CN103766045B - 一种山地开沟挖穴机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种山地开沟挖穴机，包括呈三角形的机架，所述机架前端底部设置有一个转向驱动轮，所述机架后端两侧底部分别设置有一个可升降的平衡轮，所述机架中部安装有动力装置，所述动力装置的上方设置有驾驶室，所述机架中后部安装有挖沟旋铲装置，所述机架尾部安装有挖穴旋钻装置，所述轮的轮胎为半圆型的橡胶实心胎，该胎面设置有齿沟槽纹。本发明实现山地陡坡使用机械高效作业开沟挖穴，工作高效，缓解劳动力紧缺的压力，一机多用，结构简单、成本低，操作简单，使用方便。

Description

一种山地开沟挖穴机

技术领域

本发明涉及一种山地开沟挖穴机。

背景技术

我国是人多地少的国家，山地面积很大，山地的合理开发利用对于丰富食品资源，提高农业创收和效益、促进国民经济发展具有重要的作用，山地开发利用模式主要有植树造林、种植果树、栽培茶叶、油茶、药材、栽培牧草、种草牧羊、种草牧鸡、治理水土流失等等，无论哪种种植模式，都需要开沟挖穴。当前坡度大的山地开发开沟挖穴都用人力施工，工作效率极低。人工挖沟挖穴存在诸多困难，一是山地土壤较硬，用锄、镐挖掘十分困难。二是山高路远，大量的劳动力花费在上工收工往返的路上，山地栽培种植植物多在农忙时节，与农田栽培争抢劳动力，导致劳动力缺乏。三是人力挖掘山地沟穴是一项十分艰苦的工作，长期强度作业，容易造成身体的伤害，影响人们的幸福指数。现有的常规挖沟、挖穴机械只能在平地或很小坡地上工作，而在坡度较大的山地上无法作业。由于山地坡度较大，常规挖沟机械上山就会歪斜失去重心，发生翻滚。经查询关于可调平挖沟机机械有：福田军工挖掘机研究所江创华和天津工程机械研究所阎堃发表的自动调平系统在履带式全液压挖沟机中的应用中说明：“由于机器稳定性等原因，挖沟机最大工作斜坡的角度为10°”。然而，绝大部分的山地坡度都大于10°，常规进行山地开发利用坡度范围一般在20°~40°，因此，发明一种适宜在这个坡度范围开沟挖穴的机械将会节省大量劳动力，显著提高工作效率、加快工作进度、节省大量资金、实现山地开沟挖穴机械化，高效促进山地开发利用产业快速健康发展和生态文明建设具有开拓性意义和巨大的现实作用。

发明内容

本发明针对上述现有技术存在的问题研究发明出一个全新型的机械，即本发明所要解决的技术问题是提供一种山地开沟挖穴机，不仅能够陡坡上进行作业，而且还可以一机多用，既能开沟又能挖穴。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种山地开沟挖穴机，包括呈三角形的机架，所述机架前端底部设置有一个转向驱动轮，所述机架后端两侧底部分别设置有一个可升降的平衡轮，所述机架中部安装有动力装置，所述动力装置的上方设置有驾驶室，所述机架中后部安装有挖沟旋铲装置，所述机架尾部安装有挖穴旋钻装置。

进一步的，所述轮的轮胎为半圆型的橡胶实心胎，该轮胎的胎面设置有齿沟槽纹。

进一步的，所述平衡轮通过液压升降器与机架连接，所述液压升降器为液压缸。

进一步的，所述挖沟旋铲装置包括旋铲、液压缸、动力传动控制器，所述旋铲包括旋铲轮架，所述旋铲轮架上均布有若干个斜置呈流线型的旋铲刀架，所述旋铲刀架的端部上设置有铲刀，所述铲刀与旋铲轮架轴向倾斜，且铲刀与旋铲轮架径向呈斜角布置，所述液压缸与动力传动控制器分别安装在旋铲轮架的两侧，所述动力传动控制器包括中部安装有滑动动力齿轮的动力传动杆和动力传动齿轮，所述动力传动齿轮安装在旋铲轮架的一侧，所述动力传动杆的底部设置有与动力传动齿轮相噬合的面齿轮，所述滑动动力齿轮的上下两侧的动力传动杆上分别设置有复合滑动固定轮。

