气动力式残膜回收装置、系统及残膜回收方法

本发明涉及残膜回收，特别涉及一种气动力式残膜回收装置、系统及残膜回收方法。背景技术：1、近年来覆膜机播技术在我国获得了迅速发展，目前国内农业上普遍使用的塑料薄膜，大部分是不可降解的聚乙烯和聚氯乙烯高分子化合物，厚度是0.006mm，低于国际标准的0.008mm。这种薄膜拉伸强度低，经过播种、栽培、收获、自然风化和侵蚀，最终导致薄膜开裂和断裂，进而导致每年都会有许多塑料薄膜碎片留在土壤中。2、然而，土壤中残留塑料薄膜会产生很多问题。比如，一、残留在土壤中的塑料薄膜不利于土壤水分和气体的交换，塑料残片的阻隔不利于农作物正常生长发育；二、残膜进入土壤后，改变了土壤的结构，使土壤生产力下降，作物产量减少；三、塑料薄膜残留分解过程中产生的有害物质会污染地下水，处理不当甚至会造成环境的二次污染；四、塑料薄膜在土壤中的分解是个漫长的过程，会分解挥发出许多有害物质，影响到微生物的生存。因此，残膜的清理回收对于土壤、环境等来说都具有重要意义。3、目前，在对农田中的残膜进行清理回收时，通常采用的是气吹式残膜回收机，其通过薄膜拾取轮等拾取田间残膜，然后在风扇的作用下吹入网箱。然而，农田里的残膜经常与土壤混合，处在土壤较深的位置处，上述方式只能收集农田表面的残膜，并且风扇出风面积有限，很难有效对土壤和残膜进行分离，进而导致残膜的清理回收效果较差。技术实现思路1、有鉴于此，针对以上不足，有必要提出一种气动力式残膜回收装置、系统及残膜回收方法，以提升农田残膜的清理回收效果。2、第一方面，本发明提供了一种气动力式残膜回收装置，该回收装置包括：机架、旋耕刀机构、膜土输送机构、吹膜机构、碎土输膜机构和集膜机构；其中，该装置中从前往后依次按照旋耕刀机构、膜土输送机构、吹膜机构、碎土输膜机构、集膜机构的顺序固定在机架上；3、所述旋耕刀机构包括旋耕刀轴和若干个旋耕刀，所述旋耕刀轴固定安装在机架前端的下部轴上，各旋耕刀均匀分布的安装在旋耕刀轴上，以在动力驱动的作用下对农田进行旋耕，将膜土混合物翻新到地表；所述膜土输送机构与所述旋耕刀轴传动连接，膜土输送机构的膜土混合物输出口伸入所述碎土输膜机构中，用于将地表的膜土混合物输送到所述碎土输膜机构；所述吹膜机构的出风口伸入所述碎土输膜机构中，用于向碎土输膜机构中吹风产生风力；所述碎土输膜机构的第一输出端与所述集膜机构连通，第二输出端为自由开放端，朝向地表，该碎土输膜机构用于对输入的膜土混合物进行破碎，并通过所述吹膜机构产生的风力对残膜和土壤进行分离，分离出的土壤通过所述第二输出端释放至地表，分离出的残膜通过风力由所述第一输出端吹入所述集膜机构进行收集。4、优选的，所述机架的前端安装有减速器和第一动力轴，所述减速器的动力输入端用于连接拖拉机后轴，动力输出端通过链轮与所述第一动力轴的中间位置传动连接；所述第一动力轴的一端通过链轮与所述旋耕刀轴传动连接，用于驱动所述旋耕刀进行旋耕作业；所述旋耕刀以直角安装于所述旋耕刀轴上，且每一个旋耕刀的刀刃方向与地面之间的夹角均不为90°或180°。5、优选的，所述膜土输送机构包括主动滚筒、从动滚筒、膜带、挡板、刮板和楔形板；6、所述挡板为z字型结构，该挡板的侧边固定在机架上，z字型结构下端的横向边上方设置有所述主动滚筒，z字型结构上端的横向边伸向所述碎土输膜机构中，以将输送的膜土混合物投入到碎土输膜机构中；所述从动滚筒设置在z字型结构上端的横向边和纵向边的交汇处，所述主动滚筒和从动滚筒均固定在机架上，主动滚筒和从动滚筒两侧均设置有链轮，所述第一动力轴两侧的链轮分别与两侧的主动滚筒的链轮传动连接，每一侧的主动滚筒的链轮分别与对应一侧的从动滚筒的链轮传动连接，所述膜带套设在主动滚筒和从动滚筒上，且主动滚筒和从动滚筒的固定安装位置能够使膜带斜向上输送，以通过所述第一动力轴的转动驱动主动滚筒和从动滚筒工作，将地表的膜土混合物输送至碎土输膜机构中；所述膜带表面固定设置有若干个刮板，每一个刮板上设置有若干个楔形板。