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深層凈化農田殘留地膜回收機組的車身主體。

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，殘留在農田里的地膜越來越多，在自然條件下上百年都得不到降解，嚴重污染著環境。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、大量殘留地膜存在于耕耘層，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于地頭的殘留地膜，被大風吹起四處散落，嚴重影響農村環境。

廢舊地膜污染問題已經是世界很多國家面臨的一個“頑疾”。防治農田“白色污染”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，而且也是關系日后子孫后代生存發展的重要舉措！

目前治理廢舊地膜污染的方法主要有：

一、推廣生物降解可回收環保型地膜，減少農用地膜“白色污染”，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于其價格偏高，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后期往往失去保墑、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，生物降解地膜降解后的脆片由于含有淀粉，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里，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并未經過科學論證，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污染物問題。該問題隨著科技檢測水平的不斷提高，生物降解地膜降解后的殘留化合物對土地的影響一定被人們逐漸認識和發覺，這將重復著“污染-治理-再污染-再治理”的老路，那今天我們這代人將如何去面對日后我們的子孫后代？

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并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污染的地膜問題。

二、采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于埋藏多年，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于回收面積較大，較長的地膜，對于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。對于回收的地膜，很多處理的方式是堆積起來進行焚燒，造成對空氣的二次污染。根據相關研究數據顯示，即使采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，農田里殘留地膜數量將迅速增加，50年后該土地將無法耕種，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松旋耕輸送系統；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，但由于這些技術采用的是全新純物理、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采用拖伇式結構，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。其次，該設備多處需要大動力來帶動，但該設備結構明顯無法安裝多部采油機來帶動，采用傳統的單部柴油機設備，則需要復雜的傳動系統來傳輸動力，這就大大增加了設備的設計難度和使用的可靠性。另外，回收的農田地膜含有大量的泥土，在分離的過程中，僅依靠葉片所帶來的風力來帶動地膜定向移動顯然不足，導致分離效果較差。由此可見，上述技術方案依然存在較多改良的空間。

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于地面之下的殘留地膜進行回收的自行式深層凈化農田殘留地膜回收機組的車身主體。

本專利通過以下技術方案解決上述技術問題。

自行式深層凈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，將地膜和泥土翻松的旋耕系統，將翻松的地膜和泥土鏟起并輸送的傳送系統，將泥土和地膜分離的分離系統，收集地膜并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后依次安裝，相對于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。

其中作為本專利的殘留地膜回收機組車身主體具體包括：車身架，用于承托上述各個系統，包括前部、中部和后部；前輪系統和后輪系統，用于支撐整個機組行進，分別設置在所述前部和后部；駕駛艙，用于操控整個機組，設置在所述前部；動力系統，至少用于驅動所述前輪系統、后輪系統和分離系統，所述動力系統采用分布式液壓電機系統分別驅動前輪系統和后輪系統。

從上述技術方案可見，本專利為一種具有自主行進動力的深層凈化農田殘留地膜回收機組，相對于現有拖伇式的結構，本專利具有長度短，高度低等優點，可以在農田間更加靈活的行進，具有較高的環境適應能力。本專利的另一特點是拋棄傳統的柴油機作為動力驅動設備，轉用分布式液壓電機系統來分別作為設備上各個主要動力的驅動設備。液壓電機就是液壓馬達，液壓馬達亦稱為油馬達，具有體積小、重量輕、結構簡單、工藝性好、對油液的污染不敏感、耐沖擊和慣性小等優點。主要應用于注塑機械、船舶、起揚機、工程機械、建筑機械、煤礦機械、礦山機械、冶金機械、船舶機械、石油化工、港口機械等，但在這些傳統應用中，液壓電機都作為單機使用。本專利采用多個液壓電機分別驅動不同的設備，如前輪系統、后輪系統和分離系統等，這些液壓電機分布在設備上的不同位置上，毗鄰各個被驅動的設備，然后將各個液壓電機通過油管連接起來，形成統一控制的分布式液壓電機系統。由于液壓電機體積小、扭矩大、轉速高，而且油管分布具有很高的靈活性，因此特別適用本專利在同一設備上多個位置需要動力的結構，并且大大縮小了整個機組的體積，能夠將行進動力一并集成在單部設備上，而且工作的穩定性更高，維護更加方便。

