一种可适应山地果园地形的蓄电池驱动自走式挖穴机

摘要

本发明公开了一种可适应山地果园地形的蓄电池驱动自走式挖穴机，包括机架、设在机架上的挖穴机构和仿形支撑机构，其中：所述仿形支撑机构包括固定支撑脚、活动支撑脚以及与活动支撑脚连接的支撑操控机构；所述支撑操控机构包括拉杆、操控把手和部分齿轮，其中，所述拉杆的下端铰接在活动支撑脚上，上端铰接在操控把手上，所述操控把手的下端铰接在机架上，该操控把手内设有可作弹性伸缩的锁紧件，所述锁紧件卡在所述部分齿轮的相邻两齿之间；所述部分齿轮固定在机架上；所述挖穴机构包括钻头、钻头驱动机构、竖向滑动机构以及挖穴操控机构。本发明的挖穴机能够适应山地果园的不同地形并固定在地面上工作，无需人工背负或手提，操作简单，挖穴过程省时省力。

说明书

技术领域

本发明涉及山地果园的挖穴设备，具体涉及一种可适应山地果园地形的蓄 电池驱动自走式挖穴机。

背景技术

挖穴是山地果园日常生产管理中极为重要的环节，受制于山地果园地形起伏 多变、行走道不规范、土质软硬程度复杂多变等，山地果园挖穴机的发展严重 滞后。现有的人力背负式及手提式挖穴机，操作者劳动强度大，振动大，安全 性较差；轻便式挖穴机安全性好，但要靠人力拖动转移；传统的轮式和履带式 山地挖穴机受制于复杂地形，根本无法进入山地果园进行挖穴作业。因此，研 发一种适用于山地果园复杂地形、操作简单、移动和挖穴过程省时省力的挖穴 机意义重大。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可适应山地果园地形的 蓄电池驱动自走式挖穴机，该挖穴机能够适应山地果园的不同地形并很方便进 行挖穴作业，无需人工背负或手提，操作简单，安全方便，移动和挖穴过程省 时省力。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：

一种可适应山地果园地形的蓄电池驱动自走式挖穴机，包括机架、设在机 架上的挖穴机构和仿形支撑机构，其中：

所述仿形支撑机构包括设在机架底部一端的固定支撑脚、设在机架底部另 一端的活动支撑脚以及与活动支撑脚连接的支撑操控机构；所述活动支撑脚呈 由水平段和竖直段连接而成的弯折状，其中水平段的端部铰接在机架上，竖直 段的下端支撑在地面上；所述支撑操控机构包括拉杆、操控把手和部分齿轮， 其中，所述拉杆的下端铰接在活动支撑脚上，上端铰接在操控把手上，所述操 控把手的下端铰接在机架上，该操控把手内设有可作弹性伸缩的锁紧件，该操 控把手上还设有拉动所述锁紧件作伸缩运动的操控杆，所述锁紧件卡在所述部 分齿轮的相邻两齿之间；所述部分齿轮固定在机架上；

所述挖穴机构包括钻头、钻头驱动机构、竖向滑动机构以及挖穴操控机构， 其中，所述钻头驱动机构包括驱动电机、蓄电池以及电机控制器；所述驱动电 机的主轴与所述钻头连接，该驱动电机通过所述竖向滑动机构与机架连接；所 述竖向滑动机构包括设在机架上的导轨、滑动座以及弹簧，所述弹簧和滑动座 套设在导轨上，且滑动座位于弹簧的上端，所述驱动电机连接在滑动座上；所 述挖穴控制机构包括与滑动座连接的脚踏以及用于调节驱动电机转速的电机控 制把手。

本发明的一个优选方案，其中，所述机架上设有电机定位座，当所述驱动 电机位于竖向滑动行程的最高点时，该驱动电机通过销钉连接在所述电机定位 座上。

采用上述优选方案的作用在于，当本发明的挖穴机处于非工作状态时，驱 动电机上升到最高点，并由所述销钉锁定在电机定位座上，防止驱动电机以及 钻头上下窜动；当挖穴机工作时，拔出所述销钉，驱动电机以及钻头便可自由 向下运动进行挖穴工作。

优选地，所述电机定位座位两个，设置在驱动电机的两侧；所述驱动电机 固定在电机安装板上，该电机安装板与所述电机定位座之间通过销钉连接；所 述电机安装板通过连接板与滑动座固定连接。

