具有自动脱膜功能的地膜回收机的制作方法

本发明涉及农业机械技术领域，具体涉及一种具有自动脱膜功能的地膜回收机。

背景技术：

在我国，地膜已经成为农业生产的重要物质资料之一，地膜覆盖技术的发展带动了农业生产力的飞跃。虽然地膜覆盖对作物具有增温保墒、防病抗虫等作用，但大量地膜使用致使秋后大量残膜遗留在田间，且难以分解，这就给之后的农业生产带来的巨大的挑战，亟需农田垄面秋后残膜回收机来解决地膜残留难题。地膜在经过日晒雨淋后，其物理特性发生了极大的变化，这一切也给残膜的捡拾和捡拾后的脱膜带来了难题。

现阶段国内残膜回收机分为两大类：机械式和气吸式，由于气吸式夹杂太多不被人认可，现阶段广泛应用的主要是机械式，广泛推广的机械式机型有如下几种：伸缩杆齿式、弹齿式、铲式起茬式、齿轮式和齿链式等，每种机具各自有各自的工作特点。

目前，现有的残膜自动脱膜装置有以下几种：

1、钉刺式残膜回收机自动脱膜装置。该机具由凸轮机构、钉齿、毛刷脱膜装置、回收箱及机架组成，对田间破碎小块残膜捡拾效果好。机具工作时，钉齿随滚筒转动扎取土壤表面和耕层内的残膜，由推杆推动脱膜板脱膜，完成捡膜、脱膜过程，机器中设计脱膜装置辅助脱膜，当残膜被捡拾钉齿扎起送到回收箱入口时，被顺向转动的脱膜辊子从钉齿和滚筒上刷落至残膜回收箱中。

2、耕整地碎残膜回收机自动脱膜装置。耕整地碎残膜回收装置与整地机械联合构成整地碎残膜回收作业机，捡拾齿均匀分布在滚筒上，脱膜齿与指状捡拾齿相互交错配合，残膜在两滚筒的互相滚动的过程当中从捡拾齿上脱下，掉到集膜箱内。

3、链齿耙式残膜回收机自动脱膜装置。工作时脱膜装置上侧叶片与残膜输送方向一致，在动力系统的作用下脱膜装置的主动链逆时针转动，脱膜叶片的运动速度高于在链轮的带动下残膜的输送速度，由于脱膜速率大于残膜输送速率，脱膜叶片能够对同一点处的残膜撕刮多次，撕刮下来的残膜的运动速度渐渐与脱膜叶片同步，当残膜运动到脱膜链齿耙顶端时，在离心力作用下残膜克服链齿耙的吸附和挂连作用，与链齿耙分离落入残膜回收箱内完成脱膜。

上述自动脱膜方式各有各的优点，但也有许多需要提高的地方：

1、钉刺式残膜回收机自动脱膜装置虽然结构巧妙，但加工起来需要保证的零件配合要求高、结构过于复杂、加工成本高、设计精度难以保证。

2、耕整地碎残膜回收机自动脱膜装置好处是结构简单、造价低。但其对秋后残膜物理特性的适应差，对秋后残膜的撕扯严重，既不利于残膜的二次回收，也不利于残膜顺利的收集到集膜箱中，同时机构磨损严重。

3、链齿耙式残膜回收机自动脱膜装置，脱膜叶片结构紧凑，工作可靠性高，但整个机器所占的空间大，另外也存在对秋后残膜的撕扯问题。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种结构简单紧凑、成本低、易于操作控制、安装维护方便、工作稳定可靠、工作效率高的具有自动脱膜功能的地膜回收机。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种具有自动脱膜功能的地膜回收机，包括机架以及安装在机架上用于向上提升地膜的起膜装置，所述机架上还安装有集膜箱、扎膜滚筒、拨膜滚筒、用于驱动扎膜滚筒转动的第一驱动组件和用于驱动拨膜滚筒转动的第二驱动组件，所述扎膜滚筒位于起膜装置上方，所述拨膜滚筒位于集膜箱和扎膜滚筒之间，所述扎膜滚筒上设有若干用于扎入起膜装置所提升地膜并带着地膜向拨膜滚筒运动的扎膜齿，所述拨膜滚筒上设有若干用于拨动扎膜滚筒上的地膜进入集膜箱的拨膜齿。

