CN112746640A - 一种用于农田沟渠的自动化开挖设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于农田沟渠的自动化开挖设备，其包括开渠轮、开渠轮后侧斜上方设置的推轮管、推轮管上设置的用于提供电力的蓄电池和开渠轮前方安装的用于先松土后除土的沟渠开挖机构，开渠轮的内部设置有可向外辐射扩散和向内辐射收缩的若干抓地帽，开渠轮的内侧安装有驱动其前后滚动的正反转电机，沟渠开挖机构包括呈倒L型的支撑架、支撑架内侧安装的用于碎土的松土机构和松土机构前方安装的用于刨土的挖土机构。本发明通过设置用于承载和运输沟渠开挖机构的开渠轮，以便轻松到达待开挖区，而后先通过松土机构对土壤进行破碎，再启动挖土机构将碎土刨除，形成沟渠，其自动化效率高，且开挖沟渠深浅可控，具有推广价值。

Description

一种用于农田沟渠的自动化开挖设备

技术领域

本发明涉及农业机械技术领域，具体为一种用于农田沟渠的自动化开挖设备。

背景技术

随着社会的现代化发展，农业也逐步现代化生产，其中农田集中规划和开垦，已实行多年。过去以个体户为单位的农田，在开挖沟渠时，只需几人用铁锹铲挖即可。现如今，农田都大面积的规划到一起，再通过人工开挖的话，其开挖总量大，则需要投入更多的人力成本，且费力费时，不符合现代化农业的生产运作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于农田沟渠的自动化开挖设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种用于农田沟渠的自动化开挖设备，包括呈圆环结构的开渠轮、所述开渠轮后侧斜上方设置的推轮管、所述推轮管上设置的用于提供电力的蓄电池和所述开渠轮前方安装的用于先松土后除土的沟渠开挖机构，所述开渠轮的一侧面中部开设有环形槽，所述环形槽的内部设置有若干抓地帽，所述开渠轮的外侧面中部呈环形等间距开设有与所述抓地帽插接的穿孔，若干所述抓地帽的状态为向外辐射扩散和向内辐射收缩，所述环形槽的内部设置有一对带动若干抓地帽在扩散和收缩之间切换的轮环，所述开渠轮的另一侧面插接有带动轮环旋转的转柄和插接有将旋转后的轮环锁定的定位销，所述开渠轮的内侧安装有驱动其前后滚动的正反转电机；

所述沟渠开挖机构包括呈倒L型的支撑架、所述支撑架内侧安装的用于碎土的松土机构和所述松土机构前方安装的用于刨土的挖土机构，所述支撑架的顶部安装有驱动松土机构上下移动的电动缸，所述松土机构包括一排呈悬置状态的插刀、若干插刀上方设置的用于支托其上下移动的压罩和所述压罩外侧安装的驱动若干插刀运动的减速电机，所述挖土机构包括悬置于支撑架前方的转轮和驱动转轮旋转的伺服电机，所述转轮的端面与所述支撑架的竖向侧面夹角为20度至30度之间，所述转轮的轮毂中心前端焊接有蜗轮，所述伺服电机的输出轴外端同轴连接有与蜗轮啮合的蜗杆，所述转轮的外侧面呈环形等间距设有若干搅动片，若干搅动片的同侧拐角处均开设有螺旋切口；

所述正反转电机、所述减速电机、所述电动缸和所述伺服电机均与所述蓄电池通过导线电性连接。

作为本技术方案的进一步改进，所述支撑架的竖直段对称开设有沿竖向延伸的滑槽，所述支撑架的水平段前端下方一体成型设有隔板，所述支撑架的水平段前端一体成型设有护板，所述隔板的下半段和所述护板均与所述转轮的端面平行，所述隔板的下半段和所述护板之间垂直设置有与转轮紧密插接的转轴。

作为本技术方案的进一步改进，所述压罩与所述电动缸的活塞杆紧密插接，所述压罩为底面开口的方管结构，所述压罩的竖直段底面对称固定有导柱，所述导柱的底端紧密套接有圆环，所述导柱的外侧套设有复位弹簧，所述压罩的底部设置有压板，所述压板的长边两侧开设有与导柱插接的导向孔，所述压板位于所述复位弹簧的上方。

