一种树木注药装置及其使用方法与流程

本发明属于园林机械领域，尤其涉及一种树木自动注药装置及其使用方法。

背景技术：

树木在生长过程中会遭遇一些有害生物，如天牛、吉丁虫等钻蛀性害虫，这类害虫的防治方法有几种：1.喷雾法，其优点是快速方便，然而由于害虫羽化期不一致，因此喷雾无法杀死不同时段的害虫；2.诱杀或捕杀法，这类方法主要针对成年害虫，防治效果也非常有限；3.树干注射法，将药物注入树干内或虫孔内，通过药物熏蒸作用杀死害虫。树干注射法可以在幼虫或者虫卵时期就杀死害虫，防治成虫的危害，其防治效果比较好，所以给树木输液预防、治疗病虫害已经成为园林苗木植保的一种重要手段。

用树干注射法施药防治，一般施药10天后，可收到明显的效果。因药液能迅速均匀地分布到树体的各个部位，吸收利用率高，有效期较长。用于治疗果树缺素症，药效期可达2～3年。

一般的，树干注射法是先在树干打孔，用压力机械把药液压入树干，最后封闭打孔。可分为高压打孔注射法和普通打孔注射法。具体方法如下：

对于高大的园林树木和古树，一般在距地面20厘米以下部位打孔；对于用材树，一般在采伐线以下打孔；对于果树，一般在第一分枝以下部位打孔。普通打孔注射法，孔洞向下斜30度，以利于树干注药。

树干打孔数量依据树木胸径而定，一般树干胸径小于10厘米时，树干打孔1个；树干胸径11～25厘米时，树干打孔2个，树干胸径26～40厘米时，树干打孔3个；树干胸径大于40厘米时，树干打孔4个以上。

根据树干胸径大小而定，一般孔深3～7厘米。树木胸径较小时，打孔深度要浅些；树木胸径较大时，打孔深度要深些。

树干注药时用压力泵或注射器，把药液压入树体内，药液注完后，用木塞或泥土封住孔洞。注药量根据树干粗细而定，一般50～300毫升。

目前的树干注射法中，都采用电钻在树干上打孔，打孔后，将钻头取出再通过压力设备如压力泵或注射器将药液注射至树体内。再将钻头拿出再放入压力设备的过程中，需要携带压力泵、注射器和电钻等，对于野外操作十分不便。

技术实现要素：

针对现有技术中野外进行注药需要多种设备的问题，本发明提供一种树木注药装置及其使用方法，具有结构简单，使用方便的优点。

所述的一种树木注药装置，包括电动驱动组件、与电动驱动组件活动连接的药箱、电动驱动组件输出端设置的钻头夹持组件、钻头夹持组件上设置的钻头组件、设置在电动驱动组件与药箱之间的传动组件以及控制组件；电动驱动组件带动钻头夹持组件转动从而使钻头夹持组件夹持的钻头组件转动；药箱通过管路连接至钻头组件，并通过对药箱内加压使药箱中的药液经钻头组件持续输出，其特征在于：

钻头组件包括用于与钻头夹持组件配合使用的钻杆、钻杆上设置的限位凸台、设置在限位凸台外侧的套筒、设置在套筒与钻杆之间的套筒轴承、设置在钻杆远离钻头夹持组件的一端设置的带底的连接筒、连接筒上连接的钻头、弹簧以及旋转轴唇型密封圈；

连接筒的开口端与钻杆的端部连接；连接筒的筒底设置有导向孔和导流孔；

钻头由t型杆部和锥形钻头部组成；锥形钻头部的圆锥面上设置有多条用于切削的刀刃；t型杆部的竖直段与锥形钻头部的圆形底面连接且t型杆部的水平段设置在连接筒内；弹簧同轴设置在t型杆部的竖直段外侧且位于t型杆部的水平段与连接筒的筒底之间；

