石漠地区岩内植苗离心式变径钻具制造技术

本实用新型专利技术公开石漠地区岩内植苗离心式变径钻具，包括：驱动控制底座，离心式变径钻头。其中，离心式变径钻头安装于驱动控制底座下方，驱动控制底座可安装于其他工程机械。通过控制离心式变径钻头的作业动作，可完成石漠地区岩石内嵌大直径孔穴钻制，从而进行石漠地区岩内植苗作业。

Uenae centrifugal variable diameter drilling tool rock of rocky desertification area

The utility model discloses a rocky area rock Uenae centrifugal adjustable drill, which comprises a driving control base, centrifugal drill diameter. Among them, the centrifugal variable diameter bit is installed under the driving control base, and the driving control base can be installed in other engineering machinery. By controlling the centrifugal diameter drill operation, can complete the rock embedded large diameter hole drilling in rocky area, thus planting operation of rock in rocky desertification area.

【技术实现步骤摘要】
石漠地区岩内植苗离心式变径钻具
本技术涉及一种植树造林设备，特别是涉及一种在石漠地区的岩石内部钻制内嵌大直径孔穴以栽种苗木的机械设备。
技术介绍
石漠地区的水土保持与植被恢复是我国西南省份普遍面临的生态难题，传统植树造林方法在此地区很难发挥作用。在石漠化地区可在岩石内部为树木根系生长钻制内嵌大直径孔穴，并将树苗、土壤及水分栽于此内嵌孔穴中，树苗即可在孔穴中土壤和水分滋养下存活，进而改善石漠地区的生态环境。现有岩石钻孔装备难以直接为岩内植苗法钻取岩石内嵌大直径孔穴，因此需研制可在岩石内部钻制内嵌大直径孔穴的装备。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是，提供一种用于石漠地区岩内植苗，可在岩石内部为苗木根系钻制内嵌大直径孔穴的机械设备。为解决上述技术问题，本技术石漠地区岩内植苗离心式变径钻具予以实现的技术方案是，包括：驱动控制底座，离心式变径钻头。离心式变径钻头安装于驱动控制底座下方，驱动控制底座可安装于其他工程机械。驱动控制底座包括：支架；通过螺栓连接到支架左上方的驱动电机；通过螺栓连接到支架左侧的支架压盖；铰接安装于支架与支架压盖之间并与驱动电机输出轴相连的钻头；浮动安装于钻头上方的进气套管；固定在钻头中部上方的固定盘；安装于固定盘上方并可绕钻头轴线转动的主动推盘；铰接安装于主动推盘边缘的锁止手柄；固定安装于钻头边缘并可在左右两个极限位置固定锁止手柄的手柄锁钩；浮动安装于钻头上并位于主动推盘上方的被动推盘；浮动安装于钻头、通过连接销连接于被动推盘并位于固定盘下方的锁止盘；上端通过弹簧铰接安装于固定盘与锁止盘之间、主体部分穿过钻头内部的锁止销；离心式变径钻头包括：均匀分布铰接安装于钻头下侧边缘并可被锁止销锁止或解锁、外侧面为曲面形状的变径钻片；对称镶嵌于钻头底面的底面钻牙；均匀分布镶嵌于变径钻片外侧面的外侧钻牙。本技术石漠地区岩内植苗离心式变径钻具有以下有益效果：(1)石漠地区岩内植苗离心式变径钻具可在岩石内部钻制内嵌大直径孔穴，为苗木根系、土壤、水分、养分等提供容纳和保护空间，保证水分和土壤不会流失，可提高苗木存活率，有益于石漠地区植被恢复和生态发展。(2)石漠地区岩内植苗离心式变径钻具需要一个驱动电机即可完成岩石钻孔和内部扩孔两个作业，机构简单可靠，低成本，高效率。