CN114916264B - 逆转速差链式残膜回收机及残膜回收方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及地膜回收技术领域，具体涉及一种逆转速差链式残膜回收机及残膜回收方法。该装置中输膜装置上排布的滚珠和筛孔将一部分土壤颗粒和杂质过滤回地面，一部分土块和杂质会在输膜装置的带动下到达机架的后端被重新抛回地面。膜齿组件对运输平面上的残膜实施回收，实现了对田间全耕层中残膜的高效回收，提升了膜土分离的效果。链卷装置的分离杆组件通过齿轮齿条啮合的方式分别在输膜装置和集膜箱的上方实现旋转。同时，输膜装置将膜土混合物带动向后运动，分离杆组件上的膜齿组件逆向旋转来捡膜，进一步提高了残膜捡拾率，在集膜箱的上方分离杆组件的顺向旋转来卸膜，与卸膜轴相互配合，提高了卸膜效率，进而提高了残膜的捡拾率。

Description

逆转速差链式残膜回收机及残膜回收方法

技术领域

本发明涉及地膜回收技术领域，具体涉及一种逆转速差链式残膜回收机及残膜回收方法。

背景技术

地膜覆盖技术不仅可以促进农作物的生长，还可以抑制杂草和害虫对作物的伤害。地膜覆盖技术的使用让作物的产量成倍增加，提高收入。地膜覆盖技术在农业领域得到了广泛应用和实践。例如，地膜覆盖技术已经在种植水稻、棉花、小麦、玉米等农作物得到广泛的应用。在地膜覆盖技术实施的过程中，由于当季的地膜没有完全回收干净，随着时间的积累，部分地膜变成了历年残膜残存的地膜已经造成了田间污染。残膜污染对农作物的产量造成了严重的损失，给农业可持续性发展带来困难，田间残膜污染治理已经显得十分紧迫。

目前，残膜回收技术主要针对地表面膜和耕深10cm内的残膜回收，对于不断积累在土壤中的历年残膜，缺少回收方法。一方面是因为历年残膜由于分化严重，其力学性能较差，又经耕整地作业导致残膜破碎严重，进而造成机械化回收难度较大；另一方面是因为残膜深埋耕层内与土壤、根茬等混合、板结、缠绕在一起，进一步加大了回收的难度。由此可见，残膜回收问题尚未得到很好的解决，研发有效回收耕层残膜的技术方法及其机构，仍是实现全耕层残膜污染治理的核心。

经检索，残膜回收技术具有较长时间的发展，由于国内外使用地膜的厚度和强度不同，在残膜回收机械的研究方面也存在较大区别。国外使用地膜厚度大于0.020mm，具有较高的抗拉强度和抗破损性能，利于膜土分离和机械回收，因此国外残膜回收机具结构较为简单；而国内使用的地膜厚度为0.008mm，地膜厚度小，质量较差，回收的时候易破碎且形成较小碎片，因此国外的残膜回收机具不适宜解决国内残膜污染问题。

国内现有的农用残膜回收装备数量众多，类型各异，功能相对较为单一，农机质量较差，使用性能一般，整体回收率相对较低，效果差异较大。根据农艺要求和收膜的时间来划分，大致可以分为播前耕后回收、 苗期残膜回收、秋后回收机等。按照捡拾原理，现有残膜捡拾机主要有弹齿式、伸缩杆齿式、搂耙式、铲式起茬、齿链式、钉齿式、夹持式、捡膜辊式、梳齿式、链筛式、链耙式等类型。

其中，用于苗期残膜回收的主要是锥形卷辊式和齿链式等回收机构，虽然，其结构简单、紧凑，但是实际田间试验过程中拾膜机构对碎膜的回收效果不理想，拾膜齿无法抓取碎膜或碎膜在输送过程中掉落的现象时有发生，在结束残膜回收作业时小的残膜碎片在耕地里仍有较多残留,回收效果不理想。同时，容易将杂物带入拾膜机构,给膜杂分离带来困难。

用于秋后回收的主要有弹齿式、伸缩杆齿式、铲式起茬、搂耙式等机构，弹齿式机构中弹齿工作位置的曲线轨迹的设计制造要求较高，采用该方式无法实现残膜与杂草的有效分离；伸缩杆式捡拾地表较厚残膜效果较好，但对于较薄地膜捡拾率较低，机具故障率较高；铲式起茬在起茬的同时将残膜一起铲起，经鼠笼式旋转滚筒进行土茬分离，对土壤性状有一定要求，且消耗动力较高。