进一步的，所述挖穴旋钻装置包括锥形钻头、钻杆、钻叶、切土刀片、连接口、上部安装有滑动动力齿轮的动力传动杆和液压钻穴控制装置，所述锥形钻头安装在钻杆前端，所述钻叶为内侧与钻杆相接螺旋钻叶，该钻叶呈螺旋式绕钻杆由下而上盘旋，所述切土刀片安装在螺旋钻叶的前端，所述钻杆通过连接口与动力传动杆连接，所述液压钻穴控制装置包括液压缸、联动支架和支撑转动杆，所述联动支架呈F型，该联动支架的竖直杆端部与液压缸活塞杆连接，该联动支架的两横杆末端分别安装有旋转轴承，所述支撑转动杆安装在旋转轴承内，所述动力传动杆上端与支撑转动杆连接。

进一步的，所述滑动动力齿轮的中心设置有正方形通孔，该正方形通孔内镶嵌有正方形轴承，所述正方形轴承的滚珠凸出轴承内壁，所述动力传动杆的横截面为与正方形轴承相匹配的方形。

进一步的，所述复合滑动固定轮包括轴套，所述轴套中部设置有轴承，所述轴承中部设置有与动力传动杆相匹配的正方形轴承，所述轴套外侧设置有轴座，所述轴座上设置有固定孔。

进一步的，所述动力装置分别为车轮、挖沟旋铲装置和挖穴旋钻装置提供动力。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、实现山地陡坡使用机械高效作业开沟挖穴。使用普通挖掘机在陡坡作业，必须先挖铺一个供挖掘机站平立稳的平台。要不断移动作业，就要不断挖铺平台，不仅耗工费时，也会破坏地形和生态得不偿失。如果不挖铺平台供挖掘机立稳，普通的挖沟机到了山上，遇到陡坡重心偏离，就会翻滚，因此，用普通挖掘机在山地陡坡上开沟是完全不可行的。本发明机械的开发应用才能真正实现在山地陡坡开沟挖穴的机械化作业。

2、工作高效，缓解劳动力紧缺的压力。本发明一部开沟挖穴机作业相当于30-50劳动力的工作量，工作效率非常高，能够承担众多劳动者的艰苦繁重工作，解放了大量劳动力，使这部分农业劳动者从春耕农忙时节同时也是山地开发建设种植栽培作物的季节互相争夺劳动力的矛盾中解脱出来。从而实现山地经济和农田经济发展两不误。

3、本发明设计创新、，结构合理。坡度在34°以内都能将机架调整水平重心居中，保持平稳，坡度达40°时，调整完成后，机架仅有的斜度6°,在这个范围内，该机仍能平稳作业。

4、一机多用，既能开沟又能挖穴，旋铲和轮钻多种规格，能够满足不同沟宽的要求，调换灵活、装卸方便，传动杆能够上下移动，可以精确控制挖掘深度，达到要求沟穴深度的标准。

5、结构简单、成本低，能满足农业机械优质价廉的要求，买得起、用得起、容易推广普及。

6、操作简单，使用方便。

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

附图说明

图1为本发明实施例的构造示意主视图。

图2为本发明实施例的构造示意俯视图。

图3为本发明实施例中平衡轮的构造示意图。

图4为本发明实施例中挖沟旋铲装置构造示意图。

图5为图4中A-A视图。

图6为图4中B-B视图。

图7为本发明实施例中挖穴旋钻装置的构造示意图。

图8为本发明实施例中滑动动力齿轮的构造示意图。

图9为本发明实施例中复合滑动固定轮的构造示意图。

图中：1-机架，101-动力装置，102-驾驶室，103-转向驱动轮，104-平衡轮，105-平衡轮液压缸，2-挖沟旋铲装置，201-旋铲轮架，202-旋铲刀架，203-铲刀，204-旋铲轮架液压缸，205-动力传动杆，206-动力传动齿轮，207-复合滑动固定轮，207a-轴套，207b-轴座，207c-固定孔，208-滑动动力齿轮，3-挖穴旋钻装置，301-挖穴液压缸，302-联动支架，303-旋转轴承，304-支撑转动杆，305-挖穴动力传动杆，306-挖穴滑动动力齿轮，307-连接口，308-螺旋钻叶，309-切土刀片，310-钻杆，311-锥形钻头，4-正方形轴承，5-轴承。

具体实施方式

实施例一：如图1~2所示，一种山地开沟挖穴机，包括呈三角形的机架1，该机架1前后长约380cm左右，左右宽180cm左右，所述机架1前端底部设置有一个转向驱动轮103，直径80cm左右，所述机架1后端两侧底部分别设置有一个可升降的平衡轮104，直径50cm左右。三个轮共同支撑整个机架1，轮胎为橡胶实心胎，半圆型，胎面带有摩擦力很强的齿沟槽纹。动力装置101安装在机架1后中部，驾驶室102设置在动力装置101上方，挖沟旋铲装置2安装在机架中后部，挖穴旋钻装置3安装在机架1尾部。整个重力中心集中在机架1中部和后部，这种结构和重力布局十分有利机架1的平衡。

