CN210130089U - 立体曲面叶片式钻孔装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种立体曲面叶片式钻孔装置，包括钻头组件以及用于驱动钻头组件的动力总成；所述钻头组件包括钻杆、可拆卸连接于钻杆底部的钻头，所述钻头组件外圆上下设置有至少两组螺旋叶片，各组所述螺旋叶片外径从下至上依次增大，每组螺旋叶片中包括中心对称连接于钻头组件外圆的多个螺旋叶片；本实用新型钻机的钻头总成结构首先由钻头初步开孔并导向，后由两级螺旋叶片依次扩大钻孔，通过下方的螺旋叶片初始钻孔降低了上方的螺旋叶片钻孔的难度，提高了钻头总成的钻孔能力，通过各级螺旋叶片的钻孔会使成型钻孔形成若干个阶梯平台，该阶梯平台可承接回落的泥土，避免成型钻孔底部被泥土二次填埋，提高了钻孔效率。

Description

立体曲面叶片式钻孔装置

技术领域

本实用新型涉及植株种植打孔技术领域，特别涉及一种立体曲面叶片式钻孔装置。

背景技术

移栽是农作物生产的重要环节，移栽的时间和质量，影响到农作物的成活；打孔成孔时农作物移栽过程中的关键技术；

以烟草移栽技术为例，覆膜井窖式小苗移栽是解决烤烟受倒春寒灾害影响、达到提前移栽、使烟苗服从当地气候条件的最佳移栽方法。该技术是在地膜覆盖栽培的基础上，融合了小苗移栽与深栽技术，解决了烤烟栽培地区最佳移栽期烟苗不壮、移栽期气候干旱、移栽不规范、移栽进度缓慢、烟苗移栽后苗期较长、田间烟株均匀一致性差等问题。较好地营造了适宜烟苗生长的土壤温度、湿度环境，促进烟苗早生快发，保证了烤烟的适期早栽，提高移栽效率、增强抗旱能力、减轻病虫害发生，达到减工降本、提质增效的效果。孔的形状也是影响烟草生长的重要因素之一；

打孔成孔是烤烟井窖式移栽技术的关键性技术，其成孔质量对小苗栽植效率、成活率和后期的生长有重要的影响，且目前打孔方式通常采用人工打孔方式，该方式成孔效率低，成孔质量差，从长远来看必须发展机械化成孔设备，然而地域性的差异对打孔设备提出了更高的要求，为实用不同复杂的地域，更需要一种便携式打孔机；而现有的目前通常使用的钻头总成为钻杆上设置连续的叶片，其成孔为一直径连续变化的结构，该结构易于泥土回落，打孔效率低，且该钻头总成的钻孔能力较弱，无法适应土壤较为坚硬的工况环境；因此，为解决以上问题，需要一种立体曲面叶片式钻孔装置，其钻孔能力强，成型孔可防止泥土回落，钻孔效率高，便于携带，可适用于复杂的地域。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种立体曲面叶片式钻孔装置，其钻孔能力强，成型孔可防止泥土回落，钻孔效率高，便于携带，可适用于复杂的地域。

本实用新型的立体曲面叶片式钻孔装置，包括钻头组件以及用于驱动钻头组件的动力总成；

所述钻头组件包括钻杆、可拆卸连接于钻杆底部的钻头，所述钻头底部呈上大下小的圆锥状，所述钻头组件外圆上下设置有至少两组螺旋叶片，各组所述螺旋叶片外径从下至上依次增大，每组螺旋叶片中包括中心对称连接于钻头组件外圆的多个螺旋叶片。