钻头与连接筒的接触面上设置有若干盲孔；连接筒与钻头的接触面上设置有与盲孔对应的凸起；

限位凸台上径向垂直钻杆轴线的方向上设置有垂直通孔；钻杆远离钻头夹持组件的一端设置有轴向通孔；垂直通孔与轴向通孔连通设置；连接筒的底板上围绕导向孔均布多个导流孔；

套筒的内侧圆柱面设置有环形凹槽；套筒的端面上设置有端面通孔；端面通孔与环形凹槽连通设置；

限位凸台和套筒之间设置有密封圈。

所述的药箱包括筒形的透明壳体、设置在透明壳体中的活塞、设置在活塞上的活塞杆、设置在透明壳体内的隔板、内螺纹连接盘以及电磁阀组；

透明壳体通过隔板将透明壳体内的空间分为活塞室和储液室；活塞设置在活塞室内；

活塞杆穿过透明壳体的端面后设置有内螺纹连接盘且活塞杆远离透明壳体的一侧设置有螺纹；内螺纹连接盘上设置有连接盘轴向通孔；内螺纹连接盘内螺纹与活塞杆上的螺纹对应；

电磁阀组包括均与控制组件电连接的第一电磁阀、第二电磁阀以及第三电磁阀；

储液室的侧壁上设置有与外界储液箱或储液袋连接的进液口且该进液口内设置有第一电磁阀；隔板上设置有用于连通活塞室和储液室的第二电磁阀；储液室的侧壁上设置有用于连通套筒端面通孔的出液口且该出液口内设置有第三电磁阀；

电动驱动组件包括枪式外壳和设置在枪式外壳内的电动机；

传动组件包括齿轮轴、齿轮以及固定板；

齿轮轴的内部设置有过轴通孔；齿轮轴上设置轴向的螺栓安装孔；螺栓安装孔与连接盘轴向通孔对应设置；电动机的输出轴穿过枪式外壳后设置有齿轮再设置钻头夹持组件且齿轮与齿轮轴啮合；齿轮轴与电动机的输出轴均通过轴承垂直设置在固定板上；过轴通孔的直径大于活塞杆的直径；

固定板通过多根长螺钉与枪式外壳可拆卸的连接；

控制组件包括设置在枪式外壳内的电路板和设置在枪式外壳上的拨钮组；电路板用于采集拨钮组的指令从而控制电动机的正反转和第一电磁阀、第二电磁阀以及第三电磁阀的开合；

透明壳体可拆卸的连接在枪式外壳的外侧。

一种如上述树木注药装置的使用方法，内螺纹连接盘与齿轮轴可拆卸的连接后，并且当拨钮组中的控制自锁拨钮闭合后，电路板采集拨钮组中控制电动机正转或反转的拨钮的接通信号：

当拨钮组中的表示电动机反转的拨钮闭合时，电路板控制第一电磁阀和第二电磁阀打开，第三电磁阀关闭；在电动机转动时，齿轮轴与齿轮啮合，活塞向远离隔板的方向运动，药箱内的压力下降；将设置在储液室外侧的外界储液箱或储液袋中的药剂吸入活塞室中；

当拨钮组中的表示电动机正转的拨钮闭合时，电路板控制第二电磁阀闭合，第一电磁阀和第三电磁阀打开；在电动机转动时，齿轮轴与齿轮啮合，活塞向隔板的方向运动，药箱内的压力上升；将设置在储液室的药液排出。

一种如上述树木注药装置的使用方法，包括以下步骤：

a.电动驱动组件输出端设置的钻头夹持组件转动带动钻头组件转动，从而对待注射药剂的树木进行钻孔；

b．锥形钻头部由于凸起与盲孔的配合确保锥形钻头部对树木进行钻入；

c．当钻头组件转动时，限位凸台随钻杆转动，设置在限位凸台外侧的套筒由于套筒轴承的作用，使得套筒轴承处于静止状态；

d．当钻头组件钻入的深度满足需求时，药箱通过管路连接至钻头组件中的端面通孔，并通过对药箱内加压使药箱中的药液经端面通孔、环形凹槽、垂直通孔、轴向通孔后，利用药箱给予药剂的压力从导流孔压缩弹簧，将锥形钻头部推出，从而从导流孔排出药剂，以实现向下钻入的过程中同时注药或达到指定深度后钻头停止转动再进行带压注射；

e．当药箱输出的压力降低后，压缩弹簧复位，使锥形钻头部复位；电动驱动组件反转，取出钻头组件，完成注射。

本发明的有益效果是：本发明中药箱通过管路连接至钻头组件中的端面通孔，并通过对药箱内加压使药箱中的药液经端面通孔、环形凹槽、垂直通孔、轴向通孔后，利用药箱给予药剂的压力从导流孔压缩弹簧，将锥形钻头部推出，从而从导流孔排出药剂，以实现向下钻入的过程中同时注药或达到指定深度后钻头停止转动再进行带压注射。本发明结构简单，使用可靠，无需携带多种设备，方便野外使用。而且，还可以根据树木情况选择多种工作方式，大大方便了野外注射工作。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