用于播前耕后回收的主要有链筛式、钉齿式、梳齿式、搂耙式等机构，链筛式机构作业时将耕层内膜、土铲起，输送至链筛上进行土膜的分离，机具牵引阻力大，捡拾的小块残膜易随土块掉落；钉齿式机构采用在滚筒上安装膜钉扎取残膜，可回收农田深耕层内的残膜，钉齿易变形，且卸膜困难，拾净率较低；梳齿式机构在捡拾作业时梳齿刀扎入土壤将耕层残膜扎起，梳齿入土阻力大，作业深度最大 100mm，作业负载重，不适于板结土壤使用；链耙式机构采用链条上安装捡膜齿，链条的转 动驱动捡膜齿入土挑膜作业，捡拾深度最大100mm，入土辊刀入土碎土，造成整机的工作效率较低。

综上所述，在田间地膜回收的过程中，如何设计一种残膜回收设备，用以实现田间全耕层残膜的回收，在捡拾残膜时，提升膜土分离的效果，在收集残膜时，提高设备的卸膜效率，避免被捡拾的残膜再次掉落至田间的土壤中，进而提高残膜的捡拾率，就成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于，为田间地膜回收的过程中，提供一种残膜回收设备，用以实现田间全耕层残膜的回收，在捡拾残膜时，提升膜土分离的效果，在收集残膜时，提高设备的卸膜效率，避免被捡拾的残膜再次掉落至田间的土壤中，进而提高残膜的捡拾率。

为实现上述目的，本发明采用如下方案：提出一种逆转差速链式残膜回收机，包括机架、传动箱、链卷装置、输膜装置和卸膜组件；

所述机架的前端设置有与牵引设备相连的连接架，所述机架的后端设置有支撑机架的支撑轮，所述连接架与支撑轮之间具有放置链卷装置的回转空间，所述回转空间的下方设置有集膜箱和起膜铲，所述集膜箱与机架相连，且位于机架的前端，所述起膜铲位于集膜箱与支撑轮之间，所述传动箱的底部与机架的前端相连，所述传动箱的输入端与牵引设备的动力部件相连，所述传动箱的输出端连接有传动轴；

所述链卷装置包括传输链、分离杆组件和膜齿组件，所述传输链的主动端通过主动链轮轴与机架相连，所述主动链轮轴通过第一传动部件与传动轴相连，所述传输链的从动端通过从动链轮轴与机架相连，若干分离杆组件间隔布置在一对传输链之间，所述分离杆组件的端部与传输链相连，所述膜齿组件套设在分离杆组件上，所述膜齿组件沿分离杆组件的轴向排布；

所述卸膜组件包括卸膜轴和毛刷，所述卸膜轴的端部与机架相连，所述卸膜轴通过第二传动部件与传动轴相连，所述毛刷与卸膜轴的侧壁相连；

所述输膜装置位于起膜铲的后侧，所述输膜装置的一端通过下输膜轴与机架相连，所述输膜装置的另一端通过上输膜轴与机架相连，所述上输膜轴通过第三传动部件与从动链轮轴相连；

所述分离杆组件的端部设置有齿轮，所述输膜装置的上方设置有捡膜齿条，所述捡膜齿条与机架相连，所述集膜箱的上方设置有卸膜齿条，所述卸膜齿条与机架相连；

当分离杆组件随传输链运动到输膜装置上方时，其端部的齿轮与捡膜齿条啮合；

当分离杆组件随传输链运动到集膜箱上方时，其端部的齿轮与卸膜齿条啮合。

其中，机架下部的起膜铲将土壤铲起，并将残膜、土壤以及杂质抛送至起膜铲后侧的输膜装置上，输膜装置的运输平面与传输链的捡膜平面呈反向运动形成速度差，传输链上的分离杆组件经过输膜装置的运输平面的上方，膜齿组件对膜土混合物中的残膜进行捡拾，同时，输膜装置上方的捡膜齿条与分离杆组件端部的齿轮相啮合，带动分离杆组件绕自身轴线旋转，进而提高对残膜的捡拾效果，捡拾到残膜的分离杆组件进一步随传输链的转动，运动至集膜箱的上方，集膜箱上方的卸膜齿条与分离杆组件端部的齿轮相啮合，带动分离杆组件绕自身轴线旋转，转动的卸膜轴利用毛刷对膜齿组件上的缠绕的残膜实施清理，最终残膜被收集至集膜箱中。

作为优选，分离杆组件包括分离杆轴，分离杆轴的两端均套设有端部轴承，端部轴承的外圈上套设有衬套，衬套与传输链相连，齿轮与分离杆轴的一端相连，带动分离杆轴转动，膜齿组件套设在分离杆轴上，且沿分离杆轴的轴向呈等间距排布。如此设置，便于分离杆组件的安装，有利于膜齿组件均匀排布，提高膜齿组件的布设密度，进而提升了对残膜的捡拾效果。