作为本技术方案的进一步改进，所述压板的底面且沿其长度方向等间距设有若干夹块，所述压板与所述夹块卡接并通过销钉贯穿固定，所述压罩的竖直段拐角处对称开设有轴孔，所述减速电机的输出轴与所述轴孔插接并可旋转，所述减速电机的输出轴中部紧密套接有用于推动压板下移的凸轮。

作为本技术方案的进一步改进，所述推轮管的底端焊接有呈倒U型的轮毂叉，所述轮毂叉的底端转动连接有轮轴，所述正反转电机安装于其中一侧轮毂叉外部，所述正反转电机的输出轴同轴连接有主动齿轮，所述开渠轮的内侧等间距设有若干与主动齿轮啮合的锥形齿，所述开渠轮的内部焊接有呈十字的轮毂，所述轮毂与所述轮轴插接并可旋转。

作为本技术方案的进一步改进，两个所述轮环之间等间距设有若干连接块，所述轮环的侧面且位于相邻两个连接块之间开设有导向槽，所述导向槽的一头靠近轮环的外圈，其另一头靠近轮环的内圈，所述抓地帽的一端贯穿有滑销，所述滑销与所述导向槽插接并可滑动，所述连接块靠近导向槽另一头的侧面嵌设有压簧，所述环形槽的内部嵌设有挡块，所述挡块位于压簧和抓地帽之间。

作为本技术方案的进一步改进，所述轮环的外侧面对称开设有一段若干齿形槽，所述转柄的一端同轴插接有与若干齿形槽啮合的双头齿柱，所述开渠轮的侧面间隔开设有与转柄和定位销插接的插孔，所述轮环的侧面开设有与定位销插接的锁孔。

作为本技术方案的进一步改进，所述轮毂叉的底端另一侧对称设有支撑杆，所述支撑架的竖直段外侧面对称焊接有悬架，所述悬架的另一端与所述轮毂叉的中部焊接，所述悬架与所述轮毂叉的夹角为130度至140度之间，所述悬架的中部与所述支撑架之间焊接有斜杆，所述斜杆与所述悬架相交处设有与支撑杆顶端卡接的卡口。

作为本技术方案的进一步改进，所述推轮管的内部插接有推杆，所述推杆的顶端设置有呈环形结构的握柄，所述推轮管的顶端上侧面设有与其内部相连通的螺纹套管，所述螺纹套管的内部螺纹连接有螺栓，所述推轮管的下侧面安装有用于清除开渠轮外侧泥土的清泥机构。

作为本技术方案的进一步改进，所述清泥机构包括清泥板、所述清泥板顶部固定的拉索和所述拉索顶端固定的挂销，所述推轮管靠近顶端的下侧面且沿其中轴线对称设有两排挂钩，所述推轮管靠近底端的下侧面固定有限位环，所述清泥板的顶端设有与限位环插接的限位柱，所述限位柱的外侧套设有顶簧，两排所述挂钩的间距小于顶簧的伸长量。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、该用于农田沟渠的自动化开挖设备中，通过设置的开渠轮，用于承载和运输沟渠开挖机构，以便轻松到达待开挖区，而后先通过启动松土机构对土壤进行破碎，再启动挖土机构将碎土刨除，形成沟渠，其自动化效率高，省时省力，且开挖沟渠深浅可控，具有推广价值。

2、该用于农田沟渠的自动化开挖设备中，通过在开渠轮内设置的若干抓地帽，其可通过旋转转柄带动伸缩，抓地帽伸出后，能在泥土中伸出嵌入土壤中，形成抓地力，避免开渠轮打滑，抓地帽退缩后，能使开渠轮在硬地面平稳滚动，而不颠簸，此开渠轮为沟渠开挖机构的运输和使用，而改变其结构，具有实用价值。

