专利名称：玉米根茬地残膜捡拾机及破茬整地方法
技术领域：
本发明属于农业机械制造技术领域，涉及一种地膜捡拾机，特别涉及一种能够在玉米根茬地破茬碎根、镇压碎土，起膜整地、捡拾收集的地膜捡拾机；本发明还涉及一种该玉米根茬地膜捡拾机在捡拾玉米根茬的同时进行松土整地的方法。
背景技术：
地膜覆盖技术自20世纪70年代引入我国，以其保温、保墒、保土、增产等显著特点，对农民增收、农业增产起到了巨大的推动作用，给农业生产带来巨大的经济效益，称作为农业中的“白色革命”。随着地膜覆盖种植技术的推广，塑料薄膜使用量迅速增加，每年用量达数万吨且不断增长。但是地膜覆盖技术在带来显著经济效益的同时，也使土地遭到严重的白色污染，已成为当前维护农业生态环境，促进农业可持续发展所亟待解决的问题。为了清除残留在土壤中的塑料薄膜，出现了很多形式的残膜捡拾机，但是现有残膜捡拾机只能捡拾残膜，不能破根、破茬、整地、且不能干净彻底地清除地膜和地表秸杆，更无法捡拾清除玉米硬茬地的残膜，留在硬茬土壤中残留的塑料薄膜只能人工捡拾，效率低下、劳动强度大。
发明内容
本发明的目的是提供一种玉米根茬地膜捡拾机，在玉米秸杆收获后无需浇水，就能在玉米根茬地直接捡拾清除该土壤中的残膜，尤其适用于清除留有玉米茬等硬茬的土壤中的残膜，并在清除残膜的同时破茬、整地，减少人工作业、单项机械作业程序，减低作业成本提闻土地效￡fL。本发明的另一个目的是 提供一种使用上述残膜捡拾机破茬整地的方法。为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是:一种玉米根茬地残膜捡拾机，包括机架，机架一端安装有牵引架，机架下面、沿远离牵引架的方向依次安装有前置地轮、破土起膜装置、镇压磙、土膜分离装置和后置地轮，机架另一端安装有可抬升可下降的弓形收集装置；镇压磙和土膜分离装置均可沿地表面上下仿形移动。本发明所采用的另一个技术方案是:一种用上述玉米根茬地残膜捡拾机破茬整地方法，将该残膜捡拾机牵引至玉米秸杆收获后需要破茬整地的田间；调整破土起膜装置的高度，驱动残膜捡拾机向前移动，控制破土深度50cm，破土起膜装置挑破玉米根茬、划破地表，土块、残膜和秸杆组成的混合物沿破土起膜装置反向倒流，该混合物中重量较重的土块和秸杆在反向倒流过程中先掉落在地表，而重量较轻的残膜后掉落在地表上；掉落在地表的土块经镇压磙碎土，完成碎土起膜工序；随后土膜分离装置完成碎土、残膜和秸杆的再分离；调整弓形收集装置的入土深度，使弓形收集装置下端插入已疏松的土中，并划过已疏松的土，碎土从弓形收集装置的缝隙中漏出，残膜和秸杆被弓形收集装置拦截、聚集在弓形收集装置内，当弓形收集装置内的残膜和秸杆收集到一定量后，提升弓形收集装置，使弓形收集装置内的残膜和秸杆脱落。
本发明残膜捡拾机集成了起膜装置、碎土装置、土膜分离装置和弓齿收集装置，能在玉米秸杆收获后不浇水的硬茬干地中进行残膜捡拾和硬茬破根，解决了制种玉米产业发展对环境污染的难题，实现了制种玉米种植复式作业、残膜机械化捡拾的新突破。该机生产率3 6亩/小时，比人工捡拾提高工效40倍以上，亩降低生产费用150元，实现了玉米全程机械化综合配套、系列配套的新突破。