所述動力系統采用分布式液壓電機系統的具體結構具體包括：發動機或電動機，用于提供動力；燃料箱或電池，用于向發動機或電動機提供動力源；至少兩部分布式液壓電機分別安裝車身架相應位置，用于驅動前輪系統、后輪系統；液壓油箱，用于向所述液壓電機提供液壓動力；液壓泵系統，用于分別控制液壓油箱向不同液壓電機提供相應的液壓動力，液壓泵系統由發動機提供動力，由駕駛艙控制；液壓管道，用于連接液壓泵系統和液壓電機傳送液壓動力。在該系統中雖然也用到了傳統的發動機或電動機，但該設備主要是用于給液壓泵系統提供液壓動力，無需采用很大功率的設備，另外液壓泵系統為集中設置，因此只需一步發動機或電動機即可。所述液壓泵系統為各個液壓電機的液壓控制裝置，通過控制液壓的大小，可以控制不同液壓電機的轉速和扭矩，從而控制機組的行進速度或分離系統的轉速等等。所述液壓管道一般采用柔性油管，液壓泵系統通過液壓管道來向液壓電機傳遞液壓動力，液壓管道分布可以十分靈活，不受機械結構的限制，而且沒有復雜的傳動配合結構，因此有利于縮小設備體積，提高穩定性。

由于在分布式液壓電機系統上增加液壓電機的成本很低，因此可以減少很多動力傳動設備，只需在需要動力的位置上直接安裝液壓電機即可，因此在本專利中，還包括用于驅動所述分離系統、傳送系統和收集打包系統等三部液壓電機。這樣相對于現有的設備來說，減少了大量的傳動和控制機構，設備集成度更高，更加簡單，運行的穩定也就更高，維護維修的難度也大大降低，甚至可以直接置換損壞的液壓電機或液壓管道，來實現快速維修的目的。

本專利為在農田間作業的設備，由于農田地面高低不平，傳統的農機或汽車等腳踏式油門由于車體的顛簸，往往導致控制不精準，控制難度大，只有熟練的司機才能靈活操作。為了適用農田間作業，減小控制難度，本專利所述駕駛艙對用于驅動前輪系統、后輪系統的兩部液壓電機采用多級定速油門控制，使在同級油門下，所述前輪系統、后輪系統恒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。由于本專利采用的是液壓電機作為前后輪系統的驅動設備，只需控制這兩部液壓電機的輸出壓力恒定，便可以控制其轉速和扭力輸出恒定，因此采用多級定數油門控制的結構，不僅能夠解放駕駛員的腳，而且運行更加穩定。這也是在農田間作業時，農機的行進速度一般不高，而且多數時間處于勻速行進的特點，決定了多級定速油門控制更適用于此類設備。

本專利前后輪系統分別采用不同的液壓電機帶動，具體的結構是所述后輪系統包括兩個后輪，同步帶動兩個后輪的第一變速器和第二變速器，帶動第一變速器和第二變速器的第三變速器，所述第三變速器由一個液壓電機驅動。從該結構可以看出該機組采用的是全時四驅的結構，具有更高的越野能力，使得該設備具有更高適應農田的能力。另外，所述前輪系統包括兩個前輪，同步帶動兩個前輪的第四變速器，所述第四變速器由一個液壓電機驅動。前后輪系統采用不同的變速器結構，這是由于前輪承重較輕，所需要避讓的其他設備不多，因此僅采用一級變速器，即第四變速器即可。后輪系統由于承重大，所需扭力也大，本專利多數重量較大的設備都設置在車身架的后端，而且需要避讓的設備也多，因此采用兩級變速器來驅動，即第三變速器為一級，第一和第二變速器為二級，以達到增加扭矩、方便安裝的目的。

基于上述該設備的重量主要集中在后半部分，因此為了使得機組行駛更加平穩，本專利所述后輪直徑大于前輪直徑。結合實際使用的經驗，優化具體尺寸，所述后輪直徑在1.3～1.5m之間，前輪直徑在1.1～1.3m之間。