3、该用于农田沟渠的自动化开挖设备中，通过在开渠轮一侧设置的正反转电机，其工作时能驱动开渠轮旋转触地滚动，能代替人工推动，节省了农民的体力，使得干活轻松舒适。

4、该用于农田沟渠的自动化开挖设备中，通过在推轮管的下方设置了清泥机构，其可通过牵拉挂销进行清泥工作，无需手动铲泥，使得农民开挖沟渠后的收尾工作轻松处理，也节省了干活时间。

附图说明

图1为实施例1的整体结构示意图之一；

图2为实施例1的开渠轮装配结构示意图；

图3为实施例1的轮环装配结构示意图之一；

图4为实施例1的开渠轮结构示意图；

图5为实施例1的轮环装配结构示意图之二；

图6为实施例5的A处放大结构示意图；

图7为实施例1的轮环侧视图；

图8为实施例1的整体装配的仰视角结构示意图；

图9为实施例1的推轮管结构示意图；

图10为实施例1的清泥机构结构示意图；

图11为实施例1的沟渠开挖机构松土状态结构示意图；

图12为实施例1的沟渠开挖机构挖土状态结构示意图；

图13为实施例1的沟渠开挖机构装配结构示意图；

图14为实施例1的支撑架结构示意图；

图15为实施例1的松土机构结构示意图；

图16为实施例1的松土机构局部拆分图；

图17为实施例1的插刀装配结构示意图；

图18为实施例1的挖土机构拆分图。

图中各个标号意义为：

100、开渠轮；101、环形槽；102、挡块；103、穿孔；104、插孔；105、锥形齿；106、轮毂；

110、轮环；111、连接块；112、导向槽；113、压簧；114、齿形槽；115、锁孔；

120、抓地帽；121、滑销；130、转柄；131、双头齿柱；

140、正反转电机；141、主动齿轮；150、定位销；

200、推轮管；201、轮毂叉；202、支撑杆；203、轮轴；204、螺纹套管；205、限位环；206、挂钩；

210、清泥机构；211、清泥板；2110、挡泥板；2111、限位柱；212、拉索；213、顶簧；214、挂销；220、推杆；221、握柄；

300、蓄电池；

400、沟渠开挖机构；

410、支撑架；411、减料槽；412、滑槽；413、隔板；414、护板；415、转轴；416、轴承；

420、松土机构；421、插刀；422、压板；4220、导向孔；4221、夹块；423、压罩；4230、导柱；4231、复位弹簧；4232、轴孔；424、减速电机；425、凸轮；

430、电动缸；440、悬架；441、斜杆；442、卡口；

450、挖土机构；451、转轮；452、蜗轮；453、搅动片；4530、螺旋切口；

460、伺服电机；461、蜗杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心轴”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“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设备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。此外，在本发明的描述中，“若干”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例1

请参阅图1至图18所示，本发明提供一种用于农田沟渠的自动化开挖设备，包括呈圆环结构的开渠轮100、开渠轮100后侧斜上方设置的推轮管200、推轮管200上设置的用于提供电力的蓄电池300和开渠轮100前方安装的用于先松土后除土的沟渠开挖机构400，便于农民推着推轮管200将沟渠开挖机构400推至田埂上，完成自动开挖沟渠。开渠轮100的一侧面中部开设有环形槽101，环形槽101不贯穿其另一侧面。环形槽101的内部设置有若干抓地帽120，使开渠轮100在稀泥土上滚动不打滑。开渠轮100的外侧面中部呈环形等间距开设有与抓地帽120插接的穿孔103，其对抓地帽120具有导向作用，也利于抓地帽120的伸出，而嵌入泥土中，达到抓地效果。若干抓地帽120的状态为向外辐射扩散和向内辐射收缩，环形槽101的内部设置有一对带动若干抓地帽120在扩散和收缩之间切换的轮环110，通过往复旋转轮环110一个固定角度，使得抓地帽120或凸出于开渠轮100外部，进而开渠轮100在稀泥土上滚动时抓地，避免打滑，或隐藏于环形槽101内，避免开渠轮100在坚硬地面上滚动颠婆。开渠轮100的另一侧面插接有带动轮环110旋转的转柄130和插接有将旋转后的轮环110锁定的定位销150，转柄130便于农民在开渠轮100外部控制抓地帽120的运动，定位销150便于农民在开渠轮100外部控制轮环110的稳定，避免抓地帽120凸出于外。开渠轮100的内侧安装有驱动其前后滚动的正反转电机140，开渠轮100滚在稀泥土上，由于稀泥土的粘性，使得推动开渠轮100费力，启动正反转电机140后，可驱动开渠轮100滚动，节省了农民的体力，具有实用性。

