滴灌带回收装置的设计

蒋贵菊

摘 要：针对废旧滴灌带回收主要依靠人工捡拾，劳动强度大、效率低等问题，设计了一种滴灌带回收装置，主要由收卷器、翻转机构、抖草机构、传动机构、锁紧装置和机架等组成，通过收卷器对滴灌带进行收卷回收，翻转机构对滴灌带上附着的泥块及杂草进行抖动，可适用于不同作物收获后滴灌带的回收作业。该研究可为废旧滴灌带回收装置的设计提供参考并奠定基础。

关键词：滴灌带;回收;收卷器;传动机构

中图分类号：S223.5        文献标识码：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.08.001

0 引言

滴灌是一种精准的灌溉方法，利用低压管道系统，将水直接输送到田间，通过安装在毛管上的滴头、孔口或滴灌带等灌水器，将水均匀而又缓慢地滴入作物根区附近土壤中，使作物根系最发达区的土壤经常保持适宜的湿度[1、2]。随着滴灌技术在农业中的广泛应用，滴灌带的使用量迅猛增长，使用后的滴灌带回收需经过清洗、粉碎、造粒，再加入少量新料即可生产出合格的滴灌带，实现滴灌带的回收再利用。滴灌带的回收再利用是降低滴灌技术应用成本、节约资源的重要措施[3-5]。

目前废旧滴灌带回收主要依靠人工捡拾，劳动强度大、效率低。滴灌带人工捡拾遗漏的现象较多，遗留的滴灌带对土壤环境造成污染，使土壤的理化性质、土壤结构发生变化影响作物产量，因此，亟需实现滴灌带机械化捡拾。

本论文针对滴灌带回收主要依靠人工作业，效率低问题，设计了一种滴灌带回收装置，滴灌带回收装置在拖拉机的牵引下，能够将农田内的滴灌带高效回收，提高滴灌带的回收效率;同时还能够在回收的过程中将滴灌带上附着的泥土及杂草进行清除，该回收装置适用于不同作物收获后滴灌带的回收作业。

1 装置结构与工作原理

1.1 总体结构

滴灌带回收装置主要由机架、收卷器、翻转机构、抖草杆、锁紧装置、传动机构、挡杆、同步器、换向器、伸缩支架等组成，如圖1所示。收卷器、翻转器、抖草杆等安装在机架上，动力源通过传动机构与收卷器及翻转机构连接，在动力源的驱动下收卷器及翻转机构能够反向转动。

1.2 工作原理

工作时，拖拉机提供动力，通过设置的牵引架对机架进行牵引，使其能够移动，通过传动机构将牵引车的动力传动至收卷器及翻转机构处，使收卷器及翻转机构反向转动;通过收卷器对滴灌带进行收卷回收，并通过转动的翻转机构对滴灌带进行抖动，能够有效地将滴灌带上附着的泥块及杂草抖落，避免收卷滴灌带的过程中将杂草及泥块同时收卷，能够极大的提高滴灌带回收效率，实现滴灌带高效回收的目的。在滴灌带回收完毕后，能实现快速将滴灌带从收卷器上卸下。

2 关键部件设计

收卷器主要由连接柱、立柱、滑套、横杆、连接盘、圆环件和挡柱等组成，连接柱有4根，每一根连接柱对应一根横杆和挡柱，各连接柱端部相连，且相邻连接柱间的夹角相同。圆环件对连接柱的端部进行固定，使收卷器整体结构更加稳定;为了降低传动轴的制造难度，将其进行分段加工，通过联轴器进行连接。收卷器设置的数量可根据机架的长度以及需要回收滴灌带的耕地面积进行调整，每一个收卷器的前方均设有翻转机构。在同一侧的两个收卷器安装方向相反，以便将收卷器上成卷的滴灌带卸下，更加方便、快捷。

收卷器的一端能够进行收卷或者张开（如图2和图3所示），便于在滴灌带进行收卷后将滴灌带从收卷器上取下，在实际工作时，将滑套向立柱的端部方向滑动，使横杆与立柱呈平行状，挡柱垂直于立柱，锁紧装置将滑套进行固定，收卷器进行转动，使得滴灌带缠绕在横杆上，当滴灌带收卷结束后，将锁紧装置打开，挡柱向外轻轻拉动，滑套沿着立柱滑动，此时横杆将会逐渐倾斜，收卷好的滴灌带将会渐渐下滑以便卸下。

滴灌带回收装置在机架的前侧和左侧设计有两个牵引架的安装位置（如图4和图5所示），装置能够横向移动及竖向移动，根据实际作业需求选择牵引架的安装点，在需要回收作业时，牵引架安装在前侧，回收装置能够横向移动，便于回收作业的顺利进行;滴灌带回收装置运输时，牵引架安装在左侧，回收装置竖向运动，便于顺利转移。

传动机构包括减速器、第一直角换向器、第二直角换向器和传动轴，收卷器有四个，左侧两个收卷器通过第一连接轴连接后安装在机架上，右侧两个收卷器通过第二连接轴连接后安装在机架上，传动轴可转动安装在机架上，减速器输入端用于与拖拉机动力源连接，输出端通过链传动机构与传动轴连接，在传动轴两端安装有同步器，第一连接轴与第二连接轴通过链传动机构与传动轴两端的同步器连接，第一直角换向器输入端通过链传动机构与传动轴连接，第二直角换向器输出端与翻转机构连接。

拖拉机的动力传递至减速器，减速器通过链传动带动传动轴转动，传动轴上的动力一部分通过链传动传递至第一连接轴及第二连接轴，带动收卷器转动，对滴灌带进行收卷作业，另一部分则通过链传动将动力传递至第一直角换向器，并通过驱动杆传递至第二直角换向器，最后传递至翻转机构处，使翻转机构与收卷器的运动方向相反。同时，翻转机构可抖动清除滴灌带上的杂草及泥块。

3 结论

本研究设计了一种滴灌带回收装置，可完成不同作物收获后废旧滴灌带收卷回收，在回收滴灌带的同时能够有效将附着的泥块及杂草清除，收卷器能够进行收卷或者张开，便于将回收的滴灌带从收卷器上取下。本研究以期为滴灌带回收装备的研发提供参考。

参考文献：

[1] 姚振宪，王三建.我国滴灌发展历程及建议[J].农业工程，2011，1（2） ： 54-58.

[2] 孟夏. 节水灌溉适宜技术选择方法研究[D].泰安：山东农业大学，2008.

[3] 马英杰，何继武，洪明，等.新疆膜下滴灌技术发展过程及趋势分析[J].节水灌溉，2010（12）：87-89.

[4] 赵炳南，朱凤文，刘莹.滴灌带的重复利用研究[J].节水灌溉，2012（1）：75-76.

[5] 丁双双，李天文，王吉奎，等.4HS型滴灌带回收机的功率消耗分析[J].中国农机化学报，2015，36（5）：299-302.