CN108967116B - 一种挖树方法及挖树装置 - Google Patents
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Abstract
本专利提供一种结构简单、操作方便、只要一个人就可以完成各项挖树作业,效率高的挖树装置和挖树方法。挖树装置包括挖掘器支架、壳体、固定在壳体上的转动动力装置和摆动轴、由螺旋滚刀和滚刀轴组成的滚刀组件;滚刀轴固定在壳体上,转动动力装置驱动螺旋滚刀转动;在挖掘器支架上设置驱动壳体、滚刀组件等绕摆动轴摆动的摆动动力装置,当滚刀组件绕摆动轴轴线摆动180°时,折线状的螺旋滚刀或滚刀轴的轨迹基本是球面的1/4。挖树方法是挖掘树根一半的土球时,摆动轴沿着树干的径向方向延伸;转动动力装置带动螺旋滚刀转动,摆动动力装置驱动基本与地面平齐的滚刀组件绕摆动轴摆动180°;转动的螺旋滚刀即可切断树根并把树根下部泥土输送到地面。
Description
技术领域
本专利属于林业机械技术领域,具体涉及一种挖树方法及挖树装置。
背景技术
树木移植离不开挖树机器,现有的挖树方法有两类,一类是大型的挖树机械,如液压铲式挖树车、液压驱动链式挖树车、履带式半圆刀静力挖树车等等,这些装置存在体积庞大、重量大、价格高、使用不方便、挖树成本高、常常受到作业场地的限制等共同缺点,有的还存在挖掘不彻底,需要人力辅助的问题,甚至会出现飞起的小石头伤人的现象;另一类方法是使用简单的挖树工具,靠人的体力挖掘,例如:锯链式挖树机、振动铲式挖树机,不仅劳动强度大,而且效率低。随着人们生活水平的不断提高,现在的劳动用工成本越来越高,发明一种全新的,结构精巧、使用方便、节能环保的挖树机器,显得尤为重要。
发明内容
本技术的目的是提供一种结构简单、体积小巧、操作方便、使用便捷,只要一个人就可以完成各项挖树作业,效率高的挖树装置。
为了达到该目的,本专利的技术方案如下:
本专利所述的一种挖树装置,包括:
挖掘器支架1;
滚刀驱动器3:具有壳体301,壳体301上固定转动动力装置和摆动轴302;
滚刀组件4:包括螺旋滚刀5、滚刀轴6;其中,
滚刀轴6:成折线状,至少由两段不同轴的滚刀轴段61、62相连而成;滚刀轴6的一端固定在壳体301上;
螺旋滚刀5:成折线状,至少包括两段不同轴的螺旋滚刀段51、52;
每段螺旋滚刀段51、52均包括圆管501、固定在圆管外周上的螺旋叶片502;
每段螺旋滚刀段51、52的圆管均转动设置在一滚刀轴段61、62上;相邻的螺旋滚刀段51、52之间通过中空的万向节504相连;
转动动力装置:设置在壳体301,其输出轴与一螺旋滚刀段相连,以每段螺旋滚刀段51、52绕相应的滚刀轴段61、62的轴线转动;
摆动动力装置:设置在挖掘器支架1上,其输出轴与摆动轴302相连,以驱动滚刀驱动器3及滚刀组件4绕摆动轴302轴线摆动;
当滚刀组件4绕摆动轴302轴线摆动180°时,折线状的螺旋滚刀5或滚刀轴6的轨迹基本是球面的1/4。
本技术的有益效果:本专利在使用时,把挖掘器支架1固定在被挖树的树干一侧的地面,摆动轴302基本沿着树干的径向方向延伸;折线状滚刀轴6所在平面基本与地面平齐:然后通过转动动力装置带动每段螺旋滚刀段51、52绕相应的滚刀轴段61、62的轴线转动,同时通过摆动动力装置带动滚刀驱动器3及滚刀组件4绕摆动轴302轴线摆动180°;转动动力装置带动每段螺旋滚刀段51、52绕相应的滚刀轴段61、62的轴线转动,螺旋叶片502将树根周边的泥土输送到地面,同时螺旋叶片502也能够起到对树根的切断作用。当滚刀组件绕摆动轴转动180°,转动的螺旋滚刀5即可切断树根并把树根下部泥土输送到地面,完成树根土球一半的挖掘。之后再将挖树装置移动到树干的另一侧,按照同样的方法,可以挖掘剩下的一半土球。这样就完成了整个树木的挖掘。
作为对上述的挖树装置进一步改进,在螺旋叶片外缘上设置有多个用于切断树根的切削刀片12。螺旋叶片502对树根的切断作用有限,采用切削刀片12能够提高树根切断效率。
