CN108307710B - 一种挖坑装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于农业设备技术领域，具体公开了一种挖坑装置，包括小车。小车上设有挖坑机构和搅拌机构。挖坑机构包括固定桶和转动连接在固定桶下端的转桶，固定桶内设有转轴，转轴上设有两段螺旋刀盘。转轴与转桶通过齿轮传动。固定桶上设有排料管，排料管的出料端位于搅拌机构上方。搅拌机构滑动连接在小车上，搅拌机构包括搅拌桶，搅拌桶下表面设有驱动电机，驱动电机的输出轴上固定连接有中心轴，中心轴上设有若干搅拌桨。搅拌桶内有压力传感器，排料管下方设有限位开关，机架上设有储存肥料的料管，料管的出料端设有计时阀门，搅拌桶上设有出料口，还包括控制系统，控制系统分别与限位开关、压力传感器和计时阀门电连接。

Description

一种挖坑装置

技术领域

本发明属于农业设备技术领域，尤其涉及一种挖坑装置。

背景技术

目前，挖坑基本都是人工用锄头挖坑，造成大量人员浪费，还有的是用机器挖坑，但是需要挖一排调整一排，而且挖坑装置泥土较多，容易卡住，造成时间上的浪费，无形中增加了农用的成本。同时，挖坑之后利用坑周边的土对坑进行填埋，会导致坑周围土地地面不平整，使挖坑装置在行进过程中不稳定；然后对栽种好的幼苗进行灌溉时，会导致幼苗被水冲歪，产生较大的工作量，浪费较多的时间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种挖坑效率高以及能够实现同时挖坑和种植的挖坑装置。

为了达到上述目的，本发明的基础方案为：一种挖坑装置，包括小车，小车上设有机架，机架上设有升降机构，升降机构位于小车的前方，升降机构上连接有挖坑机构，小车上设有搅拌机构；挖坑机构包括固定桶和转动连接在固定桶下端的转桶，固定桶上设有电机，电机的输出轴上固定连接有转轴，转轴上设有两段螺旋刀盘，两段螺旋刀盘之间的转轴上固定连接有第一齿轮，固定桶的内壁上固定连接有倒置的L形的支撑杆，支撑杆下端转动连接有第二齿轮，第一齿轮和第二齿轮相互啮合，转桶的内壁上固定连接有齿圈，第二齿轮与齿圈相互啮合，转轴的上端固定连接有粉碎桨，固定桶靠近小车的侧壁上设有排料口，排料口与粉碎桨位于同一水平面，排料口外固定连接有排料管，排料管的出料端位于搅拌机构上方，搅拌机构滑动连接在小车上，搅拌机构包括上端开口的搅拌桶，搅拌桶下表面上固定连接驱动电机，驱动电机的输出轴上固定连接有中心轴，中心轴位于搅拌桶内，中心轴上设有若干搅拌桨，搅拌桶的底壁上设有感应层，感应层与搅拌桶底壁之间设有压力传感器，搅拌桶与排料管的出料端之间设有限位开关，机架上设有储存肥料的料管，料管的出料端位于搅拌桶上方，料管的出料端设有计时阀门，搅拌桶远离挖坑机构一侧的侧壁上设有出料口，还包括控制系统，控制系统分别与限位开关、压力传感器和计时阀门电连接。

