CN211941633U - 棉田机收残膜混合物分离装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于农业机械技术领域，尤其是一种棉田机收残膜混合物分离装置，包括机架，还包括安装在机架上的分离装置，所述分离装置包括一与水平方向倾斜设置的分离辊筒，所述分离辊筒可沿其中心轴线旋转，还包括输膜装置，所述输膜装置包括筒体，所述筒体设置于分离辊筒上端开口处，并与分离辊筒同轴心设置，还包括下料切段装置，所述下料切段装置竖直设置于输膜装置上方，且下料切段装置的下端延伸至输膜装置的进料口内；还包括风机，所述风机设置于分离辊筒下端开口处。本实用新型结构设计新颖，自动化完成对残膜混合物中残膜、碎土及秸秆的有效分离，分离效果好，效率高。

Description

棉田机收残膜混合物分离装置

技术领域

本实用新型涉及农业机械技术领域，尤其涉及一种棉田机收残膜混合物分离装置。

背景技术

截至2019年，仅新疆农作物覆膜面积已占农作物总播面积的70％以上，年使用地膜总量达25.5万吨，新疆棉田长期覆膜导致地膜残留量在260kg/hm²左右。近年来在广大科技工作者的努力下，机械化残膜回收已成为治理残膜污染的重要途径和有效方法，机收残膜含杂高，“打结”严重，即带状或片状的柔性残膜与条状的木质秸秆、土块等杂物紧密缠绕包裹在一起，分离难度较大，很久以前，采用直接焚烧或者填埋的方式处理，造成了土地与环境的二次污染。由于残膜混合物中的残膜可以再次利用制造聚乙烯等塑料制品，秸秆可以做成饲料，如果可以很好地将其分离，即可实现机收残膜以及秸秆的再生处理和循环利用。

残膜混合物中主要成为为残膜、秸秆以及粘连的土块，目前采用的分离方法为人工分离，采用人工分拣清洗方式回收残膜，虽然能产生一定效益，但劳动强度大、工作效率低，成本高，无法推广和应用，因此研究机收残膜有效分离清选方法及其机械装置是实现机收残膜再生处理和循环利用的核心。

目前研究机收残膜混合物分离装置的研究人员较少，但也有一些技术方案产生，如利用风选方法进行分离，分离中将残膜秸秆混合物粉碎，然后利用吹风将残膜吹出，这种方式很容易将秸秆粉末和残膜一同吹出，分离后含杂率太高且不能对土块进行有效分离；如利用水洗方法进行分离，利用液体中残膜与秸秆悬浮力不同，将残膜回收，但这种方式一是秸秆不易回收，二是由于混合物中夹杂土块，当液体浑浊时，残膜与秸秆悬浮力不稳定，分离效果一般。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，适应现实需要，提出了一种结构设计新颖、对残膜混合物中残膜、碎土及秸秆的有效分离的棉田机收残膜混合物分离装置。

为了实现本实用新型的目的，本实用新型所采用的技术方案为：

设计一种棉田机收残膜混合物分离装置，包括机架，还包括安装在机架上的分离装置，所述分离装置包括一与水平方向倾斜设置的分离辊筒，所述分离辊筒可沿其中心轴线旋转，所述分离辊筒筒面上圆周等分开设有与分离辊筒轴向倾斜的长条状槽孔，所述分离辊筒内壁设置有一螺旋叶片，螺旋叶片的宽度沿分离辊筒由上而下依次增宽；还包括输膜装置，所述输膜装置包括筒体，所述筒体设置于分离辊筒上端开口处，并与分离辊筒同轴心设置，所述筒体包括近分离辊筒端上方开设的进料口，以及远离分离辊筒端下方开设的出料口；还包括下料切段装置，所述下料切段装置竖直设置于输膜装置上方，且下料切段装置的下端延伸至输膜装置的进料口内；还包括风机，所述风机设置于分离辊筒下端开口处。

优选地，所述下料切段装置包括料段壳体、初轧机构、夹带装置以及切段机构，所述夹带装置设置于初轧机构上方，所述切段机构设置于夹带装置下方。

优选地，所述料段壳体包括集料部、切段部以及下料部，所述初轧机构包括在切段部内平行且间隔设置初轧辊Ⅰ以及初轧辊Ⅱ，初轧辊Ⅰ与初轧辊Ⅱ转向相反且转速相同，所述初轧辊Ⅰ和初轧辊Ⅱ的相近端的线速度方向均向下。