图1是本发明残膜捡拾机的结构示意图。图2是本发明残膜捡拾机中破土起膜装置的结构示意图。图3是本发明残膜捡 拾机中土膜分离装置的结构示意图。图4是本发明残膜捡拾机中弓形收集装置的结构示意图。图中，1.牵引架，2.前横梁，3.第一吊耳，4.前置地轮，5.破土起膜装置，6.第二吊耳，7.纵梁，8.第一拉杆，9.镇压磙，10.第一挂链，11.第二拉杆，12.土膜分离装置，13.第二挂链，14.土膜分离装置仿形连杆，15.后置地轮，16.弓形收集装置，17.连接架，18.液压升降装置，19.后横梁，20.牵拉机构，21.中间横梁，22.第一支杆，23.破茬捡拾齿，24.第二支杆，25.过渡齿，26.破土深松齿，27.挂轴，28.限深滑翘板，29.土膜分离齿，30.鸭舌仿形器，31.连接爪，32.转轴，33.收集齿，34.连杆，35.调节器，36.支座。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式
对本发明进行详细说明。如图1所示，本发明玉米根茬地残膜捡拾机，包括平行设置的两根纵梁7，两根纵梁7之间、沿纵梁7的长度方向依次设有前横梁2、中间横梁21和后横梁19 ;前横梁2、中间横梁21、后横梁19和两根纵梁7构成机架；前横梁2上安装有牵引架1，牵引架I通过牵拉机构20与后横梁19相连接，前横梁2下端并排固接有两个第一吊耳3 ;两根纵梁7与前横梁2固接的一端分别安装有一个前置地轮4，两根纵梁7的另一端分别安装有一个后置地轮15，前置地轮4的高度与后置地轮15的高度均可调节。机架的下面、沿远离牵引架I的方向依次设有破土起膜装置5、镇压磙9和土膜分离装置12 ;破土起膜装置5的上端与中间横梁21相连接，破土起膜装置5的高度可上下调节；镇压磙9通过两根第一拉杆8分别与两个第一吊耳3相连接，即一根第一拉杆8的一端与镇压磙9磙轴的一端相连接，该第一拉杆8的另一端与一个第一吊耳3销连接，第一拉杆8可绕该销往复转动，镇压磙9还通过两根第一挂链10与机架相连接，即镇压磙9棍轴的一端通过一根第一挂链10与一根纵梁7相连接，镇压磙9可绕自身轴线转动；两根纵梁7的下端面上分别固接有第二吊耳6，土膜分离装置12通过两根第二拉杆11分别与该两个第二吊耳6相连接，即土膜分离装置12的一端与一根第二拉杆11的一端相连接，该第二拉杆11的另一端与一个第二吊耳6销连接，该第二拉杆11可绕该销往复转动；土膜分离装置12的每一端还通过第二挂链13和土膜分离装置仿形连杆14与机架相连接，土膜分离装置仿形连杆14包括竖直设置的立杆，该立杆上、从上往下依次套装有上挡块、弹簧和下挡块，上挡块与机架固接，下挡块与立杆固接，该立杆的下端与土膜分离装置12相连接，该立杆可沿竖直方向上下往复移动。机架远离牵引架I的一端安装有连接架17，连接架17朝向牵引架I的一端通过销轴与机架相连接，连接架17可绕该销轴上下往复转动，机架上还安装有液压升降装置18，通过液压升降装置18可驱动连接架17绕销轴转动；连接架17背离牵引架I的一端安装有弓形收集装置16。如图2所示，本发明玉米根茬地残膜捡拾机中破土起膜装置5，包括并排设置的多根破茬捡拾齿23，破茬捡拾齿23包括“L”形的主体，该主体较长臂竖直设置，其上端与中间横梁21相连接，破茬捡拾齿23较短臂的自由端朝向前置地轮4，并向下倾斜，破茬捡拾齿23较短臂与水平面之间的夹角为30°，该自由端固接有锥形的捡拾爪，捡拾爪向下倾斜，该捡拾爪与水平面之间的夹角为45° ;所有的破茬捡拾齿23通过第一支杆22和第二支杆24相连接，第一支杆22朝向捡拾爪，相邻两个破茬捡拾齿23之间的第一支杆22上并排安装有多根破土深松齿26，破土深松齿26与水平面之间的夹角为25°，位于相邻两个破茬捡拾齿23之间的多根破土深松齿26中相邻两根破土深松齿26之间的距离为60cm ;破土深松齿26的一端与第一支杆22固接,破土深松齿26的另一端朝向牵引架I，第二支杆24上并排设置有多个过渡齿25，过渡齿25的一端与第二支杆24固接，过渡齿25的另一端朝向连接架17。