作为优选，分离杆轴包括轴管、短端轴和长端轴，短端轴通过轴管与长端轴相连，齿轮与长端轴相连，齿轮与端部轴承之间设置有套筒，套筒套设在长端轴上。如此设置，有利于减轻分离杆轴的自重，进而减少传输链的传输负载，套筒用于对齿轮安装形成轴向限位，进而提高齿轮的安装精度，保证了分离杆轴自身旋转运动的稳定性。

作为优选，膜齿组件包括齿钩、安装套和螺钉，齿钩沿安装套的轴线呈圆周排布，齿钩的固定端与安装套的侧壁相连，安装套套设在分离杆轴上，安装套的侧壁上设置有与螺钉相匹配的螺纹孔，螺钉旋合在螺纹孔内，螺钉的尾端与分离杆轴相接触对安装套形成锁固。如此设置，降低了膜齿组件与分离杆轴的装配难度，有利于膜齿组件的维护保养。

作为优选，齿钩包括齿尖段、齿中段和齿根段，齿根段的固定端与安装套的侧壁相连，齿根段通过齿中段与齿尖段相连，齿根段具有第一直线段和第一折弯段，齿中段呈第二直线段，齿尖段呈第二折弯段，第一直线段通过第一折弯段与第二直线段相连，第二直线段与第二折弯段相连。如此设置，齿尖段用于抓住在运输装置的运输平面上膜土混合物中的残膜，齿中段用以便于调整残膜在齿钩上的位置，齿根段用于存储残膜，避免残膜在到达集膜箱上方时从齿钩上掉落，进而进一步提升了捡拾残膜的拾净率。

作为优选，输膜装置的运输平面与链卷装置的捡膜平面之间具有捡拾夹角，形成捡拾通道，捡拾通道的入口处朝向起膜铲。如此设置，膜齿组件工作时在膜土混合物中具有不同的高度变化，结合分离杆组件带动膜齿组件在膜土混合物中旋转，形成角度变化，有利于调节残膜在膜齿上的位置，使残膜向分离杆组件的中心移动，进而进一步提升了对残膜的捡拾效果。

作为优选，输膜装置包括输膜带，输膜带的一端通过上输膜轮与上输膜轴相连，输膜带的另一端通过下输膜轮与下输膜轴相连，输膜带上设置有安装座，安装座内嵌入有滚珠，输膜带上设置有筛孔。如此设置，输膜装置上排布的滚珠和筛孔将一部分土壤颗粒和杂质过滤回地面，较一部分土块和杂质会在输膜装置的带动下到达机架的后端被重新抛回地面，滚珠用于减少膜土混合物与输膜带之间的阻力，避免了膜土混合物在输膜带上堆积形成拥堵。

作为优选，传动轴的端部设置有传动带轮，第一传动部件包括驱动带轮，驱动带轮与主动链轮轴的端部相连，驱动带轮通过第一传动带与传动带轮相连，第二传动部件包括卸膜带轮，卸膜带轮与卸膜轴的端部相连，卸膜带轮通过第二传动带与传动带轮相连，第三传动部件包括第一输膜带轮和第二输膜带轮，第一输膜带轮与从动链轮轴的端部相连，第二输膜带轮与上输膜轴的端部相连，第一输膜带轮通过第三传动带与第二输膜带轮相连。

作为优选，传输链之间设置有支撑链轮轴，支撑链轮轴的端部与机架相连，主动链轮轴、从动链轮轴和支撑链轮轴均通过传动链轮与传输链相啮合。

本发明还提供一种使用上述逆转差速链式残膜回收机的残膜回收方法，包括：

步骤一、将牵引设备与机架前端的连接架相连，并连接牵引设备的动力部件和传动箱的输入端，牵引设备将逆转速差链式残膜回收机牵引至工作区域，动力部件的动力通过传动箱经传动轴，分别利用第一传动部件和第二传动部件，进而带动主动链轮轴转动以及卸膜轴转动，主动链轮轴带动链卷装置的传输链在回转空间内转动，从而带动从动链轮轴转动，从动链轮轴通过第三传动部件驱动输膜装置转动，链卷装置中的分离杆组件随传输链的转动而运动；

步骤二、牵引设备带动逆转差速链式残膜回收机在工作区域内行进，机架下部的起膜铲将土壤铲起，并将残膜、土壤以及杂质抛送至起膜铲后侧的输膜装置上，输膜装置的运输平面与传输链的捡膜平面呈反向运动形成速度差，起膜铲铲起的混合物斜铺到输膜装置上，在运输过程中，输膜装置上排布的滚珠和筛孔将一部分土壤颗粒和杂质过滤回地面，一部分土块和杂质会在输膜装置的带动下到达机架的后端被重新抛回地面；

