一种蜜盖电热切割器的设计研究

梁　昭　和绍禹　耿振龙　郑永春

（1云南农业大学机电工程学院，昆明650201；2云南农业大学东方蜜蜂研究所，昆明650201）

一种蜜盖电热切割器的设计研究

梁昭1和绍禹2耿振龙1郑永春1

（1云南农业大学机电工程学院，昆明650201；2云南农业大学东方蜜蜂研究所，昆明650201）

蜜蜂养殖生产中，蜜脾蜜盖的切割是一项非常繁重的工作，本设计立足转地饲养蜂场实际，在电源选择、刀型结构、加热方式等方面进行设计改进，设计研究了一种简单实用的利用电热方式熔化切割蜜盖的电热切割器。

蜜蜂；蜜盖；电热切割

1　引言

在蜜蜂养殖生产中，蜜脾蜜盖的切割是一项非常繁重的工作，多数蜂农是使用传统的割蜜刀来进行蜜盖的切割，劳动强度比较大。目前市场上也出现了利用电加热进行蜜盖切割的电热蜜盖切割刀（如图1所示），多为仿人工切割刀制作，使用AC220V电源，应用范围受到限制。2015年2月27日课题组在云南罗平县随机调研了来自河南、辽宁、陕西、内蒙、山东、安徽等地的10个转地蜂场，有9个蜂场都拥有了太阳能发电装置，电源电压为DC12V，比例达到90%。为此，课题组在电源选择、刀型结构、加热方式等方面进行了设计改进，设计研究了一种简单实用的利用电热方式熔化切割蜜盖的电热切割器。

图1　电热割蜜刀

2　基本结构

2.1机械硬件系统部分

图2　蜜盖电热切割器结构简图

图2是蜜盖电热切割器结构简图。切割器由刀片、加热腔体、电源开关、手柄等几部分构成，在加热腔体中置有PTC加热元件和温控器。刀片用螺钉连接于腔体下面，刀片是可以更换的；加热腔体的前面是楔体形状，这样可以防止蜜盖堆积在加热腔体前方；加热腔体后面与手柄相连，手柄上装有电源开关。

2.2加热控温部分

发热元件采用PTC加热体。PTC加热体由镀锌外压板、不锈钢波纹状弹簧片、镀锌内压板、单层铝散热件、PTC发热片、双层铝散热件、镀镍铜电极端子和PPS高温塑胶电极护套所组成。两块PTC加热元件用PTC卡安装于加热腔内两侧，以保证刀片受热均匀。

温控器选用突跳式温控器。突跳式温控器是一种将定温后的双金属片作为热敏感反应组件，当刀片加热温度达到设定温度时，温控器迅速切断电路；当刀片温度下降到温控器复位温度设定值时，双金属片迅速回复原状接通电路继续加热。温控器可以防止由于加热元件干烧过热而引发的不安全因素。

3　电气控制部分

3.1电气控制原理

图3　电气控制流程图

图3是电气控制流程图。电源接通按下电源开关后，电流通过定温后的突跳式温控器供给PTC加热元件对刀片进行加热，当刀片温度达到设定值后，温控器断开切断电路，PTC不再发热；当刀片温度低于设定温度时，温控器接通电路，PTC继续通电加热；如此反复，控制刀片温度基本稳定在所设定的范围之内。

3.2电路系统设计

主要由DC12V直流电源、SB自锁按钮开关、温控器和两个PTC加热体组成。

3.3主要电气参数

PTC加热元件所需电压为DC12V，最大功率为18W，最高发热温度为150℃，而蜜脾蜜盖的熔点一般在62～67℃之间。为保证良好的切割效果，设置温控器的整定温度在80到90℃之间，此时的发热功率为8W到10W之间，由此可知，蜜盖切割器的最大功率为20W，工作时电路中最大电流为1.7A左右。

图4　为电气原理框图

4　结语

对于新电热蜜盖切管器：采用PTC加热元件加热速度快，安全性高；通过PTC加热刀片，使刀片温度达到蜜盖融化温度之上，使蜜盖的切割更加快捷方便，降低了劳动强度，提高劳动效率。

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［6］刘大中.PTC热敏电阻加热元件及其应用［J］.家用电器科技，2002，01.

Design of a Honey Cover Electric Heating Cutters

Liang Zhao1He Shaoyu2Geng Zhenlong1Zheng Yongchun1
（1 Faculty of Engineering and Technology,Yunnan Agricultural University，Kunming,Yunnan 650201；2 Institute of Oriental Bees,Yunnan Agricultural University,Kunming,Yunnan 650201）

Bee breeding production,honey spleen and honey cover cutting is a very heavy work,the design based on actual turn to keeping bee farm,design improvements in power options,knife-type structure,heating methods,design research a simple and practical honey cover cut electric heating cutter use of electric heating melting honey cover.

bees；honey cover；electric heating cutter

国家农业产业技术体系（蜜蜂）CARS-45-kxj14

梁昭（1989-），男，山东泰安人，在读硕士研究生，研究方向为电气工程，E-mail：lzliangzhao@163.com

郑永春，教授，硕士生导师，研究方向为农业电气工程。