一种曲柄摇杆式残膜回收机的制作方法

本发明涉及一种农业机械，尤其涉及一种曲柄摇杆式残膜回收机。

背景技术：

地膜覆盖技术是目前广泛应用于高寒、干燥地区的农业技术。地膜的覆盖可起到保温和保湿的作用，显著提高农作物的产量。但是由于地膜大量使用，残留在土壤中的地膜对土壤造成了很大的污染。残留于土地中的地膜，阻止了土壤中水份的流动，农作物根系的生长及使土壤硬化板结加重，严重影响了农作物的产量，降低了农业效率。

目前残膜的回收机械主要有搂耙式、筛式和滚耙式。搂耙式适用于地膜量大的首次作业，作业阻力较大，并且是将残膜和植物秸秆等搂成堆状，对于土地深层的碎小残片难以回收。中国专利cn200420069544.5、cn200620158834.6、cn200720147138.x所公开的农田曲柄摇杆式残膜回收机就属于这一类机械。筛分式作业一般也用于专用的作业机，主要通过筛网一类分离机构将残膜与泥土进行分离，作业效率较低，很难适应生产的需要。如中国专利cn200720156741.4、cn200820103700.3、cn200520105700.3所公开的曲柄摇杆式残膜回收机。滚耙式收膜机构主要是通过布满刺状钉齿的捡拾滚筒在土地中滚动，刺状钉齿将土地中的残膜挑起，捡拾滚筒上设有滚筒刷一类的刷膜机构将刺状钉齿上的残膜刷下并回收。这一类机构的结构比简单，能够与各种作业机械进行组合进行联合作业，特别适合于各种耕作中的辅助作业。中国专利cn99213281.9、cn200620114191.5、cn200820103942.2、cn200920164612.9、cn200520002575.3所公布的曲柄摇杆式残膜回收机械中的捡拾装置就属于这一类。但目前的这一类曲柄摇杆式残膜回收机械中的捡拾装置存在一个明显的不足：在作业过程中总会有残膜和植物秸秆难以及时被刷膜机构刷下而不断地缠绕在滚筒的刺状钉齿上，这种缠绕在滚筒的刺状钉齿上积累需要不断中止作业进行清理才能正常作业。虽然cn200620114191.5所公布的曲柄摇杆式残膜回收机中针对这一问题进行了改进，但其通过齿轮、齿杆机构实现刺状钉齿的伸缩，机构较为复杂，难以适应残膜回收作业这样恶劣的环境。因此，一种结构简单、作业效果好，并能解决在作业过程中将缠绕的残膜和植物秸秆清除以保证作业正常进行的残膜回收装置及由该装置构成的曲柄摇杆式残膜回收机就应运而生。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种曲柄摇杆式残膜回收机，用以解决现有技术中钉齿上的残膜难清理的问题。

为了实现上述目的，本发明的一种曲柄摇杆式残膜回收机的方案为：一种曲柄摇杆式残膜回收机，包括机架、安装在机架前端的拾膜装置、安装在机架后端的脱膜装置，所述拾膜装置为钉齿滚筒，所述钉齿滚筒上设置有垂直于钉齿滚筒轴线的钉齿，所述脱膜装置为曲柄摇杆机构，所述曲柄摇杆机构的摇杆为栅栏机构，所述栅栏机构设置在所述钉齿滚筒和所述曲柄摇杆机构的驱动连杆之间，所述栅栏机构包括栅栏片，所述栅栏片分布在相邻钉齿之间的缝隙中，所述栅栏片在所述驱动连杆的带动下在所述钉齿的根部与顶部之间往复摆动。

所述栅栏机构还包括上端支撑轴、下端支撑轴，所述栅栏片位于所述所上端支撑轴和下端支撑轴之间，所述栅栏片包括上连接杆、下连接杆、板片，所述板片的上端与所述上连接杆的下端连接，所述板片的下端与所述下连接杆的上端连接，所述板片呈向后凹的弧形。

所述栅栏片的上连接杆的上端与所述栅栏机构的上端支撑轴连接，所述栅栏片的下连接杆的下端与所述栅栏机构的下端支撑轴连接，所述曲柄摇杆机构的驱动连杆驱动所述栅栏机构绕下端支撑轴做一定弧度的往复运动。

所述板片向前运动的极限位置贴近所述钉齿的根部。

所述钉齿滚筒还包括轮架板和前轴，所述钉齿杆绕周向固定在所述轮架板，通过所述前轴将钉齿杆与轮架板支撑在所述机架上。

所述机架上还设置有弧度支撑杆，所述弧度支撑杆的上端设置有向后上方延伸的弧形槽，所述弧形槽中安装有所述栅栏片的上端支撑轴，所述栅栏片的上端支撑轴与所述曲柄摇杆机构的摇杆连接。

