一種自行式殘留地膜回收機組的傳送系統的製作方法

2023-06-01 06:34:01 1

本專利涉及農業用地膜清理、回收和再利用領域，更具體的說是一種自行式殘留地膜回收機組的傳送系統。

背景技術：

三十年前農用地膜推廣，幫助中國農業增產增收。目前，我國地膜技術開發和覆蓋地膜的使用量已經居世界第一位。隨著農用地膜多年來不斷推廣和應用，殘留在農田裡的地膜越來越多，在自然條件下上百年都得不到降解，嚴重汙染著環境。殘留地膜危害主要表現在以下幾方面：一、破壞土壤結構，影響耕地質量和土壤的透氣性和透水性，致使農作物產量下降；二、殘留地膜中的有害物質，使農作物根系無法生長而死亡，或則是該毒性致使農作物生長緩慢或黃化死亡；三、大量殘留地膜存在於耕耘層，殘留地膜纏繞造成農耕設備的機械工作部件不能轉動，影響農機作業；四、未清理或清理出來棄於地頭的殘留地膜，被大風吹起四處散落，嚴重影響農村環境。

廢舊地膜汙染問題已經是世界很多國家面臨的一個「頑疾」。防治農田「白色汙染」已經成為世界各國當前一項刻不容緩的工作。廢舊農用地膜的回收治理工作也是我國高度重視、重點扶持的項目之一，而且也是關係日後子孫後代生存發展的重要舉措！

目前治理廢舊地膜汙染的方法主要有：

一、推廣生物降解可回收環保型地膜，減少農用地膜「白色汙染」，但現有技術中，無論是液態膜、光降解膜或者是纖維膜等生物降解膜，在農業生產試驗中或多或少都存在問題，特別是技術不成熟以及市場價格因數致使生物降解地膜多年來難以推廣。我國北方及西北大部分地區的作物栽培仍需要全程覆膜，但是生物降解型地膜由於其價格偏高，是一般農用地膜的兩到三倍，農民根本無法承擔。技術的不成熟也是推廣的重要障礙，降解地膜在農業生長後期往往失去保墒、保溫性能，有的膜甚至還沒有過農作物生長期就已經風化。

另一嚴重的問題是，生物降解地膜降解後的脆片由於含有澱粉，植物纖維等有機質，容易與土壤顆粒膠合，回收難度比普通農用地膜更大，一般不予回收。但是生物降解地膜長期大量埋在土壤裡，究竟會不會對土地造成影響，是不是完全降解為無害的碳水化合物並未經過科學論證，暫時沒法確定。但是大量的人造化合物進入土壤內，可以預見極有可能帶來隱蔽性更強、致使土地無法種植農作物汙染物問題。該問題隨著科技檢測水平的不斷提高，生物降解地膜降解後的殘留化合物對土地的影響一定被人們逐漸認識和發覺，這將重複著「汙染-治理-再汙染-再治理」的老路，那今天我們這代人將如何去面對日後我們的子孫後代？

即使是生物降解地膜能夠完全的降解，但是該新型地膜的應用並不能減少現在已經殘留在農田中的廢膜，即新型地膜的應用無法解決目前已經對土地造成嚴重汙染的地膜問題。

二、採用人工和機械回收相結合的措施，花費大量人力物力，通過人力手工或耙子回收土壤表面殘留的地膜，現有回收廢膜機械主要是拖拉機牽引多層梳型耙子或環形滾動釘齒式殘留地膜清除機，也有部分新型的廢膜機械回收埋在泥土中的地膜(0～8cm深度)。但是上述方式均只能對農田表面的大張廢膜進行撿拾，而對清除每年不斷增加殘留在土地耕作層(10～30cm深度)之間的廢膜則毫無效果，因為該深度的地膜由於埋藏多年，已經與土壤結成一體，通過機械的方式進行回收，刨起力度太小則無法將該深度的地膜拉出，刨起力度太大則容易拉斷地膜，同樣無法拉出地膜。而且上述方式只能用於回收面積較大，較長的地膜，對於地膜碎塊完全沒有辦法，小面積的地膜根本就無法通過上述方式耬出去。對於回收的地膜，很多處理的方式是堆積起來進行焚燒，造成對空氣的二次汙染。根據相關研究數據顯示，即使採用大量的人力物力進行回收，耕種滿10年農田土壤中每畝仍含有17公斤殘留地膜，耕種滿20年農田土壤中每畝仍含有28公斤殘留地膜，耕種滿30年農田土壤中每畝仍含有45公斤殘留地膜。隨著土地耕種期的延長，農田裡殘留地膜數量將迅速增加，50年後該土地將無法耕種，即使是現在，農作物的成活率也隨著土壤內地膜的含量的增加而下降。因此，如何處理目前我國東北、西北等地區耕地殘留地膜的問題，恢復土地的種植能力是關乎我國民生和未來國家戰略的大問題。