图2是图1中钻头组件结构示意图。

图3是图1中去掉钻头组件后的结构示意图。

图4是图3中固定板的示意图。

图5是图3中透明壳体与枪式外壳连接示意图。

图6是图3中齿轮轴结构示意图。

需要明确的是：图2中的锥形钻头部并未画出钻刃部。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行进一步的说明。

如图1~6，一种树木注药装置，包括电动驱动组件1、与电动驱动组件1活动连接的药箱2、电动驱动组件1输出端设置的钻头夹持组件3、钻头夹持组件3上设置的钻头组件4、设置在电动驱动组件1与药箱2之间的传动组件5以及控制组件6；电动驱动组件1带动钻头夹持组件3转动从而使钻头夹持组件3夹持的钻头组件4转动；药箱2通过管路连接至钻头组件4，并通过对药箱2内加压使药箱2中的药液经钻头组件4持续输出，其特征在于：

钻头组件4包括用于与钻头夹持组件3配合使用的钻杆401、钻杆401上设置的限位凸台402、设置在限位凸台402外侧的套筒403、设置在套筒403与钻杆401之间的套筒轴承404、设置在钻杆401远离钻头夹持组件3的一端设置的带底的连接筒405、连接筒405上连接的钻头406、弹簧407以及旋转轴唇型密封圈408；

连接筒405的开口端与钻杆401的端部连接；连接筒405的筒底设置有导向孔405a和导流孔405b；

钻头406由t型杆部4061和锥形钻头部4062组成；锥形钻头部4062的圆锥面上设置有多条用于切削的刀刃；t型杆部4061的竖直段与锥形钻头部4062的圆形底面连接且t型杆部4061的水平段设置在连接筒405内；弹簧407同轴设置在t型杆部4061的竖直段外侧且位于t型杆部4061的水平段与连接筒405的筒底之间；

钻头406与连接筒405的接触面上设置有若干盲孔406a；连接筒405与钻头406的接触面上设置有与盲孔406a对应的凸起405c；

限位凸台402上径向垂直钻杆401轴线的方向上设置有垂直通孔4a；钻杆401远离钻头夹持组件3的一端设置有轴向通孔4b；垂直通孔4a与轴向通孔4b连通设置；连接筒405的底板上围绕导向孔405a均布多个导流孔405b；

套筒403的内侧圆柱面设置有环形凹槽403a；套筒403的端面上设置有端面通孔403b；端面通孔403b与环形凹槽403a连通设置；

限位凸台402和套筒403之间设置有密封圈408。

需要明确的是：药箱2中的压力可以是压缩空气提供给药箱2中药液的压力。压缩空气的手段可以是液压或气压。

需要明确的是：钻头夹持组件3是现有的手电钻上用的螺纹自锁钻夹头。

需要明确的是：锥形钻头部4062的圆锥形尖端的表面上设置有切削刃，该切削刃的设置方式如现有的钻头的设置方式，正转方便钻入，反转方便退出。

需要明确的是：盲孔406a对应的凸起405c的设置，可以保证锥形钻头部4062在未被推出时，随钻杆401一同转动。

需要明确的是：钻杆401在带动限位凸台402转动时，无论转动到什么角度，环形凹槽403a与端面通孔403b均是导通的。该限位凸台402可以是在钻杆401的表面车出的凸起。

需要明确的是：密封圈408为旋转轴唇形密封圈。

所述的药箱2包括筒形的透明壳体201、设置在透明壳体201中的活塞202、设置在活塞202上的活塞杆203、设置在透明壳体201内的隔板204、内螺纹连接盘206以及电磁阀组205；

透明壳体201通过隔板204将透明壳体201内的空间分为活塞室2a和储液室2b；活塞202设置在活塞室2a内；

活塞杆203穿过透明壳体201的端面后设置有内螺纹连接盘206且活塞杆203远离透明壳体201的一侧设置有螺纹；内螺纹连接盘206上设置有连接盘轴向通孔206a；内螺纹连接盘206内螺纹与活塞杆203上的螺纹对应；

