CN108040543A - 一种电驱动的自走式挖坑机 - Google Patents

Abstract

本发明为一种自走式挖坑机，是用于挖坑的农业机械，其特征在于所述挖坑机下安装有行走轮，所述挖坑机方向盘前设置有功能开关座（14），所述升降架（6）通过螺栓连接在底盘（8）前方，与地面垂直，所述升降盘（17）可在导轨的约束下上下滑动，所述挖坑机钻头固定在升降盘上；与现有技术比较本发明所述的挖坑机配备行走系统，可载一人自由行走，配备大功率行走电机，车辆通过性好。作业机具挂载在车前方，挖坑时定位性好，准确率高；全车自动化程度高，挖坑作业更加智能化，大大减轻了作业人员的劳动强度，保证了作业时的安全性。

Description

一种电驱动的自走式挖坑机

技术领域

本发明涉及农用机械，尤其是一种植树挖坑机。

背景技术

植树造林一直是绿色环保的热点话题，而植树就离不开挖坑，尽管当前的各种类型挖坑机已经普及开来，但是市面上的挖坑机依然存在着一些问题。常见的手提式挖坑机，有一定危险性，钻某些较硬的土时容易把持不住，大功率的挖坑机需要双人紧握，并且当钻头卡在土里时需要人工向上拔钻头，并且手提式较重不便于携带，增加了劳动的强度；手推式挖坑机在手提式的基础之上，安装了手推的支架，省去作业人员的夹持，但是钻头的升降还是依靠人工来完成，并没有设置升降机构；而拖拉机后置式挖坑机不适合小型作业，对田地的伤害大，灵活性不高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自走式挖坑机，具备传统挖坑机的优点，解决了挖坑机的携带及自动化控制的问题，提高了挖坑作业的安全性。为实现上述目的本发明提供如下技术方案：一种自走式挖坑机，其中至少包括行走机构、升降机构、挖坑机构、操控系统、机架；所述行走机构包括轮、半轴、齿轮箱、无刷电机、转向机、万向联轴器、转向球头、转向臂、转向羊角；所述升降机构包括丝杠、丝杠螺母、升降盘、导轨、直流有刷电机；所述挖坑机构包括四冲程汽油机、减速器、橡胶垫、连接销、挖坑钻头；所述操控系统包括驾驶员座椅、刹车踏板、油门踏板、方向盘、功能开关；所述机架用于固定所述行走机构、升降机构、挖坑机构、操控控制；

优选的，所述挖坑机下安装有行走机构；所述挖坑机方向盘前设置有功能开关座；所述升降架通过螺栓连接在底盘前方，与地面垂直；所述升降盘可在导轨的约束下上下滑动；所述挖坑机钻头固定在升降盘上。

优选的，升降盘设置有传感器，将测得数据反馈给电机，以此控制电机加载，提高了挖坑的效率，保护了挖坑机钻头及机架。

优选的，所述升降架上方电机可通过无线控制，人员可离开座椅进行远程操控加载，使操作人员远离噪声和尘土污染。

优选的，所述挖坑机钻头的加载根据升降盘的力反馈和土壤情况，自动计算加载，可防止钻头遇到坚硬物体崩坏钻头，提高了挖坑效率和安全性。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本发明所述的挖坑机配备行走系统，可载一人自由行走，配备大功率行走电机，车辆通过性好。

2、作业机具挂载在车前方，挖坑时定位性好，准确率高。

3、全车自动化程度高，挖坑作业更加智能化，大大减轻了作业人员的劳动强度，保证了作业时的安全性。

附图说明：

图1车辆整体三维装配图

图2底盘及行走系统示意图

图3 升降架及丝杠螺母处放大图

图4滑块和滑轨装配的剖切图

图5电路控制图

具体实施方式：

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、 “前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外” 等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本挖坑机整体可以分行走机构、挖坑机构、升降机构操控系统四部分组成。