為解決上述技術問題，本專利申請人設計了多個技術，如中國專利201310375581.2號，名稱為：殘留地膜回收方法及回收機組；201320515681.6號，名稱為：地膜回收機組的風選泥土薄膜分離系統；201320523024.6號，名稱為：地膜回收機組的泥土薄膜分離系統；201320515685.4號，名稱為：地膜回收機組的土地翻鬆旋耕輸送系統；201320522762.9號，名稱為：地膜回收機組的殘膜收集和壓縮打包系統；以及201320523022.7好，名稱為：農田深層殘留地膜回收機組等。經過實際使用，這些技術很好的解決了上述農田地膜殘留的問題，但由於這些技術採用的是全新純物理、自動化的方式進行農田地膜回收，依然存在一部分技術上的不足。如該技術所涉及的設備為採用拖伇式結構，沒有自主行進動力，需要由拖拉機或汽車拖動，這樣就大大增加設備的長度，在農田間行進轉彎十分不便。而如果該成自行式系統，則首要考慮的是如何將現有的拖伇式結構的尺寸設計得更加緊湊。

技術實現要素：

本專利旨在克服現有技術方案中的至少一種不足，提供一種不僅能夠地表而且能夠將埋藏於地面之下的殘留地膜進行回收的自行式殘留地膜回收機組的回收系統。

本專利通過以下技術方案解決上述技術問題。

自行式深層淨化農田殘留地膜回收機組，其具有自身行進動力，具體結構包括：車身主體，將地膜和泥土翻鬆的旋耕系統，將翻鬆的地膜和泥土鏟起並輸送的傳送系統，將泥土和地膜分離的分離系統，收集地膜並打包的收集打包系統；所述旋耕系統、傳送系統、分離系統和收集打包系統沿車身主體自前向後依次安裝，相對於申請人之前的技術方案其最大的改變就是車身具有自主行進動力。

為了能夠適用該自行式的結構，本專利改良了現有的傳送系統，所述傳送系統包括前端的鏟板和對接鏟板後端的多級輸送帶，鏟板與輸送帶均傾斜設置，多級輸送帶自前向後斜率逐級增加，最後一級輸送帶後端對接所述分離系統。採用多級輸送帶的目的在於縮短整個傳送系統的橫向長度，如果只有一級輸送帶，則其斜率固定，要與分離系統上部的進料口對接，需要很長的橫向距離，這樣就增加了整體的長度，因此改用多級輸送帶結構。

結合實際使用的經驗，優化具體尺寸，所述鏟板鏟土深度在25～35cm之間，傾斜角度在20～40°之間。所述輸送帶優選兩級輸送帶，即包括前端與鏟板對接的一級輸送帶和後端與分離系統對接的二級輸送帶。所述一級輸送帶傾斜角度在20～40°之間，所述二級輸送帶傾斜角度在40～50°之間。為了使鏟板鏟起的殘留地膜和泥土能夠順利被輸送帶傳送，不會掉落或堆積在對接處，所述一級輸送帶傾斜度優選等於鏟板傾斜度。

根據實際情況，所述傳送系統還包括鏟板鏟土深度和角度調節裝置。通過深度和角度調節裝置能夠實時的調整鏟板鏟土的深度和角度，以適合地面的高低變化和深耕的深度的變化，提高設備的適應能力。或者是所述傳送系統還包括鏟板升降裝置，這樣在非鏟土狀態下就可以升起鏟板，機組則可以在普通路面行進。

