一种地膜回收机构及回收方法与流程

本发明属于农业机械技术领域，特别涉及一种地膜回收机构及回收方法。

背景技术：

授权公告号为cn106612650b的中国专利公开了一种地膜回收方法，包括起膜、切膜、挑膜、收集四个步骤，其作业时，机具顺着苗行前行。由于地膜边缘是埋在土壤里，安装在两侧的起膜铲将地膜的边缘从土壤里铲出，以便挑起。随后经过横向切膜机构和纵向切膜机构的切割，最终将膜切成矩形的块状，随后挑膜杆在挑膜机构的带动下产生往复挑起运动，挑膜杆将块状地膜挑起并塞入夹膜机构的夹块中，并迅速从夹块中脱出，进行下一块地膜的挑起运动，而夹块夹着地膜随输送向上运动，到达集膜箱上方后脱膜机构将夹块撑开并用毛刷辊将薄膜刷下，完成一次收膜动作。

上述地膜回收方式中，起膜、横向切膜和纵向切膜需要三个独立的装置来完成，在切膜前需要先将地膜边缘铲出，这样容易在切膜过程中使切膜位置发生偏移，影响地膜回收效率，且上述挑膜机构采用的是链板上设置夹爪的结构，链板的传动，链板的移动速度不如转子，当机架以较快速度前进时，链板和夹爪的挑膜结构难以完全挑起较为密集的块状残膜。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种机构紧凑，地膜回收效率高的地膜回收机构及回收方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

本发明涉及一种地膜回收机构，包括从机架前进方向向后依次设置的起膜分割转子和齿钉式挑膜转子；

所述起膜分割转子包括多个与分割转子同轴设置的圆盘形割膜刀和多个与圆盘形割膜刀垂直的板形起膜刀；

所述齿钉式挑膜转子包括分布于挑膜转子外沿的多排齿钉；

所述起膜分割转子的外缘线速度大于机架前进速度。

本发明还涉及一种地膜回收方法，包括以下步骤：

s1：动力驱动装置驱动机架向待作业区域方向前进；

s2：起膜分割转子的切刀组将地表地膜切割成块状并将块状地膜与土壤抛向后方；

s3：齿钉式挑膜转子的齿钉挑起土壤表面的地膜并向后输送。

本发明的有益效果在于：本发明提供的地膜回收机构中，通过从机架前进方向向后依次设置的起膜分割转子和齿钉式挑膜转子，通过简单紧凑的机械结构，更高效地实现了地膜起膜、切割及挑膜回收。通过在起膜分割转子上设置多个与分割转子同轴设置的圆盘形割膜刀和多个与圆盘形割膜刀垂直的板形起膜刀，相比传统技术，不需要在切割前将边膜从土壤中铲出，使切割过程中，地膜的侧向支撑更加稳固，由于起膜分割转子的外沿线速度高于机架前进速度，实现了横向切膜、纵向切膜以及松土的功能，不需要单独设置横向膜机构以及松土机构，且配合齿钉式挑膜转子将残膜挑起向后输送，结构更加简单紧凑，在节约机械制造成本的同时，大大提高了残膜回收效率，使一次性残膜回收率高达90％。

附图说明

图1为本发明实施例1的一种地膜回收机构的结构示意图；

图2为本发明实施例2的一种地膜回收机构的结构示意图；

图3为本发明具体实施方式的一种地膜回收机构的齿钉式挑膜转子的俯视图；

图4为本发明具体实施方式的一种地膜回收机构的起膜分割转子的俯视图；

图5为本发明具体实施方式的一种地膜回收机构的起膜分割转子的立体结构示意图；

标号说明：

1、起膜分割转子；11、圆盘形割膜刀；12、板形起膜刀；121、安装板；122、起膜刀本体；2、齿钉式挑膜转子；21、齿钉；3、挡土板；4、梳刷式退膜转子；41、梳刷；5、导膜清土转子；6、第一导向板；7、第二导向板。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本发明最关键的构思在于：从机架前进方向向后依次设置的起膜分割转子和齿钉式挑膜转子，通过简单紧凑的机械结构，更高效地实现了地膜起膜、切割及挑膜回收。

