移动式植树刨穴机.pdf

1、(10)申请公布号 CN 103749037 A (43)申请公布日 2014.04.30 CN 103749037 A (21)申请号 201310492541.6 (22)申请日 2013.10.18 A01C 5/04(2006.01) A01G 23/04(2006.01) (71)申请人 江苏巧力林业机械科技有限公司 地址 215000 江苏省苏州市吴江区吴江经济 技术开发区科技创业园 (72)发明人 姜春林 陈立民 (74)专利代理机构 苏州翔远专利代理事务所 ( 普通合伙 ) 32251 代理人 章陆一 (54) 发明名称 移动式植树刨穴机 (57) 摘要 本发明涉及一种移动式植

2、树刨穴机， 包括直 立的机架， 所述机架的一侧固定有两根导向柱， 所 述两根导向柱上滑动配合有机座， 所述机座下方 的所述两根导向柱上分别套装有弹簧， 所述机座 上固定有变速箱， 所述变速箱的输入轴与发动机 相连， 所述变速箱的输出轴与下方的钻孔装置相 连 ； 所述机架的另一侧分别安装有操作手柄装置 与脚轮， 所述操作手柄装置固定在所述机座上并 且与所述发动机相连。本发明结构简单、 体积小、 重量轻， 移动方便快捷， 适用于任何地质条件 ； 本 发明配备有防扭力定位装置， 可克服刨穴机钻头 产生的扭力， 使刨穴机安全可靠。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 8

3、页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书5页 附图8页 (10)申请公布号 CN 103749037 A CN 103749037 A 1/1 页 2 1. 一种移动式植树刨穴机， 其特征是 ： 包括直立的机架 （6） ， 所述机架 （6） 的一侧固定 有两根导向柱 （5） ， 所述两根导向柱 （5） 上滑动配合有机座 （8） ， 所述机座 （8） 下方的所述两 根导向柱 （5） 上分别套装有弹簧 （11） ， 所述机座 （8） 上固定有变速箱 （3） ， 所述变速箱 （3） 的 输入轴与发动机 （4） 相连， 所述变速箱 （3） 的输出轴与下方的

4、钻孔装置 （2） 相连 ； 所述机架 （6） 的另一侧分别安装有操作手柄装置 （9） 与脚轮 （12） ， 所述操作手柄装置 （9） 固定在所述 机座 （8） 上并且与所述发动机 （4） 相连。 2. 按照权利要求 1 所述的移动式植树刨穴机， 其特征是 ： 所述机架 （6） 安装有所述脚 轮 （12） 的一侧还安装有可折叠的立腿 （10） ， 所述立腿 （10） 位于上方， 所述脚轮 （12） 位于下 方。 3.按照权利要求1所述的移动式植树刨穴机， 其特征是 ： 所述机架 （6） 上设置有防扭力 定位装置， 所述防扭力定位装置包括后定位锥 （13） 与前定位锥 （1） ， 所述后定位锥 （

5、13） 固 定在所述机架 （6） 的下端， 所述前定位锥 （1） 固定在定位架 （15） 的下端， 所述定位架 （15） 安装在所述机架 （6） 安装有所述钻孔装置 （2） 的一侧。 4.按照权利要求1所述的移动式植树刨穴机， 其特征是 ： 所述机架 （6） 的顶部设置有牵 引手把 （7） 。 5.按照权利要求1所述的移动式植树刨穴机， 其特征是 ： 所述机架 （6） 的下部固定有防 护网 （24） 。 6. 按照权利要求 1 所述的移动式植树刨穴机， 其特征是 ： 所述钻孔装置 （2） 采用出土 钻头结构， 其包括螺旋杆 （41） ， 所述螺旋杆 （41） 的上端设置有连接头 （42） ，