本发明的一个优选方案，其中，所述固定支撑脚为两个，且设置于机架底 部的后侧；所述活动支撑脚为两个，且设置在机架底部的前侧；每个活动支撑 脚上连接一个支撑操控机构，两个支撑操控机构中的操控把手设置在机架的上 端的两侧。

通过设置两个固定支撑脚和两个活动支撑脚，可以获得更加稳定的支撑； 而且两个活动支撑脚可以通过各自的支撑操控机构分别调节其姿态，以便适应 更加复杂的地形。

本发明的一个优选方案，其中，所述驱动电机的主轴通过销钉与钻头连接， 这样便于安装和拆卸。

本发明的一个优选方案，其中，所述脚踏和电机控制把手通过连接杆连接 在一起，其中，所述连接杆的上端与滑动座连接，所述脚踏设置在连接杆的下 端，所述电机控制把手设置在连接杆的上端。

本发明的一个优选方案，其中，还包括行走机构，该行走机构包括设置在 机架下方后侧的第一行走轮和第二行走轮，所述第一行走轮和第二行走轮上分 别连接第一行走电机和第二行走电机，所述第一行走电机和第二行走电机分别 与一个蓄电池连接；所述机架的上端设有两个用于推动挖穴机行走的扶手，其 中一个扶手上设有用于控制第一行走电机工作的第一行走电机控制把手，另一 个扶手上设有用于控制第二行走电机工作的第二行走电机控制把手。

通过采用上述优选方案，使得本发明的挖穴机能够自由行走，无需人工搬 运；工作时，通过扶手保持整机平稳和控制方向，通过所述第一行走电机控制 把手和第二行走电机控制把手控制控制第一行走轮和第二行走轮的速度和转向 (前进或后退)。

本发明的一个优选方案，其中，还包括第三行走轮，该第三行走轮通过折 叠支架连接在机架的后侧；所述折叠支架的上端铰接在机架的上端，所述第三 行走轮设置在折叠支架的下端。

通过采用上述优选方案，当遇到复杂地形时，转动所述折叠支架，使得第 三行走轮接触地面，利用三个行走轮控制挖穴机的行走，使得挖穴机的行走更 加平稳。通过设置所述折叠支架，使得第三行走轮可以根据需要放下或收起， 灵活性好。

本发明的一个优选方案，其中，所述机架在与折叠支架的上端对应处设有 用于对折叠支架进行限位的限位机构，该限位机构包括两个平行设置的限位板， 两个限位板之间的空间构成限位空间，所述折叠支架的上端伸入到限位空间的 前端内且铰接在两个限位板上；

所述限位板的后端设有用于限制折叠支架向前转动的前挡板；

所述限位板在折叠支架的前侧设有用于限制折叠支架向后转动的限位杆， 所述限位杆设置于设在两个限位板上的斜槽中，该限位杆上连接有拉绳和限位 弹簧，所述拉绳向上延伸连接在机架的上端，所述限位弹簧的一端连接在限位 杆上，另一端向下延伸并连接在机架上，且常态下所述限位弹簧拉动限位杆抵 紧在斜槽的下端。

采用上述优选方案的目的在于防止折叠支架意外转动，其原理是：当折叠 支架无需转出时，所述前挡板限制折叠支架向前转动，所述限位杆在限位弹簧 的作用下抵紧斜槽的下端，限制折叠支架向后转动；当需要让折叠支架转出时， 首先通过拉绳将限位杆向上拉至斜槽的上端，此时折叠支架可以自由向后转动， 当转动到一定角度时，此时松开所述拉绳，限位杆在限位弹簧的作用下向下运 动并抵紧斜槽的下端，使得折叠支架无法向前转动，从而将折叠支架限定在设 定的位置；当需要让折叠支架收回时，重新拉动所述拉绳，使得折叠支架转动 并复位到原始位置后松开拉绳即可。

优选地，所述折叠支架包括位于上端的两条竖杆，该两条竖杆的下端向中 间弯折并连接在一起，两条竖杆的连接点处向下延伸有延伸杆，所述第三行走 轮设置在该延伸杆上；所述两条竖杆位于机架的两侧，每条竖杆的上端对应设 有一个限位机构；每个限位机构中的拉绳穿过设在机架上端的拉绳固定杆，并 与另一个限位机构中的拉绳连接成一体。