步骤三、传输链上的分离杆组件经过输膜装置的运输平面的上方，输膜装置上方的捡膜齿条与分离杆组件端部的齿轮相啮合，带动分离杆组件绕自身轴线旋转，膜齿组件对膜土混合物中的残膜进行捡拾；

步骤四、捡拾到残膜的分离杆组件进一步随传输链的转动，运动至集膜箱的上方，集膜箱上方的卸膜齿条与分离杆组件端部的齿轮相啮合，带动分离杆组件绕自身轴线旋转，膜齿组件释放捡拾到的残膜，转动的卸膜轴利用毛刷对膜齿组件上的缠绕的残膜实施清理，最终残膜被收集至集膜箱中。

本发明提供的一种逆转差速链式残膜回收机及残膜回收方法与现有技术相比，具有如下突出的实质性特点和显著进步：

1、该逆转差速链式残膜回收机通过研究残膜的物理性质、残膜的力学特性、土壤颗粒的物理性质，土壤颗粒与残膜相互作用的机理，设计得到输膜装置的运输平面与传输链的捡膜平面呈反向运动形成速度差，起膜铲铲起的混合物斜铺到输膜装置上，在运输过程中，输膜装置上排布的滚珠和筛孔将一部分土壤颗粒和杂质过滤回地面，一部分土块和杂质会在输膜装置的带动下到达机架的后端被重新抛回地面，膜齿组件对运输平面上的残膜实施回收，实现了对田间全耕层中残膜的高效回收，在捡拾残膜的过程中，提升了膜土分离的效果；

2、该逆转差速链式残膜回收机中链卷装置的分离杆组件通过齿轮齿条啮合的方式分别在输膜装置和集膜箱的上方实现旋转，同时，输膜装置将膜土混合物带动向后运动，分离杆组件上的膜齿组件逆向旋转来捡膜，进一步提高了残膜捡拾率，在集膜箱的上方分离杆组件的顺向旋转来卸膜，与卸膜轴相互配合，提高了卸膜效率，避免了被捡拾的残膜再次掉落至田间的土壤中，进而提高了残膜的捡拾率。

附图说明

图1是本发明实施例中一种逆转速差链式残膜回收机的立体结构示意图；

图2是图1中一种逆转速差链式残膜回收机的后视图；

图3是链卷装置的立体结构示意图；

图4是分离杆组件的装配结构示意图；

图5是膜齿组件的立体结构示意图；

图6是输膜装置的立体结构示意图；

图7是链卷装置的使用状态参考图；

图8是图7中A处的局部放大示意图；

图9是图7中B处的局部放大示意图。

附图标记：机架1、传动箱2、传动轴3、传动带轮4、驱动带轮5、卸膜带轮6、链卷装置7、集膜箱8、起膜铲9、输膜装置10、传动链轮11、上输膜轮12、下输膜轴13、支撑轮14、主动链轮轴15、从动链轮轴16、上输膜轴17、下输膜轮18、支撑链轮轴19、卸膜轴20、毛刷21、捡膜齿条22、卸膜齿条23、传输链71、分离杆组件72、膜齿组件73、输膜带101、安装座102、滚珠103、筛孔104、轴管721、短端轴722、长端轴723、端部轴承724、挡圈725、衬套726、齿轮727、端盖728、套筒729、齿钩731、安装套732、螺钉733。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细描述。

如图1-9所示的一种逆转速差链式残膜回收机，用在田间地膜回收的过程中，实现田间全耕层残膜的回收，提升膜土分离的效果，提高设备的卸膜效率，进而提高残膜的捡拾率。该逆转速差链式残膜回收机利用输膜装置的运输平面与传输链的捡膜平面呈反向运动形成速度差，起膜铲铲起的混合物斜铺到输膜装置上，在运输过程中，膜齿组件对运输平面上的残膜实施回收，实现了对田间全耕层中残膜的高效回收，在捡拾残膜的过程中，提升了膜土分离的效果。链卷装置的分离杆组件通过齿轮齿条啮合的方式分别在输膜装置和集膜箱的上方实现旋转，同时，输膜装置将膜土混合物带动向后运动，分离杆组件上的膜齿组件逆向旋转来捡膜，进一步提高了残膜捡拾率，在集膜箱的上方分离杆组件的顺向旋转来卸膜，与卸膜轴相互配合，提高了卸膜效率。