6、其下端固定有 向下方延伸的出土钻头 （33） ， 所述螺旋杆 （41） 上对称固定有双头螺旋 （40） ， 每个所述螺旋 （40） 的下端固定有出土刀座 （35） ， 所述出土刀座 （35） 上连接有出土刀片 （34） 。 7. 按照权利要求 6 所述的移动式植树刨穴机， 其特征是 ： 所述出土刀片 （34） 由螺栓连 接件固定在所述出土刀座 （35） 上。 8.按照权利要求1所述的移动式植树刨穴机， 其特征是 ： 所述钻孔装置 （2） 采用碎土钻 头结构， 其包括刀杆 （49） ， 所述刀杆 （49） 的上端设置有碎土连接头 （51） ， 其下端连接有刀 头组合 ； 所述刀头组合包括碎土刀座

7、 （45） ， 所述碎土刀座 （45） 的下方固定有向下方延伸的 碎土钻头 （43） ， 所述碎土刀座 （45） 的侧壁上均布有三片径向延伸的碎土刀片 （44） 。 9.按照权利要求1所述的移动式植树刨穴机， 其特征是 ： 所述操作手柄装置 （9） 包括固 定在所述机座 （8） 上的连接管 （28） ， 所述连接管 （28） 上安装有操作开关 （27） ； 所述操作开 关 （27） 与所述发动机 （4） 相连， 并且控制所述发动机 （4） 。 10.按照权利要求9所述的移动式植树刨穴机， 其特征是 ： 所述连接管 （28） 的下端铰接 有脚踏板 （32） ， 所述脚踏板 （32） 与所述连接管

8、 （28） 之间安装有扭簧 （31） 。 权 利 要 求 书 CN 103749037 A 2 1/5 页 3 移动式植树刨穴机 技术领域 0001 本发明涉及农林机械， 具体地说是一种移动式植树刨穴机。 背景技术 0002 多年来， 我国各级政府非常重视 “植树造林工作” 。 全国各地根据当地的气候条件， 在春秋两季进行着大量的植树工作， 为我国的青山常绿、 大地长青、 防风固沙、 城镇美化、 环 境保护及人类的健康起到了巨大的作用。 0003 在各行各业科学技术高速发展的今天， 在广大山地进行植树造林的挖坑刨穴工作 中还依然采用着延续了数百年的 “镐头” 刨坑的生产方式。 这种刨坑方式，

9、不但生产效率低、 劳动强度高、 体力消耗大、 刨穴质量差、 生产费用惊人， 而且特别是在当今社会 “请人难、 用 工荒” 的时代， 使从事植树造林的政府机构和商业公司 “苦不堪言” ， 严重地影响了植树造林 工作的顺利进行。 0004 虽然发达国家和我国的部分企业生产出了机载式的挖坑机， 但由于造林的山地地 形复杂， 土质含沙、 含石各异， 很难进入实地工作， 因此至今未能得到广泛利用。 0005 市场上出现的手提式地钻， 由于不能克服复杂的土质， 并且钻孔时存在着机械所 产生的巨大扭力所导致的严重不安全因素， 因而未被普及与应用， 虽属机械但生产效率与 质量并不尽人意。 发明内容 0006

10、本发明针对上述问题， 提供一种移动式植树刨穴机， 该刨穴机移动方便， 可用于各 种地形。 0007 按照本发明的技术方案 ： 一种移动式植树刨穴机， 包括直立的机架， 所述机架的一 侧固定有两根导向柱， 所述两根导向柱上滑动配合有机座， 所述机座下方的所述两根导向 柱上分别套装有弹簧， 所述机座上固定有变速箱， 所述变速箱的输入轴与发动机相连， 所述 变速箱的输出轴与下方的钻孔装置相连 ； 所述机架的另一侧分别安装有操作手柄装置与脚 轮， 所述操作手柄装置固定在所述机座上并且与所述发动机相连。 0008 所述机架安装有所述脚轮的一侧还安装有可折叠的立腿， 所述立腿位于上方， 所 述脚轮位于下方

11、。 0009 所述机架上设置有防扭力定位装置， 所述防扭力定位装置包括后定位锥与前定位 锥， 所述后定位锥固定在所述机架的下端， 所述前定位锥固定在定位架的下端， 所述定位架 安装在所述机架安装有所述钻孔装置的一侧。 0010 所述机架的顶部设置有牵引手把。 0011 所述机架的下部固定有防护网。 0012 所述钻孔装置采用出土钻头结构， 其包括螺旋杆， 所述螺旋杆的上端设置有连接 头， 其下端固定有向下方延伸的出土钻头， 所述螺旋杆上对称固定有双头螺旋， 每个所述螺 旋的下端固定有出土刀座， 所述出土刀座上连接有出土刀片。 说 明 书 CN 103749037 A 3 2/5 页 4 001

