專利名稱：一種v形樹坑挖坑機鉆頭的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種植樹挖坑機鉆頭，尤其是涉及一種V形樹坑挖坑機鉆頭，屬于園林栽植機械領域。
背景技術：
挖坑機是廣泛應用于園林、栽植、打樁等領域的挖坑、打孔機械，其一般工作方式是動力輸出接口帶動傳動軸旋轉，通過變速箱轉向帶動鉆頭旋轉，由鉆頭螺旋葉片帶動沙土向上翻出，從而完成挖坑作業(yè)過程。
鉆具是挖坑機的關鍵、基礎工作部件。常見的小型或中大型挖坑機，其所采用的鉆具均為帶螺旋葉片的固定直徑式鉆頭，能夠開挖U形樹坑，具有結構簡單、成本低、易操作、 壽命長等優(yōu)點。
然而，固定直徑式鉆頭也存在如下缺點(I)當用于移栽中大型樹木時，由于這類移栽木根系多自帶倒錐形“姥娘土”，為便于栽植，必須最大化的選用鉆頭以使所挖樹坑直徑迎合其“姥娘土”最大直徑，無形中加大了土方量，浪費了資源；(2)固定直徑式鉆頭所挖出的U形樹坑，其垂直的內立面更容易受外界擾動而塌方，其結果必然使所挖樹坑的尺寸縮水，影響挖坑質量；(3)樹坑的直徑往往決定了回填后所栽植樹木根系上方疏松土質的透氣量大小，對于固定直徑式鉆頭所挖出的U形樹坑，其所栽植樹木根系上方疏松土的直徑是固定的，為更易于樹木成活，只能選用更大的直徑尺寸，無形中也增加了土方量。
上述固定直徑式鉆頭所存在的問題在一定程度上限制了該型園林機械的使用范圍，因此急需設計一種能夠實時、靈活改變挖坑直徑進而能夠挖出V形樹坑的挖坑機鉆頭。發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠實現上述目的的V形樹坑挖坑機鉆頭。
本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現的包括動力傳輸及掘進裝置、液壓漸擴支撐裝置、螺旋導土裝置，其特征在于動力傳輸及掘進裝置包括主軸、掛架IV、掛架V、掛架V1、擋土圈、主軸連接板、鉆尖，軸端開有內花鍵的主軸上部為動力輸入端，靠近主軸上端開有貫穿內花鍵的螺紋孔1、螺紋孔II，主軸下部末端沿周向每間隔120°圓心角依次與掛架IV、掛架V、掛架VI焊合，圓盤形擋土圈焊合于主軸下端面上，擋土圈與主軸的軸心重合， 長方形主軸連接板焊合于擋土圈底部，主軸連接板長邊方向上的中心線穿過擋土圈圓心， 鉆尖通過其上端面的鉆尖連接板與主軸連接板下端面焊合，鉆尖的回轉中心與主軸軸心重合，鉆尖底部設有定心錐尖，定心錐尖的回轉中心與主軸軸心重合，鉆尖中部沿其軸線方向軋制成型有雙螺旋掘土葉片，雙螺旋掘土 葉片的螺旋起始端焊合有掘土刃1、掘土刃II，液壓漸擴支撐裝置包括固定軸套、緊釘螺母1、緊釘螺母I1、緊釘螺母II1、液壓缸筒1、液壓缸筒I1、液壓缸筒II1、活塞桿1、活塞桿I1、活塞桿II1、銷軸I1、銷軸II1、銷軸V，固定軸套套于主軸圓柱面上，并通過緊釘螺母1、緊釘螺母I1、緊釘螺母III固定于主軸上部，固定軸套圓柱面上每間隔120°圓心角依次設有掛架1、掛架I1、掛架III，掛架1、掛架I1、掛架III分別通過銷軸V、銷軸I1、銷軸III與液壓缸筒1、液壓缸筒I1、液壓缸筒III作可轉動連接，活塞桿I與液壓缸筒II作液壓傳動連接，活塞桿II與液壓缸筒III作液壓傳動連接， 活塞桿III與液壓缸筒I作液壓傳動連接，螺旋導土裝置包括導土板1、導土板I1、導土板 