如图1所示，一种逆转差速链式残膜回收机包括机架1、传动箱2、链卷装置7、输膜装置10和卸膜组件。机架1的前端设置有与牵引设备相连的连接架。机架1的后端设置有支撑机架1的支撑轮14。连接架与支撑轮14之间具有放置链卷装置7的回转空间。回转空间的下方设置有集膜箱8和起膜铲9。集膜箱8与机架1相连，且位于机架1的前端。起膜铲9位于集膜箱8与支撑轮14之间。传动箱2的底部与机架1的前端相连。传动箱2的输入端与牵引设备的动力部件相连。传动箱2的输出端连接有传动轴3。

如图2结合图3所示，链卷装置7包括传输链71、分离杆组件72和膜齿组件73。传输链71的主动端通过主动链轮轴15与机架1相连。主动链轮轴15通过第一传动部件与传动轴3相连。传输链71的从动端通过从动链轮轴16与机架1相连。若干分离杆组件72间隔布置在一对传输链71之间。其中，分离杆组件72的数量根据传输链71的长度选用合适的个数。如图3所示，一对传输链71上间隔布置了18个分离杆组件72。分离杆组件72的端部与传输链71相连。膜齿组件73套设在分离杆组件72上。膜齿组件73沿分离杆组件72的轴向排布。

如图2所示，卸膜组件包括卸膜轴20和毛刷21。卸膜轴20的端部与机架1相连。卸膜轴20通过第二传动部件与传动轴3相连。毛刷21与卸膜轴20的侧壁相连。

如图1所示，输膜装置10位于起膜铲9的后侧。输膜装置10的一端通过下输膜轴13与机架1相连。输膜装置10的另一端通过上输膜轴17与机架1相连。如图2所示，上输膜轴17通过第三传动部件与从动链轮轴16相连。

如图7所示，分离杆组件72的端部设置有齿轮727。输膜装置10的上方设置有捡膜齿条22。捡膜齿条22与机架1相连。集膜箱8的上方设置有卸膜齿条23。卸膜齿条23与机架1相连。分离杆组件72随传输链71的转动在回转空间内移动。齿轮727在输膜装置10的上方与捡膜齿条22相啮合。齿轮727在集膜箱8的上方与卸膜齿条23相啮合。

其中，机架1下部的起膜铲9将土壤铲起，并将残膜、土壤以及杂质抛送至起膜铲9后侧的输膜装置10上，输膜装置10的运输平面与传输链71的捡膜平面呈反向运动形成速度差。传输链71上的分离杆组件72经过输膜装置10的运输平面的上方，膜齿组件73对膜土混合物中的残膜进行捡拾。同时，输膜装置10上方的捡膜齿条22与分离杆组件72端部的齿轮727相啮合，带动分离杆组件72绕自身轴线旋转，进而提高对残膜的捡拾效果。捡拾到残膜的分离杆组件72进一步随传输链71的转动，运动至集膜箱8的上方，集膜箱8上方的卸膜齿条23与分离杆组件72端部的齿轮727相啮合，带动分离杆组件72绕自身轴线旋转。转动的卸膜轴20利用毛刷21对膜齿组件73上的缠绕的残膜实施清理，最终残膜被收集至集膜箱8中。

例如，如图1所示，传动轴3的端部设置有传动带轮4。第一传动部件包括驱动带轮5。驱动带轮5与主动链轮轴15的端部相连。驱动带轮5通过第一传动带与传动带轮4相连。第二传动部件包括卸膜带轮6。卸膜带轮6与卸膜轴20的端部相连。卸膜带轮6通过第二传动带与传动带轮4相连。

如图2所示，第三传动部件包括第一输膜带轮和第二输膜带轮。第一输膜带轮与从动链轮轴16的端部相连。第二输膜带轮与上输膜轴17的端部相连。第一输膜带轮通过第三传动带与第二输膜带轮相连。

如图2所示，传输链71之间设置有支撑链轮轴19。支撑链轮轴19的端部与机架1相连。主动链轮轴15、从动链轮轴16和支撑链轮轴19均通过传动链轮11与传输链71相啮合。支撑链轮轴19一方面用于将传输链71构造成规则的多边形状结构，例如，使得传输链71在输膜装置10的上方形成捡膜平面。支撑链轮轴19另一方面用于保持传输链71 的内部张紧力，进而保证传输链71运转的平稳性。

如图4所示，分离杆组件72包括分离杆轴。分离杆轴的两端均套设有端部轴承724。端部轴承724的外圈上套设有衬套726。衬套726与传输链71相连。齿轮727与分离杆轴的一端相连，带动分离杆轴转动。膜齿组件73套设在分离杆轴上，且沿分离杆轴的轴向呈等间距排布。如此设置，便于分离杆组件72的安装，有利于膜齿组件73均匀排布，提高膜齿组件73的布设密度，进而提升了对残膜的捡拾效果。

