一種可變徑植樹挖坑機鑽頭的製作方法

2023-06-01 13:14:46 1

專利名稱：一種可變徑植樹挖坑機鑽頭的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種植樹挖坑機鑽頭，尤其是涉及ー種可變徑植樹挖坑機鑽頭,屬於園林栽植機械領域。
背景技術：
挖坑機是廣泛應用於園林、栽植、打樁等領域的挖坑、打孔機械，其一般工作方式是動カ輸出接ロ帶動傳動軸旋轉，通過變速箱轉向帶動鑽頭旋轉，由鑽頭螺旋葉片帶動沙土向上翻出，從而完成挖坑作業過程。鑽具是挖坑機的關鍵、基礎工作部件。常見的小型或中大型挖坑機，其所採用的鑽具均為帶螺旋葉片的固定直徑式鑽頭，具有結構簡單、成本低、易操作、壽命長等優點。 然而，固定直徑式鑽頭也存在如下缺點(I)當用於移栽中大型樹木時，由於這類移栽木根系多自帶倒錐形「姥娘土」，為便於栽植，必須最大化的選用鑽頭以使所挖樹坑直逕迎合其「姥娘土」最大直徑，無形中加大了土方量，浪費了資源；(2)固定直徑式鑽頭所挖出的樹坑一般呈U形，垂直的內立面更容易受外界擾動而塌方，其結果必然使所挖樹坑的尺寸縮水，影響挖坑質量；(3)樹坑的直逕往往決定了回填後所栽植樹木根系上方疏鬆土質的透氣量大小，對於固定直徑式鑽頭所挖出的U形樹坑，其所栽植樹木根系上方疏鬆土的直徑是固定的，為更易於樹木成活，只能選用更大的直徑尺寸，無形中也増加了土方量。上述固定直徑式鑽頭所存在的問題在一定程度上限制了該型園林機械的使用範圍，因此急需設計ー種能夠實時、靈活改變挖坑直徑的可變徑植樹挖坑機鑽頭。

發明內容
本發明的目的在於提供一種能夠實現實吋、靈活改變挖坑直徑的可變徑植樹挖坑機鑽頭。本發明的目的是通過以下技術方案實現的包括動カ傳輸及掘進裝置、漸擴支撐裝置、螺旋導土裝置，其特徵在幹動カ傳輸及掘進裝置包括主軸、掛架IV、掛架V、掛架V1、擋土圈、主軸連接板、鑽尖，軸端開有內花鍵的主軸上部為動カ輸入端，靠近主軸上端開有貫穿內花鍵的螺紋孔1、螺紋孔III，主軸下部末端沿周向每間隔120°圓心角依次與掛架IV、掛架V、掛架VI焊合，圓盤形擋土圈焊合於主軸下端面上，擋土圈與主軸的軸心重合，長方形主軸連接板焊合於擋土圈底部，主軸連接板長邊方向上的中心線穿過擋土圈圓心，鑽尖通過其上端面的鑽尖連接板與主軸連接板下端面焊合，鑽尖的迴轉中心與主軸軸心重合，鑽尖底部設有定心錐尖，定心錐尖的迴轉中心與主軸軸心重合，鑽尖中部沿其軸線方向軋製成型有雙螺旋掘土葉片，雙螺旋掘進葉片的螺旋起始端焊合有掘土刃1、掘土刃II，漸擴支撐裝置包括固定軸套、緊釘螺母1、緊釘螺母I1、緊釘螺母II1、直線步進電機、絲槓、電機固定板及配套緊固件、滑動軸套、撐杆1、撐杆I1、撐杆II1、銷軸I1、銷軸II1、銷軸V，沿軸向開有連接平面的固定軸套套於主軸圓柱面上，並通過緊釘螺母1、緊釘螺母I1、緊釘螺母III固定於主軸上部，開有導向孔的L形電機固定板通過4個螺釘II與固定軸套的連接平面固定，直線步進電機通過4個螺釘I與L形電機固定板的另一平面固定，其輸出軸與絲槓連接，絲槓軸心與主軸軸心平行，圓柱面上每間隔120°圓心角依次設有掛架1、掛架I1、掛架III的滑動軸套套於主軸圓柱面上且位於固定軸套下方，滑動軸套朝向直線步進電機方向上設有推拉架，推拉架上端面上設有導向杆和螺紋孔II，軸心與主軸軸心平行的導向杆上端穿過電機固定板上的導向孔並與之作滑動連接，絲槓下端穿過螺紋孔II並與之作螺紋連接，掛架1、掛架I1、掛架III分別通過銷軸I1、銷軸II1、銷軸V與撐杆1、撐杆I1、撐杆III作可轉動連接，螺旋導土裝置包括導土板1、導土板I1、導土板II