II1、連接膠皮1、連接膠皮11、連接膠皮II1、銷軸1、銷軸IV、銷軸V1、銷軸VI1、銷軸VII1、 銷軸IX，導土板1、導土板I1、導土板III的厚度相等、內圓半徑相等、高度相等且圓心角均為120°，導土板1、導土板I1、導土板III的內圓柱立面靠近上部中心處分別設有連接座 II1、連接座1、連接座II，連接座I通過銷軸I與活塞桿I作可轉動連接，連接座II通過銷軸IV與活塞桿II作可轉動連接，連接座III通過銷軸IX與活塞桿III作可轉動連接，導土板1、導土板I1、導土板III的內圓柱立面底部中心處分別設有連接座V1、連接座IV、連接座V，連接座IV通過銷軸VII與主軸上的掛架V作可轉動連接，連接座V通過銷軸VIII 與主軸上的掛架VI作可轉動連接，連接座VI通過銷軸VI與主軸上的掛架IV作可轉動連接，導土板I與導土板II相鄰的兩個側立面用留有適當伸縮余量的連接膠皮I連接，導土板II與導土板III相鄰的兩個側立面用留有適當伸縮余量的連接膠皮II連接，導土板III 與導土板I相鄰的兩個側立面用留有適當伸縮余量的連接膠皮III連接，導土板1、導土板I1、導土板III的外圓柱立面上從底部開始分別接續(xù)鉆尖上雙螺旋掘土葉片的螺旋方向固定有雙螺旋導土葉片，雙螺旋導土葉片的外邊緣下緣鉚接有若干釘齒。
所述的V形樹坑挖坑機鉆頭，導土板1、導土板I1、導土板III收放時的張角變化范圍為0° 40°。
本發(fā)明的工作原理為動力源、變速箱將動力傳送給V形樹坑挖坑機鉆頭主軸并使鉆頭轉動，初始工作階段該鉆頭呈現普通固定直徑式鉆頭的功能，三個導土板均收攏并保持張角為零，鉆尖、導土板分別借由雙螺旋掘土葉片和雙螺旋導土葉片實現向下掘進和沙土向上翻出；當開挖到預定樹坑深度的70% 100%時，外部液壓控制系統(tǒng)啟動并控制三個活塞桿同時沿其所在液壓缸筒緩慢滑動，進而作用于三個導土板使其各自以主軸為中心向外漸擴，三個導土板之間的連接膠皮隨之伸展，導土板所受土壤阻力開始增大，此時導土板上的雙螺旋導土葉片借由其外邊緣處的若干釘齒開始發(fā)揮部分掘土功能，樹坑底部及立壁上掘下的沙土隨雙螺旋導土葉片接力導出坑外，所開挖樹坑逐漸由圓柱形變?yōu)殄F形；在活塞桿不斷向外推動下，導土板的張角亦緩慢增加，所開挖錐形樹坑的直徑不斷增大，當三個活塞桿同時完成一個精確距離滑動時，三個導土板便完成一個精確可控的張角變化，此時該V形樹坑挖坑機鉆頭便實現某一張角下V形樹坑的開挖。
本發(fā)明與現有技術相比，具有如下優(yōu)點(I)本發(fā)明采用的V形樹坑挖坑機鉆頭設計，實現了 V形樹坑的挖掘，不僅節(jié)約了能源，而且拓展了傳統(tǒng)固定直徑式鉆頭的使用范圍；(2)本發(fā)明采用由液壓缸筒、活塞桿、固定軸套等組成的液壓漸擴支撐裝置實現挖坑機鉆頭的實時、靈活變徑作業(yè)，其變徑方式精確、可靠，張角變化范圍大；(3)采用本發(fā)明V形樹坑挖坑機鉆頭所開挖出的V形樹坑較不易受外界擾動而塌方，其坑形保持性較好；(4)從樹木移栽操作方便性和栽后成活性的角度考慮，利用本發(fā)明所開挖出的V形植樹用樹坑， 相比U形樹坑更利于帶倒錐形“姥娘土”樹木的移栽作業(yè)及栽后成活。