进一步，所述钻孔装置还包括用于人体携带的背负装置，所述动力总成安装于背负装置上。

进一步，位于最下方的螺旋叶片组为底部螺旋叶片，底部螺旋叶片边沿处均布有破土齿。

进一步，钻头组件外圆上下设置有三组螺旋叶片，从下至上依次为底部螺旋叶片、中部螺旋叶片以及上部螺旋叶片。

进一步，所述钻孔装置还包括挡泥板，所述挡泥板周向包围于钻头组件并与钻杆转动配合连接。

进一步，所述底部螺旋叶片分布于钻杆和钻头上形成两段式结构，所述钻头处的底部螺旋叶片上方对接于钻杆处的底部螺旋叶片下方。

进一步，所述中部螺旋叶片以及上部螺旋叶片交错设置。

进一步，所述动力总成包括安装于背负装置上的动力装置、与动力装置驱动配合的软轴、与软轴传动配合的硬轴，所述硬轴传动配合于钻杆，所述硬轴转动配合的封装于套管内。

进一步，所述套管上连接有用于手持的操作杆组件。

进一步，所述钻杆直径从上至下逐渐缩小，所述钻杆外表面为内凹的圆弧面，所述钻杆为顶部开口的中空结构，其开口处连接有多个由中心向外辐射并连接于开口边缘处的加强筋。

本实用新型的有益效果：

本实用新型通过背负结构方便工作人员携带钻机进行实时钻孔操作，该结构易于携带，使用灵活，可适用于较为复杂的地形，提高其使用工况范围，且通过软轴的设置便于钻头组件的方位转换，提高其使用灵活性；通过操作组件便于工作人员手持操作，提高了钻机使用的便携性，简化了操作过程，提高了钻孔效率；

本实用新型钻头总成结构首先由钻头初步开孔并导向，后由两级螺旋叶片依次扩大钻孔，通过下方的螺旋叶片初始钻孔降低了上方的螺旋叶片钻孔的难度，提高了钻头总成的钻孔能力，通过各级螺旋叶片的钻孔会使成型钻孔形成若干个阶梯平台，该阶梯平台可承接回落的泥土，避免成型钻孔底部被泥土二次填埋，提高了钻孔效率；

本实用新型底部螺旋叶片进行破土操作，其中破土齿可对土壤进行破碎，减小垂直阻力，降低其他螺旋叶片钻孔的难度，底部螺旋叶片同时也可以起到送土作用，使得土壤沿底部螺旋叶片表面向上运行出钻孔内，底部螺旋叶片易于成孔，在钻孔初期使钻孔初步成型，并可对上方的螺旋叶片钻孔提供导向作用，提高了成孔质量，该结构通过底部螺旋叶片可破碎较为坚硬的土壤，提高了钻头总成的钻孔能力和适用工况范围；

本实用新型形成的成型钻孔层次分明，各个钻窝功能明确，各司其职，提高了植株的栽植效率和栽植成活率；

本实用新型各级螺旋叶片的螺旋升角相互独立，调整各个螺旋叶片的角度即可满足底部螺旋叶片和中部螺旋叶片对钻孔能力的要求，也可满足上部螺旋叶片对抑制泥土飞溅的要求。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。

图1为本实用新型立体结构示意图(带套管)；

图2为本实用新型立体结构示意图(不带套管)；

图3为钻头组件与挡泥板装配结构示意图；

图4为钻头组件立体结构示意图；

图5为钻头结构示意图1；

图6为钻头结构示意图2；

图7为成型钻孔结构示意图；

具体实施方式

图1为本实用新型立体结构示意图(带套管)；图2为本实用新型立体结构示意图(不带套管)；图3为钻头组件与挡泥板装配结构示意图；图4为钻头组件立体结构示意图；图5为钻头结构示意图1；图6为钻头结构示意图2；图7 为成型钻孔结构示意图；

如图所示，本实施例中的立体曲面叶片式钻孔装置，包括钻头组件以及用于驱动钻头组件的动力总成；

所述钻头组件包括钻杆1、可拆卸连接于钻杆底部的钻头2，所述钻头底部呈上大下小的圆锥状，所述钻头组件外圆上下设置有至少两组螺旋叶片，各组所述螺旋叶片外径从下至上依次增大，每组螺旋叶片中包括中心对称连接于钻头组件外圆的多个螺旋叶片。