上述的地膜回收机，优选的，若干扎膜齿布置成绕扎膜滚筒转动轴线均匀布置的多排齿排，每排齿排均包含有多根沿扎膜滚筒转动轴线方向间隔布置的扎膜齿。

上述的地膜回收机，优选的，所述地膜回收机设有用于使地膜先脱出扎膜齿后再被拨膜齿拨动的脱膜装置，所述脱膜装置包括滑设于机架上的滑动架，所述滑动架上设有能随滑动架往复滑动推动地膜脱出各齿排的扎膜齿的推膜部件，所述脱膜装置还包括用于驱使滑动架往复滑动的滑动驱动组件。

上述的地膜回收机，优选的，各扎膜齿弹性连接在扎膜滚筒上，所述滑动架沿竖直方向滑设于机架上，所述滑动驱动组件包括固定安装在扎膜滚筒上的凸轮和设于滑动架上的从动件，所述凸轮与从动件配合迫使滑动架按照设定方式往复滑动，所述滑动架按照设定方式往复滑动使得每一排齿排经过脱膜装置时，推膜部件先阻挡该齿排中各扎膜齿，再在与该齿排中各扎膜齿保持接触的状态下推动地膜脱出扎膜齿。

上述的地膜回收机，优选的，所述推膜部件为柔性带。

上述的地膜回收机，优选的，若干拨膜齿分为绕拨膜滚筒转动轴线均匀布置的多组齿组，每组齿组包含多个沿拨膜滚筒转动轴线方向间隔布置的拨膜齿，任意一组齿组中拨膜齿与任意一排齿排中扎膜齿的数量一致且一一对应，各拨膜齿具有供对应扎膜齿通过的避让槽。

上述的地膜回收机，优选的，所述拨膜齿为拨动地膜时与地膜面接触的弹性片。

上述的地膜回收机，优选的，所述机架上安装有位于起膜装置后方用于对残留地膜进行收集的搂膜装置，所述搂膜装置包括若干沿机架宽度方向间隔布置的搂膜齿。

上述的地膜回收机，优选的，所述搂膜齿呈自上向下沿先想机架后方延伸再向机架前方延伸的弧形杆状。

上述的地膜回收机，优选的，所述起膜装置包括若干沿机架宽度方向间隔布置的起膜铲，各起膜铲具有随机架前行时迫使地膜向上运动的倾斜起膜面；各起膜铲铰接安装在机架上并能上下摆动改变倾斜起膜面的高度及角度，且各起膜铲与机架之间连接有弹性阻碍起膜铲上下摆动的弹性部件。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明的地膜回收机能够实现自动起膜、送膜、脱膜和集膜，地膜的整个回收过程不需要人工参与，能大大提高自动化程度和工作效率，其具有结构简单紧凑、成本低、易于操作控制、安装维护方便、工作稳定可靠的优点。