在實際使用的過程中，鏟板需要將地膜和泥土混合物鏟起後通過機組行進的前進動力將其輸送至後端的輸送帶上。由於地膜和泥土混合物重量較大，即使被翻鬆，鏟起也需要極大的動力，根據上述本專利採用分布式液壓電機系統，鏟起地膜和泥土混合物的動力是沒有問題，但是鏟板的強度需要很高。一般鏟板的寬度都近似車身架寬度，這麼寬尺寸的鏟板在工作過程中，其中部往往會被地膜和泥土混合物壓彎曲。因此本專利所述機組並列設置有兩套或兩套以上傳送系統，多個鏟板在車身主體上同角度並排分布，對應各自的多級輸送帶。採用多塊鏟板，使得鏟板的尺寸縮小，提高了鏟板的整體強度。

根據實際的應用尺寸，所述機組優選並列設置有兩套傳送系統，兩個鏟板下側面設有加強筋，上側面平滑。兩個鏟板的寬度加起來在1～4m，即每塊鏟板的寬度在0.5～2m之間，這樣每塊鏟板的強度足以支撐所鏟起的地膜和泥土混合物。

本專利相對於現有的設備，結構更加緊湊，具有自行動力，且驅動系統設計合理，能夠在農田中靈活行進，具有很高的實用性。改進傳送系統使其具有更高的強度，能夠傳送機組的實際吞吐量。

附圖說明

圖1為本專利實施例的結構示意圖。

圖2為圖1中車身架的結構示意圖。

圖3為圖1中分布式液壓電機系統的模塊示意圖。

圖4為圖1中車身前後輪系統的結構示意圖。

圖5為圖1中傳送系統的結構示意圖。

圖6為圖5的俯視圖。

圖7為圖1中分離系統殼體內部結構示意圖。

圖8為圖7的橫向結構示意圖。

圖9為圖1中部分分離系統及收集打包系統的結構示意圖。

具體實施方式

以下結合上述附圖舉例對本專利做進一步的說明。實施例用於示例說明所採用的上述附圖僅用於示例性說明，不能理解為對本專利的限制；為了更好說明本實施例，附圖某些部件會有省略、放大或縮小，並不代表實際產品的尺寸；對於本領域技術人員來說，附圖中某些公知結構及其說明可能省略是可以理解的。

如圖1所示的一種自行式深層淨化農田殘留地膜回收機組，其結構包括：車身主體100；將地膜和泥土翻鬆的旋耕系統200，該系統直接採用秸稈還田旋耕一體機，為現有技術，對其結構不做進一步的贅述；將翻鬆的地膜和泥土鏟起並輸送的傳送系統300；將泥土和地膜分離的分離系統400；收集地膜並打包的收集打包系統500；所述旋耕系統200、傳送系統300、分離系統400和收集打包系統500沿車身主體100自前向後依次安裝。

結合圖2可以進一步了解，所述車身主體100包括：車身架110，用於承託上述各個系統，包括前部111、中部113和後部112；前輪系統121和後輪系統122，用於支撐整個機組行進，分別設置在所述前部111和後部112；駕駛艙130，用於操控整個機組，設置在所述前部111。車身架110的中部113高度低於所述前部111和後部112，所述前輪系統121設置在前部111與中部113的過渡位置下方，所述後輪系統122設置在中部113與後部122的過渡位置下方，所述駕駛艙130和旋耕系統200分別設置於前部111的上下方，所述傳送系統300設置於中部113上方，且其前端延伸至前部111下方，所述分離系統400和收集打包系統500設置於後部113上方。車身架110中部113上設有架設於傳送系統300前端上方的支撐架114，動力系統140設置於支撐架114上。

具體的尺寸是所述車身架110的前部111和後部112等高，高出中部113高度h為1m，前部111與中部113之間、中部113與後部112之間設有傾斜過渡部115。所述前部111長度D1不超過1.5m，所述中部113長度D2為3.3m，所述後部112長度為3.3m，適當調整所述傾斜過渡部115橫向距離D4。使車身架110總長在9m左右。