本实施例中，如图3所示，所述平衡轮104与机架1之间分别安装液压缸105，通过液压缸105调节左右两平衡轮104上升或下降，以平衡机架1水平和挖掘设备的垂直。液压缸105活塞杆可上、下移动120cm，地面水平时活塞杆处于中间（60cm）的位置，地面倾斜时，左右两平衡轮104通过活塞杆作用，相对上下调整落差的50%。比如左右平衡轮水平落差为60cm，当右平衡轮比左平衡轮低60cm时，右平衡轮下降（活塞杆伸长）30cm，左平衡轮上升（活塞杆收缩）30cm，这时机架1保持水平，挖掘装备处于垂直，重力中心仍处于机身中线，挖掘的沟或坑仍然是垂直的。若坡度为30°时，左右两平衡轮104水平落差为104cm，此时左右两轮分别相应上、下调整52cm机架1即可保持水平。本机最大控制机架水平的坡度为33.7°，此时两平衡轮104的液压缸105调节到最大限度。当坡度达到40°时，两平衡轮104调节最大极限时，机架斜度仅为6.3°，仍可安全作业。

本实施例中，如图4~6所示，挖沟旋铲装置2由旋铲、液压缸、动力传动控制器组成。旋铲直径100cm，旋铲轮架201直径为50cm，旋铲刀架20cm，五片铲刀203重叠5cm斜式安装在旋铲轮架202上。铲刀203厚0.5-0.6cm，宽10-12cm，长度分别为25cm（用于挖沟宽20cm）、35cm（用于挖沟宽30cm）、45cm（用于挖沟宽40cm）。铲刀片两个侧边为同向斜形，因为铲刀203斜式安装，每个规格的刀片斜式安装的切土横截面相应减少5cm。旋铲轮架201和旋铲刀架202用钢质材料制做，铲刀203用坚硬耐磨金属制做。液压缸204体长80cm，活塞杆长150cm。动力传动控制器包括复合滑动固定轮207、滑动动力齿轮208、动力传动杆205、动力传动齿轮206。下复合滑动固定轮安装位距地面110cm，上复合滑动固定轮安装在距地面160cm，滑动动力齿轮208设置于上、下复合滑动固定轮中间。动力传动杆205长为210cm。动力传动齿轮206承载将动力传动杆205的动力传给旋铲。液压缸204和动力传动控制器分别设置在旋铲的两侧，并分别固定在机架1上。开沟挖穴机挖沟作业：根据山地的坡度，通过调节平衡轮104将机架1调节水平，按开沟宽度要求，将相应规格的铲刀203安装在旋铲刀轮架201上。如要求开沟30cm，就安装35cm长的铲刀，开启旋铲装置的动力开动旋铲，按开沟的深度要求将液压缸的定位高度设定在要求的高度上，山地开沟挖穴机缓缓前进，如要求开沟深25cm，就将液压缺设在沟深25cm的定位上，一条符合要求的沟就在机后产生。

本实施例中，如图7所示，挖穴旋钻装置3由锥形钻头311、钻杆310、螺旋钻叶308、切土刀片309、连接口307、上部安装有滑动动力齿轮306动力传动杆305和液压钻穴控制装置构成。锥形钻头311，直径上端5cm，中间4cm，下端锥尖，长7cm，锥形钻头311安装在钻杆310前端。钻杆310长50cm,直径6cm.螺旋钻叶308厚0.3-0.5cm，宽分别为9.5cm（用于钻穴直径25cm）、14.5cm（用于钻穴直径35cm）、19.5cm（用于钻穴直径45cm）。螺旋钻叶308内侧与钻杆310相接，呈螺旋式绕钻杆310从下而上盘旋。切土刀片309厚0.5-0.7cm，宽6cm长分别为9.5cm、14.5cm、19.5cm，配置相应规格的螺旋钻叶308。切土刀片309安装在螺旋钻叶308的前端，钻杆310通过连接口307与动力传动杆305链接。动力传动杆305为空心管，管壁厚1.2cm，动力传动杆305外缘直径7cm，长45cm。制做材料：钻杆310用钢管，螺旋钻叶308用钢板，切土刀片309和锥形钻头311用坚硬耐磨金属。所述液压钻穴控制装置包括液压缸301、联动支架302和支撑转动杆304，所述联动支架302呈F型，该联动支架302的竖直杆端部与液压缸301活塞杆连接，该联动支架302的两横杆末端分别安装有旋转轴承303，所述支撑转动杆304安装在旋转轴承303内，所述动力传动杆305上端与支撑转动杆304连接。活塞杆能上下移动80cm，从而满足作业钻穴要求的深度和非作业机械行驶时钻头与地面之间要求的高度。开沟挖穴开沟作业：根据山地的坡度，通过调节平衡轮104将机架1水平调节。按照挖穴直径要求，将相应规格的旋钻安装在动力传动杆的连接套口上。如要求穴坑直径35cm，就将35cm规格的旋钻安装上，要求深度如30cm，开动旋钻，通过液压调控装置达到挖穴的深度30cm时，就完成了一个挖穴的作业。开沟挖穴机前行到下一个预订的穴坑位置完成下一个挖穴的作业，如此往复连续作业。