其中，分离杆轴包括轴管721、短端轴722和长端轴723。短端轴722通过轴管721与长端轴723相连。齿轮727与长端轴723相连。齿轮727与端部轴承724之间设置有套筒729。套筒729套设在长端轴723上。如此设置，有利于减轻分离杆轴的自重，进而减少传输链71的传输负载。套筒729用于对齿轮727安装形成轴向限位，进而提高齿轮727的安装精度，保证了分离杆轴自身旋转运动的稳定性。

如图4所示，端部轴承724的外侧均设置有挡圈725。挡圈725用于对端部轴承724的内圈形成轴向限位，避免端部轴承724的轴向蹿动。齿轮727的外侧设置有端盖728。端盖728通过紧固件与长端轴723的端部相连，对齿轮727形成锁固。

如图5所示，膜齿组件73包括齿钩731、安装套732和螺钉733。齿钩731沿安装套732的轴线呈圆周排布。齿钩731的固定端与安装套732的侧壁相连。安装套732套设在分离杆轴上。安装套732的侧壁上设置有与螺钉733相匹配的螺纹孔。螺钉733旋合在螺纹孔内，螺钉733的尾端与分离杆轴相接触对安装套732形成锁固。如此设置，降低了膜齿组件73与分离杆轴的装配难度，有利于膜齿组件73的维护保养。

其中，齿钩731包括齿尖段、齿中段和齿根段。齿根段的固定端与安装套732的侧壁相连，齿根段通过齿中段与齿尖段相连。齿根段具有第一直线段和第一折弯段。齿中段呈第二直线段。齿尖段呈第二折弯段。第一直线段通过第一折弯段与第二直线段相连。第二直线段与第二折弯段相连。如此设置，齿尖段用于抓住在运输装置的运输平面上膜土混合物中的残膜，齿中段用以便于调整残膜在齿钩731上的位置，齿根段用于存储残膜，避免残膜在到达集膜箱8上方时从齿钩731上掉落，进而进一步提升了捡拾残膜的拾净率。

如图2所示，输膜装置10的运输平面与链卷装置7的捡膜平面之间具有捡拾夹角，形成捡拾通道。捡拾通道的入口处朝向起膜铲9。如此设置，膜齿组件73工作时在膜土混合物中具有不同的高度变化，结合分离杆组件72带动膜齿组件73在膜土混合物中旋转，形成角度变化，有利于调节残膜在膜齿上的位置，使残膜向分离杆组件72的中心移动，进而进一步提升了对残膜的捡拾效果。

如图6所示，输膜装置10包括输膜带101。输膜带101的一端通过上输膜轮12与上输膜轴17相连。输膜带101的另一端通过下输膜轮18与下输膜轴13相连。输膜带101上设置有安装座102。安装座102内嵌入有滚珠103。输膜带101上设置有筛孔104。如此设置，输膜装置10上排布的滚珠103和筛孔104将一部分土壤颗粒和杂质过滤回地面，较一部分土块和杂质会在输膜装置10的带动下到达机架1的后端被重新抛回地面，滚珠103用于减少膜土混合物与输膜带101之间的阻力，避免了膜土混合物在输膜带101上堆积形成拥堵。

膜齿组件捡拾残膜时，首先利用齿尖段的旋转运动抓住混合物中的残膜；再利用输膜装置的运输平面与链卷装置的捡膜平面的夹角，以及齿中段工作时在混合物中的高度变化和齿中段在混合物中的旋转，形成角度变化，来调节残膜在齿钩上的位置，使残膜向齿根段移动；同时，利用输膜装置的运输平面与链卷装置之间的速度差，让残膜从混合物中分。

本发明实施例中提出的一种逆转差速链式残膜回收机使用时，包括如下步骤：

步骤一、将牵引设备与机架1前端的连接架相连，并连接牵引设备的动力部件和传动箱2的输入端，牵引设备将逆转速差链式残膜回收机牵引至工作区域，动力部件的动力通过传动箱2经传动轴3，分别利用第一传动部件和第二传动部件，进而带动主动链轮轴15转动以及卸膜轴20转动，主动链轮轴15带动链卷装置7的传输链71在回转空间内转动，从而带动从动链轮轴16转动，从动链轮轴16通过第三传动部件驱动输膜装置10转动，链卷装置7中的分离杆组件72随传输链71的转动而运动；