作为对上述的挖树装置进一步改进,摆动轴302转动支撑在挖掘器支架1上。挖掘器支架能够通过摆动轴302对壳体301等起到较好的支撑作用。
作为对上述的挖树装置进一步改进,摆动动力装置为手摇把及减速器2,减速器2的输入轴与手摇把相连。减速器2为蜗轮蜗杆减速器。采用人力驱动高减速比的蜗轮蜗杆减速器2,可以省去较重的电动机、发动机等,本装置更加轻巧。
作为对上述的挖树装置进一步改进,转动动力装置包括固定在壳体上的滚刀驱动电机7、与滚刀驱动电机7输出轴相连的主动齿轮10、固定在一螺旋滚刀段端部且与主动齿轮10啮合的从动齿轮11。采用滚刀驱动电机、齿轮传动机构带动螺旋滚刀5转动,在保证功率的情况下,简化了整体机构,这样本挖树装置也可称之为电动挖树装置。
作为对上述的挖树装置进一步改进,在挖掘器支架1的底部设置有向下延伸以插入地面的脚柱14。通过脚柱14能够稳定固定挖掘器支架1。
作为对上述的挖树装置进一步改进,它包括一个树干叉持调节器,摆动轴302相对于树干叉持调节器可以绕轴线转动,同时树干叉持调节器相对于摆动轴可以轴向移动。树干叉持调节器包括相连在一起的用于抵触在树干周边的树干叉30和长度调节器9,摆动轴302的一端插入长度调节器9中,摆动轴302相对于长度调节器9可以绕轴线转动,同时相对于长度调节器可以轴向移动。长度调节器9属于现有技术,例如长度调节器9是一个滑套,在滑套上沿滑套轴向布置多个设置限位螺钉,各限位螺钉均沿着滑套的径向延伸。伸入滑套内的摆动轴的周向开有环槽,限位螺钉的端部可以伸入到环槽内。这样,当限位螺钉不伸入环槽内时,摆动轴可以轴向移动并转动,当限位螺钉伸入环槽内时,摆动轴只能转动。使用时,树干叉30抵触在要挖掘的树木树干上,这样方便调节本挖树装置与树的距离,便于调节土球的大小。
本专利同时提供了一种步骤简便,节省作业时间,能够高效地挖掘树木的挖树方法。
本专利所述的挖树方法,将树根土球的挖掘分两步完成,先挖掘树根土球的一半,再挖掘剩下的一半土球;
挖掘树根一半的土球时,采用上述的挖树装置,把挖掘器支架1固定在被挖树的树干周边的地面,摆动轴302基本沿着树干的径向方向延伸;折线状滚刀轴6所在平面基本与地面平齐:
然后通过转动动力装置带动每段螺旋滚刀段51、52绕相应的滚刀轴段61、62的轴线转动,同时通过摆动动力装置带动滚刀驱动器3及滚刀组件4绕摆动轴302轴线摆动180°;转动的螺旋滚刀5即可切断树根并把树根下部泥土输送到地面,完成树根土球一半的挖掘。
本专利提供了一种新的挖树方法,并设计了相应的挖树装置来实现这种挖树的功能,具体技术方案是:将树根土球的挖掘分两步完成,先挖掘树根土球的一半,具体方法是采用弯曲的螺旋滚刀绕平行于地面的摆动轴轴线摆动,同时螺旋滚刀旋转,将一侧的树根与土壤挖开,并将泥土和树根碎片排出地面,然后在树根的另一侧,按同样的方法挖掘另一半土球。该方法作用效率高,能够快速实现树木的挖掘。
本挖树装置主要包括挖掘器支架,挖掘器支架的一侧固定有减速器,另一侧的臂上有一个轴孔,该轴孔与减速器的输出轴同轴线,滚刀驱动器的两侧有摆动轴,其中,一侧的摆动轴与减速器的轴固定连接,另一侧的摆动轴插在挖掘器支架上的轴孔里。滚刀组件与滚刀驱动器相连,滚刀组件由螺旋滚刀和滚刀轴组成,螺旋滚刀是在圆管的外柱面固定螺旋状薄钢板(螺旋叶片)而成,螺旋滚刀与滚刀轴之间有轴承,以减小螺旋滚刀旋转的阻力。螺旋状薄钢板的外缘上焊接有切削刀片,当螺旋滚刀旋转时,同时完成切削和排土两项功能。本专利将多个滚刀轴段在端部固定连接,相邻两轴的夹角在35-5度之间,在每根滚刀轴段上都套装螺旋滚刀段,相邻两个螺旋滚刀段之间通过十字轴万向节连接,保证在有夹角的情况下实现运动传递。十字轴万向节做成中空的结构,滚刀轴段能够从中间穿过,将滚刀轴的一端固定在滚刀驱动器的壳体上。