結合圖3可以了解動力系統140的詳細系統結構，該動力系統140用於驅動所述前輪系統121、後輪系統122、傳送系統300、分離系統400和收集打包系統500，所述動力系統140採用分布式液壓電機系統分別驅動前輪系統121、後輪系統122傳送系統300、分離系統400和收集打包系統500。如圖所示，分布式液壓電機系統具體包括：用於提供動力的發動機141；用於向發動機或電動機提供動力源的燃料箱142；五部分布式液壓電機143分別安裝車身架110相應位置，用於驅動前輪系統121、後輪系統122傳送系統300、分離系統400和收集打包系統500；用於向所述液壓電機143提供液壓動力的液壓油箱144；用於分別控制液壓油箱144向不同液壓電機143提供相應的液壓動力的液壓泵系統145，液壓泵系統145由發動機141提供動力，由駕駛艙130控制；以及液壓管道146，用於連接液壓泵系統145和液壓電機143傳送液壓動力。具體的所述駕駛艙130對用於驅動前輪系統121、後輪系統122的兩部液壓電機143採用多級定速油門控制，使在同級油門下，所述前輪系統121、後輪系統122恆定速度支撐整個機組行進，不同級的定速油門控制的行進速度不同。

具體的行進系統如圖4所示，所述後輪系統122包括兩個後輪123，同步帶動兩個後輪123的第一變速器124和第二變速器125，帶動第一變速器124和第二變速器125的第三變速器126，所述第三變速器126由一個液壓電機143驅動。所述前輪系統121包括兩個前輪127，同步帶動兩個前輪127的第四變速器128，所述第四變速器128由一個液壓電機143驅動。

從圖5可以看出，所述傳送系統300包括前端的鏟板310和對接鏟板310後端的兩級輸送帶320，鏟板310與輸送帶320均傾斜設置。所述輸送帶320包括前端與鏟板310對接的一級輸送帶321和後端與分離系統400對接的二級輸送帶322。鏟板310鏟土深度在25～35cm之間，傾斜角度a1在30°左右。所述一級輸送帶321傾斜角度a2同樣在30°左右，所述二級輸送帶322傾斜角度a3在45°左右。所述傳送系統300還包括鏟板310升降裝置(圖中未示出)，以便於在不使用時可以將鏟板310升起。

從圖6可以看出，所述機組並列設置有兩套傳送系統300，兩個鏟板310在車身主體100上同角度並排分布，對應各自的多級輸送帶320，兩個鏟板310下側面設有加強筋311，上側面平滑。兩個二級輸送帶322後面分別各對應一部分離系統400。

每部分離系統400如圖7和8所示，分別包括具有進料端411和出料端412的殼體410、設置在殼體410內的過濾網420和設置在過濾網420內的葉輪機構430，葉輪機構430通過動力系統140帶動，所述過濾網420沿殼體410內側壁分布，與側壁410保持一距離d，所述葉輪機構430包括葉輪軸431和在葉輪軸431上呈十字分布的葉片432。葉輪軸431設置有多組相間分布的葉片432，所述葉片432平面與葉輪軸431的軸線成一定角度，如圖8所示。進料端411位於殼體410的上部，與傳送系統300的末端對接。這樣從傳送系統300輸送來的地膜和泥土混合物就有較大的落物空間c。另外，出料端412設置有負壓風機440，負壓風機440形成負壓空氣流帶動地膜從所述進料端411向出料端412運動，如圖7中箭頭所示。殼體410下側設有沿殼體410下側軸向分布泥沙出口413，被拍打分離後的泥土或秸稈可以從該泥沙出口413落回農田中，如圖8中箭頭所示。

進一步結合圖9，在所述出料端412及負壓風機440內置於一網狀結構的收料箱450中，收料箱450底部設有出口連接收集打包系統500。所述收集打包系統500包括開口的向上的打包入口511，設於打包入口511下方的三根或以上並列設置的卷繞螺杆520，設置於卷繞螺杆520下方的擠壓打包機530，和與擠壓打包機530聯通的打包出口512，所述打包出口512位於車身主體100後側。

從上述結構可以看出，所述機組的橫向重心設置在車身架110橫向後半段的位置上。因此，在本實施例中所述後輪123直徑大於前輪127直徑，增加其承重力，具體的後輪直徑為1.45m，前輪直徑為1.26m。

上述附圖中描述位置關係的用於僅用於示例性說明，不能理解為對本專利的限制；顯然，本實用新型的上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型所作的舉例，而並非是對本實用新型的實施方式的限定。對於所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這裡無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型權利要求的保護範圍之內。