本实施例中，如图8所示，所述滑动动力齿轮的中心设置有正方形通孔，该正方形通孔内镶嵌有正方形轴承4，所述正方形轴承4的滚珠凸出轴承内壁，所述动力传动杆的横截面为与正方形轴承4相匹配的方形。

本实施例中，如图9所示，所述复合滑动固定轮207包括轴套207a，所述轴套207a中部设置有轴承5，所述轴承5中部设置有与动力传动杆相匹配的正方形轴承4，所述轴套207a外侧设置有轴座207b，所述轴座207b上设置有固定孔207c。

本实施例中，所述动力传动杆能在滑动动力齿轮和复合滑动固定轮207内上下滑动。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (6)

1.一种山地开沟挖穴机，其特征在于：包括呈三角形的机架，所述机架前端底部设置有一个转向驱动轮，所述机架后端两侧底部分别设置有一个可升降的平衡轮，所述机架中部安装有动力装置，所述动力装置的上方设置有驾驶室，所述机架中后部安装有挖沟旋铲装置，所述机架尾部安装有挖穴旋钻装置；所述挖沟旋铲装置包括旋铲、液压缸、动力传动控制器，所述旋铲包括旋铲轮架，所述旋铲轮架上均布有若干个斜置呈流线型的旋铲刀架，所述旋铲刀架的端部上设置有铲刀，所述铲刀与旋铲轮架轴向倾斜，且铲刀与旋铲轮架径向呈斜角布置，所述液压缸与动力传动控制器分别安装在旋铲轮架的两侧，所述动力传动控制器包括中部安装有滑动动力齿轮的动力传动杆和动力传动齿轮，所述动力传动齿轮安装在旋铲轮架的一侧，所述动力传动杆的底部设置有与动力传动齿轮相噬合的面齿轮，所述滑动动力齿轮的上下两侧的动力传动杆上分别设置有复合滑动固定轮；所述挖穴旋钻装置包括锥形钻头、钻杆、钻叶、切土刀片、连接口、上部安装有滑动动力齿轮的动力传动杆和液压钻穴控制装置，所述锥形钻头安装在钻杆前端，所述钻叶为内侧与钻杆相接螺旋钻叶，该钻叶呈螺旋式绕钻杆由下而上盘旋，所述切土刀片安装在螺旋钻叶的前端，所述钻杆通过连接口与动力传动杆连接，所述液压钻穴控制装置包括液压缸、联动支架和支撑转动杆，所述联动支架呈F型，该联动支架的竖直杆端部与液压缸活塞杆连接，该联动支架的两横杆末端分别安装有旋转轴承，所述支撑转动杆安装在旋转轴承内，所述动力传动杆上端与支撑转动杆连接。

2.根据权利要求1所述的山地开沟挖穴机，其特征在于：所述平衡轮的轮胎为半圆型的橡胶实心胎，该轮胎的胎面设置有齿沟槽纹。

3.根据权利要求1所述的山地开沟挖穴机，其特征在于：所述平衡轮通过液压升降器与机架连接，所述液压升降器为液压缸。

4.根据权利要求1所述的山地开沟挖穴机，其特征在于：所述滑动动力齿轮的中心设置有正方形通孔，该正方形通孔内镶嵌有正方形轴承，所述正方形轴承的滚珠凸出轴承内壁，所述动力传动杆的横截面为与正方形轴承相匹配的方形。

5.根据权利要求1所述的山地开沟挖穴机，其特征在于：所述复合滑动固定轮包括轴套，所述轴套中部设置有轴承，所述轴承中部设置有与动力传动杆相匹配的正方形轴承，所述轴套外侧设置有轴座，所述轴座上设置有固定孔。

6.根据权利要求1所述的山地开沟挖穴机，其特征在于：所述动力装置分别为车轮、挖沟旋铲装置和挖穴旋钻装置提供动力。