滚刀驱动器由一对齿轮、滚刀驱动电机和壳体组成,其中主动齿轮与滚刀驱动电机的转轴连接,从动齿轮与螺旋滚刀连接,滚刀驱动电机固定在滚刀驱动器的壳体上,当滚刀驱动电机转动时,通过一对齿轮的传动,能够带动螺旋滚刀旋转。在滚刀驱动器的内侧摆动轴上套有一根树干叉持调节器,树干叉持调节器可以绕摆动轴旋转,同时可以在摆动轴上移动,用于调节挖树装置与树的距离,便于调节土球的大小。挖掘器支架的两侧下端带有尖状的脚柱,可以插在泥土中,起到稳定整个挖树装置的作用。当减速器的输出轴旋转,能够驱动整个滚刀驱动器与滚刀组件一起摆动,使滚刀组件向地下挖掘,如果此时滚刀驱动电机同时旋转,当滚刀驱动器及滚刀组件摆动180度时,可以完成树根土球一半的挖掘,再将挖树机移动到树干的另一侧,按照同样的方法,可以挖掘剩下的一半土球。
整个装置结构简单、体积小、重量轻、使用方便,而且可以调节挖掘树树土球的大小,只要一个人就可以完成各项作业,效率高,也可以将挖树装置安装在可移动的车辆上,操作起来更加轻便。
附图说明
图1是挖树装置的总体结构示意图。
图2是滚刀驱动器的结构示意图。
图3是滚刀组件结构示意图。
图4是图3中的局部(A处)放大图。
图5是螺旋叶片、切削刀片等的立体图。
图6是连接在螺旋滚刀段一端的十字万向节的结构图。
图中:1、挖掘器支架,2、减速器,3、滚刀驱动器,31、壳体,32、摆动轴,4、滚刀组件,5、螺旋滚刀,51、螺旋滚刀段,52、螺旋滚刀段,501、圆管,502、螺旋叶片,504、万向节,6、滚刀轴,61、滚刀轴段,62、滚刀轴段,7、滚刀驱动电机,9、长度调节器,10、主动齿轮,11、从动齿轮,12、切削刀片,13、滚针轴承,14、脚柱,30、树干叉。
具体实施方式
如附图1所示,是一种电动挖树装置的实施例,主要包括挖掘器支架1、减速器2、滚刀驱动器3、滚刀组件4和树干叉持调节器。
参见图2、3,滚刀组件4由螺旋滚刀5和滚刀轴6组成。螺旋滚刀5是在圆管501的外柱面上焊接了螺旋状薄钢板即螺旋叶片502而成,螺旋滚刀的外形就像是一个空心螺栓,螺旋角为45度,螺旋滚刀的圆管501与滚刀轴之间有滚针轴承13,以减小螺旋滚刀旋转时的阻力。圆管501为钢管。
参见图4、5,螺旋状薄钢板的外缘上焊接有切削刀片12,为了提高切削效率,切削刀片采用了工具钢,并将刀刃磨得非常锋利。当螺旋滚刀旋转时,可以同时完成切削和排土两项功能。
参见图1、3,本实施例将一长一短两个钢质的滚刀轴段61、62在端部焊接在一起,长的约55厘米,短的约45厘米,两轴的夹角为30度左右,两个螺旋滚刀段51、52也做成一长一短,长的约65厘米,短的约45厘米,两个螺旋滚刀段之间通过属于现有技术的十字轴万向节504连接,十字轴万向节做成中空的结构,滚刀轴能够从中间穿过。将较长滚刀轴段61的一端加工螺纹,通过螺母把滚刀轴固定在滚刀驱动器的壳体301上。
参见图1、2,滚刀驱动器3由一对伞形齿轮、滚刀驱动电机7和壳体301组成,两个伞形齿轮成90度安装,从动齿轮11通过一个轴套固定在螺旋滚刀段51上,主动齿轮10固定在滚刀驱动电机7的转轴上,当滚刀驱动电机7转动时,通过这一对齿轮的传动,能够带动螺旋滚刀5旋转。滚刀驱动电机7固定在滚刀驱动器的壳体301上。
挖掘器支架的一侧固定有减速器2,另一侧的臂上有一个轴孔,该轴孔与减速器的输出轴同轴线。在滚刀驱动器的两侧焊接了两个摆动轴302,内侧的摆动轴穿过挖掘器支架上的轴孔,外侧的摆动轴与减速器2的输出轴固定连接,减速器的壳体固定在挖掘器支架上,滚刀驱动器与滚刀组件能够一起围绕这两个摆动轴的轴线摆动。
参见图1,树干叉持调节器包括相连在一起的用于抵触在树干外周的树干叉30和长度调节器9。在滚刀驱动器内侧的摆动轴上套有长度调节器,可以在摆动轴上移动,树干叉30是一个半圆形叉,半圆形叉可以叉在树干上,起到定位挖树装置与树干距离的作用,摆动轴可以相对于长度调节器绕摆动轴轴线旋转。本实施例采用的减速器是蜗轮蜗杆减速器,减速器的输入轴与手摇把(未示出)相连,当转动手摇把时,减速器的输出轴旋转,带动整个滚刀驱动器与滚刀组件一起摆动,使滚刀组件向地下挖掘。挖掘器支架两侧的下面有尖状的脚柱14,可以插到泥土里,用于固定整个挖树装置。