上述优选方案中，采用由两条竖杆和延伸杆构成的折叠支架，结构稳定， 承载能力好；通过将两个限位机构中的拉绳连成一体，便于统一控制。

本发明的一个优选方案，其中，所述机架的上部设有控制箱，所述电机控 制器设置在该控制箱内；该控制箱上设有用于控制驱动电机工作的按钮。

本发明的工作原理是：

工作时，本发明的挖穴机通过仿形支撑机构支撑在地面上，其中，固定支 撑脚与机架固定连接，位于机架的一端且不可调节；而活动支撑脚则可以根据 地形调节高度，从而与固定支撑脚组合在一起确保挖穴机能够垂直并牢固地固 定在地面上。所述活动支撑脚的高度调节方法是：常态下，操控把手中的锁紧 件锁紧在部分齿轮的某相邻两齿之间，此时活动支撑脚的高度确定；当需要调 节活动支撑脚的高度以适应地形时，首先通过拉动操控杆让锁紧件缩回操控把 手内，使得锁紧件脱离部分齿轮，此时转动操控把手，从而通过拉杆带动活动 支撑脚绕着与机架的铰接点转动，从而改变活动支撑脚的高度，当调节到合适 高度后，松开操控杆，使得锁紧件重新锁紧在部分齿轮的其他相邻两齿之间。

当挖穴机牢固平稳的固定在作业位置后，启动挖穴机构中的驱动电机，由 驱动电机带动钻头进行挖穴作业；作业过程中，操作工人通过脚踏将驱动电机 和钻头逐渐下压，使得钻头在竖向滑动机构的导向下逐渐地向下钻土挖穴，挖 穴时驱动电机的转速由电机控制把手；当挖穴完成后，松开脚踏，并让驱动电 机反转，驱动电机以及钻头在竖向滑动机构的弹簧作用下向上复位。

本发明与现有技术相比具有以下的有益效果：

1、能够平稳地支撑在地面上，无需人工背负或手提，操控简便，大大减轻 操作者的劳动强度。

2、通过调节活动支撑脚，对于不同地形均能稳定地固定在地面上，地形适 应性好，尤其适用于在山地果园中作业。

附图说明

图1和图2为本发明的可适应山地果园地形的蓄电池驱动自走式挖穴机的 一个具体实施方式的立体结构示意图。

图3为图1和图2所示实施方式中显示驱动电机与机架的连接部位的局部 结构示意图。

图4为图1和图2所示实施方式中显示支撑操控机构的局部结构示意图。

图5为图1和图2所示实施方式中显示折叠支架和限位机构的结构简图。

图6为图5的A-A剖视图(只显示主要部件)。

图7和图8为图5所示结构的工作过程示意图，其中，图7为折叠支架向 后转动过程中的示意图，图8为折叠支架向后转动到工作位置时的结构示意图。

图9为图1和图2所示实施方式中折叠支架展开后的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方 式不限于此。

参见图1～图9，本发明的可适应山地果园地形的蓄电池驱动自走式挖穴机 包括机架1、设在机架1上的挖穴机构、仿形支撑机构和行走机构。其中：

所述仿形支撑机构包括设在机架1底部一端的固定支撑脚4、设在机架1底 部另一端的活动支撑脚5以及与活动支撑脚5连接的支撑操控机构。所述活动 支撑脚5呈由水平段5-1和竖直段5-1连接而成的弯折状，其中水平段5-1的端 部铰接在机架1上，竖直段5-1的下端支撑在地面上。所述支撑操控机构包括拉 杆6、操控把手7和部分齿轮8，其中，所述拉杆6的下端铰接在活动支撑脚5 上，上端铰接在操控把手7上，所述操控把手7的下端铰接在机架1上，该操 控把手7内设有可作弹性伸缩的锁紧件9，该操控把手7上还设有拉动所述锁紧 件9作伸缩运动的操控杆10，所述锁紧件9卡在所述部分齿轮8的相邻两齿之 间；所述部分齿轮8固定在机架1上。