圖1是本發(fā)明實施例處于零張角時的整機結構示意圖(未畫出連接膠皮皺褶)。圖2是圖1所示實施例處于最大張角時的整機結構示意圖。圖3是圖1所示實施例處于某一張角時拆去導土板I1、III及連接膠皮后的結構圖4是圖1所示實施例處于最大張角時三個導土板的相對位置示意圖。圖5是圖1所示實施例中鉆尖的結構示意圖。圖中1、主軸 2、內花鍵 3、螺紋孔I 4、固定軸套 5、導土板I7、導土板II 8、雙螺旋導土葉片 9、釘齒 10、鉆尖12、導土板III13、緊釘螺母I 14、連接膠皮III16、掛架I 17、銷軸I 18、連接座I 19、液壓缸筒II 21、銷軸II 22、掛架II 23、螺紋孔II 24、緊釘螺母III
示意圖。
6、連接膠皮I 11、連接膠皮II 15、液壓缸筒I 20、緊釘螺母II 25、掛架III 30、銷軸V 35、掛架V 40、活塞桿II 45、連接座V 50、鉆尖連接板26、銷軸III 27、液壓缸筒 31、銷軸VI 32、主軸連接板 36、擋土圈 37、銷軸VIII 41、活塞桿III 42、連接座 46、連接座VI 47、定心錐尖 51、掘土刃IIIII 28、連接座II 29、銷軸IV 33、掛架IV 34、銷軸VII 38、掛架VI 39、活塞桿I III 43、銷軸IX 44、連接座IV 48、掘土刃I 49、雙螺旋掘土葉片具體實施方式
下面將結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
在圖1 圖5所示的實施例中軸端開有內花鍵2的主軸I上部為動力輸入端, 靠近主軸I上端開有貫穿內花鍵2的螺紋孔I 3、螺紋孔II 23，主軸I下部末端沿周向每間隔120°圓心角依次與掛架IV 33、掛架V 35、掛架VI 38焊合，圓盤形擋土圈36焊合于主軸I下端面上，擋土圈36與主軸I的軸心重合，長方形主軸連接板32焊合于擋土圈36 底部，主軸連接板32長邊方向上的中心線穿過擋土圈36圓心，鉆尖10通過其上端面的鉆尖連接板50與主軸連接板32下端面焊合，鉆尖10的回轉中心與主軸I軸心重合，鉆尖10 底部設有定心錐尖47，定心錐尖47的回轉中心與主軸I軸心重合，鉆尖10中部沿其軸線方向軋制成型有雙螺旋掘`土葉片49，雙螺旋掘土葉片49的螺旋起始端焊合有掘土刃I 48、 掘土刃II 51，固定軸套4套于主軸I圓柱面上，并通過緊釘螺母I 13、緊釘螺母II 20、緊釘螺母III 24固定于主軸I上部，固定軸套4圓柱面上每間隔120°圓心角依次設有掛架 I 16、掛架II 22、掛架III 25，掛架I 16、掛架II 22、掛架III 25分別通過銷軸V 30、銷軸II 21、銷軸III 26與液壓缸筒I 15、液壓缸筒II 19、液壓缸筒III 27作可轉動連接， 活塞桿I 39與液壓缸筒II 19作液壓傳動連接，活塞桿II 40與液壓缸筒III 27作液壓傳動連接，活塞桿III 41與液壓缸筒I 15作液壓傳動連接，導土板I 5、導土板II 7、導土板III 12的厚度相等、內圓半徑相等、高度相等且圓心角均為120°，導土板I 5、導土板II 7、導土板III 12的內圓柱立面靠近上部中心處分別設有連接座III 42、連接座I 18、連接座II 28，連接座I 18通過銷軸I 17與活塞桿I 39作可轉動連接，連接座II 28通過銷軸IV 29與活塞桿II 40作可轉動連接，連接座III 42通過銷軸IX 43與活塞桿III 41 作可轉動連接，導土板I 5、導土板II 7、導土板III 12的內圓柱立面底部中心處分別設有連接座VI 