一种牵引式膜棉兼收与秸秆还田联合作业机

本发明涉及农业机械领域，具体涉及一种牵引式膜棉兼收与秸秆还田联合作业机。

背景技术：

1、棉花是我国主要经济作物之一，据统计全国棉花播种面积为3000.3千公顷，2022、2023年度中国棉花产量位列全球第一，棉花产业已成为我国国民经济重点支柱产业。

2、覆膜种植可提高土壤温度、保持土壤水分、有效地防止肥料流失、抑制杂草生长、改善土壤结构、增加作物产量和品质，在我国，覆膜种植技术从上世纪七十年代末开始推广，经过多年的发展和应用，覆膜种植已经成为农业生产中重要的一环，棉田铺膜率达100％。但农用地膜主要成分是聚乙烯类物质，若不回收，田地里长期积累残膜会导致：改变或切断土壤孔隙连续性，使重力水移动时产生较大的阻力，重力水向下移动较为缓慢，从而减少水分渗透量，降低土壤含水量，削弱了耕地的抗旱能力，甚至导致水难下渗等严重后果；残膜还会影响土壤物理性状，残膜会机械阻隔作物导致作物出苗困难和幼苗成活率降低，具体表现在播种到残膜片上的种子难以吸收足够的水分供膨胀发芽出土，或幼根不能穿透膜片导致不能出苗，播种到残膜片下的种子发芽后不能将膜片一同顶出，或因膜下高温导致死苗，减少作物优质苗的比例，作物株间施肥时，有大块残膜隔离则隔肥，影响肥效，致使产量下降，残膜还会导致棉花现蕾期推迟和株高降低，降低棉花单株结铃数、提高落铃率。

3、棉秆是主要的棉花种植副产品，进行棉杆还田的优势：提高土壤肥力，棉杆中含有大量的有机质和营养物质，如纤维素、木质素等，这些物质经过分解后可以提供土壤中的养分，促进土壤微生物的活性，提高土壤肥力；改善土壤结构，棉杆还田可以增加土壤中的有机质含量，促进土壤团粒结构的形成，改善土壤的结构和通气性，提高土壤的渗透性和保水能力；减少环境污染，将棉杆还田可以避免将其焚烧或废弃在田间，减少环境污染；节省成本，将棉杆还田可以减少化肥和农药的使用量，从而降低农业生产成本；促进农业可持续发展，棉杆还田是一种可持续的农业管理方式，可以促进农业的可持续发展，提高农业生产的效益和环境质量。

4、残膜污染与秸秆还田是棉花产业持续健康发展必须解决的重大问题，目前，残膜回收与秸秆还田机逐步在棉花生产上大量应用，机具型号越来越多，机具作业时的残膜回收率与秸秆粉碎合格率逐渐提升，技术日臻成熟，但推广过程中存在着作业经济性差、投资回收期长等瓶颈问题。一般情况下，残膜回收机具作业收费约30-35元/亩，年作业量还难以稳定在3000亩以上，投资者至少需要两年才能回本，这也大大降低了农机户的购买积极性。随着科技植棉水平不断提升，我国棉花生产已基本实现全程机械化，其中棉花机械化采收约为93％，随着采棉机的普及应用，在提升作业效率的同时，存在机械设计、操作方式或维护不当等原因，导致一些棉花未能被有效采摘而掉落到地面，形成落地棉，保守估计超过45kg/亩，经过清理加工后售价约4.5元/kg，每亩可达200元以上，给农户带来了不必要的经济损失。

5、棉花采摘后，为了提高棉花的利用率、增加土壤有机质、改善土壤结构、减少化肥使用量、提高作物抗逆性、同时保护环境促进农业可持续发展，针对农业废弃物需进行秸秆还田、残膜回收、落地棉捡拾多道工序，目前，农机市场上有大量的残膜捡拾与秸秆还田一体机和落地棉回收机，落地棉捡拾作业完毕后还需残膜捡拾与秸秆还田机械对棉田再一次进行作业，不仅增加了机械对棉田的碾压次数，同时还导致作业成本高，作业效率低，导致机具推广困难。先进高效的联合作业机械急待研发。若在残膜回收与秸秆还田的过程中，能够将落地棉回收并与残膜进行有效分离，利用落地棉花的价值去反哺回收残膜的花费，降低作业成本、增加作业效益，必将有力推动残膜回收机械化技术进步和在棉田广泛应用，先进高效的联合作业机械急待研发。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的不足,本发明公开了一种牵引式膜棉兼收与秸秆还田联合作业机，能够一次性完成落地棉捡拾、秸秆粉碎还田、残膜回收多道工序，提高作业效率，降低机具作业成本。