附图说明

图1为地膜回收机的立体结构示意图。

图2为地膜回收机的俯视结构示意图。

图3为地膜回收机的主视结构示意图。

图4为拨膜滚筒的立体结构示意图。

图5为拨膜滚筒将扎膜滚筒上地膜拨入集膜箱时的立体结构示意图。

图6为脱膜装置与扎膜滚筒配合时的主视结构示意图。

图7为脱膜装置脱膜前的结构示意图。

图8为脱膜装置脱膜后的结构示意图。

图9为脱膜装置脱膜后且推膜部件进行复位的结构示意图。

图例说明：

1、机架；100、地膜；2、起膜装置；21、起膜铲；211、倾斜起膜面；22、弹性部件；3、集膜箱；4、扎膜滚筒；41、扎膜齿；5、拨膜滚筒；51、拨膜齿；511、避让槽；6、脱膜装置；61、滑动架；62、推膜部件；63、凸轮；631、凸弧面；64、从动件；7、搂膜齿。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1至图5所示，本实施例的具有自动脱膜功能的地膜回收机，包括机架1以及安装在机架1上用于向上提升地膜100的起膜装置2，机架1上还安装有集膜箱3、扎膜滚筒4、拨膜滚筒5、用于驱动扎膜滚筒4转动的第一驱动组件和用于驱动拨膜滚筒5转动的第二驱动组件，扎膜滚筒4位于起膜装置2上方，拨膜滚筒5位于集膜箱3和扎膜滚筒4之间，扎膜滚筒4上设有若干用于扎入起膜装置2所提升地膜100并带着地膜100向拨膜滚筒5运动的扎膜齿41，拨膜滚筒5上设有若干用于拨动扎膜滚筒4上的地膜100进入集膜箱3的拨膜齿51。工作时，起膜装置2将地膜100从向上提升，扎膜滚筒4上的扎膜齿41扎入起膜装置2所提升的地膜100并带着地膜100绕扎膜滚筒4向拨膜滚筒5运动，再由拨膜滚筒5上的拨膜齿51拨动扎膜滚筒4上的地膜100进入集膜箱3，从而完成地膜100的回收。该地膜回收机能够实现自动起膜、送膜、脱膜和集膜，地膜的整个回收过程不需要人工参与，能大大提高自动化程度和工作效率，其具有结构简单紧凑、成本低、易于操作控制、安装维护方便、工作稳定可靠的优点。

本实施例中，若干扎膜齿41布置成绕扎膜滚筒4转动轴线均匀布置的多排齿排，每排齿排均包含有多根沿扎膜滚筒4转动轴线方向间隔布置的扎膜齿41。每排齿排的多个扎膜齿41同步扎入地膜100并带着地膜100运动，可减少地膜100的破损，保证地膜100回收的可靠性。

本实施例中，地膜回收机设有用于使地膜100先脱出扎膜齿41后再被拨膜齿51拨动的脱膜装置6，脱膜装置6包括滑设于机架1上的滑动架61，滑动架61上设有能随滑动架61往复滑动推动地膜100脱出各齿排的扎膜齿41的推膜部件62，脱膜装置6还包括用于驱使滑动架61往复滑动的滑动驱动组件，通过滑动驱动组件驱使滑动架61往复滑动，使推膜部件62也往复运动推动地膜100脱出各齿排的扎膜齿41。上述起膜装置2、脱膜装置6和拨膜滚筒5沿扎膜滚筒4转动方向依次布置在扎膜滚筒4四周，利用脱膜装置6使地膜100先脱出扎膜齿41，然后再由拨膜滚筒5的拨膜齿51拨动地膜100进入集膜箱3，可避免拨膜齿51拨动地膜100时扎膜齿41对地膜100形成撕扯作用，能够减少地膜100的破损，降低地膜100的破碎率和断裂率。该脱膜装置6具有结构简单紧凑、安装维护方便、工作稳定可靠的优点。

本实施例中，滑动架61沿竖直方向滑设于机架1上，各扎膜齿41弹性连接在扎膜滚筒4上，滑动驱动组件包括固定安装在扎膜滚筒4上的凸轮63和设于滑动架61上的从动件64，凸轮63与从动件64配合迫使滑动架61按照设定方式往复滑动，滑动架61按照设定方式往复滑动使得每一排齿排经过脱膜装置6时，推膜部件62先阻挡该齿排中各扎膜齿41，再在与该齿排中各扎膜齿41保持接触的状态下推动地膜100脱出扎膜齿41。各扎膜齿41弹性连接在扎膜滚筒4上，扎膜齿41能自适应摆动，扎膜齿41随扎膜滚筒4转动时能够通过摆动来适应推膜部件62的阻挡作用，保证正常工作；滑动驱动组件由于采用固接在扎膜滚筒4上并随扎膜滚筒4转动的凸轮63驱动滑动架61往复滑动，不需要设置单独的驱动件，能够节省成本、提高结构紧凑性和降低控制难度；同时，推膜部件62先阻挡并与该齿排中各扎膜齿41接触，再在与该齿排中各扎膜齿41保持接触的状态下推动地膜100脱出扎膜齿41，也即推膜部件62是紧贴着扎膜齿41并推动地膜100靠近扎膜齿41的部位推动地膜100脱出扎膜齿41的，这样使地膜100更容易脱出，且能减少在推动地膜100的过程中扎膜齿41对地膜100的撕扯，从而进一步减少地膜100破损，降低地膜100破碎率和断裂率。

