾效率和地膜捡拾率高。工作时圆盘切刀切开地膜和根茬，紧接着仿形起膜装置将地膜向上挑起，通过两个卷膜辊和卷膜齿将地膜卷起，通过联动卸膜机构带动从动卷膜辊快速卸膜，能实现地膜的一次性收集，降低劳动成本。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种卷膜及联动卸膜装置，其特征在于：其包括小端可对接或拆分的锥台形的主动卷膜辊（1）和从动卷膜辊（2）、调节所述主动卷膜辊（1）和从动卷膜辊（2）线速度的线速度调节装置、及驱动所述从动卷膜辊（2）与所述主动卷膜辊（1）快速对接或拆分的联动卸膜机构；所述主动卷膜辊转动设置在机架（3）上，驱动所述主动卷膜辊（1）转动可带动所述从动卷膜辊（2）转动；

所述联动卸膜机构包括摆臂（4），所述摆臂（4）一端转动设置在机架（3）上，另一端转动连接有固定座（5），所述从动卷膜辊（2）转动设置在所述固定座（5）上；

所述固定座（5）和所述摆臂（4）通过第二转动轴（6）连接，所述第二转动轴（6）上固定有小链轮（7）；所述摆臂（4）和所述机架（3）通过第一转动轴（8）连接，所述第一转动轴（8）上固定有大链轮（9），所述大链轮（9）和小链轮（7）通过联动链条（10）连接；扳动所述摆臂（4），所述大链轮（9）通过联动链条（10）带动所述小链轮（7），使所述从动卷膜辊（2）转过的角度大于所述摆臂（4）转过的角度，实现所述从动卷膜辊（2）与主动卷膜辊（1）快速对接或拆分；

所述线速度调节装置包括电磁转差离合器（11）、供电电源和控制系统，所述电磁转差离合器（11）分别与所述供电电源和所述控制系统连接；所述电磁转差离合器（11）的输出轴为所述主动卷膜辊（1）的主动卷膜轴（12）；

所述主动卷膜辊（1）和从动卷膜辊（2）上设置有卷膜齿（14），所述主动卷膜辊（1）和从动卷膜辊（2）的内壁上固定有卷膜齿固定装置，所述卷膜齿（14）插装在所述卷膜齿固定装置上；

所述卷膜齿固定装置包括第一空心短轴（15）、第二空心短轴（16）、钢球（17）、压紧弹簧（18）和压紧螺杆（19）；所述第二空心短轴（16）上设置有圆形通孔（20），所述圆形通孔（20）的直径小于所述钢球（17）的直径，所述第一空心短轴（15）的内壁上攻有内螺纹、且一端固定在所述圆形通孔（20）处，所述钢球（17）通过压紧弹簧（18）和压紧螺杆（19）压紧在所述圆形通孔（20）处，压紧后所述钢球（17）的外轮廓处于所述第二空心短轴（16）的内腔中；

所述卷膜齿（14）头部为尖锥状，根部开设有圆形弧槽（21），根部插入所述第二空心短轴（16）后，所述圆形弧槽（21）与所述钢球（17）相啮合。

2.根据权利要求1所述的一种卷膜及联动卸膜装置，其特征在于：所述摆臂（4）为冷弯方形空心管和两节分别焊接在所述冷弯方形空心管两端的冷弯矩形空心管；所述大链轮（9）、小链轮（7）和联动链条（10），分别设置在两节所述矩形空心管和方形空心管的空腔中。

3.根据权利要求1所述的一种卷膜及联动卸膜装置，其特征在于：所述主动卷膜辊（1）和从动卷膜辊（2）的母线方向上均匀间隔设置有摩擦条（22）。

4.根据权利要求1所述的一种卷膜及联动卸膜装置，其特征在于：所述从动卷膜辊（2）和主动卷膜辊（1）通过六角钢（23）和啮合六角钢衬套（24）实现对接或拆分；所述六角钢（23）顶端为尖端状，底部固定在所述从动卷膜辊（2）的小端圆心处，所述啮合六角钢衬套（24）固定在所述主动卷膜辊（1）的小端圆心处。