便携式旋转套筒刀具植树机结构设计

王磊

（淮南联合大学机电系，安徽 淮南232001）

便携式旋转套筒刀具植树机结构设计

王磊

（淮南联合大学机电系，安徽 淮南232001）

通过旋转组合刀具在湿地、较干土地及丘陵山地等地表旋转切割钻坑，起刀后，通过行程活塞将套筒刀具所取地下土推出，搁置在钻坑旁边。将树苗放置在所钻坑中，然后由人工将所取地下土填埋树苗根部。植树造林活动中，最艰苦的工作就是用简单工具在地表刨坑，工作量大、效率低，甚至植树成活率不理想。该设备将大大提高植树效率，降低劳动量，提高树苗成活率，使大范围提高优化绿化面积成为可能。

植树机；套筒组合刀具；螺旋推进

设计一台便携式套筒旋转刀具自动取土植树机通过旋转组合刀具在湿地、较干土地及丘陵山地等地表旋转切割钻坑，起刀后，通过行程活塞将套筒刀具所取地下土推出，搁置在钻坑旁边。将树苗放置在所钻坑中，然后由人工将所取地下土填埋树苗根部。该设备主要部分是机构设计，具有较强的稳定性和可靠性。

1 植树机技术发展概况

植树造林、美化环境是我国改善自然环境政策的百年大计。植树造林活动中，最艰苦的工作就是用简单工具在地表刨坑，工作量大、效率低，甚至树苗成活率不理想。该设备将大大提高植树效率，降低劳动量，提高树苗成活率，使大范围提高优化绿化面积成为可能。

中国于1953年开始引进植树机，在东北地区西部营造防护林。1960年开始设计和制造拖拉机牵引式半自动投苗植树机。70年代后相继研制成功沙丘植树机和开沟大苗植树机。

目前，在我国市场上植树机相关产品很不成熟，实际应用非常有限。随着大面积植树造林在全国范围内进一步广泛开展，一款携带方便、操作简单、耗能低、效率高的植树机产品的市场推广极其必要，更是绿化祖国环境事业的需要。

2 旋转套筒刀具植树机的结构设计

套筒刀具驱动马达2通过齿轮组3、4传动，驱动套筒刀具传动轴5带动刀具9高速旋转，同时对称安装的液压缸13推动刀具9延着导杆15伸出套筒11，对地表机械旋转切割并形成圆坑。

然后液压缸13回程，套筒刀具继续高速旋转，由于泥土黏性和旋转刀具离心力，可将旋转刀具切割吞入泥土带出地表。而后，螺旋推进马达1驱动螺杆7旋转，螺杆7由套筒刀具传动轴中空部分穿过，推动内螺旋滑块8前行，将推土活塞10推出，同时将旋转刀具所吞入泥土推出到旋转刀具所切割的地表坑旁边。至此刨坑过程完成。

套筒飞翅和齿轮箱飞翅分别于套筒和齿轮箱焊接连接，推进油缸安装在其端部。图2为车载植树机示意图。

起降油缸4通过连杆3驱动植树机2改变与地表距离，方便切割钻孔和移位取土操作，操纵杆1为工人操作时手持稳定切割机用，可回旋收回。植树机2亦可回转收回车载工作架。

3 结语

该设计利用液压连杆技术实现刀具的空间定位，套筒刀具高速旋转实现快速、轻便钻坑。螺旋传动推动活塞取土技术需要进一步对结构进行优化，设计更合理的安装和连接方式是待研究的关键。

图1 旋转套筒刀具植树机结构

图2 车载植树机结构

该设计解决的关键技术是，设备可以便携移动、刀具定位准确、钻口直径达到280mm，钻坑深度为500mm，功率2 000W，取土舒畅，操作过程耗时不超过10分钟。

[1]陈立德.机械制造技术[M].上海：上海交通大学出版社，2010，8.

[2]吴克坚.机械设计[M].北京：高等教育出版社，2003.

S776

A

1671-0037（2014）02-69-1

2014年2月1日。

王磊（1967.6-），男，硕士研究生，研究方向：机电设备研发。