1、連接膠皮1、連接膠皮I1、連接膠皮II1、銷軸1、銷軸IV、銷軸V1、銷軸VI1、銷軸VII1、銷軸IX，導土板1、導土板I1、導土板III的厚度相等、內圓半徑相等、高度相等且圓心角均為120°，導土板1、導土板I1、導土板III的內圓柱立面靠近上部中心處分別設有連接座1、連接座I1、連接座III，連接座I通過銷軸I與撐杆I作可轉動連接，連接座II通過銷軸IV與撐杆II作可轉動連接，連接座111通過銷軸IX與撐杆III作可轉動連接，導土板1、導土板11、導土板111的內圓柱立面底部中心處分別設有連接座IV、連接座V、連接座VI，連接座IV通過銷軸VII 與主軸上的掛架V作可轉動連接，連接座V通過銷軸VIII與主軸上的掛架VI作可轉動連接，連接座VI通過銷軸VI與主軸上的掛架IV作可轉動連接，導土板I與導土板II相鄰的兩個側立面用留有適當伸縮餘量的連接膠皮I連接，導土板II與導土板III相鄰的兩個側 立面用留有適當伸縮餘量的連接膠皮II連接，導土板III與導土板I相鄰的兩個側立面用留有適當伸縮餘量的連接膠皮III連接，導土板1、導土板I1、導土板III的外圓柱立面上從底部開始分別接續鑽尖上雙螺旋掘土葉片的螺旋方向固定有雙螺旋導土葉片，雙螺旋導土葉片的外邊緣下緣鉚接有若干釘齒。所述的可變徑植樹挖坑機鑽頭，導土板1、導土板I1、導土板III收放時的張角變化範圍為0° 40°。本發明的工作原理為動カ源、變速箱將動カ傳送給可變徑植樹挖坑機鑽頭主軸並使鑽頭轉動，初始工作階段該鑽頭呈現普通固定直徑式鑽頭的功能，三個導土板均收攏並保持張角為零，鑽尖、導土板分別藉由雙螺旋掘土葉片和雙螺旋導土葉片實現向下掘進和沙土向上翻出；當開挖到預定樹坑深度的70% 100%時，直線步進電機在其控制器控制下運轉，帶動絲槓推動推拉架連同滑動軸套向下緩慢滑動，從而帶動三個撐杆控制三個導土板向外漸擴，三個導土板之間的連接膠皮隨之伸展，導土板所受土壤阻カ開始増大，此時導土板上的雙螺旋導土葉片藉由其外邊緣處的若干釘齒開始發揮部分掘土功能，樹坑底部及立壁上掘下的沙土隨雙螺旋導土葉片接カ導出坑外，所開挖樹坑逐漸由圓柱形變為錐形；隨著滑動軸套不斷向下緩慢滑動，導土板的張角亦緩慢增加，所開挖錐形樹坑的直徑亦隨之増大，當直線步進電機帶動絲槓及推拉架完成ー個精確距離滑動時，三個導土板便完成一個精確可控的張角變化，此時該可變徑植樹挖坑機鑽頭便實現某ー張角下錐形樹坑的開挖。本發明與現有技術相比，具有如下優點(1)本發明採用的可變徑植樹挖坑機鑽頭設計，實現了錐形樹坑的挖掘，不僅節約了能源，而且拓展了傳統固定直徑式鑽頭的使用範圍；(2)本發明採用由直線步進電機、絲槓、滑動軸套、撐杆等組成的漸擴支撐裝置實現挖坑機鑽頭的實時、靈活變徑作業，其變徑方式精確、可靠，張角變化範國大；(3)採用本發明可變徑植樹挖坑機鑽頭所開挖出的樹坑較不易受外界擾動而塌方，其坑形保持性較好；(4)從樹木移栽操作方便性和栽後成活性的角度考慮，利用本發明所開挖出的錐形植樹用樹坑，相比圓柱形樹坑更利於帶倒錐形「姥娘土」樹木的移栽作業及栽後成活。


圖1是本發明實施例處於零張角時的整機結構示意圖(未畫出連接膠皮皺褶)。圖2是圖1所示實施例處於最大張角時的整機結構示意圖。圖3是圖1所示實施例處於最大張角時拆去連接膠皮後的整機結構示意圖。圖4是圖1所示實施例處最大張角時拆去導土板1、II及連接膠皮後的結構示意圖。
圖5是圖1所示實施例處於最大張角時三個導土板的相對位置示意圖。圖6是圖1所示實施例中鑽尖的結構示意圖。圖中1、直線步進電機2、主軸3、螺紋孔I 4、內花鍵5、固定軸套