12、3 所述出土刀片由螺栓连接件固定在所述出土刀座上。 0014 所述钻孔装置采用碎土钻头结构， 其包括刀杆， 所述刀杆的上端设置有碎土连接 头， 其下端连接有刀头组合 ； 所述刀头组合包括碎土刀座， 所述碎土刀座的下方固定有向下 方延伸的碎土钻头， 所述碎土刀座的侧壁上均布有三片径向延伸的碎土刀片。 0015 所述操作手柄装置包括固定在所述机座上的连接管， 所述连接管上安装有操作开 关 ； 所述操作开关与所述发动机相连， 并且控制所述发动机。 0016 所述连接管的下端铰接有脚踏板， 所述脚踏板与所述连接管之间安装有扭簧。 0017 本发明的技术效果在于 ： 本发明结构简单、 体积小、 重量轻，

13、 移动方便快捷， 适用于 任何地质条件 ； 本发明配备有防扭力定位装置， 可克服刨穴机钻头产生的扭力， 使刨穴机安 全可靠 ； 本发明配备有防护网， 可将位于机架两侧的钻头和操作者完全隔离开来， 起到了有 效的防护和保护作用 ； 并且由于设置了防护网， 机器可以怠速移动， 大大地节省了辅助时 间， 提高了刨穴机的工作效率 ； 本发明配备有两种钻头结构， 扩大了使用范围 ； 操作手柄装 置下方配备有脚踏板， 可起辅助加力作用。 附图说明 0018 图 1 为本发明的结构示意图。 0019 图 2 为图 1 的左视图。 0020 图 3 为本发明中的防扭力定位装置的结构示意图。 0021 图 4

14、为图 3 的左视图。 0022 图 5 为本发明中的操作手柄装置的结构示意图。 0023 图 6 为图 5 的左视图。 0024 图 7 为本发明中的出土钻头结构的示意图。 0025 图 8 为图 7 中的 A-A 剖视放大图。 0026 图 9 为本发明中的碎土钻头结构的示意图。 0027 图 10 为图 9 的 B-B 剖视图。 0028 图 11 为图 9 中的刀头组合的结构放大示意图。 0029 图 12 为图 11 的俯视图。 具体实施方式 0030 下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。 0031 图 1 图 12 中， 包括前定位锥 1、 钻孔装置 2、 变速箱 3、

15、 发动机 4、 导向柱 5、 机架 6、 牵引手把 7、 机座 8、 操作手柄装置 9、 立腿 10、 弹簧 11、 脚轮 12、 后定位锥 13、 前定位锥挡 板 14、 定位架 15、 加强管 16、 上固定环 17、 竖梁 18、 立腿夹板 19、 脚轮架 20、 下固定环 21、 后 定位锥挡板22、 横管23、 防护网24、 防护网开槽25、 横梁26、 操作开关27、 连接管28、 固定耳 29、 销 30、 扭簧 31、 脚踏板 32、 出土钻头 33、 出土刀片 34、 出土刀座 35、 螺钉 36、 垫圈 37、 螺 母 38、 堵头 39、 螺旋 40、 螺旋杆 41、 出

16、土连接头 42、 碎土钻头 43、 碎土刀片 44、 碎土刀座 45、 方轴伸46、 下销轴47、 堵头48、 刀杆49、 上销轴50、 碎土连接头51、 方孔52及定位架套管53 等。 0032 如图 1、 图 2 所示， 本发明是一种移动式植树刨穴机， 包括工作时处于直立位置的 说 明 书 CN 103749037 A 4 3/5 页 5 机架 6。机架 6 的顶部固定有牵引手把 7， 牵引手把 7 在刨穴机移动时方便人手把持。机架 6 的下部固定有起防护作用的防护网 24。 0033 机架 6 的一侧 （图 1 中为左侧） 固定有两根导向柱 5， 两根导向柱 5 上滑动配合有 机座 8，