步骤二、牵引设备带动逆转差速链式残膜回收机在工作区域内行进，机架1下部的起膜铲9将土壤铲起，并将残膜、土壤以及杂质抛送至起膜铲9后侧的输膜装置10上，输膜装置10的运输平面与传输链71的捡膜平面呈反向运动形成速度差，起膜铲9铲起的混合物斜铺到输膜装置10上，在运输过程中，输膜装置10上排布的滚珠103和筛孔104将一部分土壤颗粒和杂质过滤回地面，较一部分土块和杂质会在输膜装置10的带动下到达机架1的后端被重新抛回地面；

步骤三、传输链71上的分离杆组件72经过输膜装置10的运输平面的上方，输膜装置10上方的捡膜齿条22与分离杆组件72端部的齿轮727相啮合，带动分离杆组件72绕自身轴线旋转，膜齿组件73对膜土混合物中的残膜进行捡拾；

步骤四、捡拾到残膜的分离杆组件72进一步随传输链71的转动，运动至集膜箱8的上方，集膜箱8上方的卸膜齿条23与分离杆组件72端部的齿轮727相啮合，带动分离杆组件72绕自身轴线旋转，膜齿组件73释放捡拾到的残膜，转动的卸膜轴20利用毛刷21对膜齿组件73上的缠绕的残膜实施清理，最终残膜被收集至集膜箱8中。

本发明实施例中提出的一种逆转速差链式残膜回收机实现了全耕层残膜的高效回收。通过研究残膜的物理性质、残膜的力学特性、土壤颗粒的物理性质，土壤颗粒与残膜相互作用的机理，以及残膜有易缠绕和吸附性来设计了链卷装置和输膜装置。链卷装置和输膜装置之间通过速差带轮系连接，两者的运动方向相反，形成一定的速差。链卷装置中的分离杆组件通过齿轮齿条的方式实现逆向旋转和通过链条驱动的方式实现向前运动，同时输膜装置将膜土混合物带动向后运动，分离杆组件可实现膜土的彻底分离。分离杆组件的逆向旋转来捡膜，残膜回收机工作时的捡拾率较高。分离杆组件的顺向旋转来卸膜，与旋转毛刷配合，使机具卸膜效果较好，保证残膜不回带到土壤中。本机具实现了对田间全耕层残膜的回收，解决了残膜捡拾率低、膜土分离不彻底的难题，解决了机具卸膜较低，残膜捡拾之后又被机具回带到土壤中的问题。

本发明不局限于上述实施例所述的具体技术方案，除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。对于本领域的技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等形成的技术方案，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种逆转差速链式残膜回收机，其特征在于，包括机架、传动箱、链卷装置、输膜装置和卸膜组件；

所述机架的前端设置有与牵引设备相连的连接架，所述机架的后端设置有支撑机架的支撑轮，所述连接架与支撑轮之间具有放置链卷装置的回转空间，所述回转空间的下方设置有集膜箱和起膜铲，所述集膜箱与机架相连，且位于机架的前端，所述起膜铲位于集膜箱与支撑轮之间，所述传动箱的底部与机架的前端相连，所述传动箱的输入端与牵引设备的动力部件相连，所述传动箱的输出端连接有传动轴；

所述链卷装置包括传输链、分离杆组件和膜齿组件，所述传输链的主动端通过主动链轮轴与机架相连，所述主动链轮轴通过第一传动部件与传动轴相连，所述传输链的从动端通过从动链轮轴与机架相连，若干分离杆组件间隔布置在一对传输链之间，所述分离杆组件的端部与传输链相连，所述膜齿组件套设在分离杆组件上，所述膜齿组件沿分离杆组件的轴向排布；

所述卸膜组件包括卸膜轴和毛刷，所述卸膜轴的端部与机架相连，所述卸膜轴通过第二传动部件与传动轴相连，所述毛刷与卸膜轴的侧壁相连；

所述输膜装置位于起膜铲的后侧，所述输膜装置的一端通过下输膜轴与机架相连，所述输膜装置的另一端通过上输膜轴与机架相连，所述上输膜轴通过第三传动部件与从动链轮轴相连；

所述分离杆组件的端部设置有齿轮，所述输膜装置的上方设置有捡膜齿条，所述捡膜齿条与机架相连，所述集膜箱的上方设置有卸膜齿条，所述卸膜齿条与机架相连；

当分离杆组件随传输链运动到输膜装置上方时，其端部的齿轮与捡膜齿条啮合；

当分离杆组件随传输链运动到集膜箱上方时，其端部的齿轮与卸膜齿条啮合；

其中，所述分离杆组件包括分离杆轴，所述分离杆轴的两端均套设有端部轴承，所述端部轴承的外圈上套设有衬套，所述衬套与传输链相连，所述齿轮与分离杆轴的一端相连，带动分离杆轴转动，所述膜齿组件套设在分离杆轴上，且沿分离杆轴的轴向呈等间距排布；