46、連接座IV 44、連接座V 45，連接座IV 44通過銷軸VII 34與主軸I上的掛架V 35作可轉動連接，連接座V 45通過銷軸VIII 37與主軸I上的掛架VI 38作可轉動連接，連接座VI 46通過銷軸VI 31與主軸I上的掛架IV 33作可轉動連接，導土板I 5與導土板II 7相鄰的兩個側立面用留有適當伸縮余量的連接膠皮I 6連接，導土板II 7與導土板III 12相鄰的兩個側立面用留有適當伸縮余量的連接膠皮II 11連接，導土板III 12與導土板I 5相鄰的兩個側立面用留有適當伸縮余量的連接膠皮III 14連接，導土板I 5、導土板II 7、導土板III 12的外圓柱立面上從底部開始分別接續(xù)鉆尖10上雙螺旋掘土葉片49的螺旋方向固定有雙螺旋導土葉片8，雙螺旋導土葉片8的外邊緣下緣鉚接有若干釘齒 9。
權利要求
1.一種V形樹坑挖坑機鉆頭，包括動力傳輸及掘進裝置、液壓漸擴支撐裝置、螺旋導土裝置，其特征在于動力傳輸及掘進裝置包括主軸(I)、掛架IV (33)、掛架V (35)、掛架VI(38)、擋土圈(36)、主軸連接板(32)、鉆尖(10)，軸端開有內花鍵(2)的主軸(I)上部為動力輸入端，靠近主軸(I)上端開有貫穿內花鍵(2)的螺紋孔I (3)、螺紋孔II (23)，主軸(I)下部末端沿周向每間隔120°圓心角依次與掛架IV (33)、掛架V (35)、掛架VI (38)焊合，圓盤形擋土圈(36)焊合于主軸(I)下端面上,擋土圈(36)與主軸(I)的軸心重合,長方形主軸連接板(32)焊合于擋土圈(36)底部，主軸連接板(32)長邊方向上的中心線穿過擋土圈(36)圓心，鉆尖(10)通過其上端面的鉆尖連接板(50)與主軸連接板(32)下端面焊合，鉆尖(10)的回轉中心與主軸(I)軸心重合，鉆尖(10)底部設有定心錐尖(47)，定心錐尖(47)的回轉中心與主軸(I)軸心重合，鉆尖(10)中部沿其軸線方向軋制成型有雙螺旋掘土葉片(49)，雙螺旋掘土葉片(49)的螺旋起始端焊合有掘土刃I (48)、掘土刃II (51)，液壓漸擴支撐裝置包括固定軸套(4)、緊釘螺母I (13)、緊釘螺母II (20)、緊釘螺母III (24)、液壓缸筒I (15)、液壓缸筒II (19)、液壓缸筒III (27)、活塞桿I (39)、活塞桿II (40)、活塞桿III (41)、銷軸II (21)、銷軸III (26)、銷軸V (30)，固定軸套(4)套于主軸(I)圓柱面上，并通過緊釘螺母I (13)、緊釘螺母II (20)、緊釘螺母III (24)固定于主軸(I)上部，固定軸套(4)圓柱面上每間隔120°圓心角依次設有掛架I (16)、掛架II (22)、掛架III(25)，掛架I (16)、掛架II (22)、掛架III (25)分別通過銷軸V (30)、銷軸II (21)、銷軸III (26)與液壓缸筒I (15)、液壓缸筒II (19)、液壓缸筒III (27)作可轉動連接，活塞桿I (39)與液壓缸筒II (19)作液壓傳動連接，活塞桿II (40)與液壓缸筒III (27)作液壓傳動連接，活塞桿III (41)與液壓缸筒I (15)作液壓傳動連接，螺旋導土裝置包括導土板I (5)、導土板II (7)、導土板III (12)、連接膠皮I (6)、連接膠皮II (11)、連接膠皮 III (14)、銷軸 I (17)、銷軸 IV (29)、銷軸 VI (31)、銷軸 VII (34)、銷軸 VIII (37)、銷軸IX (43)，導土板I (5)、導土板II (7)、導土板III (12)的厚度相等、內圓半徑相等、高度相等且圓心角均為120°，導土板I (5)、導土板II (7)、導土板III (12)的內圓柱立面靠近上部中心處分別設有連接座III (42)、連接座I (18)、連接座II (28)，連接座I (18)通過銷軸I (17)與活塞桿I (39)作可轉動連接，連接座II (28)通過銷軸IV (29)與活塞桿II (40)作可轉動連接，連接座III (42)通過銷軸IX (43)與活塞桿III (41)作可轉動連接，導土板I (5)、導土板II (7)、導土板III (12)的內圓柱立面底部中心處分別設有連接座VI (46)、連接座IV (44)、連接座V (45)，連接座IV (44)通過銷軸VII (34)與主軸(I)上的掛架V (35)作可轉動連接，連接座V (45)通過銷軸VIII (37)與主軸(I)上的掛架VI (38)作可轉動連接，連接座VI (46)通過銷軸VI (31)與主軸(I)上的掛架IV(33)作可轉動連接，導土板I (5)與導土板II (7)相鄰的兩個側立面用留有適當伸縮余量的連接膠皮I (6)連接，導土板II (7)與導土板III (12)相鄰的兩個側立面用留有適當伸縮余量的連接膠皮II (11)連接，導土板III (12)與導土板I (5)相鄰的兩個側立面用留有適當伸縮余量的連接膠皮III (14)連接，導土板I (5)、導土板II (7)、導土板III(12)的外圓柱立面上從底部開始分別接續(xù)鉆尖(10)上雙螺旋掘土葉片(49)的螺旋方向固定有雙螺旋導土葉片(8)，雙螺旋導土葉片(8)的外邊緣下緣鉚接有若干釘齒(9)。
2.根據權利要求1所述的V形樹坑挖坑機鉆頭，其特征在于導土板I(5)、導土板II(7)、導土板III (12)收放時的張角變化范圍為0° 40°。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種V形樹坑挖坑機鉆頭，其由動力傳輸及掘進裝置、液壓漸擴支撐裝置、螺旋導土裝置構成。與現有技術相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(1)本發(fā)明采用的V形樹坑挖坑機鉆頭設計，實現了V形樹坑的挖掘，不僅節(jié)約了能源，而且拓展了傳統(tǒng)固定直徑式鉆頭的使用范圍；(2)本發(fā)明采用由液壓缸筒、活塞桿、固定軸套等組成的液壓漸擴支撐裝置實現挖坑機鉆頭的實時、靈活變徑作業(yè)，其變徑方式精確、可靠，張角變化范圍大；(3)采用本發(fā)明V形樹坑挖坑機鉆頭所開挖出的V形樹坑較不易受外界擾動而塌方，其坑形保持性較好；(4)從樹木移栽操作方便性和栽后成活性的角度考慮，利用本發(fā)明所開挖出的V形植樹用樹坑，相比U形樹坑更利于帶倒錐形“姥娘土”樹木的移栽作業(yè)及栽后成活。
文檔編號A01C5/04GK103026827SQ20131001698
公開日2013年4月10日 申請日期2013年1月17日 優(yōu)先權日2013年1月17日
發(fā)明者韓鑫, 閆松松, 揭景斌, 趙思琪, 王建曉, 王淑君, 張帥 申請人:山東理工大學