為了能夠順利將翻松的泥土和殘留地膜鏟起，并且輸送至分離系統進行分離，考慮到橫向尺寸要盡量縮小并且行駛穩定和便于控制，因此進一步優化車身架的具體結構。本專利所述車身架的中部高度低于所述前部和后部，所述前輪系統設置在前部與中部的過渡位置下方，所述后輪系統設置在中部與后部的過渡位置下方，所述駕駛艙和旋耕系統分別設置于前部的上下方，所述傳送系統設置于中部上方，且其前端延伸至前部下方，所述分離系統和收集打包系統設置于后部上方。所述傳送系統設置在車身架下凹的部位，有利于使得前端鏟板結構更接近地膜，為輸送帶提供較長的輸送空間。所述分離系統和收集打包系統為重量較大的設備，設置在車身架的后端，使得整體重心靠后，這樣前輪系統所承擔的重量就較少，通過駕駛室控制前輪轉彎就更加靈活。

為了充分利用空間，所述車身架中部上設有架設于傳送系統前端上方的支撐架，動力系統設置于支撐架上。由于傳送系統為傾斜設置的結構，因此前端較低后端較高，支撐架呈門型結構橫跨傳送系統前端，正好利用該部分多于的空間。另外支撐架在該位置上，毗鄰駕駛艙方便控制，具有一定的高度，使分布式液壓電機系統自上而下分布，方便布線和維護。

結合實際使用的經驗，優化具體尺寸，所述車身架的前部和后部等高，高出中部0.5～1.5m的高度，前部與中部之間、中部與后部之間設有傾斜過渡部。所述前部長度在0.8～1.5m之間，所述中部長度在2.8～4m之間，所述后部長度在2.8～4m之間，所述傾斜過渡部橫向距離在0.3～0.55m之間。所述車身架總長在7.5～10.5m之間。所述機組的橫向重心設置在車身架橫向后半段的位置上。

本專利相對于現有的設備，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。采用現有的設備對地膜和雜質進行預處理，方便后續分離，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，經過優化以后的分離系統能夠更好的分離地膜和雜質，且具有更高的分離效率，改良后的打包系統更具有實際實用性。

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中車身前后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。實施例用于示例說明所采用的上述附圖僅用于示例性說明，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，并不代表實際產品的尺寸；對于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凈化農田殘留地膜回收機組，其結構包括：車身主體100；將地膜和泥土翻松的旋耕系統200，該系統直接采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；將翻松的地膜和泥土鏟起并輸送的傳送系統300；將泥土和地膜分離的分離系統400；收集地膜并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自前向后依次安裝。

結合圖2可以進一步了解，所述車身主體100包括：車身架110，用于承托上述各個系統，包括前部111、中部113和后部112；前輪系統121和后輪系統122，用于支撐整個機組行進，分別設置在所述前部111和后部112；駕駛艙130，用于操控整個機組，設置在所述前部111。車身架110的中部113高度低于所述前部111和后部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，所述后輪系統122設置在中部113與后部122的過渡位置下方，所述駕駛艙130和旋耕系統200分別設置于前部111的上下方，所述傳送系統300設置于中部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設置于后部113上方。車身架110中部113上設有架設于傳送系統300前端上方的支撐架114，動力系統140設置于支撐架114上。

具體的尺寸是所述車身架110的前部111和后部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與后部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，所述后部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用于驅動所述前輪系統121、后輪系統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采用分布式液壓電機系統分別驅動前輪系統121、后輪系統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：用于提供動力的發動機141；用于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，用于驅動前輪系統121、后輪系統122傳送系統300、分離系統400和收集打包系統500；用于向所述液壓電機143提供液壓動力的液壓油箱144；用于分別控制液壓油箱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，用于連接液壓泵系統145和液壓電機143傳送液壓動力。具體的所述駕駛艙130對用于驅動前輪系統121、后輪系統122的兩部液壓電機143采用多級定速油門控制，使在同級油門下，所述前輪系統121、后輪系統122恒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，所述后輪系統122包括兩個后輪123，同步帶動兩個后輪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后端的兩級輸送帶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和后端與分離系統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)，以便于在不使用時可以將鏟板310升起。

從圖6可以看出，所述機組并列設置有兩套傳送系統300，兩個鏟板310在車身主體100上同角度并排分布，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后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位于殼體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，被拍打分離后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內置于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，設于打包入口511下方的三根或以上并列設置的卷繞螺桿520，設置于卷繞螺桿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位于車身主體100后側。

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橫向后半段的位置上。因此，在本實施例中所述后輪123直徑大于前輪127直徑，增加其承重力，具體的后輪直徑為1.45m，前輪直徑為1.26m。

上述附圖中描述位置關系的用于僅用于示例性說明，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，而并非是對本實用新型的實施方式的限定。對于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。這里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范圍之內。