下面介绍一下本实施例的使用方法:
一手握住挖掘器支架1,一手转动手摇把,将滚刀组件4调整到水平位置,然后将挖树装置放置在地面,调整好树干叉持调节器的轴向位置,并将树干叉持调节器对准树干的根部,用力向下压挖掘器支架,使下面的脚柱14插入泥土中,开启滚刀驱动电机7,螺旋滚刀5开始旋转,同时转动手摇把,根据螺旋滚刀的挖掘情况,控制好手摇把的转动速度,当减速器的输出轴转过180度时,可以完成树根土球一半的挖掘,再将挖树装置移动到树干的另一侧,按同样的方法,可以挖完剩下的一半。
在本实施例中,采用了蜗轮蜗杆减速器来进行减速传动,减速器采用了手摇把作为输入,整个挖树装置采用了两个螺旋滚刀段51、52相连,这些只是较佳方案,也可以采用其他方案,这些都在本专利的保护之内。
Claims (6)
1.一种挖树装置,包括:
挖掘器支架(1);
滚刀驱动器(3):具有壳体(301),壳体(301)上固定转动动力装置和摆动轴(302);
滚刀组件(4):包括螺旋滚刀(5)、滚刀轴(6);其中,
滚刀轴(6):成折线状,至少由两段不同轴的滚刀轴段(61、62)相连而成;滚刀轴(6)的一端固定在壳体(301)上;
螺旋滚刀(5):成折线状,至少包括两段不同轴的螺旋滚刀段(51、52);
每段螺旋滚刀段(51、52)均包括圆管(501)、固定在圆管外周上的螺旋叶片(502);
每段螺旋滚刀段(51、52)的圆管均转动设置在一滚刀轴段(61、62)上;相邻的螺旋滚刀段(51、52)之间通过中空的万向节(504)相连;
转动动力装置:设置在壳体(301)上,其输出轴与一螺旋滚刀段相连,以驱动每段螺旋滚刀段(51、52)绕相应的滚刀轴段(61、62)的轴线转动;
摆动动力装置:设置在挖掘器支架(1)上,其输出轴与摆动轴(302)相连,以驱动滚刀驱动器(3)及滚刀组件(4)绕摆动轴(302)轴线摆动;
当滚刀组件(4)绕摆动轴(302)轴线摆动180°时,折线状的螺旋滚刀(5)或滚刀轴(6)的轨迹基本是球面的1/4;
在螺旋叶片外缘上设置有多个用于切断树根的切削刀片(12);
摆动轴(302)转动支撑在挖掘器支架(1)上。
2.如权利要求1所述的挖树装置,其特征是:摆动动力装置为手摇把及减速器(2),减速器(2)的输入轴与手摇把相连。
3.如权利要求1所述的挖树装置,其特征是:转动动力装置包括固定在壳体上的滚刀驱动电机(7)、与滚刀驱动电机(7)输出轴相连的主动齿轮(10)、固定在一螺旋滚刀段端部且与主动齿轮(10)啮合的从动齿轮(11)。
4.如权利要求1所述的挖树装置,其特征是:在挖掘器支架(1)的底部设置有向下延伸以插入地面的脚柱(14)。
5.如权利要求1所述的挖树装置,其特征是:它包括一个树干叉持调节器,摆动轴(302)相对于树干叉持调节器可以绕轴线转动,同时树干叉持调节器相对于摆动轴可以轴向移动。
6.一种挖树方法,其特征是:将树根土球的挖掘分两步完成,先挖掘树根土球的一半,再挖掘剩下的一半土球;
挖掘树根一半的土球时,采用权利要求1-5任一所述的挖树装置,把挖掘器支架(1)固定在被挖树的树干一侧的地面,摆动轴(302)基本沿着树干的径向方向延伸;折线状滚刀轴(6)所在平面基本与地面平齐:
然后通过转动动力装置带动每段螺旋滚刀段(51、52)绕相应的滚刀轴段(61、62)的轴线转动,同时通过摆动动力装置带动滚刀驱动器(3)及滚刀组件(4)绕摆动轴(302)轴线摆动180°;转动的螺旋滚刀(5)即可切断树根并把树根下部泥土输送到地面,完成树根土球一半的挖掘。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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