自转向水肥一体化地膜回收机技术领域
本发明涉及烟草种植地膜回收设备技术领域，具体涉及一种自转向水肥一体化地
膜回收机。
背景技术
地膜覆盖栽培起始于日本南方多雨地区。这项技术自传入我国之后，在烟草农业
生产上得到了大力推广，据不完全统计，到目前为止，我国烟草地膜覆盖面积已占总植烟面
积的70%左右，它已发展成为烟草栽培一项重要技术措施。本文主要阐述了地膜覆盖在烟叶
生产中的有利及一些不利的影响，提出了在烟叶大田生产中应该如何合理利用地膜覆盖措
施来提高烟叶产质量。
地膜覆盖栽培具有如下优点：
第一，保温效应。地膜覆盖垄体后，由于地膜阻挡了垄体内土壤的长波辐射和热对流，
保持了土壤中水分蒸发与地膜下水珠凝结放热平衡，因而减少了热量的散失，起到了保温
的作用。
第二，蓄水保墒效应。一方面地膜覆盖使土壤水分蒸发受到限制，同时蒸发的水分
凝结成水珠又回到土壤中，减少了土壤水分的散失；另一方面，地膜在降雨的时候阻挡了大
量的雨水进入土壤中，保持了土壤水分相对含量的稳定，为烟株生长创造了一个良好的环
境。
第三，改良土壤理化性状，提高土壤养分状况。地膜覆盖有利于减轻由于雨水冲刷
而造成的土壤板结，容重变重的现象，保持土壤疏松状态。此外，由于地膜覆盖提高了土壤
的温度和水分含量，这更有利于土壤和肥料养分的分解和转化，提高土壤养分的可利用率。
第四，能有效地防治一些病虫害及杂草。由于采取地膜覆盖，改变了土壤的微环
境，对病害的传染源和传播途径得到了有效的控制。
第五，可促进烟草生长发育及提高经济产量。地膜覆盖改善了土壤环境，对地下部
来说，有利于烟株根系的生长，对地上部来说，烟株前期生长较快，可提高烟叶产量。
然而，由于降解膜因其成本较高农民不愿接受，因此其所使用的农用膜以普通
PVC 塑料膜为主，因其不能降解，留在田里会对土壤造成严重污染，有时使秧苗根系生长受
到阻碍， 隔离水分，严重时导致秧苗枯萎而死，塑料膜残膜扔在田里还会造成资源浪费，残
膜的回收费时费力，尤其是现有技术的地膜回收机的残膜回收效果较差，导致残膜回收不
干净。
目前，国内大多地膜回收机只能完成铺在地表上的残膜回收，这种方式收集的地
膜较为分散、捡净率不高，且容易出现卡膜和脱膜困难等问题。现有残膜回收机体形大，结
构复杂，成本高，尤其不适合烟草地膜的收膜使用。烟草铺膜中，存在地垄和垄沟情况，铺膜
于地垄上后，膜两边需要覆土压住。另外，埋在垄两边土里的农膜，现有的残膜回收机也无
法回收。地垄式铺膜后的清理工作只能靠人工进行，劳动强度大。
缺乏地垄收膜机械的主要原因是烟田苗期地膜回收难度大。主要技术难点是烟草
种植垄沟深度大(深度200—250mm)，垄沟斜坡角度大(与水平线之间的夹角为25°—37°)，
现有挑膜机构均为水平轴旋转作业，无法实现仿形挑膜。
发明内容
本发明针对现有地膜回收机械不适合垄间收膜功能的问题，提供一种自转向水肥
一体化地膜回收机，在地膜破损率较低的时期进行收膜，能够整膜回收，不存在腐膜残留。
为实现上述目的采用如下技术方案：一种自转向水肥一体化地膜回收机，包括车
架、车轮和驱动机构，在车架上设置水肥一体化喷洒系统，以及卷膜机构，车架的车轮包括
电机轮和随动轮，并配有蓄电池及控制器；车架前后端的下方与垄沟对应位置分布设置有
腿部，各腿部下方套装有套管，电机轮或随动轮安装在套管下端；在每个套管上同一高度各
设置有一对上、下固定套，上、下固定套之间连接有转轴，转轴上套子有活动套，相邻活动套