具体的，推轮管200的底端焊接有呈倒U型的轮毂叉201，其间距大于开渠轮100的宽度，避免相互接触摩擦。轮毂叉201的底端转动连接有轮轴203，轮毂叉201的底端开设有与轮轴203插接的圆孔，且圆孔内嵌设有滚动轴承，滚动轴承与轮轴203紧密插接而转动，轮轴203的两端贯穿有销钉，且位于轮毂叉201的外侧，销钉起到限位作用。正反转电机140安装于其中一侧轮毂叉201外部，使得正反转电机140稳定工作，正反转电机140的输出轴同轴连接有主动齿轮141，开渠轮100的内侧等间距设有若干与主动齿轮141啮合的锥形齿105，启动正反转电机140便可驱动主动齿轮141带动开渠轮100旋转而贴地滚动。开渠轮100的内部焊接有呈十字的轮毂106，使得开渠轮100整体强度增加。轮毂106与轮轴203插接并可旋转，使得开渠轮100与推轮管200连接成整体，而握着推轮管200控制开渠轮100的滚动方向。

进一步的，两个轮环110之间等间距设有若干连接块111，使得两个轮环110连接成整体。轮环110的侧面且位于相邻两个连接块111之间开设有导向槽112，导向槽112的一头靠近轮环110的外圈，其另一头靠近轮环110的内圈，使得导向槽112呈斜向并朝轮环110的内侧延伸，抓地帽120的一端贯穿有滑销121，滑销121与导向槽112插接并可滑动，当从导向槽112另一头向导向槽112一头的方向旋转轮环110后，由于抓地帽120位于穿孔103内，抓地帽120会随着滑销121在导向槽112中斜向下滑动而退缩到穿孔103内，使得开渠轮100外侧面平整，其滚动在坚硬的地面上不会颠婆。连接块111靠近导向槽112另一头的侧面嵌设有压簧113，环形槽101的内部嵌设有挡块102，挡块102位于压簧113和抓地帽120之间，挡块102用于支挡压簧113，使得压簧113得以借力，当旋转轮环110使抓地帽120退缩至穿孔103内后，压簧113被挤压在挡块102一侧而储存弹性势能，待拔出定位销150后，轮环110在压簧113的弹力作用下而旋转，进而抓地帽120随着滑销121在导向槽112中斜向上滑动而凸出穿孔103，以便嵌入泥土中，形成抓地力，避免开渠轮100打滑，由于导向槽112与抓地帽120的轴线夹角过大，导致抓地帽120嵌入泥土中受到的轴向压力，被导向槽112反向抵消大半，再加上压簧113的推力，使得滑销121不会轻易滑动，保证了抓地帽120的凸出抓地。

除此之外，轮环110的外侧面对称开设有一段若干齿形槽114，转柄130的一端同轴插接有与若干齿形槽114啮合的双头齿柱131，双头齿柱131始终与轮环110连接，从而通过插上转柄130并旋转便可带动轮环110旋转。开渠轮100的侧面间隔开设有与转柄130和定位销150插接的插孔104，轮环110的侧面开设有与定位销150插接的锁孔115，锁孔115至定位销150所插入的插孔104的弧长为轮环110旋转的弧长，以便旋转轮环110后，锁孔115与定位销150所插入的插孔104位置重合，进而将定位销150同时插入锁孔115和插孔104中，实现轮环110的锁定，保证抓地帽120隐藏于穿孔103内，以便顺利滚动开渠轮100。