所述挖穴机构包括钻头3、钻头驱动机构、竖向滑动机构以及挖穴操控机构， 其中，所述钻头驱动机构包括驱动电机2、蓄电池以及电机控制器。所述驱动电 机2的主轴与所述钻头3连接，该驱动电机2通过所述竖向滑动机构与机架1 连接；所述竖向滑动机构包括设在机架1上的导轨11、滑动座12以及弹簧13， 所述弹簧13和滑动座12套设在导轨11上，且滑动座12位于弹簧13的上端， 所述驱动电机2连接在滑动座12上。所述挖穴控制机构包括与滑动座12连接 的脚踏14以及用于调节驱动电机2转速的电机控制把手15。

参见图1～图3，所述机架1上设有电机定位座17，当所述驱动电机2位于 竖向滑动行程的最高点时，该驱动电机2通过销钉18连接在所述电机定位座17 上。其作用在于，当本发明的挖穴机处于非工作状态时，驱动电机2上升到最 高点，并由所述销钉18锁定在电机定位座17上，防止驱动电机2以及钻头3 上下窜动；当挖穴机工作时，拔出所述销钉18，驱动电机2以及钻头3便可自 由向下运动进行挖穴工作。进一步地，所述电机定位座17位两个，设置在驱动 电机2的两侧；所述驱动电机2固定在电机安装板19上，该电机安装板19与 所述电机定位座17之间通过销钉18连接；所述电机安装板19通过连接板20 与滑动座12固定连接。

参见图1～图4，所述固定支撑脚4为两个，且设置于机架1底部的后侧； 所述活动支撑脚5为两个，且设置在机架1底部的前侧；每个活动支撑脚5上 连接一个支撑操控机构，两个支撑操控机构中的操控把手7设置在机架1的上 端的两侧。通过设置两个固定支撑脚4和两个活动支撑脚5，可以获得更加稳定 的支撑；而且两个活动支撑脚5可以通过各自的支撑操控机构分别调节其姿态， 以便适应更加复杂的地形。

参见图1～图4，所述驱动电机2的主轴通过销钉与钻头3连接，这样便于 安装和拆卸。

参见图1，所述脚踏14和电机控制把手15通过连接杆16连接在一起，其 中，所述连接杆16的上端与滑动座12连接，所述脚踏14设置在连接杆16的 下端，所述电机控制把手15设置在连接杆16的上端。

参见图1～图9，所述行走机构包括设置机架1下方后侧的第一行走轮21 和第二行走轮22，所述第一行走轮21和第二行走轮22上分别连接第一行走电 机和第二行走电机，所述第一行走电机和第二行走电机分别与一个蓄电池连接； 所述机架1的上端设有两个用于推动挖穴机行走的扶手23，其中一个扶手23上 设有用于控制第一行走电机工作的第一行走电机控制把手24，另一个扶手23上 设有用于控制第二行走电机工作的第二行走电机控制把手25。通过采用上述行 走机构，使得本发明的挖穴机能够自由行走，无需人工搬运；工作时，通过扶 手23保持整机平稳和控制方向，通过所述第一行走电机控制把手24和第二行 走电机控制把手25控制控制第一行走轮21和第二行走轮22的速度和转向(前 进或后退)。

进一步地，所述行走机构还包括第三行走轮26，该第三行走轮26通过折叠 支架27连接在机架1的后侧；所述折叠支架27的上端铰接在机架1的上端， 所述第三行走轮26设置在折叠支架27的下端。通过设置第三行走轮26，当遇 到复杂地形时，转动所述折叠支架27，使得第三行走轮26接触地面，利用三个 行走轮控制挖穴机的行走，使得挖穴机的行走更加平稳。通过设置所述折叠支 架27，使得第三行走轮26可以根据需要放下或收起，灵活性好。

参见图1～图3、图6～图9，所述机架1在与折叠支架27的上端对应处设 有用于对折叠支架27进行限位的限位机构，该限位机构包括两个平行设置的限 位板28，两个限位板28之间的空间构成限位空间29，所述折叠支架27的上端 伸入到限位空间29的前端内且铰接在两个限位板28上。所述限位板28的后端 设有用于限制折叠支架27向前转动的前挡板31。所述限位板28在折叠支架27 的前侧设有用于限制折叠支架27向后转动的限位杆30，所述限位杆30设置于 设在两个限位板28上的斜槽32中，该限位杆30上连接有拉绳34和限位弹簧 33，所述拉绳34向上延伸连接在机架1的上端，所述限位弹簧33的一端连接 在限位杆30上，另一端向下延伸并连接在机架1上，且常态下所述限位弹簧33 拉动限位杆30抵紧在斜槽32的下端。所述限位杆30由螺栓构成，该螺栓的头 部30-1设有两个定位柱30-2，所述限位弹簧33和拉绳34分别连接在其中一个 定位柱30-2上。