动力总成可以选用多种动力形式，可以采用电驱动结构形式，可以采用燃油驱动结构形式，具体不在赘述，动力总成驱动钻头可实现实时打孔操作；钻头的圆锥结构，其并不限于严格意义的圆锥体结构，钻头从下至上直径可线性变大，也可以曲线变大，即钻头外表面可为向内凹或外凸的弧面结构，上述结构均属于该处所说的圆锥结构，其中钻头底部可为尖锐状结构也可以设置为类球体的弧面过渡结构，具体不在赘述；该结构首先由钻头初步开孔并导向，后由两级螺旋叶片依次扩大钻孔，通过下方的螺旋叶片初始钻孔降低了上方的螺旋叶片钻孔的难度，提高了钻头总成的钻孔能力，通过各级螺旋叶片的钻孔会使成型钻孔形成若干个阶梯平台，该阶梯平台可承接回落的泥土，避免成型钻孔底部被泥土二次填埋，提高了钻孔效率，各级螺旋叶片相互独立可有效防止在钻孔的过程中发生钻头总成的抱死现象，提高了钻头总成的使用可靠性，每组螺旋叶片中叶片个数可依据具体使用工况进行调整，该结构的螺旋叶片可中心对称连接于钻杆外圆上，钻杆旋转相邻叶片中心角的角度即可完成一次周向钻孔，提高了钻孔效率；

本实施例中，所述钻孔装置还包括用于人体携带的背负装置，所述动力总成安装于背负装置上；背负装置用于与人体配合便于钻机的携带，提高其灵活性，背负装置与人体配合形式不限于后背式结构，其可以为斜跨式结构、手提式结构以及其他可与人体形成配合的结构，本实施例中背负装置优选适用于双肩背负的双背带式结构，背负装置包括两个背带11、与背带连接的连接板12，连接板呈直角状结果，背带连接于连接板12的竖板背部，其中动力总成安装于连接板的横板上，通过背负结构方便工作人员背负钻机进行实时钻孔操作，该结构易于携带，使用灵活，可适用于较为复杂的地形，提高其使用工况范围，其中背带也可直连于动力总成上，具体不在赘述；当然，背负装置也可以为束带式结构，通过两根束带束于人体上，具体结构形式可依据动力总成的重量以及使用场所进行相应的调整，具体不在赘述；

本实施例中，位于最下方的螺旋叶片组为底部螺旋叶片3，底部螺旋叶片边沿处均布有破土齿3a；如图所示，本实施例中破土齿为矩形结构，破土齿也可以设置为三角形、梯形或者其他多边形异形结构，具体不在赘述；在钻孔过程中，首先由钻头总成的自重使得钻头压入泥土中，在旋转过程中由底部螺旋叶片进行破土操作，其中破土齿可对土壤进行破碎，减小垂直阻力，降低其他螺旋叶片钻孔的难度，底部螺旋叶片同时也可以起到送土作用，使得土壤沿底部螺旋叶片表面向上运行出钻孔内，底部螺旋叶片易于成孔，在钻孔初期使钻孔初步成型，并可对上方的螺旋叶片钻孔提供导向作用，减小钻孔过程中钻头总成的摆动，提高其钻孔稳定性，提高了成孔质量，该结构通过底部螺旋叶片可破碎较为坚硬的土壤，提高了钻头总成的钻孔能力和适用工况范围；

该结构的钻头总成钻得的成型钻孔为阶梯状结构，成型钻孔上有若干个阶梯平面，通过该阶梯平面可承接回落的泥土，避免泥土落入成型钻孔的最底部，防止泥土回落填埋成型钻孔，便于植株的栽种，成型钻孔包括若干个从下至上孔径依次变大的钻窝结构，位于最底部的钻窝直径最小，位置最深，用于栽种植株根部，植株栽种完成后填埋底部钻窝，上方直径较大的钻窝结构可用于施肥或者覆盖塑料薄膜或用于倒扣碗状的塑料保护壳，当用于施肥时，可通过该钻窝结构精准施肥，提高肥料使用率，降低肥料用料，降低栽植成本，该结构使得肥料离植株根部保持一定距离，可防止发生烧苗现象，当然在该钻窝处也可喷洒杀虫剂，该钻窝可使得肥料和杀虫剂长期停留，利于植株的吸收成长；当覆盖塑料薄膜或塑料保护壳时，可将塑料薄膜铺设于成型钻孔的阶梯处，塑料薄膜周围用泥土压实，或者直接将碗状的塑料保护壳倒扣在该阶梯处，塑料保护壳开口处的外径与该阶梯处的直径相适配，该成型钻孔层次分明，各个钻窝功能明确，各司其职，提高了植株的栽植效率和栽植成活率；

