旋转式定位切断引膜机的研究设计

秦玉芳，伏艳玫，邵明明

（临沂市产业技术研究院，山东 临沂 276000）

地膜覆膜机是现代农业广泛应用的设备，但现有地膜覆膜机的切断装置，由于设计技术原因只能用于切断不能同时引出地膜铺膜头，而且地膜切茬质量差而容易导致覆膜机铺膜跑偏，影响覆膜作业质量和效率。为此，研发成功一种旋转式定位切断引膜机，实现地膜切断引膜一体化，满足覆膜作业生产需要。

1 结构与工作原理

1.1 主要结构

旋转式定位切断引膜机由步进电机、控制器、地膜安装机构、压膜轮机构、引膜轮机构、切膜轮机构、检测探头、输送轮机构、输膜板、切膜刀、安装座等零部件组成，如图1 所示。

1.2 工作原理

覆膜作业时，闭合压膜轮机构的常开离合器，启动电机，电机经链传动驱动切膜轮机构的切膜刀运转，切膜刀转至切膜板的凹槽处把地膜切断（首垄覆膜开始,切膜刀空切）并缓慢旋动，压膜轮机构的压膜轮和引膜轮机构的引膜轮把地膜夹紧并快速引出地膜铺头，由输送轮机构、输膜板把引出的地膜铺头送入覆膜机的导引轮下方，完成地膜自动切断和引膜，切膜刀回到起点位置而电机自动停止，松开离合器，即可覆膜作业。每垄覆膜完毕，如此操作，可进行下一垄覆膜。

2 关键部件设计

2.1 引膜轮机构

引膜机构由引膜轮、引膜轮轮轴总成、引膜轮齿轮、引膜轮链轮等零部件组成，如图2 所示。引膜轮用PE 材料制成，引膜轮齿轮用45#钢材经模锻后机加工而成，齿宽设计为5 mm，整体调质处理后齿面淬火，淬火硬度为HRC45-55。引膜轮轮轴总成由引膜轮轮轴、轴承、轴承座等组成，引膜轮轮轴用45#钢材调质处理后机加工而成。

2.2 切膜轮机构

切膜轮机构由切膜轮、切膜轮轮轴总成、切膜刀、紧固螺栓、切膜轮链轮、切膜轮齿轮等零部件组成。切膜轮用PE 材料制成，切膜轮链轮、切膜轮齿轮用45#钢材制成。切膜轮齿轮的齿宽设计为5 mm，整体调质处理后齿面淬火，齿面淬火硬度HRC45-55。切膜轮与切膜刀用紧固螺栓组件装配成一体，如图3 所示。切膜刀设计为长条形，刃口设计为锯齿状，用45#钢板制成，刃口淬火后回火处理，淬火硬度HRC45-55。切膜轮轮轴总成由切膜轮轮轴、轴承、轴承座等组成，切膜轮轮轴用45#钢材机加工而成。

2.3 压膜轮机构

压膜轮机构由压膜轮、压膜轮轮轴总成、压膜齿轮、常开离合器等零部件组成，如图4 所示。压膜轮用PE 材料制成，压膜轮齿轮用45#钢材制成。压膜齿轮整体调质处理后齿面淬火，齿面淬火硬度HRC45-55。压膜轮轮轴总成由压膜轮轮轴、轴承、轴承座等组成，压膜轮轮轴用45#钢材调质处理、机加工而成。

2.4 输送轮机构

输送轮机构由输送轮、输送轮轮轴总成、输送链轮等零部件组成。输送轮用PE 材料制成，输送链轮用45#钢材制成。输送链轮整体调质处理后齿牙淬火，齿牙淬火硬度HRC45-55。输送轮轮轴总成由输送轮轮轴、轴承、轴承座等组成，输送轮轮轴用45#钢材机加工、调质处理而成。

2.5 传动系统

传动系统采用齿轮传动和链传动。链传动由电机链轮、引膜轮链轮、切膜轮链轮、输送轮链轮、张紧链轮，链条等组成，齿轮传动由引膜轮齿轮、压膜轮齿轮等组成。电机链轮经链条驱动引膜轮链轮、切膜轮链轮、输送轮链轮，引膜轮链轮带动同轴的引膜轮齿轮，引膜轮齿轮驱动压膜轮齿轮旋转使压膜轮运转。

3 性能参数和结构特点

3.1 主要性能参数

表1 主要性能参数Tab.1 The main performance parameters

3.2 结构特点

①控制系统设置控制器、刀位检测探头，控制切膜刀切断地膜、引膜轮引膜，地膜的切断和引出的铺头长度精准可靠。②压膜轮机构设置常开离合器，压膜轮正常情况下处于自由运行状态，地膜切断引入完成后，能及时引出一定长度的地膜铺头，节约覆膜时间，提高覆膜工效。③切膜板设置凹槽，切膜刀的刃口设计为锯齿状，切膜刀在切膜板凹槽处很容易切断地膜，使地膜切断简单可靠，切膜茬整齐、切膜质量好，提高覆膜质量。④切膜刀每次切断地膜而归位，压膜轮与引膜轮及时完成引膜，引出的地膜铺头尺寸的长度保持固定一致，与人工导膜断膜相比，节省地膜。⑤传动系统设置链传动和齿轮传动，传动机构的结构紧凑，传动可靠，维护简便，使用费用低。

4 结语

旋转式定位切断引膜机是根据地膜覆膜机械作业特点和地膜切断引入的生产要求而研发成功的专用设备。该机结构紧凑、性能稳定可靠、使用安全、维护简单、导膜和切膜质量好、提高覆膜工效和作业质量、节约地膜，作业实践受用户欢迎，对提升覆膜生产技术，将发挥重要作用。