[科普中国]-牵引式钻孔机

简介

深栽造林钻孔机的研制起始于1995年，以小型拖拉机为动力底盘，第一台样机为侧置式，钻孔装置安装在拖拉机中部的侧面，最大钻孔深度为1.7m，造林效率为每小时植树60~90棵。由于钻孔装置的质量较大，与拖拉机装、拆时，在没有起重设备的情况下显得比较困难。为了解决这一问题，对侧置式深栽造林钻孔机进行了改造，将侧置式钻孔装置改造成拖拉机后悬挂式，使挂接方便。第三代样机为后牵引式，所有装置都安装在一辆拖车上，与拖拉机为单点牵引连接，最大钻孔深度为1.4m，造林效率为每小时植树90~120棵。1

结构组成齿轮变速箱为一对直齿轮传动，其目的是将拖拉机动力输出轴的转速（一般为540r/min）改变成与液压系统中液压油泵所需要的转速。齿轮变速箱直接安装在拖车上，与拖拉机动力输出轴通过万向传动轴连接。齿轮变速箱的输出轴驱动两个液压油泵，分别给钻头旋转和进给提供一定压力的液压油。1

液压系统由两个液压油泵、两个液压马达、两组手动换向阀、两个溢流阀、一个调速阀、液压油箱、液压油管和其它液压附件等组成。液压油泵用于提供液压系统工作所需要的压力，两个液压马达分别用于驱动钻孔机钻头旋转和进给。在进给液压系统油路中串联了一个单向调速阀，用于控制钻孔机钻孔作业时钻头的进给量，而当钻头结束钻孔时可快速回位。1

钻孔装置由钻头、滑车和导轨等三部分组成。钻头由一个液压马达通过一套轴向力承载装置安装在滑车上而驱动旋转，滑车在导轨中可上下滑动。用另一个液压马达驱动链传动装置实现钻头、滑车的升降，使钻头钻孔时进给速度可以得到控制并施加一定的进给力。1

工作原理整机工作原理整个钻孔机由拖拉机、拖车、变速箱、液压泵站、液压操控平台、钻孔装置等主要工作部件组成。拖拉机通过后挂接点牵引着拖车实现钻孔机的行走。拖拉机的动力输出轴给液压泵提供动力，液压泵站驱动钻孔装置实现钻孔作业。变速箱、液压泵站、油箱、液压操控平台以及钻孔装置等主要工作部件均布置安装在拖车上。拖拉机的行驶和钻孔作业需要由 2 人配合完成。1

钻头部分牵引式钻孔机的钻由钻尖、刀片、螺旋翼片、主轴构成，各零件的结构如图1所示。整个钻固定在一个拖车上，由拖拉机牵引前进，同时拖拉机通过一个十字万向轴驱动一个液压泵工作，液压泵带动2个液压马达同时工作，一个马达驱动钻的旋转，一个马达通过链条装置带动钻的升降，从而实现钻孔功能。2

钻的升土原理整个工作过程包括切削土壤和升运土壤2部分，当钻头以一定的角速度旋转，并以一定的线速度向下运动时，土壤就会在匀速转动的钻头螺旋面上旋转并向上滑动，其运动轨迹为曲线，且土壤颗粒的垂直线速度随着钻的直径和角速度的增大而呈线性增加，同时，使土壤向上运动满足的必要条件是：ξ