附图说明图1是本技术石漠地区岩内植苗离心式钻具整体结构示意图；图2是本技术石漠地区岩内植苗离心式钻具驱动控制底座结构示意图；图3是本技术石漠地区岩内植苗离心式钻具离心式变径钻头结构示意图；图4是本技术石漠地区岩内植苗离心式钻具离心式变径钻头横截面方向工作原理图；图5是本技术石漠地区岩内植苗离心式钻具作业流程示意图；附图标记：1-支架2-驱动电机3-支架压盖4-钻头5-进气套管6-固定盘7-主动推盘8-被动推盘9-连接销10-锁止手柄11-锁止盘12-锁止销13-弹簧14-手柄锁钩15-变径钻片16-楔形块17-外侧钻牙18-底部钻牙19-增重块20-岩石21-苗木22-根系23-土壤、水分、养料A点为变径钻片15与钻头4的铰接位置点；B为离心式变径钻头；D为驱动控制底座；M为增重块；L为锁止位置；U为展开位置O点为钻头4的转动轴线位置点；为变径钻片15相对于钻头4的展开角度；Pi-1、Pi、Pi+1、为变径钻片15上的若干外侧钻牙位置；ri-1、ri、ri+1为变径钻片15上的若干外侧钻牙对应切削半径；具体实施方式下面结合实施例对本技术石漠地区岩内植苗离心式变径钻具做出详细说明。如图1所示，本技术石漠地区岩内植苗离心式变径钻具，包括驱动控制底座，离心式变径钻头。如图2所示，所述驱动控制底座包括：支架1；通过螺栓连接到支架1左上方的驱动电机2；通过螺栓连接到支架1左侧的支架压盖3；铰接安装于支架1与支架压盖3之间并与驱动电机2输出轴相连的钻头4；浮动安装于钻头4上方的进气套管5；固定在钻头4中部上方的固定盘6；安装于固定盘6上方并可绕钻头4轴线转动的主动推盘7；铰接安装于主动推盘7边缘的锁止手柄10；固定安装于钻头4边缘并可在左右两个极限位置固定锁止手柄10的手柄锁钩14；浮动安装于钻头4上并位于主动推盘7上方的被动推盘8；浮动安装于钻头4、通过连接销9连接于被动推盘8并位于固定盘6下方的锁止盘11；上端通过弹簧13铰接安装于固定盘6与锁止盘11之间、主体部分穿过钻头4内部的锁止销12；如图3所示，离心式变径钻头包括：均匀分布铰接安装于钻头4下侧边缘并可被锁止销12锁止或解锁、外侧面为曲面形状的变径钻片15；对称镶嵌于钻头4底面的底面钻牙；均匀分布镶嵌于变径钻片15外侧面的外侧钻牙。下面将说明本技术石漠地区岩内植苗离心式变径钻具动作实施过程。1.石漠地区岩内植苗离心式变径钻具变径钻片解锁及锁止钻头4静止不转时将图2中锁止手柄10转动至其右侧工作位置并由手柄锁钩14锁定，在此过程主动推盘7和被动推盘8之间的楔形块发生相互挤压，被动推盘8被推至其最高工作位置。被动推盘8通过连接销9带动锁止盘11使其移动至最高工作位置，锁止盘11克服弹簧13的压缩力推动锁止销12运动至其最高工作位置。图3中锁止销12下端部分向上运动进入钻头4内部并解除对变径钻片15的转动阻碍，此时变径钻片15即为解锁状态。当变径钻片15为解锁状态时，将变径钻片15转动收入钻头4内部锁止位置，参考图4所示。将图2中锁止手柄10转动至其左侧工作位置并由手柄锁钩14锁定，主动推盘7和被动推盘8之间的楔形块挤压推力解除，固定盘6通过弹簧13的压缩力向下推动锁止销12、锁止盘11、连接销9、被动推盘8向下运动至各自最低工作位置。锁止销12的下端部分即可向下伸出钻头4并阻碍变径钻片15向外转动，如图4所示，变径钻片15即处于锁止状态。2.石漠地区岩内植苗离心式变径钻具钻制内嵌大直径孔穴及岩内植苗图5中(a)所示当离心钻片15处于锁止状态时，钻头4的底面钻牙在驱动电机2驱动下可在岩石内部向下钻削小直径孔，如图5中(c)所示。当钻头4钻孔到达预定深度后，使钻头4停转静止并保持深度不变，将锁止手柄10转动到其右侧工作位置并由手柄锁钩14锁定，使变径钻片15处于解锁状态。变径钻片15解锁后启动驱动电机2使钻头4重新转动，转动方向如图4中弧形箭头所示，变径钻片15的增重块M产生离心惯性力FM，FM可驱动变径钻片15绕其与钻头4的铰接点A向钻头4外侧展开位置转动。变径钻片15在绕A点转动至任意展开角度时，对应的Pi位置处外侧钻牙与钻头4轴线O距离ri保证：ri>ri+1及ri>ri-1。即变径钻片15在展开角度时对应的外侧钻牙切削半径ri比前一展开角度时对应的外侧钻牙Pi-1的当前切削半径ri-1大。同时变径钻片15在展开角度时对应的外侧钻牙切削半径ri比后一展开角度时对应的外侧钻牙Pi+1的当前切削半径ri+1大。即此刻变径钻片15上只有Pi位置处的外侧钻牙参与切削作业，Pi前后相邻的Pi-1及Pi+1位置处钻牙均不参与切削作业，此刻变径钻片15的切削半径即为ri。当变径钻片15切削完半径ri对应的岩石材料后，FM驱动变径钻片15继续向外转动至下一角度此刻变径钻片15上对应的Pi+1位置处外侧钻牙与钻头4轴线本文档来自技高网...