请参照图1至图5，本发明涉及一种地膜回收机构，包括从机架前进方向向后依次设置的起膜分割转子1和齿钉式挑膜转子2；

所述起膜分割转子1包括多个与分割转子同轴设置的圆盘形割膜刀11和多个与圆盘形割膜刀11垂直的板形起膜刀12；

所述齿钉式挑膜转子2包括分布于挑膜转子外沿的多排齿钉21；

所述起膜分割转子1的外缘线速度大于机架前进速度。

本发明还涉及一种地膜回收方法，包括以下步骤：

s1：动力驱动装置驱动机架向待作业区域方向前进；

s2：起膜分割转子1的切刀组将地表地膜切割成块状并将块状地膜与土壤抛向后方；

s3：齿钉式挑膜转子2的齿钉21挑起土壤表面的地膜并向后输送。

上述地膜回收机构的工作原理说明：机架沿苗行方向前进作业，由起膜分割转子1的圆盘形割膜刀11和板形起膜刀12将地膜切割成手绢状的块状残膜，并由板形起膜刀12将块状残膜向后挑送，挑送过程中起到了松土的作用，由于残膜质量轻于土壤，挑送过程中，残膜的落下速度慢于土壤，使得残膜位于土壤表面，方便后续的挑膜回收，通过齿钉式挑膜转子2上的多排齿钉21将地表的残膜挑起并向后输送并收集。

上述地膜回收机构中，通过从机架前进方向向后依次设置的起膜分割转子1和齿钉式挑膜转子2，通过简单紧凑的机械结构，更高效地实现了地膜起膜、切割及挑膜回收。通过在起膜分割转子1上设置多个与分割转子同轴设置的圆盘形割膜刀11和多个与圆盘形割膜刀11垂直的板形起膜刀12，相比传统技术，不需要在切割前将边膜从土壤中铲出，使切割过程中，地膜的侧向支撑更加稳固，由于起膜分割转子1的外沿线速度高于机架前进速度，实现了横向切膜、纵向切膜以及松土的功能，不需要单独设置横向膜机构以及松土机构，且配合齿钉式挑膜转子2将残膜挑起向后输送，结构更加简单紧凑，在节约机械制造成本的同时，大大提高了残膜回收效率，使一次性残膜回收率高达90％。

进一步的，上述地膜回收机构中，所述板形起膜刀12包括沿轮轴法向设置的安装板121和固定于安装板121的起膜刀本体122。

由上述描述可知，通过将板形起膜刀12设计为沿轮轴法向设置的安装板121和固定于安装板121的起膜刀本体122，方便起膜刀本体122在安装板121上拆卸或安装，方便作为耗材的起膜刀本体122能够快速更换。

进一步的，上述地膜回收机构中，所述板形起膜刀12沿轮轴法向向转动方向倾斜1-45度。

由上述描述可知，由于起膜分割转子1外沿最下端一般在限深轮的调节下陷入土壤中，因此板形起膜刀12接触地膜时，并非位于分割转子外沿最下端，通过将板形起膜刀12沿法向向转动方向倾斜一定角度，是板形起膜刀12刚接触地膜时，能够使板形起膜刀12与地面保持垂直，进一步保证横向快速切断地膜。

进一步的，上述地膜回收机构中，所述起膜分割转子1和齿钉式挑膜转子2之间设有挡土板3。

由上述描述可知，通过在起膜分割转子1和齿钉式挑膜转子2之间设置挡土板3，由起膜分割转子1挑起的土壤和块状残膜向后撞击于挡土板3，使板结的土壤撞击挡土板3后进一步破碎，使土壤和块状残膜下落时，块状残膜能够漂浮于土壤表面，方便后续的挑膜转子挑起残膜，进一步提高残膜回收效率，且在挡土板3的作用下，土壤不会直接撞击于挑膜转子，避免板结的土块直接被齿钉21挑起。

进一步的，上述地膜回收机构中，所述挡土板3形状为与齿钉式挑膜转子2前部外沿间隙配合的弧形。

由上述描述可知，通过将挡土板3的形状设计为与齿钉式挑膜转子2前部外沿间隙配合的弧形，使齿钉21挑起块状残膜时，不会使土壤挑至前方的起膜分割转子1，避免对起膜分割转子1造成干扰。