本领域技术人员可以根据上述要求通过常规设计得到凸轮63的具体结构构造，本实施例的凸轮63结构构造具体是，如图6所示，凸轮63具有圆周驱动曲面，圆周驱动曲面具有与扎膜滚筒4上齿排数量一致且一一对应的凸弧面631，凸轮63的转动轴线与扎膜滚筒4的转动轴线重合，多个凸弧面631绕凸轮63的转动轴线均匀布置，从动件64在滑动架61的自重作用下保持与凸轮63的圆周驱动面相抵；凸轮63的基圆半径r0、凸轮63的行程h以及推膜部件62到从动件64的竖向距离l1三者的长度之和大于扎膜滚筒4的半径r1和扎膜齿41的长度l2之和，使得从动件64与各凸弧面631的最高点配合时，推膜部件62到扎膜滚筒4转动轴线的径向距离大于扎膜齿41到扎膜滚筒4转动轴线的最大径向距离（也即扎膜齿41自由端到扎膜滚筒4转动轴线的径向距离），而从动件64与各凸弧面631的最低点配合时，推膜部件62到扎膜滚筒4转动轴线的径向距离小于扎膜齿41到扎膜滚筒4转动轴线的最大径向距离，沿扎膜滚筒4的转动方向各凸弧面631的中心线位于对应扎膜齿41的后方。工作过程中扎膜滚筒4与凸轮63同步转动，圆周驱动面与从动件64配合使滑动架61上下往复运动，其中，各凸弧面631与从动件64配合使滑动架61先上升运动再下降运动，由于沿扎膜滚筒4的转动方向各凸弧面631的中心线位于对应扎膜齿41的后方，各排齿排经过脱膜装置6时，各凸弧面631与从动件64配合使滑动架61上升运动到最高点之前即与对应齿排的扎膜齿41接触，从而实现推膜部件62先阻挡并与该齿排中各扎膜齿41接触，再在与该齿排中各扎膜齿41保持接触的状态下推动地膜100脱出扎膜齿41。

在脱膜装置6和拨膜滚筒5配合将扎膜滚筒4上的地膜100送入集膜箱3过程中，扎膜滚筒4上各齿排的扎膜齿41扎入地膜100并带着地膜100向脱膜装置6运动，各齿排的扎膜齿41在通过推膜部件62所在位置之前，推膜部件62处于阻挡扎膜齿41的高度，并在凸轮63与从动件64配合驱动作用下开始向上运动（如图7所示）；各齿排运动至推膜部件62所在位置时，推膜部件62仍处于阻挡扎膜齿41的高度，此时推膜部件62与齿排中的扎膜齿41接触，然后齿排随扎膜滚筒4继续转动，凸轮63与从动件64配合驱动推膜部件62继续向上运动，直至推膜部件62高出齿排中的扎膜齿41，实现推动地膜100脱出扎膜齿41（参见图8）；地膜100脱出扎膜齿41后，齿排随扎膜滚筒4继续转动，同时凸轮63与从动件64配合驱动推膜部件62向下运动（参见图9），使推膜部件62重新回到阻挡扎膜齿41的高度，完成复位，以对下一排齿排进行脱膜。

上述各凸弧面631与从动件64配合使滑动架61上升运动的一段为上升配合段，各凸弧面631与从动件64配合使滑动架61下降运动的一段为下降配合段，优选的，上升配合段所对应的圆心角为推程运动角w1，推程运动角w1的取值范围为8°~45°，下降配合段所对应的圆心角为回程运动角w2，回程运动角w2的取值范围为45°~75°。优选的，各凸弧面631的中心线与对应齿排的夹角r0为5°~20°。

优选的，滑动架61由两根分设于扎膜滚筒4轴向两端并滑设于机架1上的杆件组成，推膜部件62连接在两根杆件之间，扎膜滚筒4的两端均设有凸轮63，两根杆件上均设有从动件64，两根杆件上的从动件64分别对应于扎膜滚筒4两端的凸轮63配合，其结构简单、工作稳定性好。上述从动件64可为固接在滑动架61上的具有弧面的固定块或者可转动安装在滑动架61上的滚轮，优选采用滚轮。在其他实施例中，优选的使滑动架61连接一迫使从动件64与圆周驱动面相抵的伸缩弹簧。