优选地，所述夹带装置包括两个对称设置的输送带机构，所述输送带机构包括带辊筒Ⅰ、带辊筒Ⅱ、中间辊，以及套设于带辊筒Ⅰ、带辊筒Ⅱ和中间辊上的输送带，两个输送带机构上的带辊筒Ⅰ之间间距大于两个带辊筒Ⅱ之间的间距，两个所述输送带机构上的输送带相近侧线速度方向均向下。

优选地，所述切段机构包括切段刀和切段板，所述切段刀从料段壳体的下料部一外侧穿入至下料部内，所述切段机构还包括气缸，所述气缸的活塞杆端部与切段刀尾部连接，驱动切段刀做往复直线运动。

优选地，所述初轧辊Ⅰ的截面形状为四角星形或五角星形或六角星形。

优选地，输膜装置的筒体一端为开口，另一端设置一挡膜板，所述挡膜板上均布开设有通孔，还包括下料筒，所述下料筒设置于筒体出料口下方。

优选地，所述分离装置还包括分离电机，在所述分离辊筒筒体上套设一环形齿轮，所述分离电机输出轴端部通过齿轮与环形齿轮配合连接。

优选地，所述下料切段装置还包括用于驱动初轧辊Ⅰ以及带辊筒Ⅰ旋转的料段电机。

与现有技术相比，本实用新型具备的技术效果为：本实用新型通过下料切段装置将残膜混合物进行破碎、切段，随之进入输膜装置筒体并下滑至分离辊筒，分离辊筒旋转将残膜混合物翻滚，分离辊筒下端的风机将翻滚的残膜混合物中的残膜沿分离辊筒和输膜装置筒体向上吹起，分离辊筒内壁的螺旋叶片将秸秆段沿分离辊筒向下输送，由于分离辊筒筒壁上设置了倾斜的长条状槽孔，碎土则会从槽孔中落下，完成对残膜混合物中残膜、秸秆以及碎土的分离，本实用新型结构设计新颖，自动化完成对残膜混合物中残膜、碎土及秸秆的有效分离，分离效果好，效率高。

附图说明

图1、图2是本实用新型的不同种视角的整体结构示意图；

图3为本实用新型中分离装置的结构示意图；

图4为本实用新型中输膜装置的结构示意图；

图5、图6、图7为本实用新型中分离辊筒的结构示意图；

图8、图9为本实用新型中下料切段装置不同视角的结构示意图；

图10为本实用新型中下料切段装置结构剖视图；

图11为本实用新型中料段壳体的结构示意图；

图12为本实用新型中切段刀的结构示意图。

图中：100.机架；200.风机；300.分离装置；310.分离机架；320.分离辊筒； 321.槽孔；322.筒面；323.螺旋叶片；330.环形齿轮；340.带座轴承；400.分离电机；500.下料切段装置；510.料段壳体；511.集料部；512.切段部；513.下料部；520.初轧辊Ⅰ；521.带轮Ⅰ；522.齿轮Ⅰ；530.夹带装置；531.带辊筒Ⅰ； 532.中间辊；533.带辊筒Ⅱ；534.输送带；535.带轮Ⅱ；536.齿轮Ⅲ；540.气缸； 550.切段刀；560.切段板；570.初轧辊Ⅱ；571.齿轮Ⅱ；580.转向齿轮；600. 料段电机；700.输膜装置；710.筒体；720.进料口；730.挡膜板；740.出料口；750.下料筒；800.料段机架。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本实用新型进行具体明。应当理解，以下文字仅仅用以描述本实用新型的一种或几种具体的实施方式，并不对本实用新型具体请求的保护范围进行严格限定。