本基础方案的工作原理在于：使用本装置时，预先调节搅拌机构在小车上的位置，使搅拌桶的出料口位于之前挖好的坑的上方。然后启动电机，电机带动转轴转动。由于转轴上连接有第一齿轮，第一齿轮与第二齿轮啮合，所以转轴转动会带动第一齿轮和第二齿轮转动，同时第二齿轮与转桶上的齿圈啮合，所以第二齿轮会带动齿圈转动。由于转桶转动连接在固定桶下端，所以齿圈会带动转桶转动。然后启动升降机构，升降机构带动挖坑机构向下运动。当转桶、转轴和螺旋刀盘接触到土壤时，转桶和螺旋刀盘会对土壤进行松动，进而使整个挖坑机构继续深入的旋进土壤中。转轴和转桶之间通过第一齿轮和第二齿轮进行传动，使得转轴和转桶的转动方向相反，同时由于转轴上设有螺旋刀盘，所以转轴、螺旋刀盘和转桶构成螺旋输送机构，并且转桶和转轴发生相对转动，因此被松动的土壤会随着螺旋刀盘向上提升到转桶和固定桶内。由于螺旋刀盘对土壤有挤压力，使得土壤上升到固定桶上部时，一部分土壤被挤压得较为紧固。转轴的上端设有粉碎桨，所以粉碎桨能够对紧固的土壤进行再次疏松，从而松散的土壤能够从排料管向外排出。由于排料管的出料端位于搅拌桶的上方，因此土壤会掉落到搅拌桶内。升降机构带动挖坑机构逐渐下降，当排料管的出料端触碰到限位开关时，坑的深度已经满足要求，停止升降机构。此时限位开关发出信号给控制系统，控制系统启动压力传感器，从而压力传感器能够测量感应层的泥土的重量。压力传感器检测到泥土的重量后转化为相应的电信号反馈给控制系统。从而控制系统打开计时阀门，料管中的肥料会掉落到搅拌桶中。控制系统根据压力传感器反馈的不同的信号来控制计时阀门的打开时间，从而将肥料和泥土的比例控制在一定范围内。启动驱动电机，驱动电机带动搅拌桨转动，从而对搅拌桶中的土壤和肥料进行搅拌混合。同时在搅拌桶下方的坑中，插入植物。然后升降机构带动挖坑机构复位，同时打开搅拌桶的出料口，使得搅拌桶中混有肥料的土壤填入坑中，实现自动填坑。

本基础方案的有益效果在于：本方案通过将转桶转动连接在固定桶下端，使得转轴转动时能够带动转桶转动，从而转轴和转桶同时对土壤进行松动，增强了装置的松动土壤的效果，使得整个装置能够容易的进入到土壤下层，提高了工作效率，降低了升降机构的消耗，节约了能源。本方案中的螺旋刀盘不仅用来作为旋进机构进入土壤中，同时转轴、螺旋刀盘和转桶构成螺旋输送机构，能够将土壤向上提升。本方案通过设置粉碎桨，能够对固定桶上部的紧固的土壤进行疏松，使得土壤能够容易进入排料管中；同时，粉碎桨对土壤施加一个离心力，能够加速土壤的排出。在小车上滑动连接搅拌桶，使得搅拌桶与挖坑机构之间间距可调，从而使得搅拌桶中混合有肥料的土壤能够填放到相应的坑中，本方案挖坑和摘种同时进行，提高了工作效率。

进一步，固定桶内壁上固定连接有防护机构，防护机构包括用于防护齿轮的防护箱和用于防护齿圈的防护罩。优点在于，通过设置防护机构，避免土壤干扰齿轮的传动，提高了装置的稳定性流畅性。

进一步，转轴的下端固定连接有圆锥状的钻头。优点在于，增强了转轴的挖坑性能，提高了工作效率。

进一步，还包括导向机构，导向机构包括导向盘和若干导向柱，导向柱上端固定连接在机架上，导向盘固定连接在固定桶的顶壁上，导向盘上开设有若干与导向柱匹配的通孔，导向柱滑动连接在通孔内。优点在于，通过设置导向机构，提高了挖坑机构升降的稳定性。

进一步，转桶底部侧壁的横截面呈三角形状。优点在于，使得转桶能够更容易的旋进土壤中，提高了工作效率。

附图说明

图1是本发明挖坑装置实施例的结构示意图；

图2是图1中A处的放大图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

附图标记说明：机架1、小车2、导向柱3、导向板4、固定桶5、转桶6、转轴7、螺旋刀盘8、液压缸9、排料管10、料管11、限位开关12、搅拌桶13、搅拌桨14、第一齿轮15、第二齿轮16、出料管17、防护壳18、齿圈19、防护罩20、支撑杆21。