【技术保护点】
石漠地区岩内植苗离心式变径钻具，包括：驱动控制底座，离心式变径钻头；所述驱动控制底座包括：支架(1)；通过螺栓连接到支架(1)左上方的驱动电机(2)；通过螺栓连接到支架(1)左侧的支架压盖(3)；铰接安装于支架(1)与支架压盖(3)之间并与驱动电机(2)输出轴相连的钻头(4)；浮动安装于钻头(4)上方的进气套管(5)；固定在钻头(4)中部上方的固定盘(6)；安装于固定盘(6)上方并可绕钻头(4)轴线转动的主动推盘(7)；铰接安装于主动推盘(7)边缘的锁止手柄(10)；固定安装于钻头(4)边缘并可在左右两个极限位置固定锁止手柄(10)的手柄锁钩(14)；浮动安装于钻头(4)上并位于主动推盘(7)上方的被动推盘(8)；浮动安装于钻头(4)、通过连接销(9)连接于被动推盘(8)并位于固定盘(6)下方的锁止盘(11)；上端通过弹簧(13)铰接安装于固定盘(6)与锁止盘(11)之间、主体部分穿过钻头(4)内部的锁止销(12)；其特征在于，离心式变径钻头安装于驱动控制底座下方。

【技术特征摘要】
1.石漠地区岩内植苗离心式变径钻具，包括：驱动控制底座，离心式变径钻头；所述驱动控制底座包括：支架(1)；通过螺栓连接到支架(1)左上方的驱动电机(2)；通过螺栓连接到支架(1)左侧的支架压盖(3)；铰接安装于支架(1)与支架压盖(3)之间并与驱动电机(2)输出轴相连的钻头(4)；浮动安装于钻头(4)上方的进气套管(5)；固定在钻头(4)中部上方的固定盘(6)；安装于固定盘(6)上方并可绕钻头(4)轴线转动的主动推盘(7)；铰接安装于主动推盘(7)边缘的锁止手柄(10)；固定安装于钻头(4)边缘并可在左右两个极限位置固定锁止手柄(10)的手柄锁钩(14)；浮动安装于钻头(4)上并位于主动推盘(7)上方的被动推盘(8)；浮动安装于钻头(4)、通过连接销(9)连接于被动推盘(8)并位于固定盘(6)下方的锁止盘(11)；上端通过弹簧(13)铰接安装于固定盘(6)与锁止盘(11)之间、主体部分穿过钻头(4)内部的锁止销(12)；其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗海风，刘晋浩，
申请(专利权)人：北京林业大学，
类型：新型
国别省市：北京,11