之间通过同步连杆连接；在所述转轴上端或者在同步连杆上端连接有摆杆，前后摆杆之间
连接有平移杆，平移杆中部连接有电控伸缩机构，电控伸缩机构的根部支撑于机架上；所述
腿部下方的套管外侧设置有挡台，在挡台上侧套装有转座，并设置有锁紧螺栓；转座上连接
有挑膜支撑座，挑膜支撑座的前侧或后侧固定有Y型连杆，Y型连杆的两个末端分别设置有
挑膜铲片，挑膜铲片与水平面夹角α，0度＜α＜45度。
所述卷膜机构包括卷膜电机和卷膜辊，卷膜辊的轴通过轴承安装在车架下部的辅
梁上，卷膜电机的转轴与卷膜辊的轴传动连接。所述卷膜辊位于车架中部，并且位于相邻两
车轮间隙位置。
随动轮采用万向轮的结构方式。
所述水肥一体化喷洒系统包括设置在车架上的水箱和肥箱，以及混合箱，水箱通
过管路、阀门和水泵连通混合箱，肥箱通过管路及阀门连通混合箱。混合箱底部连接出液
管，出液管末端连接排水管，排水管上均匀分布有出水孔。
所述混合箱内设置有混合器，该混合器包括一个筒状体，筒状体上下密封，侧壁均
布有排液孔，来自肥箱的管路末端连接于筒状体内腔上部，来自水泵出口的管路连接于筒
状体底部，并设置喷头，出液管连通于混合箱底部远离混合器。
在车架下部的前侧和后侧分别设置有竖向的前滑道和后滑道，前滑道和后滑道内
分别匹配安装有前滑杆和后滑杆，分别设置锁紧螺栓；前、后滑杆的下端分别支撑有前排水
管和后排水管，前排水管和后排水管分别通过前出液管和后出液管与混合箱连通，前出液
管和后出液管分别设置有阀门。
在车架下部中间位置安装一转轴，转轴上安装有对称横摆杆，对称横摆杆的前、后
端分别连接有前排水管和后排水管，前排水管和后排水管分别通过前出液管和后出液管与
混合箱连通，前出液管和后出液管分别设置有前、后阀门。所述前、后阀门分别与车架之间
设置有联动杆，任一阀门向上摆动时被联动杆拉动而关闭阀门，任一阀门向下摆动时被联
动杆推动打开阀门。
有益效果：1.本发明是一种经济实用适合烟草种植模式的小型烟田苗期地膜回收
机，能够深入多个垄沟内，沿垄沟行走收膜。特别适合地垄和垄沟种植模式，尤其适合烟草
地膜回收。减少土地污染及保持烟叶生产的可持续发展。
2.本发明的地膜回收机能前后移动收膜和喷水、施肥作业，原地同步调整各车轮
方向，从而无需整机调向：在地垄端通过控制各车轮自行旋转90度即可实现横移，返回90度
即可纵移，仅通过一个电控移动机构即可实现全车轮同步转动，移动控制非常方便。
3. 本发明集施肥、补水和收膜于一体，能够实现多功能作业。其中，挑膜机构能够
可调节高度，从而能够根据具体应用情况而进行调节和使用。
4. 本发明在地膜破损率低(小于5％)的时期进行收膜，能够整膜回收，不存在腐
膜残留问题。
5.本发明回收膜再利用程度高，便于资源回收利用。
6.发明具有自行走功能，其结构得到简化，无需大型牵引机械入地，从而适合地垄
和垄沟式作物地膜回收使用。
附图说明
图1是本发明的外观结构示意图；
图2是图1的车架结构示意图；
图3是图1的侧面结构示意图；
图4是本发明地膜回收机的收膜状态示意图；
图5是图3中A部放大结构示意图。
图中，标号1为车架，2为腿部，3为套管，4为电机轮，5为随动轮，6为挑膜支撑座，7
为挑膜铲片，8为卷膜辊，9为卷膜电机，10为主动轮，11为从动轮，12为蓄电池组，13为挡台，
14为锁紧螺栓，15为电控伸缩机构，16为转座，17为地膜，18为地垄，19为垄沟，20为固定套，
21为转轴，22为活动套，23为收膜辊轴，24为滑道，25为滑杆，26为辅梁，27为水箱，28为肥箱