所述栅栏机构的上端支撑轴相对于下端支撑轴的回转半径与弧度支撑杆上的弧形槽相对于下端支撑轴的回转半径一致。

曲柄摇杆式残膜回收机中部依次设有收膜毛刷和残膜收集箱，所述收膜毛刷的旋转方向与所述钉齿滚筒的旋转方向相反。

采用本发明产生的有益技术效果是：钉齿滚筒转动并通过设置其上的钉齿对残膜进行拾取，由于栅栏机构的栅栏片分布在相邻钉齿之间的缝隙中，且栅栏机构作为曲柄摇杆机构的摇杆，在曲柄摇杆机构的带动下在钉齿的根部与顶部之间往复摆动，近似于人手捋的动作，通过栅栏片的“捋”将残膜从钉齿上分离下来，从而达到清理钉齿上残膜的目的，通过曲柄摇杆机构实现被拾取的残膜与钉齿的脱离，结构简单、作业效果好。

进一步的，将栅栏片由上至下分为上连接杆、板片、下连接杆，且板片呈向后凹的弧形，使得板片的形状与钉齿滚筒的圆柱形的外形相适应，从而使得板片向前运动的极限位置能够靠近钉齿的根部，板片向后运动的极限位置能够靠近钉齿的顶部，以便实现钉齿上的残膜彻底清理，避免残膜在钉齿上累积，从而影响钉齿滚筒的转动。

进一步的，通过弧度支撑上的弧形槽和下端支撑轴的设置来规划栅栏机构的运动轨迹，使得栅栏机构绕下端支撑轴在一定弧度内摆动，以便更好地清理钉齿上的残膜。

进一步的，板片向前运动的极限位置贴近所述钉齿的根部，从而彻底清理钉齿上的残膜，避免残摸在顶齿根部积累。

附图说明

图1是曲柄摇杆式残膜回收机的主视图。

图2是曲柄摇杆式残膜回收机的右侧视角立体结构示意图。

图3是曲柄摇杆式残膜回收机的左侧视角立体结构示意图。

图4是曲柄摇杆式残膜回收机的前端视角立体结构示意图。

图5是曲柄摇杆式残膜回收机的后端视角立体结构示意图。

图6是曲柄摇杆式残膜回收机的俯视的立体结构示意图。

图7是曲柄连杆机构的立体结构示意图。

图8是栅栏片的立体结构示意图。

图9是栅栏片的侧视图。

图10是钉齿滚筒的立体结构示意图。

图11是收膜毛刷的立体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施方式做进一步详细的说明。

在附图中，对方向左作如下定义：以水平向右延伸为前，水平向左延伸为后；以垂直于纸面向里为左，垂直于纸面向外为右。

本发明的曲柄摇杆式残膜回收机的实施例1，如图1所示，曲柄摇杆式残膜回收机包括机架，机架包括主机架1、次机架2、小支架3、悬挂板4、弧度支承5、固定片6、后支板7和后支轮8、收集箱支撑架9。其中：主机架1的前、后端分别安装有前轴10、后轴11。如图2-3所示，前轴10的左、右端分别安装有第一带轮12和第一齿轮13；次机架2位于主机架1的右侧，次机架上安装有小轴14，小轴14的左右两端分别安装有第二齿轮15和第二带轮16；第一齿轮13与第二齿轮15啮合传动，进而带动第二带轮16转动；小支架3安装在主机架1的中部靠后位置，小支架3的前、后端分别安装有中间轴17和后轴11，中间轴17上安装有第三带轮18，后轴11上安装有第四带轮19；弧度支承5安装在主机架1上，且位于前轴10和中间轴17之间，弧度支撑5的上端开设有向后上方延伸的弧形槽；悬挂板4位于主机架1的前端，其功能是将曲柄摇杆式残膜回收机与小四轮拖拉机进行连接与牵引；固定片6、后支板7和后支轮8均位于主机架1的后端，固定片6、后支板7和后支轮8共同实现对曲柄摇杆式残膜回收机的支承作用，辅助其运动，保持与地面相对位置关系。

如图2至图3所示，曲柄摇杆式残膜回收机还包括安装在机架前端的拾膜装置，拾膜装置即为钉齿滚筒20。钉齿滚筒20包括钉齿杆21、轮架板22和前轴10（轮架板支撑轴）。其中，钉齿杆21圆周分在轮架板22上，通过轮架板22对钉齿杆21的位置进行固定，保证其相对位置的固定和工作位的正确。钉齿杆21上沿轴向方向排列安装有钉齿23，利用钉齿杆21上的钉齿23对残膜进行拾取。前轴10将钉齿杆21与轮架板22所组成的整体连接在一起，起到支撑钉齿滚筒20的作用。

钉齿滚筒20的拾膜原理如下：小四轮拖拉机的动力通过带传动传递至第一带轮12，由第一带轮12带动前轴10转动，前轴10带动钉齿滚筒20转动，进而带动轮架板22和钉齿杆21组成的整体实现旋转运动，利用钉齿杆21上的钉齿23对耕地上的残膜进行拾取，达到拾取残膜的目的。此时，前轴10还是动力的传递轴，将外部动力引入传递到下一传动机构。