进一步的，上述地膜回收机构中，所述挡土板3下沿与竖直方向的倾斜角小于45度。

由上述描述可知，上述结构可以确保地膜与土壤在起膜分割转子1的作用下碰撞挡土板3后，可以正常连续的自由下落。

进一步的，上述地膜回收机构中，所述挡土板3的上沿延伸至机架后部。

由上述描述可知，通过将挡土板3的上沿延伸至机架后部，实际上延伸至机架后部的挡土板不仅起到了挡土作用，还能作为机架上方的机壳起到机构的防护作用，通过将挡土板3与机架上方的机壳一体成型，节约了设备的成本，还能起到残膜的导向作用，避免残膜从上方漏出。

进一步的，上述地膜回收机构中，所述齿钉式挑膜转子2的直径为400-1000mm。

由上述描述可知，通过在适宜的范围内增大齿钉式挑膜转子2的直径，使挑膜转子外沿与地面具有更长的接触时间，从而保证地表的残膜完全被齿钉21挑起，能够进一步提高挑膜率。

进一步的，上述地膜回收机构中，所述挡土板3与起膜分割转子1外沿的距离为100-500mm。

由上述描述可知，通过将挡土板3与起膜分割转子1外沿的距离设计在适宜的范围内，一方面避免由于挡土板3与起膜分割转子1距离过近而导致土块反弹回起膜分割转子1，另一方面避免由于挡土板3与起膜分割转子1距离过远而导致土块与挡土板3的撞击力度不同而难以破碎。

进一步的，上述地膜回收机构中，相邻两个圆盘形割膜刀11之间的间距为200-500mm。

由上述描述可知，相邻两个圆盘形割膜刀11之间的间距决定块状残膜的切割宽度，200-500mm的块状残膜宽度能够高效地被齿钉式挑膜转子2挑起收集。

进一步的，上述地膜回收机构中，所述齿钉21沿挑膜转子的法向向挑膜转子转动方向倾斜0-50度角。

由上述描述可知，由于齿钉式挑膜转子2外沿最下端一般在限深轮的调节下陷入土壤中，因此齿钉21接触地面时，并非位于分割转子外沿的最下端，通过将沿齿钉式挑膜转子2法向向挑膜转子转动方向倾斜一定角度，使齿钉21刚接触地面时，能够保持前倾的姿态，从而保证齿钉21能够成功块状残膜并挑起收集。

进一步的，上述地膜回收机构中，所述齿钉式挑膜转子2与起膜分割转子1的转向相反。

进一步的，上述地膜回收机构中，还包括设置在齿钉式挑膜转子2后上方的梳刷式退膜转子4，所述梳刷式退膜转子4与齿钉式挑膜转子2的转向相反，所述梳刷式退膜转子4包括设置在退膜转子外沿的柔性材料的梳刷41，所述梳刷41与齿钉21重叠接触。

由上述描述可知，作为一种实施方式，所述齿钉式挑膜转子2与起膜分割转子1的转向相反的情况下，通过在齿钉式挑膜转子2的后上方设置梳刷式退膜转子4，通过柔性材料的梳刷41与齿钉21重叠接触，使残膜在梳刷41的作用下脱离齿钉21，以方便收集。

进一步的，上述地膜回收机构中，还包括设置在梳刷式退膜转子4后下方的导膜清土转子5，所述梳刷41式导膜清土转子5与梳刷式退膜转子4的转向相反。

由上述描述可知，在上述的一种实施方式下，通过在梳刷41式脱膜转子后下方设置导膜清土转子5，辅助梳刷式退膜转子4将刷出的块状残膜导向收集机构。

进一步的，上述地膜回收机构中，所述齿钉式挑膜转子2与起膜分割转子1的转向相同。

进一步的，上述地膜回收机构中，还包括设置在齿钉式挑膜转子2后下方的梳刷式退膜转子4，所述梳刷式退膜转子4与齿钉式挑膜转子2的转向相反，所述梳刷式退膜转子4包括设置在退膜转子外沿的柔性材料的梳刷41，所述梳刷41与齿钉21重叠接触。

由上述描述可知，作为另一种实施方式，所述齿钉式挑膜转子2与起膜分割转子1的转向相同，此时将梳刷式退膜转子4设置在齿钉式挑膜转子2的后下方，通过柔性材料的梳刷41与齿钉21重叠接触，使残膜在梳刷41的作用下脱离齿钉21，以方便收集。