支架，29为肥箱，30为混合箱，31为水泵，32为肥箱管路，33为水箱管路，34a为前出液管，34b
后出液管，35a为前排水管，35b后排水管，36为出水口，37为机壳，38为同步连杆，39为摆杆，
40为平移杆，41为Y型连杆。
具体实施方式
实施例1：一种自转向水肥一体化地膜回收机，参见图1，车架1为框架式，外侧可包裹机
壳。
参见图2和图4，车架1前、后端的下方与垄沟对应位置分布设置有腿部2，各腿部2
下方套装有套管3，电机轮4或随动轮5（可部分为电机轮4，其他为随动轮5）安装在套管3下
端，并配有蓄电池及控制器。随动轮5采用万向轮的结构方式。采用了电机轮4自行走式设
计，无需大型牵引机械参与，从而适合地垄和垄沟式作物地膜回收使用，能够深入多个垄沟
内，沿垄沟行走收膜，能够整膜回收，不存在腐膜残留问题。
具有原地同步调整各车轮方向的功能。在每个套管3上同一高度各设置有一对上、
下固定套20，上、下固定套20之间连接有转轴21，转轴21上套子有活动套22，相邻活动套22
之间通过同步连杆连接。在所述转轴21上端连接有竖向的摆杆39，前后摆杆39之间连接有
平移杆40，平移杆40中部连接有电控伸缩机构15，电控伸缩机构15的根部支撑于机架上。从
而，只需控制电控移动机构的伸缩运动就能实现全部车轮同步原地转动，在地垄端通过控
制各车轮自行旋转90度即可实现横移，返回90度即可纵移。移动控制非常方便。
设置挑膜机构：各腿部2下方的套管3外侧设置有挡台，在挡台上侧套装有转座16，
并设置有锁紧螺栓；转座16上连接有挑膜支撑座6，挑膜支撑座6的前侧或后侧固定有Y型连
杆41，Y型连杆41的两个末端分别设置有挑膜铲片7，挑膜铲片7与水平面夹角α，0度＜α＜45
度，如图5所示。
在车架1底部设置卷膜机构：参见图3和图4，卷膜机构包括卷膜电机9和卷膜辊8，
卷膜辊8的轴通过轴承安装在车架1下部的辅梁上，卷膜电机9的转轴与卷膜辊8的轴传动连
接。所述卷膜辊8位于车架1中部，并且位于相邻两车轮间隙位置。
在车架1上设置水肥一体化喷洒系统：参见图3和图4，水肥一体化喷洒系统包括设
置在车架1上的水箱和肥箱，以及混合箱，水箱通过管路、阀门和水泵连通混合箱，肥箱通过
管路及阀门连通混合箱。混合箱底部连接出液管，出液管末端连接排水管，排水管上均匀分
布有出水孔。
所述混合箱内设置有混合器，该混合器包括一个筒状体，筒状体上下密封，侧壁均
布有排液孔，来自肥箱的管路末端连接于筒状体内腔上部，来自水泵出口的管路连接于筒
状体底部，并设置喷头，出液管连通于混合箱底部远离混合器。
参见图3，在车架1下部的前侧和后侧分别设置有竖向的前滑道和后滑道，前滑道
和后滑道内分别匹配安装有前滑杆和后滑杆，分别设置锁紧螺栓；前、后滑杆的下端分别支
撑有前排水管和后排水管，前排水管和后排水管分别通过前出液管和后出液管与混合箱连
通，前出液管和后出液管分别设置有阀门。
实施例2：另一种自转向水肥一体化地膜回收机，在实施例1基础上，将水肥一体化
喷洒系统的局部做出改变：在车架1下部中间位置安装一转轴，转轴上安装有对称横摆杆
39，对称横摆杆39的前、后端分别连接有前排水管和后排水管，前排水管和后排水管分别通
过前出液管和后出液管与混合箱连通，前出液管和后出液管分别设置有前、后阀门。所述
前、后阀门分别与车架1之间设置有联动杆，任一阀门向上摆动时被联动杆拉动而关闭阀
门，任一阀门向下摆动时被联动杆推动打开阀门。