本发明玉米根茬地残膜捡拾机中土膜分离装置12的结构，如图3所示，包括并排设置的多个三角形的限深滑翘板(限深滑翘板)28，该多个限深滑翘板28通过挂轴27和一根连接杆相连接，挂轴27和该连接杆形成一个朝向牵引架I方向的斜面，该斜面上并排固接有多根土膜分离齿29 ;位于最外侧的两个限深滑翘板28通过第二拉杆11分别与机架相连接，挂轴27的轴端分别与第二挂链13和土膜分离装置仿形器14相连接。如图4所示，本发明玉米根茬地残膜捡拾机中的弓形收集装置16，包括平行设置的多根拱形的收集齿33，多根收集齿33直径较大的一端通过转轴32相连接，多根收集齿33的中部通过连杆34相连接，转轴32上套装有多个连接爪31，连接爪31的一端套装在转轴32上，连接爪31可绕转 轴32转动，连接爪31的另一端伸入鸭舌仿形器30内，并与鸭舌仿形器30铰接，鸭舌仿形器30为筒形结构，连接爪31可绕与鸭舌仿形器30的铰接轴小范围内往复转动，连杆34上安装有两根可调节长度的调节器35，调节器35的一端与连杆34相连接，调节器35的另一端与支座36铰连接，支座36与连接架17固接。玉米秸杆收获后，由于留在土壤中的玉米根茬大且硬，传统的地膜捡拾机无法进行残膜捡拾，更无法对玉米根茬进行破茬。通常都是人工对玉米地进行破茬整地:一般在秋季浇水后，地块表面湿度达到人工操作的程度，经过用耙子清除残膜——用铁锨或锄头刨除根茬一根块晾干一用木榔头击碎或滚子压碎一人工清除一耕翻土地一耙平一镇压七道工序后才能在该块土壤中再次播种；效率低下、劳动强度大。用本发明残膜捡拾机修整收获玉米秸杆后的土壤时，不需要浇水，地膜柔韧性比春天好，可直接捡拾残膜、破碎玉米根茬，捡拾后残留的地膜碎片少，拾净率、破茬率高，土块少、播种作业通过性好、出苗率高。本残膜捡拾机的破茬装置采用同向双层，长度和入土角度不同的两种齿进行破土、破茬起膜。该残膜捡拾机的破茬整地的方法为:通过牵引架I将本残膜捡拾机与动力机车相挂接，牵引至玉米秸杆收获后需要破茬整地的田间；调整破土起膜装置5的高度，动力机车牵引本发明残膜捡拾机向前移动，使破茬捡拾齿23上的捡拾爪和破土深松齿26逐渐进入土壤中，控制破土深度50cm，以防止硬茬地起块拥堵，影响残膜捡拾效果。由于多个破茬捡拾齿23组成耙齿锋利似钉的钉耙，密度大、梳理捡拾程度高，挑根破茬性能强，也兼有碎土的作用，因此破茬捡拾齿23对土壤中的硬茬进行破碎。破茬捡拾齿23向前运行时靠尖锐的耙齿挑破玉米根茬、划破地表，但土块、残膜和秸杆组成的混合物沿破茬捡拾齿23 较短臂齿面反向倒流，该混合物中重量较重的土块和秸杆在反向倒流过程中先掉落在地表，而重量较轻的残膜流过过渡齿25后，掉落在地表；掉落在地表的土块，经镇压磙9碎土，完成碎土捡拾地膜工序；随后土膜分离装置12进行二次捡拾，完成碎土、秸杆和残膜的再分离。调整弓形收集装置16的入土深度，使多根收集齿33的下端插入已疏松的土中，并划过已疏松的土，碎土从多根收集齿33之间的空隙中漏出，而残膜和秸杆被多根收集齿33拦截、聚集在弓形收集装置16内。由于弓形收集装置16与地表之间需要始终保持一定的插入深度和角度，以保证在地表进行捡拾作业。