CN109315106A - 螺旋挖眼机 - Google Patents
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Abstract
一种电动的螺旋挖眼机，其包括电机、连接到电机并适于被电机驱动的钻具、连接到电机的电源、连接到电机的控制器、以及连接到控制器的卡死检测装置。电源适于提供电力给电机。卡死检测装置适于检测钻具在工作过程中遇到的卡死情况。控制器在发生卡死情况时控制电机停止运转。本发明能够实现当挖眼机异常工作时能自动及时安全停止工作。
Description
技术领域
本发明涉及一种户外动力工具，特别是用于种树、埋桩、施肥等目的的在地面挖穴的螺旋挖眼机。
背景技术
螺旋挖眼机是一种在户外使用的，用于对土地或者其它类型的地面进行钻研以制造出较深的孔洞的工具。在螺旋挖眼机的输出端，具有旋转的钻具以对地面进行钻眼，并且同时将多余的土方移出地面。螺旋挖眼机通常具有手柄，其可以供单人用户或者双人用户抓握以在钻眼过程中稳定机身。
但是，现有的螺旋挖眼机存在的问题是挖眼机在工作时有机会遇到泥土中的硬质物质如砖、瓦、石子、岩石等，从而使得钻具堵塞发生卡死。在卡死的情况下，继续对钻具进行大功率驱动会导致机器反转，有一定的几率伤害到操作人员。另外，传统的螺旋挖眼机通过钻具旋转以及手持施加摩擦力等方式，主要通过人力使得钻具能够钻入泥土内部。这样的操作方式要求操作人员的身体素质需要较高。
发明内容
因此，本发明的实施例提供了一种改进的螺旋挖眼机，其能够克服或者至少减轻上述的技术问题。
在一个方面，本发明提供了一种电动的螺旋挖眼机，包括电机、连接到电机并适于被电机驱动的钻具、连接到电机的电源、连接到电机的控制器、以及连接到控制器的卡死检测装置。电源适于提供电力给电机。卡死检测装置适于检测钻具在工作过程中遇到的卡死情况。控制器在发生卡死情况时控制电机停止运转。
优选地，卡死检测装置为电机功率检测装置。当该电机功率检测装置检测到电机的功率大于阈值的时候，控制器控制电机停止运转。
更优选地，电机功率检测装置包括电机电流检测单元以及电机电压检测单元。电机的功率通过电机电流检测单元检测到的电机电流以及电机电压检测单元检测到的电机电压计算而得。
在一个具体实施方式中，电源为交流适配器，其适于连接到市电。
在另一个具体实施方式中，电源为直流电池包，其适于装配在螺旋挖眼机上。
在本发明的另一个方面，提供了一种螺旋挖眼机，包括驱动装置、连接到驱动装置并适于被该驱动装置驱动的钻具、以及冲击装置。驱动装置适于输出旋转驱动力。冲击装置连接到驱动装置，并将旋转驱动力的一部分转换为在直线方向上的冲击力，从而使得钻具同时能够旋转以及在直线方向上进行往复运动。
优选地，冲击装置包括摇摆轴承。
因此，本发明提供了诸多优点。其中一个优点在于根据本发明的一个实施方式的螺旋挖眼机配置了卡死检测装置。该卡死检测装置能够实时监测电机的电压和电机，从而计算出电机的实时功率，并且判断挖眼机的钻具是否发生卡死情况。如果检测到电机的工作功率迅速变大并且超过阈值，则判断出发生了卡死情况，而此时控制器能及时切断对电机的供电。因此，其能够实现当挖眼机异常工作时能自动及时安全地停止工作，从而避免了因为钻具突然反转而导致的对用户的人身伤害。
另外，根据本发明的一个实施方式的螺旋挖眼机中集成了冲击装置，从而能够将来自驱动装置例如电机的旋转驱动力部分转换为直线方向上的冲击力。这样的直线方向上的冲击力在挖眼过程中能够和钻具的旋转运动共同发挥作用，从而使得对土壤以及其它类型的地质的挖眼效率能够大大增加。这不需要操作人员付出额外的力气或者对其操作方式进行修改，因此可以减轻操作人员的工作强度，并且加快挖眼的过程。
附图说明
参照本说明书的余下部分和附图可以对本发明的性能和优点作进一步的理解；这些附图中同一个组件的标号相同。在某些情况下，子标记被放在某个标号与连字符后面以表示许多相似组件的其中一个。当提到某个标号但没有特别写明某一个已有的子标记时，就是指所有这些类似的组件。
图1是根据本发明的一个实施例的电动螺旋挖眼机的外观示意图。
图2是根据本发明的另一个实施例的电动螺旋挖眼机的内部电路组件连接图。
图3示出了根据本发明的另一个实施例的电动螺旋挖眼机的冲击装置的内部结构示意图。
具体实施方式
首先来看图1，本发明的第一个实施例是一种电动的螺旋挖眼机60。挖眼机60包括框架66以及安装在框架66上的两个手柄62、64。该两个手柄62、64具有相互垂直的延伸方向，从而使得在它们同时被用户抓握时能够较好地在水平方向上稳定挖眼机60。手柄62、64可以由一个用户独立抓握，也可以由两个用户分别抓握。在框架66的中央位置，固定了变速装置72以及位于变速装置72上端的电机80。电机80与变速装置72驱动连接，从而将旋转驱动力从电机80提供给变速装置72。电机80还连接到电源(未示出)。电源例如是交流适配器，其包括电源线和插头，能够插在市电插座上，从而为电机提供电力。或者，电源为直流电池包，其适于以可拆卸的方式被装配在螺旋挖眼机的壳体上。变速装置72包括齿轮结构等，能够将电机原始输出的高速旋转力转换为较为低速、但是力矩较大的旋转力，从而方便对土地或者其它地质进行挖眼工作。在变速装置72的下端，具有钻具作为动力输出以对土地进行挖眼工作。钻具包括钻杆68以及钻头70。钻杆68上具有半螺旋形刀片69以形成排土槽，从而在挖眼过程中及时将土方从地下通过钻杆68的旋转排出到地面上。