1、本挖坑机为四轮后驱行驶系统，以48v铅蓄电池为能源，通过一无刷电动机作为驱动力来源。无刷电机主轴连接到减速器，减速器再通过差速器将动力传递到半轴。转向系统由方向盘经过万向联轴器传递到转向机，转向机通过球头带动拉杆转动羊角实现转向，车架底盘如图2所示，底盘采用矩钢管焊接而成，与后轴和前轴通过u形螺栓连接，在此底盘之上通过螺栓连接第二层底盘；座椅，前罩通过螺栓连接在第二层底盘上。

2、挖坑系统位于整辆挖坑机的最前部，由汽油机（2）、减速器（3）、电启动组件、油门拉线、熄火开关及钻头（4）构成。钻头通过销与减速器输出轴连接。挖坑机可以根据不同的情况更换钻头，以挖掘出不同直径不同深度的坑。升降盘（17）为角铁和铁片焊接而成，两边使用加强筋保证强度。加强筋同时对汽油机起一个侧向固定的作用。由于挖坑时震动较大，为了保证汽油机工作环境，减速器法兰和升降盘（17）固定处有10cm橡胶垫，减少了震动。钻头由锰钢制作而成，具有较大的硬度及强度。

3、钻头的提升装置为电机（1）驱动。电机通过联轴器与丝杠（5）连接，丝杠（5）和升降架（6）连接处设置有轴承，电机（1）旋转带动丝杠（5）旋转，丝杠（5）旋转带动丝杠螺母（16）上下移动；挖坑机滑轨导向部分，如图4所示，利用一种小型圆环安装在滑块壁上配合导轨运行；而丝杠螺母（16）和升降盘连接处为转动副，丝杠（5）旋转提供上下移动的力，两边的导轨则克服汽油机（2）及升降盘（17）对其的弯矩，由此保证了上下移动的顺畅性。挖坑时的加载速度为单片机控制，若遇到坚硬物体或挖坑的加载力过大时会自动调节。挖坑机转速设计为为抛土的临界转速的3倍，防止挖坑后土壤的回填。

4、操控系统的电控部分由pic16f876单片机作为主控制芯片，对驱动电机的调速方面，通过脚踏板下设置电位器，将电位器的模拟信号输入到单片机的A/D转换端口中的AN0端，而电机位置则通过霍尔传感器测得电机的转速，传到单片机的RB0、RB4、RB5端，然后通过pwm模块输出pwm信号输出到专用MOS驱动芯片，芯片对无刷电机进行MOS功率输出。单片机还通过接受电机锁的信号，设计钥匙孔开关电控系统，通过接受蓄电池组的的电压信号，反馈到led屏幕显示电池的电量。前方减速器（3）和升降盘（17）连接处设有压力传感器，测定压力传感器的值，经过滤波后，输入到单片机中，经过计算反馈给前方升降电机（1），调节升降电机的转速以此改变加载的力。

Claims (4)

1.一种自走式挖坑机，其中至少包括行走机构、升降机构、挖坑机构、操控系统、机架；所述行走机构包括轮、半轴、齿轮箱、无刷电机、转向机、万向联轴器、转向球头、转向臂、转向羊角；所述升降机构包括丝杠、丝杠螺母、升降盘、导轨、直流有刷电机；所述挖坑机构包括四冲程汽油机、减速器、橡胶垫、连接销、挖坑钻头；所述操控系统包括驾驶员座椅、刹车踏板、油门踏板、方向盘、功能开关；所述机架用于固定所述行走机构、升降机构、挖坑机构、操控控制；其特征在于所述挖坑机下安装有行走机构；所述挖坑机方向盘前设置有功能开关座；所述升降架通过螺栓连接在底盘前方，与地面垂直；所述升降盘可在导轨的约束下上下滑动；所述挖坑机钻头固定在升降盘上。

2.根据权利要求1所述的一种自走式挖坑机，其特征在于：升降盘设置有传感器。

3.根据权利要求1所述的一种自走式挖坑机，其特征在于：所述升降架上方电机可通过无线控制。

4.根据权利要求1所述的一种自走式挖坑机，其特征在于：所述挖坑机钻头的加载方式为程序自动加载。