上述开渠轮在硬地面滚动时，取出转柄130插入双头齿柱131外露端，并旋转转柄130带动轮环110旋转而挤压压簧113，同时抓地帽120会随着滑销121在导向槽112中斜向下滑动而退缩到穿孔103内，直至锁孔115与定位销150所插入的插孔104位置重合，再将定位销150同时插入锁孔115和插孔104中，实现轮环110的锁定，保证抓地帽120隐藏于穿孔103内，再启动正反转电机140正转驱动开渠轮100向前滚动，当需要在稀泥土上进行开挖沟渠时，拔掉定位销150，轮环110在压簧113回弹作用下复位，抓地帽120便随着滑销121在导向槽112中斜向上滑动而凸出穿孔103，以便嵌入泥土中，形成抓地力，利于开渠轮100在稀泥土中顺利滚动。

沟渠开挖机构400包括呈倒L型的支撑架410、支撑架410内侧安装的用于碎土的松土机构420和松土机构420前方安装的用于刨土的挖土机构450，在开挖沟渠时，先启动松土机构420对具有粘性的土壤进行破碎，使其松开，再启动挖土机构450将破碎的土壤刨除。支撑架410的顶部安装有驱动松土机构420上下移动的电动缸430。松土机构420包括一排呈悬置状态的插刀421、若干插刀421上方设置的用于支托其上下移动的压罩423和压罩423外侧安装的驱动若干插刀421运动的减速电机424，插刀421为刀板结构，在破碎土壤时，先启动电动缸430驱动若干插刀421下移贴近土壤表面，再启动减速电机424驱动若干插刀421插入土壤中进行破碎，破碎结束后，启动电动缸430驱动若干插刀421复位，而隐藏于支撑架410内，以便插刀421得到保护。挖土机构450包括悬置于支撑架410前方的转轮451和驱动转轮451旋转的伺服电机460，土壤破碎后，启动伺服电机460驱动转轮451旋转，再向上抬起推轮管200使转轮451接触破碎土壤，进而将其刨除。转轮451的端面与支撑架410的竖向侧面夹角为20度至30度之间，即转轮451向外倾斜。为了保证开渠轮100正常推行，从而使沟渠开挖机构400整体离地，转轮451的倾斜设置，一方面能设计出更大的外径，以便快速刨土，另一方面只需向上抬起推轮管200，能使转轮451的中轴线与地面齐平，保证转轮451大面积刨土。转轮451的轮毂中心前端焊接有蜗轮452，使两者连接成整体。伺服电机460的输出轴外端同轴连接有与蜗轮452啮合的蜗杆461，即通过启动伺服电机460驱动转轮451旋转。转轮451的外侧面呈环形等间距设有若干搅动片453，用于拨动土壤刨除。若干搅动片453的同侧拐角处均开设有螺旋切口4530，此螺旋切口4530是以转轮451的中轴线为旋转轴，沿着搅动片453的一拐角螺旋切除至其另一个拐角，即像弹簧一样盘旋，使得每个搅动片453的同侧拐角处的切口都不一样大，转轮451在旋转时，其底部接触土壤的搅动片453，如同不同宽度的刀在刨土，便可轻松顺利的逐渐刨除土壤。

正反转电机140、减速电机424、电动缸430和伺服电机460均与蓄电池300通过导线电性连接，蓄电池300作为电力能源，使得此开挖设备能在户外使用。推轮管200的底部上通过螺栓固定有空盒，用于盛放蓄电池300。

具体的，支撑架410的竖直段对称开设有沿竖向延伸的滑槽412，由于减速电机424位于支撑架410的外侧，滑槽412的作用是为了让减速电机424的输出轴在其内上下移动。支撑架410的水平段前端下方一体成型设有隔板413，用于隔开插刀421与转轮451，避免两者运动时互溅泥土。支撑架410的水平段前端一体成型设有护板414，用于护住转轮451，避免泥土飞溅，也起到安全防护作用。隔板413的下半段和护板414均与转轮451的端面平行，隔板413的下半段和护板414之间垂直设置有与转轮451紧密插接的转轴415，转轴415的两端紧密套接有轴承416，且轴承416嵌设于隔板413和护板414上，以便转轴415支撑转轮451稳定旋转。支撑架410的竖直段中部开设有呈方形的减料槽411，在保证支撑架410的强度情况下，能节省支撑架410的制作材料。