如图7所示（去除机架、收集箱、收膜毛刷及钉齿滚筒之后的视图），曲柄摇杆式残膜回收机还包括脱膜装置，脱膜装置为支撑在机架上的曲柄摇杆机构，曲柄摇杆机构由旋转曲柄24、驱动连杆25、栅栏机构组成，其中，旋转曲柄24由左旋转曲柄、右旋转曲柄组成，左、右旋转曲柄通过后轴11连接，通过后轴11的旋转带动左、右旋转曲柄转动。相应地，驱动连杆25由左驱动连杆和右驱动连杆组成，驱动连杆25的前后两端分别连接旋转曲柄和栅栏机构。栅栏机构包括栅栏上端支撑轴26、栅栏下端支撑轴27、栅栏片28，栅栏上端支撑轴26穿装在弧度支撑5的弧形槽上，栅栏上端支撑轴26左右两端分别连接左驱动连杆和右驱动连杆，在驱动连杆25的带动下，使栅栏上端支撑轴26沿着弧形槽往复运动，栅栏下端支撑轴27安装在主支架上。

如图8至图11所示，栅栏片28由上连接杆29、向后凹的弧形状的板片30、下连接杆31组成。栅栏下端支撑轴27的外表面套装有套筒，栅栏片的下连接杆31通过该套筒与栅栏下端支撑轴27连接，使得栅栏机构绕栅栏机构的下端支撑轴27做一定弧度的往复运动。

曲柄摇杆机构的运动过程如下：后轴11的转动带动旋转曲柄24做圆周运动，使得驱动连杆25在后轴11的带动下在一定的范围内摆，栅栏机构上下端支撑轴、栅栏片组装在一起作为第三杆，在驱动连杆25的驱动下，栅栏上端支撑轴26在弧形槽内往复运动，且栅栏机构绕下端支撑轴27做一定弧度的往复运动。

曲柄摇杆机构的脱模原理是：若干呈后凹的栅栏片28沿左右方向排列，且分布在相邻钉齿23之间的缝隙中，贴近钉齿23的根部，栅栏片28在曲柄摇杆机构的带动下在钉齿23的根部与顶部之间往复移动，从而实现残膜与钉齿23的分离，完成脱膜，避免残膜在钉齿23上的过度积累，影响钉齿滚筒的转动。也即，曲柄摇杆机构作为脱膜装置，实现被拾取的残膜与钉齿23的脱离。

曲柄摇杆式残膜回收机还包括残膜收集装置，收集栅栏机构从钉齿杆21上分离下来的残膜。残膜收集装置包括收膜毛刷32、收集箱33，其中，收膜毛刷32由毛刷、中间轴17（毛刷轴）组成；收集箱33由收集箱外壳、收集箱挡板和收集箱支撑板组成，通过收集箱外壳、收集箱挡板和收集箱支撑板共同组成收集箱33的整体，且收集箱33的前端设置开口。

残膜收集装置工作方式为：中间轴17带动收膜毛刷32进行旋转，收膜毛刷32的旋转方向与钉齿滚筒的旋转方向相反，旋转的收膜毛刷32将脱离钉齿的残膜扫起来一起旋转至后方的收集箱33，最后残膜在收集箱33中聚积，最终达到将残膜回收起来的目的。

综上所述，本发明的曲柄摇杆式残膜回收机的传动路线如下：小四轮拖拉机——第一带轮12——前轴10——第一齿轮13——第二齿轮15——第二带轮16——第三带轮18——第四带轮19。

此外，小轴14作为第二齿轮15和第二带轮16的支撑轴，它的主要功能是进行动力的传递。作为曲柄摇杆式残膜回收机的动力部分，根据其工作的特点和实际环境的需要，在曲柄摇杆式残膜回收机内部采用的传动机构为两对v带传动和一对齿轮传动。齿轮传动的作用是将前轴10传递过来的动力经齿轮啮合传递给小轴14。第一对v带传动的作用是将小轴14输入进来的动力传递给中间轴17；第二对v带传动将动力由中间轴17传到后轴11，从而将动力传递到曲柄摇杆式残膜回收机的各功能部件，实现其正常的工作。

曲柄摇杆式残膜回收机的工作方式是：小四轮拖拉机牵引拖动，并输入动力。在动力传动装置的作用下，将动力传入曲柄摇杆式残膜回收机中。传入的动力首先带动前轴10转动，使钉齿滚筒带动钉齿23旋转，通过钉齿23拾取耕地上的残膜，再由前轴10通过一组齿轮组的啮合将转矩传递给小轴14（第二齿轮15和第三带轮18的连接轴），再次由小轴14通过带传动带动中间轴17（毛刷轴）转动，且收膜毛刷32的旋转方向与钉齿滚筒的旋转方向相反，最后，在第二对带传动的作用下带动后轴11转动，从而带动旋转曲柄转动，在曲柄摇杆机构的驱动连杆25的作用下实现栅栏机构绕下端支撑轴27在一定角度内摆动，使得板片30在钉齿23的根部与顶部之间往复运动，将钉齿23上的残膜聚拢至钉齿23的顶部，再通过收膜毛刷32的旋转收集，将残膜收入收集箱33中，从而实现残膜的回收。