2、本发明公开了一种牵引式膜棉兼收与秸秆还田联合作业机，包括机架(1)、传动系统、液压系统、行走轮(30)、残膜收集压缩装置、落地棉收集装置、秸秆粉碎还田装置、残膜起膜清杂回收装置和落地棉清杂回收装置。

3、所述机架(1)下方设有行走轮(30)，机架(1)前下方设有秸秆粉碎还田装置，机架(1)上设有残膜收集压缩装置，所述落地棉收集装置位于残膜收集压缩装置的上方，所述残膜起膜清杂回收装置和落地棉清杂回收装置位于残膜收集压缩装置的后方。

4、所述残膜收集压缩装置包括集膜箱(2)、压缩机构和卸模机构，所述集膜箱(2)设有进膜口(3)和卸膜挡板(4)，所述进膜口(3)处设有压缩机构，所述压缩机构包括挡膜板(5)、挡膜曲柄连杆(6)、压膜板(7)和压膜曲柄连杆(8)，所述卸膜挡板(4)与集膜箱(2)之间铰接，所述卸膜挡板(4)对面箱体内设有卸模机构，所述卸模机构包括推膜曲柄连杆(9)和推膜板(10)。

5、所述落地棉收集装置包括集棉箱(11)和卸棉机构，所述卸棉机构包括卸棉挡板(15)和翻转油缸(16)，所述卸棉挡板(15)位于进棉口(14)对面箱体，所述卸棉挡板(15)与集棉箱(11)之间铰接，所述翻转油缸(16)一端与机架(1)铰接，另一端与集棉箱(11)铰接。所述集棉箱(11)的卸棉挡板(15)一侧与机架(1)铰接，集棉箱(11)中储存的棉花达到一定值时，卸棉挡板(15)打开，输油管供油调节翻转油缸(16)驱动集棉箱(11)实现翻转，完成自动卸棉。

6、所述秸秆粉碎还田装置包括打杆机悬挂(17)、打杆机壳体(18)、粉碎刀轴(19)、甩刀(20)、压膜梳齿(21)、螺旋输送器(22)、液压马达i(23)和限深辊(24)，所述打杆机悬挂(17)一端与机架(1)铰接，另一端与打杆机壳体(18)铰接，所述打杆机壳体(18)内部设有粉碎刀轴(19)和螺旋输送器(22)，所述粉碎刀轴(19)上设有甩刀(20)和风板(26)，所述风板(26)为长条状设在在两甩刀(20)刀片固定板之间，所述压膜梳齿(21)为弧状杆齿，顶端稍尖，密集固定安装在粉碎刀轴(19)下方，两梳齿之间留有适当间隙，尾部固定在所述打杆机壳体(18)中部下横梁处，所述螺旋输送器(22)设有收杆箱(27)和输送搅龙a(28)，收杆箱(27)设有进杆口(29)与两侧出杆口(30)，所述进杆口(29)与粉碎刀轴(19)相对应，所述液压马达i(23)控制输送搅龙a(28)的正反转进而控制抛撒碎秸秆的方向，使秸秆总是朝已经进行残膜回收作业后的地区方向抛撒，有效避免了碎秸秆落至地表残膜的问题，有助于提高后续落地棉与残膜的回收利用率。