17、 机座 8 下方的两根导向柱 5 上分别套装有弹簧 11， 弹簧 11 起复位作用。 0034 机架 6 的另一侧 （图 1 中为右侧） 分别安装有操作手柄装置 9 与脚轮 12， 操作手柄 装置 9 固定在机座 8 上并且与发动机 4 相连。该侧机架 6 上还安装有可折叠的立腿 10， 立 腿 10 位于上方， 脚轮 12 位于下方。立腿 10 与脚轮 12 分别设置有两只。立腿在刨穴机移 动时， 起临时支撑作用。 0035 机座 8 上固定有变速箱 3， 变速箱 3 的输入轴与发动机 4 相连， 变速箱 3 的输出轴 与下方的钻孔装置 2 相连。 0036 机架6上设置有防扭力定位装置，

18、防扭力定位装置包括后定位锥13与前定位锥1。 0037 如图 3、 图 4 所示， 后定位锥 13 固定在机架 6 的下端， 前定位锥 1 固定在定位架 15 的下端， 定位架 15 安装在机架 6 安装有钻孔装置 2 的一侧。 0038 机架 6 为矩形框架， 包括两根横梁 26 与两根竖梁 18。两根竖梁 18 上分别固定有 一根定位架套管53， 每根定位架套管53与对应的竖梁18之间设置有加强管16， 加强管16、 定位架套管 53 与竖梁 18 之间形成三角形结构， 稳定牢固。两根竖梁 18 的下端分别固定有 一个后定位锥 13。后定位锥 13 与机架 6 之间固定有后定位锥挡板 22

19、。机架 6 底部的两侧 固定有顶部脚轮架 20， 脚轮架 20 用来安装刨穴机的脚轮 12。设置脚轮 12 的目的是便于移 动刨穴机。 0039 机架6的两根竖梁18之间的下部固定有防护网24， 防护网24由不锈钢材料制成。 防护网24可将位于机架6两侧的钻头和操作者完全隔离开来， 起到了有效的防护和保护作 用。 由于设置了防护网24， 工作中机器可以怠速移动， 这样就大大地节省了刨每个坑启动一 次的程序和时间， 大大地提高了工作效率。 0040 防护网24的横向中间开有顶部开口的防护网开槽25， 便于位于刨穴机机架6一侧 的操作手柄装置 9 通过该防护网开槽 25 与另一侧的发动机机座 8

20、相连。 0041 机架 6 的一侧 （图 3 中为左侧） 固定有定位架 15。定位架 15 包括两根 L 形杆， 两 根 L 形杆的一端分别套接在两根定位架套管 53 内， 并且由螺栓固定 ； 两根 L 形杆的另一端 竖直向下， 并且其下端分别固定有一个前定位锥 1。通过调整 L 形杆在定位架套管 53 内的 位置可以调整前定位锥 1 与后定位锥 13 之间的距离， 运输时将两根 L 形杆收起， 可以减少 机架 6 所占体积， 降低运输成本。前定位锥 1 与定位架 15 之间固定有前定位锥挡板 14。前 定位锥挡板 14 的下表面与后定位锥挡板 22 的下表面最好位于同一水平面上。 0042

21、两个前定位锥1与两个后定位锥13分别位于刨穴机钻头周围的四个角上。 当刨穴 机工作时， 将这四个定位锥插入到地面中， 使刨穴机定位， 可克服刨穴机钻头产生的扭力， 使刨穴机安全可靠 ； 前定位锥挡板 14 与后定位锥挡板 22 的作用是控制四个定位锥插入地 面的深度， 并且增大刨穴机的支撑面积。 0043 两根L形杆之间通过横管23相连， 横管23的作用是增加定位架15的刚度与强度。 0044 机架6的该侧还固定有两个上固定环17以及两个相对应的下固定环21， 上固定环 17 与下固定环 21 用来安装刨穴机的导向柱 5。 0045 机架 6 的另一侧固定有立腿夹板 19， 用来安装刨穴机的立