下面详尽说明该棉田机收残膜混合物分离装置的具体特征：

参见图1至图2。棉田机收残膜混合物分离装置，包括机架100，还包括安装在机架100上的分离装置300，在具体实施例中，分离装置300包括分离机架 310，分离装置300包括一与水平方向倾斜设置的分离辊筒320，在具体实施例中，分离辊筒320与水平方向倾斜的角度为30～35°，夹角过大，分离辊筒320 旋转时，残膜混合物下落过快，残膜与秸秆分离不彻底，夹角过小，残膜混合物中的秸秆受到向下的分力较小，部分秸秆容易随残膜一同被吹出，故此夹角范围最佳；分离辊筒320通过前、后两个带座轴承340安装在分离机架310上，分离辊筒320可沿其中心轴线旋转，优选地，分离辊筒320的转速为150～300r/min，在具体实施例中，分离辊筒320为500mm，分离辊筒320与水平方向倾斜的角度为30°，分离辊筒的旋转速度为210r/min时，分离辊筒320内的残膜混合物分散效果最好；分离辊筒的筒面322上圆周等分开设有与分离辊筒320轴向倾斜的长条状槽孔321，优选地，槽孔321为长方形结构，倾斜的长条状槽孔321有利于残膜混合物中的碎土从槽孔中落下，分离辊筒320内壁设置有一螺旋叶片323，优选地，螺旋叶片323的宽度沿分离辊筒由上而下依次增宽，作用是在分离辊筒下端的风力较大，较宽的螺旋叶片323可以更好地输送叶片，在具体实施例中，如图8所示，从分离辊筒右前往左后方向看，分离辊筒为逆时针旋转时，螺旋叶片323为左旋结构，当分离辊筒为500mm，分离辊筒内上端螺旋叶片323的宽度为40～50mm、下端螺旋叶片宽度为60～75mm时，分离辊筒内秸秆的输送效果最好；为了提高分离效率，本实用新型还包括输膜装置700，输膜装置700的作用是将分离后的残膜输送至上端开口，输膜装置700内由于没有螺旋叶片，且风力相对较小，秸秆则不会在此受风力作用上升，输膜装置700包括筒体710，筒体 710设置于分离辊筒上端开口处，筒体710直径与分离辊筒直径相同，筒体710 与分离辊筒同轴心设置且与分离辊筒呈一定间隙，筒体710包括近分离辊筒端上方开设的进料口720，以及远离分离辊筒端下方开设的出料口740；还包括下料切段装置500，用于将残膜混合物进行破碎切段，破碎切段后的残膜混合物中，秸秆与残膜无缠绕，残膜与土块无粘连，下料切段装置500竖直设置于输膜装置 700上方，下料切段装置500通过料段机架800固定安装在分离机,310上，且下料切段装置500的下端延伸至输膜装置700的进料口720内；还包括风机200，所述风机200设置于分离辊筒下端开口处，在具体实施例中，风机200设置于分离辊筒下端开口中心处，风力的风力可调节。

本实用新型通过下料切段装置500将残膜混合物进行破碎、切段，随之进入输膜装置700筒体710内，并下滑至分离辊筒，分离辊筒旋转将残膜混合物翻滚，其过程中，由于切段后的残膜混合物中，残膜质量明显小于秸秆段质量，随着分离辊筒旋转，残膜受到的向心力小于秸秆段受到的向心力，故残膜更容易集中在分离辊筒中央，分离辊筒下端的风机200将翻滚的残膜混合物中的残膜沿分离辊筒和输膜装置700筒体710向上吹起，秸秆段以及碎土受向心力以及重力更贴近分离辊筒内壁，分离辊筒内壁的螺旋叶片将秸秆段沿分离辊筒向下输送，由于分离辊筒筒壁上设置了倾斜的长条状槽孔，碎土则会从槽孔中落下，实现对残膜、秸秆以及碎土的分离。

进一步，如图8至10所示，下料切段装置500包括料段壳体510、初轧机构、夹带装置530以及切段机构，夹带装置530设置于初轧机构上方，切段机构设置于夹带装置530下方。通过初扎机构对残膜秸秆混合物进行初步破碎，夹带装置530输送初步破碎后的混物物料，最后由切段机构进行切段。

进一步，如图9至10所示，料段壳体510包括集料部511、切段部512以及下料部513，集料部511呈漏斗状，用于盛放待分离的残膜秸秆混合物，切段部两侧呈对称的圆弧状结构，进一步，初轧机构包括在切段部内平行且间隔设置初轧辊Ⅰ520以及初轧辊Ⅱ570，初轧辊Ⅰ520与初轧辊Ⅱ570转向相反且转速相同，所述初轧辊Ⅰ520和初轧辊Ⅱ570的相近端的线速度方向均向下。进一步，初轧辊Ⅰ520和初轧辊Ⅱ570结构相同，初轧辊Ⅰ520的截面形状为四角星形或五角星形或六角星形，在本实施例中，初轧辊Ⅰ520的截面形状为四角星形，初轧辊Ⅰ520的一角位于初轧辊Ⅱ570两角之间凹槽内，不仅可以对秸秆进行折断，还可以将混合物中的土块粉碎，便于后续的秸秆切段以及碎土分离。