所述分离杆轴包括轴管、短端轴和长端轴，所述短端轴通过轴管与长端轴相连，所述齿轮与长端轴相连，所述齿轮与端部轴承之间设置有套筒，所述套筒套设在长端轴上；

所述膜齿组件包括齿钩、安装套和螺钉，所述齿钩沿安装套的轴线呈圆周排布，所述齿钩的固定端与安装套的侧壁相连，所述安装套套设在分离杆轴上，所述安装套的侧壁上设置有与螺钉相匹配的螺纹孔，所述螺钉旋合在螺纹孔内，所述螺钉的尾端与分离杆轴相接触对安装套形成锁固；

所述齿钩包括齿尖段、齿中段和齿根段，所述齿根段的固定端与安装套的侧壁相连，所述齿根段通过齿中段与齿尖段相连，所述齿根段具有第一直线段和第一折弯段，所述齿中段呈第二直线段，所述齿尖段呈第二折弯段，所述第一直线段通过第一折弯段与第二直线段相连，所述第二直线段与第二折弯段相连。

2.根据权利要求1所述的逆转差速链式残膜回收机，其特征在于，所述输膜装置的运输平面与链卷装置的捡膜平面之间具有捡拾夹角，形成捡拾通道，所述捡拾通道的入口处朝向起膜铲。

3.根据权利要求2所述的逆转差速链式残膜回收机，其特征在于，所述输膜装置包括输膜带，所述输膜带的一端通过上输膜轮与上输膜轴相连，所述输膜带的另一端通过下输膜轮与下输膜轴相连，所述输膜带上设置有安装座，所述安装座内嵌入有滚珠，所述输膜带上设置有筛孔。

4.根据权利要求1所述的逆转差速链式残膜回收机，其特征在于，所述传动轴的端部设置有传动带轮，所述第一传动部件包括驱动带轮，所述驱动带轮与主动链轮轴的端部相连，所述驱动带轮通过第一传动带与传动带轮相连，所述第二传动部件包括卸膜带轮，所述卸膜带轮与卸膜轴的端部相连，所述卸膜带轮通过第二传动带与传动带轮相连，所述第三传动部件包括第一输膜带轮和第二输膜带轮，所述第一输膜带轮与从动链轮轴的端部相连，所述第二输膜带轮与上输膜轴的端部相连，所述第一输膜带轮通过第三传动带与第二输膜带轮相连。

5.根据权利要求1所述的逆转差速链式残膜回收机，其特征在于，所述传输链之间设置有支撑链轮轴，所述支撑链轮轴的端部与机架相连，所述主动链轮轴、从动链轮轴和支撑链轮轴均通过传动链轮与传输链相啮合。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的逆转差速链式残膜回收机的残膜回收方法，其特征在于，包括：

步骤一、将牵引设备与机架前端的连接架相连，并连接牵引设备的动力部件和传动箱的输入端，牵引设备将逆转速差链式残膜回收机牵引至工作区域，动力部件的动力通过传动箱经传动轴，分别利用第一传动部件和第二传动部件，进而带动主动链轮轴转动以及卸膜轴转动，主动链轮轴带动链卷装置的传输链在回转空间内转动，从而带动从动链轮轴转动，从动链轮轴通过第三传动部件驱动输膜装置转动，链卷装置中的分离杆组件随传输链的转动而运动；

步骤二、牵引设备带动逆转差速链式残膜回收机在工作区域内行进，机架下部的起膜铲将土壤铲起，并将残膜、土壤以及杂质抛送至起膜铲后侧的输膜装置上，输膜装置的运输平面与传输链的捡膜平面呈反向运动形成速度差，起膜铲铲起的混合物斜铺到输膜装置上，在运输过程中，输膜装置上排布的滚珠和筛孔将一部分土壤颗粒和杂质过滤回地面，较一部分土块和杂质会在输膜装置的带动下到达机架的后端被重新抛回地面；

步骤三、传输链上的分离杆组件经过输膜装置的运输平面的上方，输膜装置上方的捡膜齿条与分离杆组件端部的齿轮相啮合，带动分离杆组件绕自身轴线旋转，膜齿组件对膜土混合物中的残膜进行捡拾；

步骤四、捡拾到残膜的分离杆组件进一步随传输链的转动，运动至集膜箱的上方，集膜箱上方的卸膜齿条与分离杆组件端部的齿轮相啮合，带动分离杆组件绕自身轴线旋转，膜齿组件释放捡拾到的残膜，转动的卸膜轴利用毛刷对膜齿组件上的缠绕的残膜实施清理，最终残膜被收集至集膜箱中。