本实施例中，推膜部件62为柔性带，能够更紧密的与扎膜齿41接触，并柔性推动地膜100，利于进一步减少地膜100破损以及降低地膜100断裂率。上述推膜部件62优选为橡胶带，

本实施例中，若干拨膜齿51分为绕拨膜滚筒5转动轴线均匀布置的多组齿组，每组齿组包含多个沿拨膜滚筒5转动轴线方向间隔布置的拨膜齿51，任意一组齿组中拨膜齿51与任意一排齿排中扎膜齿41的数量一致且一一对应，各拨膜齿51具有供对应扎膜齿41通过的避让槽511。

本实施例中，拨膜齿51为拨动地膜100时与地膜100面接触的弹性片，这样拨膜齿51与地膜100的接触面积大，不易损坏地膜100，且拨膜齿51能弹性变形，不仅能进一步防止损坏地膜100，且在将地膜100拨动至集膜箱3时能够产生弹性回弹作用将地膜100甩入集膜箱3，利于地膜100进入集膜箱3。

本实施例中，机架1上安装有位于起膜装置2后方用于对残留地膜100进行收集的搂膜装置，搂膜装置包括若干沿机架1宽度方向间隔布置的搂膜齿7，搂膜装置可对残留的地膜100进行二次回收，提高地膜100的收净率。优选的，搂膜齿7呈自上向下沿先想机架1后方延伸再向机架1前方延伸的弧形杆状，该种搂膜齿7能够更好的收集地膜100。

本实施例中，起膜装置2包括若干沿机架1宽度方向间隔布置的起膜铲21，各起膜铲21具有随机架1前行时迫使地膜100向上运动的倾斜起膜面211；各起膜铲21铰接安装在机架1上并能上下摆动改变倾斜起膜面211的高度及角度，且各起膜铲21与机架1之间连接有弹性阻碍起膜铲21上下摆动的弹性部件22，弹性部件22为直接连接在起膜铲21与机架1之间的伸缩弹簧。该起膜装置2具有地形仿形功能功能，起膜铲21在弹性部件22的作用下能够自适应上下摆动，在地面凹凸不平时也能始终与地面相贴，从而保证顺利的提升地膜100。

本实施例中，弹性连接在扎膜滚筒4上的扎膜齿41、采用柔性带形式的推膜部件62以及采用弹性片形式的拨膜齿51对地膜100的作用力均基本不变，结合地膜100的延展率，可有效降低在地膜100回收过程中的撕裂程度。

本实施例中，第一驱动组件和第二驱动组件共用一个驱动件，其中，扎膜滚筒4通过第一传动机构与驱动件相连，拨膜滚筒5通过第二传动机构与驱动件相连，第一传动机构和第二传动机构可采用链传动机构或者带传动机构，驱动件可以是单独的旋转驱动件（例如，电机），或者驱动件也可以是与从行走底盘获取动力的变速箱。扎膜滚筒4通过轴承组件安装在机架1上，在机架1上安装一可调节安装位置的可调安装架，拨膜滚筒5通过轴承组件安装在可调安装架上，以便于调节拨膜滚筒5与扎膜滚筒4的相对位置。扎膜齿41包括连接在扎膜滚筒4上的螺旋式弹簧部以及与螺旋式弹簧连接部的直杆部，直杆部沿扎膜滚筒4的径向方向延伸，螺旋式弹簧部使直杆部能弹性摆动。本实施例中，起膜装置2中起膜铲21的数量为14个，各排齿排中扎膜齿41的数量为13根，13根扎膜齿41随扎膜滚筒4转动刚好分别对应通过14个起膜铲21之间的13个间隙，使地膜能够更好的被扎膜齿41扎入。扎膜滚筒4上共具有6排齿排，拨膜滚筒5上共具有6组齿组。拨膜滚筒5的转动角速度大于扎膜滚筒4的转动角速度，优选的拨膜滚筒5的转动角速度为扎膜滚筒4的转动角速度的两到三倍，能够将地膜100及时的送入集膜箱3，避免地膜100缠绕在扎膜滚筒4上。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本发明的保护范围。