现在来看图2，根据本发明的一个实施例的电动螺旋挖眼机的内部电路组件包括电源74、微控制器78、触发开关76、电机80、电机驱动电路82、以及电流传感器84。该电动螺旋挖眼机可以具有与图1中所示的电动螺旋挖眼机相似的外观。具体而言，微控制器78由电源74供应DC电力以驱动微控制器78，例如在必要时使用AC-DC转换器获得。触发开关76作为螺旋挖眼机的用户输入装置，在用户对其进行操作时提供操作信号给微处理器78。同时，微控制器78通过控制回路(未示出)连接到主电路75。该主电路75位于所述电源74和所述电机80之间，从而使得微控制器78能够控制对电机80的供电与否。另一方面，电流传感器84通过电机驱动电路82连接到电机80，并且能够实时检测流经电机80的电流大小。电机驱动电路82除了接收微控制器78的指令对电机80进行控制以外，同时能够检测电机80的电压，因此也作为电压检测单元。电机80由电源74进行供电，但是对电机80的控制是由微控制器78负责。电机驱动电路82与电流传感器84一起构成螺旋挖眼机的卡死检测装置。
在使用中，用户通过操作触发开关76以对螺旋挖眼机进行启动和停止的操作。这样的启动和停止由微处理器78根据触发开关76产生的信号对电机80进行控制而实现。之后，在工作过程中，卡死检测装置中的电机驱动电路82实时采集电机80的工作电压，而电流传感器84实时采集电机80的工作电流。该工作电压和工作电流都被传送给微处理器78用于计算电机80的实时工作功率。微处理器78将计算到的工作功率与一个预设的阈值进行比较。该阈值在螺旋挖眼机的正常工作过程中不会达到，但是一旦达到，就意味着钻具发生了卡死情况。此时，微处理器78立刻通过控制回路切断主电路，从而中断对电机80的供电，使其停止运转，避免其发生反转情况并且伤害到用户的人身安全。在排除了卡死情况例如堵塞等问题之后，用户可以通过关闭触发开关76然后再次开启来恢复螺旋挖眼机的正常工作。
现在来看图3。在本发明的另一个实施例中，电动螺旋挖眼机具有冲击装置来在通常的旋转驱动力之外附上直线方向上的驱动力。该电动螺旋挖眼机可以具有与图1中所示的电动螺旋挖眼机相似的外观。具体而言，图3中显示了螺旋挖眼机的电机轴26周围的部分结构。电机轴26上安装了摇摆轴承36，其连接到旋转臂37。在使用过程中，电机轴26的旋转导致摇摆轴承36也产生旋转。摇摆轴承36上的旋转进一步导致旋转臂37产生往复运动，从而通过钻杆冲击装置(未示出)带动钻头产生击打效果。所以，在图3中的电动螺旋挖眼机处于同时产生冲击和转动效果的冲击转动工作模式。
因此，在介绍了几个实施例之后，本领域的技术人员可以认识到，不同的改动、另外的结构、等同物，都可以被使用而不会背离本发明的本质。相应的，以上的描述不应该被视为对如以下的权利要求所确定的本发明范围的限制。
Claims (7)
1.一种电动的螺旋挖眼机，其特征在于，其包括：
电机；
连接到所述电机并适于被所述电机驱动的钻具；
连接到所述电机的电源；该电源适于提供电力给所述电机；
控制器，其连接到所述电机；以及
连接到所述控制器的卡死检测装置；
其中，所述卡死检测装置适于检测所述钻具在工作过程中遇到的卡死情况；并且所述控制器在发生所述卡死情况时控制所述电机停止运转。
2.如权利要求1所述的螺旋挖眼机，其中所述卡死检测装置包括电机功率检测装置；当所述电机功率检测装置检测到所述电机的功率大于阈值的时候，所述控制器控制所述电机停止运转。
3.如权利要求1所述的螺旋挖眼机，其中所述电机功率检测装置包括电机电流检测单元以及电机电压检测单元；所述电机的所述功率通过所述电机电流检测单元检测到的电机电流以及所述电机电压检测单元检测到的电机电压计算而得。
4.如权利要求1-3中任意一条所述的螺旋挖眼机，其中所述电源为交流适配器，其适于连接到市电。
5.如权利要求1-4中任意一条所述的螺旋挖眼机，其中所述电源为直流电池包，其适于装配在所述螺旋挖眼机上。
6.一种螺旋挖眼机，包括：
驱动装置，其适于输出旋转驱动力；
连接到所述驱动装置并适于被该驱动装置驱动的钻具；以及
冲击装置；所述冲击装置连接到所述驱动装置，并将所述旋转驱动力的一部分转换为在直线方向上的冲击力，从而使得所述钻具同时能够旋转以及在所述直线方向上进行往复运动。
7.如权利要求5所述的螺旋挖眼机，其中所述冲击装置包括摇摆轴承。
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