本实施例中，钻头组件外圆上下设置有三组螺旋叶片，从下至上依次为底部螺旋叶片3、中部螺旋叶片4以及上部螺旋叶片5；如图所示，成型孔为三级钻窝和两级阶梯结构，成型钻孔从下至下包括钻窝A，钻窝B和钻窝C，从下至上有两级台阶依次为台阶α和台阶β，其中钻窝A用于栽种植株根部，钻窝A回填泥土后，可在钻窝B处施肥，钻窝B回填泥土后在钻窝C处倒扣碗装塑料保护壳保护植株，其中台阶α和台阶β为各个功能实现提高了可操作平台，便于各个功能的实施，且在钻孔的过程中台阶α和台阶β为两级泥土承接平台，用于承接回落的泥土，防止泥土回落至钻窝A内，提高钻孔效率，该结构通过三组螺旋叶片钻孔形成三个钻窝和两级台阶结构，通过该结构可满足植株栽植的各个工序功能的实现，可良好的匹配植株栽种过程中各个工序，提高植株栽种效率，三组螺旋叶片的螺旋升角相互独立，其中单个螺旋叶片的螺旋升角也可连续变化，通过调整各个螺旋叶片的角度即可满足底部螺旋叶片和中部螺旋叶片对钻孔能力和排土能力的要求，也可满足上部螺旋叶片对抑制泥土飞溅的要求，例如，上部叶片延其底部至中部位置相对水平面夹角逐渐变大，继续向上至顶部位置相对水平面夹角逐渐变小，上部螺旋叶片的底部便于铲土，中部位置便于运土，上部位置对泥土形成导向，使泥土沿着近水平角度排出，抑制泥土向上的飞溅，尤其人工手持操作时，可有效避免泥土飞至人体头部或身上，为钻孔时的人工提高了良好的工作环境，配合钻头总成，可在钻头总成顶部外绕一圈挡泥板，彻底解决泥土飞溅问题，具体不在赘述；同样，可调节底部螺旋叶片和中部螺旋叶片的角度以提高其钻孔能力，底部螺旋叶片和中部螺旋叶片以及上部螺旋叶片的角度可依据各自所需要的功能实际调整，具体不在赘述；

本实施例中，所述钻孔装置还包括挡泥板7，所述挡泥板周向包围于钻头组件并与钻杆转动配合连接；结合图1和图3所示，挡泥板包括挡板13，所述挡板中心处有套环14，套环外通过多个径向向外辐射的连杆15与挡板内侧连接，其中套环可转动套于钻杆上形成转动配合，挡板可设置为闭合环状结构或半环状结构，挡板可以为圆环状结构也可以为矩形环状结构或其他多边形环状结构，以挡泥板可周向围绕于钻头组件实现挡泥功能为准，当设置为闭合环状结构时，可在周向阻挡飞溅的泥土，当设置为半环状结构时，可局部阻挡飞溅的泥土，即将朝向工作人员一侧的泥土阻挡即可，挡板可为整体式结构，也可以为由多个弧形板合围而成，此时每个弧形板内侧通过相应的连杆固定连接拼接成环状或半环状结构，挡板上沿向内翻折形成挡边结构，可阻挡部分斜向上飞溅的泥土；当使用时，将挡泥板固定于土壤中，钻头总成相对挡板转动进行钻孔操作，挡泥板环状围绕在钻头总成外围，通过挡板的设置可阻挡飞溅的泥土，为工作人员提高了良好的工作环境。