6、緊釘螺母I 7、導土板I 8、連接膠皮I 9、導土板II 10、連接膠皮II 11、導土板III 12、雙螺旋導土葉片13、釘齒 14、鑽尖 15、連接膠皮III 16、推拉架 17、銷軸I 18、連接座I 19、撐杆I 20、銷軸II 21、絲槓 22、導向杆 23、電機固定板 24、掛架I 25、滑動軸套 26、掛架II 27、銷軸III 28、撐杆II 29、銷軸IV 30、連接座II 31、掛架III 32、銷軸V 33、撐杆III 34、螺紋孔II 35、螺釘I 36、導向孔37、螺釘II 38、緊釘螺母II 39、銷軸VI 40、掛架IV 41、擋土圈 42、掛架V 43、銷軸VII 44、主軸連接板45、銷軸VIII 46、掛架VI 47、緊釘螺母III 48、螺紋孔III 49、連接座III 50、銷軸IX 51、連接座IV 52、連接座V 53、連接座VI 54、定心錐尖 55、掘土刃I 56、雙螺旋掘土葉片 57、鑽尖連接板58、掘土刃II
具體實施例方式下面將結合附圖和實施例對本發明作進ー步的詳細說明。在圖1 圖6所不的實施例中軸端開有內花鍵4的王軸2上部為動カ輸入端, 近主軸2上端開有貫穿內花鍵4的螺紋孔I 3、螺紋孔III 48，主軸2下部末端沿周向每間隔120°圓心角依次與掛架IV 40、掛架V 42、掛架VI 46焊合，圓盤形擋土圈41焊合於主軸2下端面上，擋土圈41與主軸2的軸心重合，長方形主軸連接板44焊合於擋土圈41底部，主軸連接板44長邊方向上的中心線穿過擋土圈41圓心，鑽尖14通過其上端面的鑽尖連接板57與主軸連接板44下端面焊合，鑽尖14的迴轉中心與主軸2軸心重合，鑽尖14底部設有定心錐尖54，定心錐尖54的迴轉中心與主軸2軸心重合，鑽尖14中部沿其軸線方向軋製成型有雙螺旋掘土葉片56，雙螺旋掘進葉片56的螺旋起始端焊合有掘土刃I 55、掘土刃II 58，沿軸向開有連接平面的固定軸套5套於主軸2圓柱面上，並通過緊釘螺母I 6、緊釘螺母II 38、緊釘螺母III 47固定於主軸2上部，開有導向孔36的L形電機固定板23通過4個螺釘II 37與固定軸套5的連接平面固定，直線步進電機I通過4個螺釘I 35與L形電機固定板23的另一平面固定，其輸出軸與絲槓21連接，絲槓21軸心與主軸2軸心平行，圓柱面上每間隔120°圓心角依次設有掛架I 24、掛架II 26、掛架III 31的滑動軸套25套於主軸2圓柱面上且位於固定軸套5下方，滑動軸套25朝向直線步進電機I方向上設有推拉架16，推拉架16上端面上設有導向杆22和螺紋孔II 34，軸心與主軸2軸心平行的導向杆22上端穿過電機固定板23上的導向孔36並與之作滑動連接，絲槓21下端穿過螺紋孔II 34並與之作螺紋連接，掛架I 24、掛架II 26、掛架III 31分別通過銷軸II 20、銷軸III 27、銷軸V 32與撐杆I 19、撐杆II 28、撐杆III 33作可轉動連接，導土板I 7、導土板II 9、導土板III 11的厚度相等、內圓半徑相等、高度相等且圓心角均為120°，導土板I 7、導土板II 9、導土板III 11的內圓柱立面靠近上部中心處分別設有連接座I 18、連接座II 30、連接座III 49，連接座I 18通過銷軸I 17與撐杆I 19作可轉動連接，連接座
II30通過銷軸IV 29與撐杆II 28作可轉動連接，連接座III 49通過銷軸IX 50與撐杆