如图1、图2所示，一种挖坑装置，包括移动的小车2，小车2上设有机架1，机架1上设有升降机构，升降机构位于小车2的前方。升降机构包括液压缸9，液压缸9本体固定连接在机架1上，液压缸9的活塞杆竖直向下设置。液压缸9的左右两侧均设有导向柱3，导向柱3上端固定连接在机架1上。液压缸9的活塞杆上固定连接有挖坑机构。挖坑机构包括下端开口的固定桶5和两端开口的转桶6，转桶6的上端转动连接在固定桶5的下端，转桶的下端的侧壁截面呈三角形状。转桶6上部的内壁上固定连接有齿圈19。固定桶5的上端设有导向盘，导向盘上的左右两端均开设有供导向柱3穿过的通孔，导向柱3滑动连接在通孔内。导向盘的中部固定连接有电机，电机的输出轴上固定连接有转轴7，转轴7穿过导向盘和固定桶5的顶壁位于固定桶5和转桶6内，转轴7的下端位于转轴7的下方，转轴7的下端固定连接有圆锥状的钻头。转轴7上固定连接有两段用于钻进泥土的螺旋刀盘8，两段螺旋刀盘8分别位于固定桶5和转桶6内，转轴7位于两段螺旋刀盘8之间的位置固定连接有第一齿轮15，固定桶5的左侧的内壁上固定连接有倒置的L形的支撑杆21，支撑杆21的下端固定连接有第二齿轮16，第二齿轮16右端与第一齿轮15啮合，第二齿轮16的左端与齿圈19啮合。固定桶5内壁上固定连接有防护机构，防护机构包括用于防护第一齿轮和第二齿轮的防护箱和用于防护齿圈19的防护罩20。防护箱为左侧开口的箱体，第一齿轮15和第二齿轮16均位于防护箱内，防护箱左侧的上端固定连接在固定桶5的内壁上，防护箱左侧的下端滑动连接在转桶6的内壁上；防护罩20的截面呈U形设置，防护罩20的上端固定连接在固定桶5的内壁上，防护罩20的下端滑动连接在转桶6的内壁上，防护箱与防护罩20连通，防护箱内的齿圈19部分上没有防护罩20。转轴7的上端固定连接有粉碎桨，固定桶5右侧的侧壁上开设有排料口，排料口与粉碎桨位于同一水平面。排料口外连接有倾斜向下设置的排料管10。

小车2上设有导轨，导轨上滑动连接有搅拌机构，小车2上还设有用于推动搅拌机构的气缸。搅拌机构包括上端开口的搅拌桶13，搅拌桶13位于排料管10出料端的下方，搅拌桶13的底面上固定连接有驱动电机，驱动电机的输出轴上固定连接有中心轴，中心轴位于搅拌桶13内，中心轴上固定连接有若干搅拌桨14。搅拌桶13的底壁上设有感应层，感应层与搅拌桶13底壁之间设有压力传感器。机架1上设有限位开关12，限位开关12位于排料管10的出料端的下方，机架1上设有用于存储肥料的料箱，料箱下部连通有料管11，料管11下端位于搅拌桶13内，料管11的下端设有计时阀门。搅拌桶13右侧的侧壁上开设有出料口，出料口外连接有倾斜线下设置的出料管17，出料口处设有闸门。小车2上设有PLC控制系统，控制系统分别与限位开关12、压力传感器和计时阀门电连接。