采用上述限位机构的目的在于防止折叠支架27意外转动，其原理是：当折 叠支架27无需转出时，所述前挡板31限制折叠支架27向前转动，所述限位杆 30在限位弹簧33的作用下抵紧斜槽32的下端，限制折叠支架27向后转动；当 需要让折叠支架27转出时，首先通过拉绳34将限位杆30向上拉至斜槽32的 上端，此时折叠支架27可以自由向后转动，当转动到一定角度时，此时松开所 述拉绳34，限位杆30在限位弹簧33的作用下向下运动并抵紧斜槽32的下端， 使得折叠支架27无法向前转动，从而将折叠支架27限定在设定的位置；当需 要让折叠支架27收回时，重新拉动所述拉绳34，使得折叠支架27转动并复位 到原始位置后松开拉绳34即可。

进一步地，所述折叠支架27包括位于上端的两条竖杆27-1，该两条竖杆27-1 的下端向中间弯折并连接在一起，两条竖杆27-1的连接点处向下延伸有延伸杆 27-2，所述第三行走轮26设置在该延伸杆27-2上；所述两条竖杆27-1位于机 架1的两侧，每条竖杆27-1的上端对应设有一个限位机构；每个限位机构中的 拉绳34穿过设在机架1上端的拉绳固定杆35，并与另一个限位机构中的拉绳 34连接成一体。采用由两条竖杆27-1和延伸杆27-2构成的折叠支架27，结构 稳定，承载能力好；通过将两个限位机构中的拉绳34连成一体，便于统一控制。

参见图1、图2和图9，所述机架1的上部设有控制箱36，所述电机控制器 设置在该控制箱36内；该控制箱36上设有用于控制驱动电机2工作的按钮41， 包括控制驱动电机2正转、反转以及停止的按钮。所述控制箱36上还设有显示 屏，用于显示当前蓄电池电量、钻头3转速等信息。所述蓄电池为四个，分别 是第一蓄电池37、第二蓄电池40、第三蓄电池38和第四蓄电池39，四个蓄电 池设置于机架1的底部，其中，第一蓄电池37和第二蓄电池40设置在机架1 底部的两侧，第三蓄电池38和第四蓄电池39设置在机架1的底部的中间；所 述第一蓄电池37用于为驱动电机2供电，第二蓄电池40用于为控制箱36供电， 第三蓄电池38用于为第一行走电机供电，所述第四蓄电池39用于为第二行走 电机供电。

本发明的工作原理是：

参见图1～图9，工作时，本发明的挖穴机通过仿形支撑机构支撑在地面上， 其中，固定支撑脚4与机架1固定连接，位于机架1的一端且不可调节；而活 动支撑脚5则可以根据地形调节高度，从而与固定支撑脚4组合在一起确保挖 穴机能够垂直并牢固地固定在地面上。所述活动支撑脚5的高度调节方法是： 常态下，操控把手7中的锁紧件9锁紧在部分齿轮8的某相邻两齿之间，此时 活动支撑脚5的高度确定；当需要调节活动支撑脚5的高度以适应地形时，首 先通过拉动操控杆10让锁紧件9缩回操控把手7内，使得锁紧件9脱离部分齿 轮8，此时转动操控把手7，从而通过拉杆6带动活动支撑脚5绕着与机架1的 铰接点转动，从而改变活动支撑脚5的高度，当调节到合适高度后，松开操控 杆10，使得锁紧件9重新锁紧在部分齿轮8的其他相邻两齿之间。

当挖穴机牢固平稳的固定在作业位置后，启动挖穴机构中的驱动电机2，由 驱动电机2带动钻头3进行挖穴作业；作业过程中，操作工人通过脚踏14将驱 动电机2和钻头3逐渐下压，使得钻头3在竖向滑动机构的导向下逐渐地向下 钻土挖穴，挖穴时驱动电机2的转速由电机控制把手15；当挖穴完成后，松开 脚踏14，并让驱动电机2反转，驱动电机2以及钻头3在竖向滑动机构的弹簧 13作用下向上复位。

上述为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述内容的限 制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、 组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。