本实施例中，所述底部螺旋叶片分布于钻杆和钻头上形成两段式结构，所述钻头处的底部螺旋叶片上方对接于钻杆处的底部螺旋叶片下方；如图所述，钻头顶部连接有螺杆结构，钻杆底部有螺纹孔结构，通过螺杆和螺纹孔的螺纹连接使得钻头可拆卸连接于钻杆上，对于不同的植株，其要求的钻孔深度不同，故通过更换不同规格的钻头用于匹配不同的钻孔要求，钻头上也分布有底部螺旋叶片，当钻头长度变化时，底部螺旋叶片长度相适配加长，底部螺旋叶片可依据钻头长度的变化进行相适配的变化，可保证不同规格的钻头其底部螺旋叶片均可较早的与泥土接触进行破土操作；当然，若钻孔需求保持不变的话，在无需更换钻头的前提下，底部螺旋叶片可只设置于钻杆上，具体不在赘述；两段螺旋叶片上下对接处可形成平滑过渡对接，对接处也可保持一定夹角，该对接处匹配钻杆和钻头的连接精度可允许在一定范围内的错位，具体不在赘述；

本实施例中，所述中部螺旋叶片以及上部螺旋叶片均设置有三个并沿钻杆中心对称分布；该结构三个中部螺旋叶片以及三个上部螺旋叶片以120°中心夹角设置，该结构回转120度即可形成一次周向钻孔，每级螺旋叶片中各个螺旋叶片之间角度保持适中，可为个螺旋叶片预留较大的安装空间，便于螺旋叶片的布置和安装，通过该角度设置即兼顾了钻孔效率又保持了较少的叶片，降低钻头总成的成本，并降低了钻头总成的整体质量，提高了钻头总成的便携性，便于人工手持操作；

本实施例中，所述中部螺旋叶片以及上部螺旋叶片交错设置；此处所说的交错设置为中部螺旋叶片的顶部区域位于两个上部螺旋叶片底部之间，也可位于两个上部螺旋叶片底部之间的正下方，该结构的中部螺旋叶片将排出的土壤输送给上部螺旋叶片，上部螺旋叶片接送中部螺旋叶片排出的土壤，两级螺旋叶片依次交接，提高了排土效率；

本实施例中，所述动力总成包括安装于背负装置上的动力装置、与动力装置驱动配合的软轴8、与软轴传动配合的硬轴9，所述硬轴传动配合于钻杆，所述硬轴转动配合的封装于套管10内；使用时，人体背负动力装置，手持钻头组件，通过软轴的设置便于钻头组件的方位转换，提高其使用灵活性；动力装置可选用电机或发动机结构，本实施例中优选发动机16，发动机安装于连接板12上；当动力传动至钻头组件上时，通过硬轴的设置，提高钻头组件的运行稳定性；硬轴封装于套管内，硬轴与套管之间可设置若干个轴承，通过轴承实现二者的转动配合，轴承同时起到支撑硬轴的作用，硬轴与钻杆可同轴设置，二者轴线也可以互呈夹角设置，当同轴设置时，硬轴通过联轴器直连于钻杆端部，当轴线互呈夹角设置时，可通过一对啮合的锥齿轮实现，本实施例中硬轴轴线与钻杆轴线垂直设置，钻杆上端和硬轴端部均传动配合连接有相互啮合的锥齿轮，通过锥齿轮实现动力转向，在软轴与发动机输出轴之间可通过减速器实现动力传动，通过减速器时间减速增扭作用；当使用时，手持套管调节钻头组件的角度，下压套管通过套管为钻头组件提供下压力，该结构便于携带，使用方便，操作简单，可提高钻孔效率。

本实施例中，所述套管上连接有用于手持的操作杆组件；操作组件可以为连接于套管上的把手17，通过把手便于手持操作，把手的形状和结构可依据硬轴与钻头组件的连接形式相应的调节，本实施中，把手呈凵字形结构，其两平行边水平延伸，其中一边连接于套管上，另一边位于套管上方用于握持，该把手上可固定套有磨砂的塑料或橡胶的握持套，利于以增大与手部的摩擦力，利于握紧和保护手部；为便于调节把手的位置，在套管上可滑动的套有滑动座18，把手连接于该滑动座上随滑动座轴向滑动调节位置，滑动座上可螺纹连接有定位螺栓，通过螺栓抵在套管上对滑动座形成定位，具体不在赘述；操作组件不仅限于把手结构，还可以为控制台19，或者包括把手和控制台，控制台固定在套管外部与把手分设在套管两侧，把手和控制台分别与工作人员的左右手相适配，控制台上可集成操作柄、停止按钮以及转速调节杆等功能控制件，动力装置通过电缆连接于控制台上，使用时，一手握持把手处用于调节钻头组件的位置，另一手握持于控制台上用于控制钻头组件，该结构进一步提高了使用便携性，当然，操作杆组件也可以为两个适配于左右手的把手；通过操作组件提高了钻机使用的便携性，简化了操作过程，提高了钻孔效率；