22、腿 10。 说 明 书 CN 103749037 A 5 4/5 页 6 0046 如图 5、 图 6 所示， 操作手柄装置 9 包括连接管 28， 连接管 28 上设置有固定耳 29， 通过固定耳 29 将操作手柄装置 9 固定在机座 8 上。连接管 28 上安装有操作开关 27 ； 操作 开关 27 与发动机 4 相连， 并且控制发动机 4。 0047 连接管 28 的下端通过销 30 铰接有脚踏板 32， 脚踏板 32 与连接管 28 之间安装有 扭簧 31。刨穴机工作时， 如果土质坚硬、 沙石较多， 钻头下挖困难时， 操作者可利用脚踏板 32 辅助加力。 0048 如图1、 图2所示，

23、 本发明中的钻孔装置2可采用出土钻头结构， 也可采用出土钻头 结构。 0049 如图 7、 图 8 所示， 出土钻头结构包括螺旋杆 41。螺旋杆 41 采用钢管制成， 其上下 两端分别焊接有堵头 39。 0050 螺旋杆41的上端设置有连接头42， 其下端固定有向下方延伸的出土钻头33， 连接 头 42 与出土钻头 33 分别焊接在堵头 39 上。连接头 42 用于将钻孔装置 2 连接到变速箱 3 上。 0051 螺旋杆 41 上对称固定有双头螺旋 40， 螺旋 40 的直径可分为 200、 250、 300、 400 及 500 等各种规格， 可随意更换。每个螺旋 40 的下端固定有出土刀座

24、 35， 出土刀 座 35 上连接有出土刀片 34。出土刀片 34 采用高速合金钢材料经特殊加工处理， 可钻削砂 石类泥土， 并经久耐用。出土刀片 34 与出土钻头 33 之间的夹角为 85， 如图 8 所示， 出土 刀片 34 与其前进方向之间的夹角为 15。 0052 出土刀片 34 由螺栓连接件螺钉 36、 垫圈 37 及螺母 38 固定在出土刀座 35 上。出 土刀片 34 最好通过三套螺栓连接件与出土刀座 35 相连。 0053 如图 8 所示， 出土刀座 35 上还设置有定位出土刀片 34 的台阶。 0054 出土钻头结构采用双头螺旋出土方式， 双头螺旋 40 的优点是使钻头圆周保

25、持平 衡， 在转速较高时不会因个别点偏重而产生振动和偏心效应， 并且刀刃切入泥土和外旋泥 土时更加平稳， 效率更高 ； 两片出土刀片 34 采用可拆卸式结构， 一旦刀片受损可拆卸修复 或更换 ； 出土刀片 34 采取三点定位， 刀尖三点定位作画圆运动， 有利于刀的快速定位与切 入。 0055 如图 9、 图 10 所示， 碎土钻头结构包括刀杆 49。刀杆 49 采用钢管制成， 其上下两 端分别焊接有堵头 48。 0056 刀杆 49 的上端设置有碎土连接头 51， 碎土连接头 51 焊接在刀杆 49 上端的堵头 48 上。碎土连接头 51 上开有销孔， 通过上销轴 50 将钻孔装置 2 连接到

26、变速箱 3 上。 0057 刀杆 49 下端的堵头 48 的下方焊接有方轴伸 46， 方轴伸 46 上通过下销轴 47 连接 有刀头组合。刀头组合的直径可分为 200、 250、 300、 400 及 500 等各种规格， 可 随意更换。 0058 刀头组合包括碎土刀座45， 碎土刀座45的下方固定有向下方延伸的碎土钻头43。 碎土刀座 45 的上方开有与方轴伸 46 相配合的方孔 52， 碎土刀座 45 通过方孔 52 套在方轴 伸 46 上， 并由下销轴 47 连接。 0059 如图 11、 图 12 所示， 碎土刀座 45 的侧壁上均布有三片径向延伸的碎土刀片 44， 形 成三片固定组合