进一步的，上述地膜回收机构中，还包括设置在梳刷式退膜转子4上方的导膜清土转子5，所述梳刷41式导膜清土转子5与梳刷式退膜转子4的转向相反。

由上述描述可知，在上述另一种实施方式下，通过在梳刷41式脱膜转子上方设置导膜清土转子5，辅助梳刷式退膜转子4将刷出的块状残膜导向收集机构。

进一步的，上述地膜回收机构中，还包括相互连接的第一导向板6和第二导向板7，所述第一导向板6位于齿钉式挑膜转子2的后下方，所述第一导向板6与齿钉21外沿间隙配合，所述第二导向板7位于梳刷式退膜转子4的后下方，所述第二导向板7与梳刷41外沿间隙配合，所述第一导向板6和第二导向板7都设有筛孔。

由上述描述可知，在上述另一种实施方式下，通过设置第一导向板6和第二导向板7，并在第一导向板6和第二导向板7都设置筛孔，使残膜在挑起的过程中，避免残膜从后下方脱落，同时在离心力作用下可使挑起的土壤通过筛孔漏出至地面，与挑起的残膜分离。

进一步的，上述地膜回收机构中，所述梳刷41的材质为钢丝绳、尼龙或橡胶条。

进一步的，上述地膜回收方法中，所述s2之后，还包括s21：

挡土板3受到土壤连同块状地膜的撞击，使土壤破碎，掉落后，地膜位于土壤表面；

进一步的，上述地膜回收方法中，所述s3后，还包括步骤：

s4：梳刷式退膜转子4的梳刷41将齿钉21上的地膜刷出；在梳刷41式导膜清土转子5的配合下将地膜输送至集膜斗。

进一步的，上述地膜回收方法中，所述s3具体为：齿钉式挑膜转子2向起膜分割转子1反向转动，将地膜沿挡土板3挑起并向后输送；

进一步的，上述地膜回收方法中，所述s3具体为：齿钉式挑膜转子2向起膜分割转子1同向转动，将地膜沿导向板挑起并向后输送。

进一步的，上述地膜回收方法中，所述竖刷式退膜转子的外沿限速度是齿钉式挑膜转子2的外沿线速度的1.5倍以上。

实施例1

一种地膜回收机构，包括从机架前进方向向后依次设置的起膜分割转子1和齿钉式挑膜转子2；所述起膜分割转子1包括多个与分割转子同轴设置的圆盘形割膜刀11和多个与圆盘形割膜刀11垂直的板形起膜刀12；所述齿钉式挑膜转子2包括分布于挑膜转子外沿的多排齿钉21；所述起膜分割转子1的外缘线速度大于机架前进速度。

所述板形起膜刀12包括沿轮轴法向设置的安装板121和固定于安装板121的起膜刀本体122。所述板形起膜刀12沿轮轴法向向转动方向倾斜1-45度。所述挡土板3的上沿延伸至机架后部。

所述起膜分割转子1和齿钉式挑膜转子2之间设有挡土板3。所述挡土板3形状为与齿钉式挑膜转子2前部外沿间隙配合的弧形。所述挡土板3下沿与竖直方向的倾斜角小于45度。

所述齿钉式挑膜转子2的直径为400-1000mm。所述挡土板3与起膜分割转子1外沿的距离为100-500mm。相邻两个圆盘形割膜刀11之间的间距为200-500mm。所述齿钉21沿挑膜转子的法向向挑膜转子转动方向倾斜0-50度角。

所述齿钉式挑膜转子2与起膜分割转子1的转向相反。所述地膜回收机构还包括设置在齿钉式挑膜转子2后上方的梳刷式退膜转子4，所述梳刷式退膜转子4与齿钉式挑膜转子2的转向相反，所述梳刷式退膜转子4包括设置在退膜转子外沿的柔性材料的梳刷41，所述梳刷41与齿钉21重叠接触。所述地膜回收机构还包括设置在梳刷式退膜转子4后下方的导膜清土转子5，所述梳刷41式导膜清土转子5与梳刷式退膜转子4的转向相反。

实施例2

一种地膜回收机构，包括从机架前进方向向后依次设置的起膜分割转子1和齿钉式挑膜转子2；所述起膜分割转子1包括多个与分割转子同轴设置的圆盘形割膜刀11和多个与圆盘形割膜刀11垂直的板形起膜刀12；所述齿钉式挑膜转子2包括分布于挑膜转子外沿的多排齿钉21；所述起膜分割转子1的外缘线速度大于机架前进速度。