本实施例中，所述钻杆直径从上至下逐渐缩小，所述钻杆外表面为内凹的圆弧面，所述钻杆为顶部开口的中空结构，其开口处连接有多个由中心向外辐射并连接于开口边缘处的加强筋6；如图4和图5所示，在钻杆开口中心处为各个加强筋连接形成的平面区域，该区域连接有向上凸起的连接凸台20，该连接凸台用于与传动中间轴连接，传动中间轴传动配合于钻杆，传动中间轴上传动配合有锥齿轮，套环14套于该传动中间轴上；钻杆为上大下小结构，在钻孔过程中提高钻头总成的稳定性；相比于圆台结构的钻杆，该结构的钻杆增大了叶片连接于钻杆外表面的连接长度，提高其连接强度；中空结构的钻杆减少了钻杆的用料，降低其制造成本，降低了钻头总成的整体质量，提高了钻头总成的便携性；强筋结构可通过焊接连接于钻杆上，也可以一体成型连接于钻杆上，具体不在赘述，通过该加强结构可提高钻杆的整体强度和抗扭刚度。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种立体曲面叶片式钻孔装置，其特征在于：包括钻头组件以及用于驱动钻头组件的动力总成；

所述钻头组件包括钻杆、可拆卸连接于钻杆底部的钻头，所述钻头底部呈上大下小的圆锥状，所述钻头组件外圆上下设置有至少两组螺旋叶片，各组所述螺旋叶片外径从下至上依次增大，每组螺旋叶片中包括中心对称连接于钻头组件外圆的多个螺旋叶片。

2.根据权利要求1所述的立体曲面叶片式钻孔装置，其特征在于：所述钻孔装置还包括用于人体携带的背负装置，所述动力总成安装于背负装置上。

3.根据权利要求1所述的立体曲面叶片式钻孔装置，其特征在于：位于最下方的螺旋叶片组为底部螺旋叶片，底部螺旋叶片边沿处均布有破土齿。

4.根据权利要求3所述的立体曲面叶片式钻孔装置，其特征在于：钻头组件外圆上下设置有三组螺旋叶片，从下至上依次为底部螺旋叶片、中部螺旋叶片以及上部螺旋叶片。

5.根据权利要求1所述的立体曲面叶片式钻孔装置，其特征在于：所述钻孔装置还包括挡泥板，所述挡泥板周向包围于钻头组件并与钻杆转动配合连接。

6.根据权利要求3所述的立体曲面叶片式钻孔装置，其特征在于：所述底部螺旋叶片分布于钻杆和钻头上形成两段式结构，所述钻头处的底部螺旋叶片上方对接于钻杆处的底部螺旋叶片下方。

7.根据权利要求4所述的立体曲面叶片式钻孔装置，其特征在于：所述中部螺旋叶片以及上部螺旋叶片交错设置。

8.根据权利要求2所述的立体曲面叶片式钻孔装置，其特征在于：所述动力总成包括安装于背负装置上的动力装置、与动力装置驱动配合的软轴、与软轴传动配合的硬轴，所述硬轴传动配合于钻杆，所述硬轴转动配合的封装于套管内。

9.根据权利要求8所述的立体曲面叶片式钻孔装置，其特征在于：所述套管上连接有用于手持的操作杆组件。

10.根据权利要求1所述的立体曲面叶片式钻孔装置，其特征在于：所述钻杆直径从上至下逐渐缩小，所述钻杆外表面为内凹的圆弧面，所述钻杆为顶部开口的中空结构，其开口处连接有多个由中心向外辐射并连接于开口边缘处的加强筋。

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