如果弓形收集装置16与连接架17刚性连接，两者之间没有活动间隙，那么遇到地面高低不平时，弓形收集装置16在地面作用下，会强行随地面起伏，同时带动连接架17起伏，进而将作用力传递给液压升降装置18，势必会损坏液压升降装置18，因此本发明残膜捡拾机设计了鸭舌仿形器30，通过鸭舌仿形器30连接弓形收集装置16和连接架17，当弓形收集装置16随地面起伏时，弓形收集装置16绕着连接爪31与鸭舌仿形器30的铰接点随地面起伏作仿形转动；消除地面起伏对液压升降装置18的不利影响。捡拾、破茬、整地过程中，弓形收集装置16始终绕连接爪31与鸭舌仿形器30的铰接轴随地面作业仿形移动，在重力作用下，随时回落至作业位置，保证弓形捡拾齿捡拾残膜的入土深度及工作位置相对稳定。当弓形收集装置16内的残膜和秸杆收集到一定量后，通过液压升降装置18提升弓形收集装置16，使弓形收集装置16内的残膜和秸杆脱落，达到清理地表的目的。本发明根茬地残膜捡拾机集成了破茬起膜装置、碎土装置、捡拾装置和收集装置，是玉米全程机械化配套的重要机具，操作方便效率高，能较好地适应玉米根茬、覆膜农作物、残膜机械化捡拾的耕作条件，符合生态建设的战略要求，必将为新农村建设进程的稳步推进发挥积极的作用，实现机械化系列作业，减少人工作业强度，满足玉米播种的要求。
权利要求
1.一种玉米根茬地残膜捡拾机，其特征在于，包括机架，机架一端安装有牵引架(I )，机架下面、沿远离牵引架(I)的方向依次安装有前置地轮(4)、破土起膜装置(5)、镇压磙(9)、土膜分离装置(12)和后置地轮(15)，机架另一端安装有可抬升可下降的弓形收集装置(16 );镇压磙(9 )和土膜分离装置(12 )均可沿地表面上下仿形移动。
2.如权利要求1所述的玉米根茬地残膜捡拾机，其特征在于，所述的机架包括平行设置的两根纵梁(7)，两根纵梁(7 )之间、沿纵梁(7)的长度方向依次设有前横梁(2)、中间横梁(21)和后横梁(19)，牵引架(I)与前横梁(2)固定连接，牵引架(I)通过牵拉机构(20)与后横梁(19)相连接。
3.如权利要求1所述的玉米根茬地残膜捡拾机，其特征在于，所述的破土起膜装置(5)包括并排设置的多根破茬捡拾齿(23)，破茬捡拾齿(23)包括“L”形的主体，该主体较长臂竖直设置，其上端与机架相连接，破茬捡拾齿(23)较短臂的自由端朝向前置地轮(4)，并向下倾斜，破茬捡拾齿(23)较短臂与水平面之间的夹角为30°，该自由端固接有锥形的捡拾爪，捡拾爪向下倾斜，该捡拾爪与水平面之间的夹角为45° ;所有的破茬捡拾齿(23)通过第一支杆(22 )和第二支杆(24 )相连接，第一支杆(22 )朝向捡拾爪，相邻两个破茬捡拾齿(23)之间的第一支杆(22)上并排安装有多根破土深松齿(26)，破土深松齿(26)与水平面之间的夹角为25°，破 土深松齿(26)的一端与第一支杆(22)固接，破土深松齿(26)的另一端朝向牵引架(I)。
4.如权利要求3所述的玉米根茬地残膜捡拾机，其特征在于，所述的位于相邻两个破茬捡拾齿(23)之间的多根破土深松齿(26)中相邻两根破土深松齿(26)之间的距离为60cmo
5.如权利要求1所述的玉米根茬地残膜捡拾机，其特征在于，所述的土膜分离装置(12)包括并排设置的多个三角形的限深滑翘板(28)，该多个限深滑翘板(28)通过挂轴(27)和一根连接杆相连接，挂轴(27)和该连接杆形成一个朝向牵引架(I)方向的斜面，该斜面上并排固接有多根土膜分离齿(29);位于最外侧的两个限深滑翘板(28)通过第二拉杆(11)分别与机架相连接，挂轴(27)的轴端分别与第二挂链(13)和土膜分离装置仿形器(14)相连接。