7、所述残膜起膜清杂回收装置包括链耙架(31)、链耙辐板(32)、脱膜轴(33)、和限深尾轮(34)，所述链耙架(31)为框架结构，所述链耙架(31)上设有捡拾机构，所述捡拾机构包括弹齿轴(35)、弹齿(36)、和链轮(37)，所述链耙架(31)上还设有脱膜轴(33)，所述弹齿(36)通过脱膜轴(33)时完成脱膜；所述机架(1)与链耙架(31)通过链耙辐板(32)铰接，所述链耙架(31)下方设有升举油缸(38)，升举油缸(38)一端与链耙架(31)连接，另一端与机架(1)连接，随着升举油缸(38)的伸缩，驱动链耙架(31)绕铰接部相对于机架(1)转动，所述链耙架(31)后方设有限深尾轮(34)，所述限深尾轮(34)包括螺旋升降机构(39)，所述限深尾轮(34)与链耙架(31)间的相对位置可进行调节。

8、所述落地棉清杂回收装置包括落地棉收集机构和落地棉输送机构，所述落地棉收集机构和落地棉输送机构由落地棉输送搅龙b(40)和落地棉排杂栅格(41)组成，所述落地棉收集机构位于链耙架(31)下方，所述落地棉输送机构位于链耙架(31)靠进棉口(14)一侧的侧方，所述落地棉收集机构与机架(1)焊接，所述落地棉收集机构下方设有清杂机构(42)，所述清杂机构(42)包括排杂箱(43)和输杂搅龙(44)。

9、进一步的，所述挡膜板(5)和压膜板(7)设于集膜箱(2)内腔，所述压膜曲柄连杆(8)和压膜板(7)铰接，所述压膜曲柄连杆(8)驱动压膜板(7)在集膜箱(2)内腔做水平挤压运动，随着脱膜轴(33)将弹齿(36)收集的残膜刮落至集膜箱(2)进膜口(3)，挡膜板(5)落下落膜口缩小，压膜曲柄连杆(8)推动压膜板(7)向前运动时，带动挡膜曲柄连杆(6)，挡膜板(5)向上运动，落膜口随之变大，达到压膜曲柄连杆(8)极限位置时，挡膜板(5)完全打开；压膜板(7)在回程运动过程中挡膜曲柄连杆(6)反向旋转，挡膜板(5)落下，落膜口缩小。

10、再进一步的所述卸膜挡板(4)上设有侧开门油缸(45)，所述侧开门油缸(45)的一端与机架(1)连接，另一端与卸膜挡板(4)连接，所述推膜曲柄连杆(9)和推膜板(10)铰接，集膜箱(2)内残膜密度达到一定值时，输油管供油调节侧开门油缸(45)驱动卸膜挡板(4)打开，推膜曲柄连杆(9)驱动推膜板(10)将集膜箱(2)中的残膜推出，实现自动卸膜。

11、与现有技术相比，本发明具有以下优点：

12、a、本发明公开的牵引式膜棉兼收与秸秆还田联合作业机属于联合作业机具能一次性完成落地棉捡拾、秸秆粉碎还田、残膜回收多道工序，提高作业效率，降低作业成本，增加作业效益，必将有力推动残膜回收机械化技术进步和在棉田广泛应用。

13、b、本发明公开的牵引式膜棉兼收与秸秆还田联合作业机落地棉收集装置中，集棉箱(11)卸棉挡板(15)一侧与机架(1)铰接，集棉箱(11)与机架(1)间设有翻转油缸(16)，集棉箱(11)中储存的棉花达到一定值时，卸棉挡板(15)打开，翻转油缸(16)驱动集棉箱(11)实现翻转，完成自动卸棉。

14、c、本发明公开的牵引式膜棉兼收与秸秆还田联合作业机落地棉清杂回收装置中设有2级排杂格栅，大大降低了落地棉中的含杂率。

15、d、本发明公开的牵引式膜棉兼收与秸秆还田联合作业机秸秆粉碎还田装置中设有压膜梳齿(21)，粉碎刀轴(19)上风板(26)产生的强风透过梳齿会吹走膜棉上杂质，梳齿的合适间隙又能保障留住落地棉与残膜。

16、e、本发明公开的牵引式膜棉兼收与秸秆还田联合作业机秸秆粉碎还田装置中液压马达i(23)控制输送搅龙a(28)的正反转进而控制抛撒碎秸秆的方向，使秸秆总是朝已经进行残膜回收作业后的地区方向抛撒，有效避免了碎秸秆落至地表残膜的问题，有助于提高后续落地棉与残膜的回收利用率。