所述板形起膜刀12包括沿轮轴法向设置的安装板121和固定于安装板121的起膜刀本体122。所述板形起膜刀12沿轮轴法向向转动方向倾斜1-45度。所述挡土板3的上沿延伸至机架后部。

所述起膜分割转子1和齿钉式挑膜转子2之间设有挡土板3。所述挡土板3形状为与齿钉式挑膜转子2前部外沿间隙配合的弧形。所述挡土板3下沿与竖直方向的倾斜角小于45度。

所述齿钉式挑膜转子2的直径为400-1000mm。所述挡土板3与起膜分割转子1外沿的距离为100-500mm。相邻两个圆盘形割膜刀11之间的间距为200-500mm。所述齿钉21沿挑膜转子的法向向挑膜转子转动方向倾斜0-50度角。

所述齿钉式挑膜转子2与起膜分割转子1的转向相同。所述地膜回收机构还包括设置在齿钉式挑膜转子2后下方的梳刷式退膜转子4，所述梳刷式退膜转子4与齿钉式挑膜转子2的转向相反，所述梳刷式退膜转子4包括设置在退膜转子外沿的柔性材料的梳刷41，所述梳刷41与齿钉21重叠接触。所述地膜回收机构还包括设置在梳刷式退膜转子4上方的导膜清土转子5，所述梳刷41式导膜清土转子5与梳刷式退膜转子4的转向相反。所述地膜回收机构还包括相互连接的第一导向板6和第二导向板7，所述第一导向板6位于齿钉式挑膜转子2的后下方，所述第一导向板6与齿钉21外沿间隙配合，所述第二导向板7位于梳刷式退膜转子4的后下方，所述第二导向板7与梳刷41外沿间隙配合，所述第一导向板6和第二导向板7都设有筛孔。

实施例3

一种地膜回收方法，包括以下步骤：

s1：动力驱动装置驱动机架向待作业区域方向前进；

s2：起膜分割转子1的切刀组将地表地膜切割成块状并将块状地膜与土壤抛向后方；

s21：挡土板3受到土壤连同块状地膜的撞击，使土壤破碎，掉落后，地膜位于土壤表面；

s3：齿钉式挑膜转子2向起膜分割转子1反向转动，将地膜沿挡土板3挑起并向后输送；

s4：梳刷式退膜转子4的梳刷41将齿钉21上的地膜刷出；在梳刷41式导膜清土转子5的配合下将地膜输送至集膜斗。

所述竖刷式退膜转子的外沿限速度是齿钉式挑膜转子2的外沿线速度的1.5倍以上。

实施例4

一种地膜回收方法，包括以下步骤：

s1：动力驱动装置驱动机架向待作业区域方向前进；

s2：起膜分割转子1的切刀组将地表地膜切割成块状并将块状地膜与土壤抛向后方；

s21：挡土板3受到土壤连同块状地膜的撞击，使土壤破碎，掉落后，地膜位于土壤表面；

s3：齿钉式挑膜转子2向起膜分割转子1同向转动，将地膜沿导向板挑起并向后输送；

s4：梳刷式退膜转子4的梳刷41将齿钉21上的地膜刷出；在梳刷41式导膜清土转子5的配合下将地膜输送至集膜斗。

所述竖刷式退膜转子的外沿限速度是齿钉式挑膜转子2的外沿线速度的1.5倍以上。

综上所述，本发明提供的地膜回收机构中，通过从机架前进方向向后依次设置的起膜分割转子和齿钉式挑膜转子，通过简单紧凑的机械结构，更高效地实现了地膜起膜、切割及挑膜回收。通过在起膜分割转子上设置多个与分割转子同轴设置的圆盘形割膜刀和多个与圆盘形割膜刀垂直的板形起膜刀，相比传统技术，不需要在切割前将边膜从土壤中铲出，使切割过程中，地膜的侧向支撑更加稳固，由于起膜分割转子的外沿线速度高于机架前进速度，实现了横向切膜、纵向切膜以及松土的功能，不需要单独设置横向膜机构以及松土机构，且配合齿钉式挑膜转子将残膜挑起向后输送，结构更加简单紧凑，在节约机械制造成本的同时，大大提高了残膜回收效率，使一次性残膜回收率高达90％。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。