进一步的，压罩423与电动缸430的活塞杆紧密插接，启动电动缸430便可带动压罩423上下移动。压罩423为底面开口的方管结构，压罩423的竖直段底面对称固定有导柱4230，导柱4230的底端紧密套接有圆环，其起着限位作用，导柱4230的外侧套设有复位弹簧4231，压罩423的底部设置有压板422，压板422的长边两侧开设有与导柱4230插接的导向孔4220，压板422位于复位弹簧4231的上方，复位弹簧4231的伸长量大于导柱4230的长度，且复位弹簧4231的弹力需大于压板422和若干插刀421的整体重力，以便复位弹簧4231将压板422顶在压罩423的底面处。

具体的，压板422的底面且沿其长度方向等间距设有若干夹块4221，压板422与夹块4221卡接并通过销钉贯穿固定，此结构便于拆装插刀421。压罩423的竖直段拐角处对称开设有轴孔4232，减速电机424的输出轴与轴孔4232插接并可旋转，减速电机424的输出轴中部紧密套接有用于推动压板422下移的凸轮425，即当凸轮425的远端转至下方时，则推动压板422下移，进而带动若干插刀421下移插入土壤中进行破碎，由于减速电机424不停的工作，这样若干插刀421便在凸轮425和复位弹簧4231的共同运动下，实现上下往复运动，不断的插入土壤中，再来回水平摆动推轮管200的话，就可使土壤被破碎的更厉害，利于后续的挖土机构450轻松刨除。

进一步的，轮毂叉201的底端另一侧对称设有支撑杆202，支撑架410的竖直段外侧面对称焊接有悬架440，悬架440的另一端与轮毂叉201的中部焊接，悬架440与轮毂叉201的夹角为130度至140度之间，使得推轮管200斜向上延伸，符合人体正常行走时的推行。悬架440的中部与支撑架410之间焊接有斜杆441，起到加强支撑作用，斜杆441与悬架440相交处设有与支撑杆202顶端卡接的卡口442，并焊接，使得沟渠开挖机构400的重量转移到轮毂叉201上，再经开渠轮100传递到地面上，保证了整体的稳定性。

上述沟渠开挖机构使用时，将开渠轮100推滚至待开挖处，然后启动电动缸430驱动松土机构420下移，直至插刀421贴近土壤，再启动减速电机424驱动凸轮425旋转，而带动压板422下移，使得若干插刀421插入土壤中，同时来回摆动推轮管200，使得土壤被往复下插的插刀421完全破碎，破碎结束后，停止减速电机424工作，并启动电动缸430驱动松土机构420复位，然后启动伺服电机460驱动转轮451旋转，再向上抬起推轮管200，使搅动片453旋转时拨动碎土，而形成沟渠。

推轮管200的内部插接有推杆220，推杆220可伸缩，以便调整推轮管200整体长度，便于不同身高的人使用。推杆220的顶端设置有呈环形结构的握柄221，便于手握推行。推轮管200的顶端上侧面设有与其内部相连通的螺纹套管204，螺纹套管204的内部螺纹连接有螺栓，旋紧此螺栓使其挤压着推轮管200内的推杆220，使其稳定不滑移。推轮管200的下侧面安装有用于清除开渠轮100外侧泥土的清泥机构210，由于开渠轮100在泥土中滚动，势必粘满泥土，此清泥机构210能代替手动清泥，具有实用价值。