进一步，如图10所示，夹带装置530包括两个对称设置的输送带机构，所述输送带机构包括带辊筒Ⅰ531、533、中间辊532，以及套设于带辊筒Ⅰ531、 533和中间辊532上的输送带534，两个输送带机构上的带辊筒Ⅰ531之间间距大于两个533之间的间距，两个输送带机构相近的带面形成漏斗截面状结构，两个所述输送带机构上的输送带534相近侧线速度方向均向下。进一步，输送带机构还包括设置在切段部内壁两侧的限位销，用于防止输送带与切段部内壁摩擦。夹带装置530用于将初步破碎的残膜秸秆混合物进行夹紧以及匀速输送，便于切段机构进行均匀切段。

进一步，如图10所示，所述切段机构包括切段刀550和切段板560，所述切段刀550从料段壳体510的下料部513一外侧穿入至下料部内，切段机构还包括气缸540，所述气缸540的活塞杆端部与切段刀550尾部连接，驱动切段刀做往复直线运动。切段板560的厚度与533的直径相同，切段板560上开设有于切段刀550位置对应的角槽，当残膜混合物随输送带匀速输送下落，切段刀550 做往复直线运动进行切段，本实施例中，切段刀550的运动速度可调，将残膜混合物中的秸秆切成40～70mm左右的小段即可。

进一步，如图4所示，输膜装置700的筒体710靠近分离辊筒端为开口，另一端设置一挡膜板730，所述挡膜板730上均布开设有通孔，还包括下料筒750，下料筒750与筒体710出料口740焊合连接。本实施例中，输送装置在工作中固定不动，当分离辊筒中的残膜随风吹至输膜装置筒体，挡膜板730将残膜拦截并下落至下料筒750，挡膜板730的通孔用于减少风阻，下料筒750下方放置集膜箱。

进一步，如图2所示，分离装置300还包括分离电机400，在所述分离辊筒筒体上套设一环形齿轮330，所述分离电机400输出轴端部通过齿轮与环形齿轮 330配合连接。

进一步，如图2、图8图9以及图10所示，所述下料切段装置500还包括用于驱动初轧辊Ⅰ520以及带辊筒Ⅰ531旋转的料段电机600。本方案中，初轧辊Ⅰ520、初轧辊Ⅱ570、带辊筒Ⅰ531、533和中间辊532均通过带座轴承安装在料段壳体510上，在初轧辊Ⅰ520的一端设置带轮Ⅰ521，在其中一带辊筒Ⅰ 531的一端设置带轮Ⅱ535，料段电机600通过皮带传动方式带动带轮Ⅰ521和带轮Ⅱ535旋转，在初轧辊Ⅰ520的另一端设置齿轮Ⅰ522，初轧辊Ⅱ570的另一端设置齿轮Ⅱ571，齿轮Ⅰ522和齿轮Ⅱ571通过其二者之间的转向齿轮580传动，进一步，两个输送带机构中的533的一端均设置有齿轮Ⅲ536，实现两个输送带机构中的输送带旋转。

进一步，还包括用于控制分离电机400、料段电机600、风机200以及气缸 540工作的控制器和开关，控制器实现对分离电机400和料段电机600转速的控制，以及气缸活塞杆的运动速度和运动位移量的控制，该方案采用的控制器属于现有技术，在此不做赘述。

