起垄机通过机械结构与动力系统的协同作用，实现土壤翻耕、垄形塑造及多功能集成的复合功能，其工作原理可归纳为以下几个核心环节：
一、动力传递与驱动系统
起垄机通常由拖拉机提供动力，通过三点悬挂装置与拖拉机后部连接。动力传递路径如下：
动力输出轴（PTO）：拖拉机将动力经万向节传动轴传递至起垄机的变速箱或齿轮箱。
传动机构：变速箱将动力分配至旋耕刀轴或起垄刀轴，部分机型采用全齿轮传动以提高有效率。例如，成帆1GVF-120旋耕起垄机通过齿轮传动实现无级变速，适应不同土壤条件。
液压系统（可选）：机型配备液压调节装置，可实时调整垄高、垄距及施肥量，减少人工干预。例如，HY—1GZDVFM—130型履带自走式起垄机通过液压系统提升起垄刀具，降低操作强度。
二、土壤翻耕与破碎
起垄机的核心工作部件通过旋转或往复运动破碎土壤：
旋耕刀轴：刀片呈螺旋排列，旋转时将土壤切碎并抛向后方，形成松散的土堆。例如，双轴分层旋耕起垄机通过前后两排刀轴分层破碎土壤，提高碎土率。
起垄犁/铲刀：锰钢材质铲刀组将土壤从两侧翻至中间，形成垄体。铲刀采用可更换设计，耐磨性提升3倍，适应含碎石土壤。
碎土装置：部分机型在刀轴后方设置碎土辊或镇压滚筒，进一步破碎土块并压实垄面，确保垄形稳定。
三、垄形塑造与整形
起垄机通过机械结构控制垄体的宽度、高度和形状：
垄宽调节：通过中央螺栓调节机构或液压系统调整两铲刀间距，垄宽范围通常为25厘米至1.2米。
垄高控制：限深轮或液压缸调节铲刀入土深度，垄高支持20-40厘米无级调节。例如，1K-30×50型可调式开沟起垄机通过调节限深轮高度完成不同高度垄床的起垄作业。
垄面整形：
起垄刮板：对称分布的刮板将土壤推至垄顶，形成梯形垄床。
垄面刮土板：与刮板协同作业，确保土壤均匀分布，垄面平整度误差小于2厘米。
镇压滚筒：圆柱形滚筒对垄面进行镇压，压实强度可在10-130千帕内调节，防止垄体坍塌。
四、多功能集成与作业流程
现代起垄机通过模块化设计实现“一机多用”：
旋耕起垄一体化：单次作业完成土壤破碎、垄沟开挖和垄面修整，亩均用工成本降低500元。
施肥功能：肥料经搅拌箱、下肥管道落至垄沟，犁刀翻起的土壤覆盖肥料，实现深施肥。例如，成帆1GVF-120型机施肥深度可调至5-20厘米，施肥量25-85公斤/亩。
铺膜功能：人工辅助铺膜后，覆土口出土压实地膜，切膜刀完成地膜切割，实现起垄、施肥、铺膜一次性作业。
开沟作业：部分机型配备开沟器，先开沟后起垄，适应特定种植需求。
五、典型作业流程示例
以HY—1GZDVFM—130型履带自走式起垄机为例：
开沟：开沟器入土形成垄沟。
施肥：肥料经管道落至沟底。
起垄：铲刀将土壤翻至沟上，形成垄体。
镇压：滚筒压实垄面，防止水分蒸发。
铺膜：人工铺膜后，覆土口压实地膜边缘。
切膜：切膜刀切断地膜，完成作业。
六、技术优势与应用场景
效率提升：作业效率达0.7-1.0公顷/小时，是人工起垄的10倍以上。
适应性强：可适配沙质、黏土、梯田等多种地形，北方平原与云贵川梯田均有应用。
农业：集成GPS导航与自动驾驶技术，实现垄距、垄高的准确控制，误差小于1%。