具体的，清泥机构210包括清泥板211、清泥板211顶部固定的拉索212和拉索212顶端固定的挂销214，拉索212为钢绞线制成，使其抗拉，经久耐用。清泥板211的底部外侧面一体成型设有呈圆弧结构的挡泥板2110，推着推轮管200前行时，其表面的泥土被清泥板211阻挡下来，而顺着挡泥板2110上卷，受到重力而脱落，避免泥土堆积。推轮管200靠近顶端的下侧面且沿其中轴线对称设有两排挂钩206，挂钩206朝向推轮管200一侧开口，挂钩206与挂销214卡接。推轮管200靠近底端的下侧面固定有限位环205，清泥板211的顶端设有与限位环205插接的限位柱2111，利用限位环205限制清泥板211沿限位环205轴线方向移动，限位柱2111的外侧套设有顶簧213，顶簧213位于限位环205下方，两排挂钩206的间距小于顶簧213的伸长量，当挂销214卡接在位于下方的一对挂钩206上，清泥板211在顶簧213的弹力作用下，与开渠轮100接触，此时驱动开渠轮100时，其表面的泥土便被清泥板211挡下，当挂销214卡接在位于上方的一对挂钩206上，清泥板211被拉索212牵拉上移，而脱离开渠轮100，保证开渠轮100正常滚动。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种用于农田沟渠的自动化开挖设备，其特征在于：包括呈圆环结构的开渠轮(100)、所述开渠轮(100)后侧斜上方设置的推轮管(200)、所述推轮管(200)上设置的用于提供电力的蓄电池(300)和所述开渠轮(100)前方安装的用于先松土后除土的沟渠开挖机构(400)，所述开渠轮(100)的一侧面中部开设有环形槽(101)，所述环形槽(101)的内部设置有若干抓地帽(120)，所述开渠轮(100)的外侧面中部呈环形等间距开设有与所述抓地帽(120)插接的穿孔(103)，若干所述抓地帽(120)的状态为向外辐射扩散和向内辐射收缩，所述环形槽(101)的内部设置有一对带动若干抓地帽(120)在扩散和收缩之间切换的轮环(110)，所述开渠轮(100)的另一侧面插接有带动轮环(110)旋转的转柄(130)和插接有将旋转后的轮环(110)锁定的定位销(150)，所述开渠轮(100)的内侧安装有驱动其前后滚动的正反转电机(140)；

所述沟渠开挖机构(400)包括呈倒L型的支撑架(410)、所述支撑架(410)内侧安装的用于碎土的松土机构(420)和所述松土机构(420)前方安装的用于刨土的挖土机构(450)，所述支撑架(410)的顶部安装有驱动松土机构(420)上下移动的电动缸(430)，所述松土机构(420)包括一排呈悬置状态的插刀(421)、若干插刀(421)上方设置的用于支托其上下移动的压罩(423)和所述压罩(423)外侧安装的驱动若干插刀(421)运动的减速电机(424)，所述挖土机构(450)包括悬置于支撑架(410)前方的转轮(451)和驱动转轮(451)旋转的伺服电机(460)，所述转轮(451)的端面与所述支撑架(410)的竖向侧面夹角为20度至30度之间，所述转轮(451)的轮毂中心前端焊接有蜗轮(452)，所述伺服电机(460)的输出轴外端同轴连接有与蜗轮(452)啮合的蜗杆(461)，所述转轮(451)的外侧面呈环形等间距设有若干搅动片(453)，若干搅动片(453)的同侧拐角处均开设有螺旋切口(4530)；

所述正反转电机(140)、所述减速电机(424)、所述电动缸(430)和所述伺服电机(460)均与所述蓄电池(300)通过导线电性连接。

2.根据权利要求1所述的用于农田沟渠的自动化开挖设备，其特征在于：所述支撑架(410)的竖直段对称开设有沿竖向延伸的滑槽(412)，所述支撑架(410)的水平段前端下方一体成型设有隔板(413)，所述支撑架(410)的水平段前端一体成型设有护板(414)，所述隔板(413)的下半段和所述护板(414)均与所述转轮(451)的端面平行，所述隔板(413)的下半段和所述护板(414)之间垂直设置有与转轮(451)紧密插接的转轴(415)。

3.根据权利要求2所述的用于农田沟渠的自动化开挖设备，其特征在于：所述压罩(423)与所述电动缸(430)的活塞杆紧密插接，所述压罩(423)为底面开口的方管结构，所述压罩(423)的竖直段底面对称固定有导柱(4230)，所述导柱(4230)的底端紧密套接有圆环，所述导柱(4230)的外侧套设有复位弹簧(4231)，所述压罩(423)的底部设置有压板(422)，所述压板(422)的长边两侧开设有与导柱(4230)插接的导向孔(4220)，所述压板(422)位于所述复位弹簧(4231)的上方。