本实用新型的工作原理及过程：将残膜秸秆混合物放置于下料切段装置500 的集料部511内，打开电源开关并调整分离电机400、料段电机600的转速，调整风机的风力大小，初轧辊Ⅰ和初轧辊Ⅱ570相对旋转，对残膜混合物进行初步压轧破碎，并对混合物中的土块破碎，两个输送带机构的输送带相对旋转，对初步破碎后的残膜混合物夹紧并向下匀速输送，下方的切段刀550做往复直线运动，将残膜混合物进行切段，切段后的残膜混合物进入输膜装置，随之进入分离辊筒内，分离辊筒做旋转运动，将残膜混合物进行不断翻滚，此过程中，分离辊筒下端的风机不断向分离辊筒内吹入气流，气流将残膜混合物中的残膜吹向输膜装置筒体上端，最终从下料筒落下，可通过集膜箱进行接收，此过程中，残膜混合物中的秸秆则随着分离辊筒内的螺旋叶片向下输送，最终从分离辊筒下端落下，完成对残膜混合物中，残膜与秸秆的分离，此过程中，残膜混合物中的碎土则会沿分离辊筒槽孔落下，完成对残膜混合物中残膜、秸秆以及碎土的分离，本实用新型结构设计新颖，自动化完成对残膜混合物中残膜、碎土及秸秆的有效分离，分离效果好，效率高。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种棉田机收残膜混合物分离装置，包括机架，其特征在于，还包括安装在机架上的分离装置，所述分离装置包括一与水平方向倾斜设置的分离辊筒，所述分离辊筒可沿其中心轴线旋转，所述分离辊筒筒面上圆周等分开设有与分离辊筒轴向倾斜的长条状槽孔，所述分离辊筒内壁设置有一螺旋叶片，螺旋叶片的宽度沿分离辊筒由上而下依次增宽；

还包括输膜装置，所述输膜装置包括筒体，所述筒体设置于分离辊筒上端开口处，并与分离辊筒同轴心设置，所述筒体包括近分离辊筒端上方开设的进料口，以及远离分离辊筒端下方开设的出料口；

还包括下料切段装置，所述下料切段装置竖直设置于输膜装置上方，且下料切段装置的下端延伸至输膜装置的进料口内；

还包括风机，所述风机设置于分离辊筒下端开口处。

2.如权利要求1所述的棉田机收残膜混合物分离装置，其特征在于，所述下料切段装置包括料段壳体、初轧机构、夹带装置以及切段机构，所述夹带装置设置于初轧机构上方，所述切段机构设置于夹带装置下方。

3.如权利要求2所述的棉田机收残膜混合物分离装置，其特征在于，所述料段壳体包括集料部、切段部以及下料部，所述初轧机构包括在切段部内平行且间隔设置初轧辊Ⅰ以及初轧辊Ⅱ，初轧辊Ⅰ与初轧辊Ⅱ转向相反且转速相同，所述初轧辊Ⅰ和初轧辊Ⅱ的相近端的线速度方向均向下。

4.如权利要求2或3所述的棉田机收残膜混合物分离装置，其特征在于，所述夹带装置包括两个对称设置的输送带机构，所述输送带机构包括带辊筒Ⅰ、带辊筒Ⅱ、中间辊，以及套设于带辊筒Ⅰ、带辊筒Ⅱ和中间辊上的输送带，两个输送带机构上的带辊筒Ⅰ之间间距大于两个带辊筒Ⅱ之间的间距，两个所述输送带机构上的输送带相近侧线速度方向均向下。

5.如权利要求4所述的棉田机收残膜混合物分离装置，其特征在于，所述切段机构包括切段刀和切段板，所述切段刀从料段壳体的下料部一外侧穿入至下料部内，所述切段机构还包括气缸，所述气缸的活塞杆端部与切段刀尾部连接，驱动切段刀做往复直线运动。

6.如权利要求3所述的棉田机收残膜混合物分离装置，其特征在于，所述初轧辊Ⅰ的截面形状为四角星形或五角星形或六角星形。

7.如权利要求1所述的棉田机收残膜混合物分离装置，其特征在于，输膜装置的筒体一端为开口，另一端设置一挡膜板，所述挡膜板上均布开设有通孔，还包括下料筒，所述下料筒设置于筒体出料口下方。

8.如权利要求1所述的棉田机收残膜混合物分离装置，其特征在于，所述分离装置还包括分离电机，在所述分离辊筒筒体上套设一环形齿轮，所述分离电机输出轴端部通过齿轮与环形齿轮配合连接。

9.如权利要求1所述的棉田机收残膜混合物分离装置，其特征在于，所述下料切段装置还包括用于驱动初轧辊Ⅰ以及带辊筒Ⅰ旋转的料段电机。

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