27、式刀头。碎土刀片 44 采用高速合金钢材料经特殊加工处理， 可钻销砂石类 泥土， 并经久耐用。 说 明 书 CN 103749037 A 6 5/5 页 7 0060 如图12所示， 碎土刀片44与碎土钻头43之间的夹角为82， 碎土刀片44与其前 进方向之间的夹角为 10。 0061 碎土钻头结构采用三片固定刀片组合式刀头， 可实现不出坑碎土功能， 既能捣碎 土石又能保持穴型完好 ； 刀头组合采用可拆卸式结构， 一旦刀片受损可拆卸修复或更换， 降 低了使用成本。 0062 本发明的工作原理是 ： 发动机 4（转速 3000 转以上时） 通过离合器带动变速箱 3， 经减速后与钻孔装置 2 相连

28、接， 使钻孔装置 2 进行顺时针旋转从而使固定在钻孔装置 2 下 端的刀片实现切割。 0063 本发明的工作过程如下 ： 本发明限定 1 人操作， 在工作时只要将牵引手把 7 推起， 使机身直立， 此时钻孔装置2中的定位钻头就会对准要挖的穴坑中心， 钻孔装置2四角的防 扭力定位锥锥头就会自然插入泥土中。如果是挖第一个坑就要按规程启动机器， 其余坑除 挖穴时右手握操作手柄装置 9 加油外， 机器可处于 “怠速” 着火状态向下一个坑移动。挖穴 时左手扶机器牵引手把 7， 右手握操作手柄装置 9 中的操作把、 食指勾油门扳把适当加油， 随着钻头的入土， 右手轻轻下压钻头、 钻头钻至30cm距离即可，

29、 一般土质每个穴需要5秒钟 左右即可完成， 该穴深度到位后在导向柱 5 双弹簧 11 的作用下， 钻头会自动上升到限定位 置， 此时本穴操作完成， 移动机器进入下一个循环。操作者放开油门， 左手拉动牵引手把 7 使机身倾斜移动到下一个位置。如果土质坚硬， 沙石较多， 钻头下挖困难时， 操作者可利用 操作手柄装置 9 操作把下方的脚踏板 32 辅助加力。 0064 本发明结构简单、 体积小、 重量轻， 整机重量在 20kg 左右， 可适用于任何地质条 件。本发明配备了脚轮 12， 移动与行走方便快捷， 只要 “人” 靠双脚、 双手能上去的自然山 坡， 携带本机上去并不是难事。 0065 本发明效

30、率高、 成本低。 在植树刨穴中， 在中性山地土质条件下平均每小时挖出直 径30cm、 深度30cm的植树穴273个， 油耗1.6升， 如果每升油按8元计， 平均每个穴燃油费用 0.047元， 人工费每日按300元计， 每小时为37.50元， 平均每个穴0.137元， 每穴费用合计 ： 0.18 元， 事实证明使用本机植树刨穴费用最低 ； 所挖穴坑经林业部门的技术人员验证完全 合格， 与传统人力刨穴相比较提高效率 20 余倍， 与普通地钻相比较提高效率 15 倍左右 ； 如 果在园林苗圃中刨穴工作效率会更高。 0066 本发明安全可靠。本发明配备有防扭力定位装置和防护网 24 ： 防扭力定位装置

31、可 避免钻坑时 “扭力伤人” 的现象 ； 防护网 24 可防止机器在怠速时移动出现危险。 0067 本发明适用范围广 ： 主要用于山地植树造林刨穴， 还可用于在土地挖坑、 冰面打洞 等项目中。 说 明 书 CN 103749037 A 7 1/8 页 8 图 1 说 明 书 附 图 CN 103749037 A 8 2/8 页 9 图 2 说 明 书 附 图 CN 103749037 A 9 3/8 页 10 图 3 说 明 书 附 图 CN 103749037 A 10 4/8 页 11 图 4 说 明 书 附 图 CN 103749037 A 11 5/8 页 12 图 5 图 6 说 明 书 附 图 CN 103749037 A 12 6/8 页 13 图 7 图 8 说 明 书 附 图 CN 103749037 A 13 7/8 页 14 图 9 图 10 说 明 书 附 图 CN 103749037 A 14 8/8 页 15 图 11 图 12 说 明 书 附 图 CN 103749037 A 15