4.根据权利要求3所述的用于农田沟渠的自动化开挖设备，其特征在于：所述压板(422)的底面且沿其长度方向等间距设有若干夹块(4221)，所述压板(422)与所述夹块(4221)卡接并通过销钉贯穿固定，所述压罩(423)的竖直段拐角处对称开设有轴孔(4232)，所述减速电机(424)的输出轴与所述轴孔(4232)插接并可旋转，所述减速电机(424)的输出轴中部紧密套接有用于推动压板(422)下移的凸轮(425)。

5.根据权利要求4所述的用于农田沟渠的自动化开挖设备，其特征在于：所述推轮管(200)的底端焊接有呈倒U型的轮毂叉(201)，所述轮毂叉(201)的底端转动连接有轮轴(203)，所述正反转电机(140)安装于其中一侧轮毂叉(201)外部，所述正反转电机(140)的输出轴同轴连接有主动齿轮(141)，所述开渠轮(100)的内侧等间距设有若干与主动齿轮(141)啮合的锥形齿(105)，所述开渠轮(100)的内部焊接有呈十字的轮毂(106)，所述轮毂(106)与所述轮轴(203)插接并可旋转。

6.根据权利要求5所述的用于农田沟渠的自动化开挖设备，其特征在于：两个所述轮环(110)之间等间距设有若干连接块(111)，所述轮环(110)的侧面且位于相邻两个连接块(111)之间开设有导向槽(112)，所述导向槽(112)的一头靠近轮环(110)的外圈，其另一头靠近轮环(110)的内圈，所述抓地帽(120)的一端贯穿有滑销(121)，所述滑销(121)与所述导向槽(112)插接并可滑动，所述连接块(111)靠近导向槽(112)另一头的侧面嵌设有压簧(113)，所述环形槽(101)的内部嵌设有挡块(102)，所述挡块(102)位于压簧(113)和抓地帽(120)之间。

7.根据权利要求6所述的用于农田沟渠的自动化开挖设备，其特征在于：所述轮环(110)的外侧面对称开设有一段若干齿形槽(114)，所述转柄(130)的一端同轴插接有与若干齿形槽(114)啮合的双头齿柱(131)，所述开渠轮(100)的侧面间隔开设有与转柄(130)和定位销(150)插接的插孔(104)，所述轮环(110)的侧面开设有与定位销(150)插接的锁孔(115)。

8.根据权利要求7所述的用于农田沟渠的自动化开挖设备，其特征在于：所述轮毂叉(201)的底端另一侧对称设有支撑杆(202)，所述支撑架(410)的竖直段外侧面对称焊接有悬架(440)，所述悬架(440)的另一端与所述轮毂叉(201)的中部焊接，所述悬架(440)与所述轮毂叉(201)的夹角为130度至140度之间，所述悬架(440)的中部与所述支撑架(410)之间焊接有斜杆(441)，所述斜杆(441)与所述悬架(440)相交处设有与支撑杆(202)顶端卡接的卡口(442)。

9.根据权利要求8所述的用于农田沟渠的自动化开挖设备，其特征在于：所述推轮管(200)的内部插接有推杆(220)，所述推杆(220)的顶端设置有呈环形结构的握柄(221)，所述推轮管(200)的顶端上侧面设有与其内部相连通的螺纹套管(204)，所述螺纹套管(204)的内部螺纹连接有螺栓，所述推轮管(200)的下侧面安装有用于清除开渠轮(100)外侧泥土的清泥机构(210)。

10.根据权利要求9所述的用于农田沟渠的自动化开挖设备，其特征在于：所述清泥机构(210)包括清泥板(211)、所述清泥板(211)顶部固定的拉索(212)和所述拉索(212)顶端固定的挂销(214)，所述推轮管(200)靠近顶端的下侧面且沿其中轴线对称设有两排挂钩(206)，所述推轮管(200)靠近底端的下侧面固定有限位环(205)，所述清泥板(211)的顶端设有与限位环(205)插接的限位柱(2111)，所述限位柱(2111)的外侧套设有顶簧(213)，两排所述挂钩(206)的间距小于顶簧(213)的伸长量。

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