III33作可轉動連接，導土板I 7、導土板II 9、導土板III 11的內圓柱立面底部中心處分別設有連接座IV 51、連接座V 52、連接座VI 53，連接座IV 51通過銷軸VII 43與主軸2上的掛架V 42作可轉動連接，連接座V 52通過銷軸VIII 45與主軸2上的掛架VI 46作可轉動連接，連接座VI 53通過銷軸VI 39與主軸2上的掛架IV 40作可轉動連接，導土板 I7與導土板II 9相鄰的兩個側立面用留有適當伸縮餘量的連接膠皮I 8連接，導土板II9與導土板III 11相鄰的兩個側立面用留有適當伸縮餘量的連接膠皮II 10連接，導土板III 11與導土板I 7相鄰的兩個側立面用留有適當伸縮餘量的連接膠皮III 15連接，導土板I 7、導土板II 9、導土板III 11的外圓柱立面上從底部開始分別接續鑽尖14上雙螺旋掘土葉片56的螺旋方向固定有雙螺旋導土葉片12，雙螺旋導土葉片12的外邊緣下緣鉚接有若干釘齒13。最後應當說明的是以上實施例僅用以顯示和描述本發明的基本原理、主要特徵和本發明的優點，所屬領域的普通技術人員應當了解，本發明不受上述實施例的限制，在不脫離本發明精神和範圍的前提下，本發明還會有各種修改或者等同替換，而未脫離本發明精神和範圍的任何修改或者等同替換，其均應涵蓋在本發明的權利要求範圍當中。
權利要求
1.一種可變徑植樹挖坑機鑽頭，包括動力傳輸及掘進裝置、漸擴支撐裝置、螺旋導土裝置，其特徵在於動力傳輸及掘進裝置包括主軸(2)、掛架IV (40)、掛架V (42)、掛架VI(46)、擋土圈(41)、主軸連接板(44)、鑽尖(14)，軸端開有內花鍵(4)的主軸(2)上部為動力輸入端，靠近主軸(2)上端開有貫穿內花鍵(4)的螺紋孔I (3)、螺紋孔III (48)，主軸(2)下部末端沿周向每間隔120°圓心角依次與掛架IV (40)、掛架V (42)、掛架VI (46)焊合，圓盤形擋土圈(41)焊合於主軸(2)下端面上，擋土圈(41)與主軸(2)的軸心重合，長方形主軸連接板(44)焊合於擋土圈(41)底部，主軸連接板(44)長邊方向上的中心線穿過擋土圈(41)圓心，鑽尖(14)通過其上端面的鑽尖連接板(57)與主軸連接板(44)下端面焊合，鑽尖(14)的迴轉中心與主軸(2)軸心重合，鑽尖(14)底部設有定心錐尖(54)，定心錐尖(54)的迴轉中心與主軸(2)軸心重合，鑽尖(14)中部沿其軸線方向軋製成型有雙螺旋掘土葉片(56)，雙螺旋掘進葉片(56)的螺旋起始端焊合有掘土刃I (55)、掘土刃II (58)，漸擴支撐裝置包括固定軸套(5)、緊釘螺母I (6)、緊釘螺母II (38)、緊釘螺母III (47)、直線步進電機(I)、絲槓(21)、電機固定板(23)及配套緊固件、滑動軸套(25)、撐杆I (19)、撐杆II(28)、撐杆III (33)、銷軸II (20)、銷軸III (27)、銷軸V (32)，沿軸向開有連接平面的固定軸套(5)套於主軸(2)圓柱面上，並通過緊釘螺母I (6)、緊釘螺母II (38)、緊釘螺母III(47)固定於主軸(2)上部，開有導向孔(36)的L形電機固定板(23)通過4個螺釘II(37)與固定軸套(5)的連接平面固定，直線步進電機(I)通過4個螺釘I (35)與L形電機固定板(23 )的另一平面固定，其輸出軸與絲槓(21)連接，絲槓(21)軸心與主軸(2 )軸心平行，圓柱面上每間隔120°圓心角依次設有掛架I (24)、掛架II (26)、掛架III (31)的滑動軸套(25)套於主軸(2)圓柱面上且位於固定軸套(5)下方，滑動軸套(25)朝向直線步進電機(I)方向上設有推拉架(16)，推拉架(16)上端面上設有導向杆(22)和螺紋孔II (34)，軸心與主軸(2 )軸心平行的導向杆(22 )上端穿過電機固定板(23 )上的導向孔(36 )並與之作滑動連接，絲槓(21)下端穿過螺紋孔II (34)並與之作螺紋連接，掛架I (24)、掛架II(26)、掛架III (31)分別通過銷軸II (20)、銷軸III (27)、銷軸V (32)與撐杆I (19)、撐杆II (28)、撐杆III (33)作可轉動連接，螺旋導土裝置包括導土板I (7)、導土板II (9)、導土板III (11)、連接膠皮I (8)、連接膠皮II (10)、連接膠皮III (15)、銷軸I (17)、銷軸 IV (29)、銷軸 VI (39)、銷軸 VII (43)、銷軸 VIII (45)、銷軸 IX (50)，導土板 I (7)、導土板II (9)、導土板III (11)的厚度相等、內圓半徑相等、高度相等且圓心角均為120°，導土板I (7)、導土板II (9)、導土板III (11)的內圓柱立面靠近上部中心處分別設有連接座I (18)、連接座II (30)、連接座III (49)，連接座I (18)通過銷軸I (17)與撐杆I(19)作可轉動連接，連接座II (30)通過銷軸IV (29)與撐杆II (28)作可轉動連接，連接座III (49)通過銷軸IX (50)與撐杆III (33)作可轉動連接，導土板I (7)、導土板II(9)、導土板III (11)的內圓柱立面底部中心處分別設有連接座IV (51)、連接座V (52)、連接座VI (53)，連接座IV (51)通過銷軸VII (43)與主軸(2)上的掛架V (42)作可轉動連接，連接座V (52)通過銷軸VIII (45)與主軸(2)上的掛架VI (46)作可轉動連接，連接座VI (53)通過銷軸VI (39)與主軸(2)上的掛架IV (40)作可轉動連接，導土板I (7)與導土板II (9)相鄰的兩個側立面用留有適當伸縮餘量的連接膠皮I (8)連接，導土板II(9)與導土板III (11)相鄰的兩個側立面用留有適當伸縮餘量的連接膠皮II (10)連接，導土板III (11)與導土板I (7)相鄰的兩個側立面用留有適當伸縮餘量的連接膠皮III(15)連接，導土板I (7)、導土板II (9)、導土板III (11)的外圓柱立面上從底部開始分別接續鑽尖(14)上雙螺旋掘土葉片(56)的螺旋方向固定有雙螺旋導土葉片(12)，雙螺旋導土葉片(12)的外邊緣下緣鉚接有若干釘齒(13)。
2.根據權利要求1所述的可變徑植樹挖坑機鑽頭，其特徵在於導土板I (7)、導土板II(9)、導土板III (11)收放時的張角變化範圍為0° 40°。
全文摘要
本發明公開了一種可變徑植樹挖坑機鑽頭，由動力傳輸及掘進裝置、漸擴支撐裝置、螺旋導土裝置構成。與現有技術相比，本發明具有如下優點(1)本發明採用的可變徑植樹挖坑機鑽頭設計，實現了錐形樹坑的挖掘，不僅節約了能源，而且拓展了傳統固定直徑式鑽頭的使用範圍；(2)本發明採用由直線步進電機、絲槓、滑動軸套、撐杆等組成的漸擴支撐裝置實現挖坑機鑽頭的實時、靈活變徑作業，其變徑方式精確、可靠，張角變化範圍大；(3)採用本發明可變徑植樹挖坑機鑽頭所開挖出的樹坑較不易受外界擾動而塌方，其坑形保持性較好；(4)從樹木移栽操作方便性和栽後成活性的角度考慮，利用本發明所開挖出的錐形植樹用樹坑，相比圓柱形樹坑更利於帶倒錐形「姥娘土」樹木的移栽作業及栽後成活。
文檔編號A01G23/04GK103004329SQ20131001719
公開日2013年4月3日 申請日期2013年1月17日 優先權日2013年1月17日
發明者韓鑫, 閆松松, 史智棟, 陳志強, 趙思琪, 王星海, 張帥 申請人:山東理工大學