具体实施时，预先启动气缸，调节搅拌机构在小车2上的位置，使搅拌桶13的出料口位于之前挖好的坑的上方。然后启动电机，电机带动转轴7转动，同时通过第一齿轮15、第二齿轮16和齿圈19的配合，使得转轴7转动带动转桶6进行转动，并且通过第一齿轮15和第二齿轮16的传动使转轴7和转桶6转动的方向相反。然后启动液压缸9，液压缸9的活塞杆向下推出驱动挖坑机构向下运动。当转桶6和钻头接触到土壤时，转桶6和钻头会对土壤进行松动，然后转桶6和转轴7在液压缸9的作用下逐渐深入土壤之中。被松动的土壤均位于转桶6之内，螺旋刀盘8作为旋进机构不断的旋进和松动土壤，同时转轴7、螺旋刀盘8和转桶6构成螺旋输送机构。并且转桶6和转轴7发生相对转动，因此被松动的土壤会随着螺旋刀盘8向上提升到转桶6和固定桶5内。转轴7上端的粉碎桨对提升到固定桶5顶部的土壤进行再次疏松，使得土壤能更容易的从排料口中排出。同时粉碎桨对土壤施加一个离心力，能够加速土壤的排出。排出的土壤掉落到搅拌桶13内。当挖坑机构下行触碰到限位开关12时，停止液压缸9。此时限位开关12发出信号给控制系统，控制系统启动压力传感器，从而压力传感器能够测量感应层的泥土的重量。控制系统根据压力传感器反馈的信号控制计时阀门的打开时间。计时阀门打开后料管中的肥料会掉落在搅拌桶13内，计时阀门到了预定时间后自动关闭。然后启动驱动电机，驱动电机带动搅拌桨14转动，从而对搅拌桶13中的土壤和肥料进行搅拌混合。同时搅拌桶13出料口下方的坑中插入植物，一段时间后打开料门，混有肥料的土壤会自动填入坑中。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (4)

1.一种挖坑装置，其特征在于：包括小车，小车上设有机架，机架上设有升降机构，升降机构位于小车的前方，升降机构上连接有挖坑机构，小车上设有搅拌机构；挖坑机构包括固定桶和转动连接在固定桶下端的转桶，固定桶上设有电机，电机的输出轴上固定连接有转轴，转轴上设有两段螺旋刀盘，两段螺旋刀盘之间的转轴上固定连接有第一齿轮，固定桶的内壁上固定连接有倒置的L形的支撑杆，支撑杆下端转动连接有第二齿轮，第一齿轮和第二齿轮相互啮合，转桶的内壁上固定连接有齿圈，第二齿轮与齿圈相互啮合，转轴的上端固定连接有粉碎桨，固定桶靠近小车的侧壁上设有排料口，排料口与粉碎桨位于同一水平面，排料口外固定连接有排料管，排料管的出料端位于搅拌机构上方，搅拌机构滑动连接在小车上，搅拌机构包括上端开口的搅拌桶，搅拌桶下表面上固定连接驱动电机，驱动电机的输出轴上固定连接有中心轴，中心轴位于搅拌桶内，中心轴上设有若干搅拌桨，搅拌桶的底壁上设有感应层，感应层与搅拌桶底壁之间设有压力传感器，搅拌桶与排料管的出料端之间设有限位开关，机架上设有储存肥料的料管，料管的出料端位于搅拌桶上方，料管的出料端设有计时阀门，搅拌桶远离挖坑机构一侧的侧壁上设有出料口，还包括控制系统，控制系统分别与限位开关、压力传感器和计时阀门电连接；升降机构包括液压缸，液压缸本体固定连接在机架上，液压缸的活塞杆竖直向下设置；还包括导向机构，导向机构包括导向盘和若干导向柱，导向柱上端固定连接在机架上，导向盘固定连接在固定桶的顶壁上，导向盘上开设有若干与导向柱匹配的通孔，导向柱滑动连接在通孔内。

2.根据权利要求1所述的挖坑装置，其特征在于：固定桶内壁上固定连接有防护机构，防护机构包括用于防护齿轮的防护箱和用于防护齿圈的防护罩。

3.根据权利要求2所述的挖坑装置，其特征在于：转轴的下端固定连接有圆锥状的钻头。

4.根据权利要求3所述的挖坑装置，其特征在于：转桶底部侧壁的横截面呈三角形状。