7、优选的，所述吹膜机构包括风机本体、第一驱动电机和裙边座，所述第一驱动电机的驱动端与所述风机本体的转轴转动连接，用以驱动所述风机工作；所述风机本体包括可拆卸的上壳体和下壳体，上壳体和下壳体的连接处设置有裙边座；所述风机本体的进风口为扁喇叭状，出风口为长弧形的扁u型结构，且长弧形的扁u型结构的出风口的出风端伸向所述碎土输膜机构中，用以向碎土输膜机构中吹风产生风力。8、优选的，所述碎土输膜机构包括转筒碎土组件和锥形桶输膜组件；9、所述转筒碎土组件包括转筒、滚轮、第二驱动电机和破土板，所述转筒倾斜设置，入口朝向所述膜土输送机构；转筒通过所述滚轮活动连接在机架上，所述第二驱动电机的驱动端与所述滚轮转动连接，以在第二电机的驱动下驱动所述转筒旋转；所述转筒内部可拆卸的设置有若干个破土板，且相邻两个破土板之间的设置方向相互垂直，以对土壤进行破碎；10、所述锥形桶输膜组件包括锥形桶和环形挡土板，所述锥形桶的大端设置有裙边，用以将锥形桶输膜组件固定在机架上，所述转筒的出口端从所述锥形桶的大端伸入，以将土壤和残膜输送到锥形桶内；所述锥形桶的下侧设置有第二输出端，用以将分离的土壤从该第二输出端释放至田间，所述锥形桶的小端为所述第一输出端，其伸入至所述集膜机构内部，用以将分离的残膜通过气流输送至集膜机构中；所述环形挡土板可调节的活动连接在所述第二输出端处，以调整第二输出端的大小。11、优选的，所述集膜机构包括收集仓、螺旋传动组件、第三驱动电机和集膜袋；所述收集仓的外侧通过螺栓固定在所述机架上，收集仓为上大下小，向上开口的半封闭腔体，侧面的上端设置有残膜输入口，以由所述锥形桶的第一输出端伸入；收集仓内部低于所述残膜输入口的位置安装设置有所述螺旋传动组件，所述第三驱动电机的驱动端与该螺旋传动组件驱动连接；所述螺旋传动组件的一端设置有出膜口，该出膜口连接所述集膜袋，用以收集残膜。12、优选的，所述第二输出端设置在所述机架的最下端横梁向上10-20cm处。13、第二方面，本发明提供了一种气动力式残膜回收系统，包括：拖拉机、柴油发电机和如第一方面所述的气动力式残膜回收装置；14、所述拖拉机的后轴与减速器传动连接，以驱动第一动力轴转动，为旋耕刀机构和膜土输送机构提供动力；所述柴油发电机安装设置在机架上，用以为第一驱动电机、第二驱动电机和第三驱动电机提供电能。15、第三方面，本发明提供了一种残膜回收方法，实施主体为如第二方面所述的气动力式残膜回收系统，该方法包括：16、步骤101：设备启动及检查；根据待回收残膜的田间土壤状态，在转筒内部设置合适数量的破土板；以及，启动拖拉机和柴油发电机，并检查各机构组件工作是否正常；17、步骤102：设备试运行；对锥形桶的第二输出端设置初始大小，对转筒设置初始转数，对吹膜机构设置初始吹膜速度为1-4m/s、设置设备的初始运行速度，基于设定的各初始参数进行设备试运行；18、步骤103：设备参数调整；根据试运行时，地面残膜的留存量、残膜的收集量、设备内部的壅土量以及设备的扬尘程度，对设备的各初始参数进行优化调整；19、步骤104：基于优化调整后的设备参数，对待回收残膜的田间进行残膜回收作业。20、优选的，优化调整后的参数应同时满足为：地面残膜留存量小于第一预设阈值，设备的扬尘程度小于第二预设阈值，转筒和锥形桶内部未出现壅土情况。21、由上述技术方案可知，本发明实施例提供的气动力式残膜回收装置、系统和残膜回收方法中，该装置包括了依次固定在机架上的旋耕刀机构、膜土输送机构、吹膜机构、碎土输膜机构和集膜机构，其中旋耕刀机构可以报考旋耕刀轴和旋耕刀，旋耕刀分布安装在旋耕刀轴上，通过驱动旋耕刀轴运动能够通过旋耕刀将地表之下的膜土混合物翻新到地表，进而通过膜土输送机构输送到碎土输膜机构中进行破碎，并通过吹膜机构向膜土输送机构中吹风将破碎后的土壤和残膜进行分离，土壤通过第二输出端释放至田间，残膜经集膜机构回收。由此可见，本方案通过旋耕刀机构能够将处在土壤较深处的残膜翻新到地面进行回收，降低了田间残膜的残留量，提升了的残膜的回收效率。并且对于地表和翻新到地表的膜土混合物，通过碎土输膜机构能够对该残膜混合物进行破碎，从而将混合在土球中的残膜进行分离，进一步降低了田间残膜的残留量，提升了残膜的回收效率。