6.如权利要求1所述的玉米根茬地残膜捡拾机，其特征在于，所述的弓形收集装置(16)包括平行设置的多根拱形的收集齿(33)，多根收集齿(33)直径较大的一端通过转轴(32)相连接，多根收集齿(33)的中部通过连杆(34)相连接，转轴(32)上套装有多个连接爪(31)，连接爪(31)的一端套装在转轴(32)上，连接爪(31)可绕转轴(32)转动，连接爪(31)的另一端伸入鸭舌仿形器(30)内，与鸭舌仿形器(30)铰接，连接爪(31)可绕连接爪(31)与鸭舌仿形器(30)的铰接轴往复转动，连杆(34)上安装有两根可调节长度的调节器(35)，调节器(35)的一端与连杆(34)相连接，调节器(35)的另一端与支座(36)铰连接，支座(36)通过连接架(17)与机架相连接。
7.一种用权利要求1所述玉米根茬地残膜捡拾机破茬整地方法，其特征在于，用一台玉米根茬地残膜捡拾机，该玉米根茬地残膜捡拾机包括机架，机架一端安装有牵引架(I )，机架下面、沿远离牵引架(I)的方向依次安装有前置地轮(4)、破土起膜装置(5)、镇压磙(9)、土膜分离装置(12)和后置地轮(15)，机架另一端安装有可抬升可下降的弓形收集装置(16);镇压磙(9)和土膜分离装置(12)均可沿地表面上下仿形移动；将该残膜捡拾机牵引至玉米秸杆收获后需要破茬整地的田间；调整弓形收集装置(16 )的高度，使其处于最低位置，调整破土起膜装置(5 )的高度，驱动残膜捡拾机向前移动，控制破土深度50cm，破土起膜装置(5 )挑破玉米根茬、划破地表，土块、残膜和秸杆组成的混合物沿破土起膜装置(5)反向倒流，该混合物中重量较重的土块和秸杆在反向倒流过程中先掉落在地表，而重量较轻的残膜后掉落在地表上；掉落在地表的土块经镇压磙(9)碎土，完成碎土起膜工序；随后土膜分离装置(12)完成碎土、残膜和秸杆的再分离；调整弓形收集装置(16)的入土深度，使弓形收集装置(16)下端插入已疏松的土中，并划过已疏松的土，碎土从弓形收集装置(16)的缝隙中漏出，残膜和秸杆被弓形收集装置(16)拦截、聚集在弓形收集装置(16)内，当弓形收集装置(16)内的残膜和秸杆收集到一定量后，提升弓形收集装置(16 )，使弓形收集装置`(16 )内的残膜和秸杆脱落。
全文摘要
本发明提供了一种玉米根茬地残膜捡拾机及破茬整地方法，捡拾机包括安装有牵引架的机架，机架下面依次安装有前置地轮、破土起膜装置、镇压磙、土膜分离装置和后置地轮，机架上设有可抬升可下降的弓形收集装置；镇压磙和土膜分离装置均可沿地表面上下移动。控制破土深度50cm，破土起膜装置挑破玉米根茬、划破地表，土块、残膜和秸秆混合沿破土起膜装置反向倒流，重量不同的物质先后掉落在地表；碎土后，土膜分离装置再分离，残膜和秸秆在弓形收集装置内聚集到一定量后，提升弓形收集装置，使弓形收集装置内的残膜和秸秆脱落。本残膜捡拾机能用于留有硬茬土壤中残膜的捡拾和硬茬的破根，实现了制种玉米种植复式作业、残膜机械化捡拾的新突破。
文档编号A01B35/08GK103202117SQ20131015214
公开日2013年7月17日 申请日期2013年4月27日 优先权日2013年4月27日
发明者邹建忠, 赵怀勇 申请人:邹建忠