电磁阀组205包括均与控制组件6电连接的第一电磁阀205a、第二电磁阀205b以及第三电磁阀205c；

储液室2b的侧壁上设置有与外界储液箱或储液袋连接的进液口且该进液口内设置有第一电磁阀205a；隔板204上设置有用于连通活塞室2a和储液室2b的第二电磁阀205b；储液室2b的侧壁上设置有用于连通套筒403端面通孔403b的出液口且该出液口内设置有第三电磁阀205c；

电动驱动组件1包括枪式外壳101和设置在枪式外壳101内的电动机102；

传动组件5包括齿轮轴501、齿轮502以及固定板503；

齿轮轴501的内部设置有过轴通孔501a；齿轮轴501上设置轴向的螺栓安装孔501b；螺栓安装孔501b与连接盘轴向通孔206a对应设置；电动机102的输出轴穿过枪式外壳101后设置有齿轮502再设置钻头夹持组件3且齿轮502与齿轮轴501啮合；齿轮轴501与电动机102的输出轴均通过轴承垂直设置在固定板503上；过轴通孔501a的直径大于活塞杆203的直径；

固定板503通过多根长螺钉与枪式外壳101可拆卸的连接；

控制组件6包括设置在枪式外壳101内的电路板601和设置在枪式外壳101上的拨钮组602；电路板601用于采集拨钮组602的指令从而控制电动机102的正反转和第一电磁阀205a、第二电磁阀205b以及第三电磁阀205c的开合；

透明壳体201可拆卸的连接在枪式外壳101的外侧。

需要明确的是：透明壳体201可以观察其内液体的多少，人为根据药量多少控制吸药、注药的是否持续进行。

需要明确的是：过轴通孔501a的直径大于活塞杆203的直径，使得齿轮轴501在转动时，不会影响活塞杆203。

一种如上述树木注药装置的使用方法，内螺纹连接盘206与齿轮轴501可拆卸的连接后，并且当拨钮组602中的控制自锁拨钮闭合后，电路板601采集拨钮组602中控制电动机102正转或反转的拨钮的接通信号：

当拨钮组602中的表示电动机102反转的拨钮闭合时，电路板601控制第一电磁阀205a和第二电磁阀205b打开，第三电磁阀205c关闭；在电动机102转动时，齿轮轴501与齿轮502啮合，活塞202向远离隔板204的方向运动，药箱2内的压力下降；将设置在储液室2b外侧的外界储液箱或储液袋中的药剂从第二电磁阀205b吸入活塞室2a中；

当拨钮组602中的表示电动机102正转的拨钮闭合时，电路板601控制第一电磁阀205a闭合，和第二电磁阀205b、第三电磁阀205c打开；在电动机102转动时，齿轮轴501与齿轮502啮合，活塞202向隔板204的方向运动，药箱2内的压力上升；将设置在储液室2b的药液排出。

需要明确的是：枪式外壳101上的拨钮组602电连接电路板601上。所述的拨钮组602为现有技术中常见的手电钻上设置的正反转开关，可以为拨钮也可以为按钮，本文设定为拨钮。本文中所述的拨钮组602除了用于采集设定电动机102正反转的拨钮外，还设置有一个控制自锁拨钮；当该控制自锁拨钮闭合后，向电路板601发出指令，意为达到指定深度。此时，人为将内螺纹连接盘206和齿轮轴501连接在一起。如果电动机102转动则带动齿轮502转动，齿轮502啮合齿轮轴501转动，从而使内螺纹连接盘206中螺纹连接的活塞杆203运动，带动活塞202在透明壳体201中左右移动，从而可以进行吸药、注药的动作。

需要明确的是：第一电磁阀205a、第二电磁阀205b、第三电磁阀205c的初始状态为闭合；活塞202的初始状态为靠近隔板204设置。

需要明确的是：所述的电路板601采集拨钮组602可以采用键盘扫描电路，该电路板602上的cpu可以采用89s51系列单片机。

如图5，透明壳体（201）可拆卸的连接在枪式外壳（101）的外侧，可以在枪式外壳（101）的外侧设置燕尾槽，透明壳体（201）的外侧设置与燕尾槽配合的凸起，在使用时从燕尾槽的一端插入。也可以使用两块连接板，通过螺栓连接。

一种如上述树木注药装置的使用方法，包括以下步骤：

a.电动驱动组件1输出端设置的钻头夹持组件3转动带动钻头组件4转动，从而对待注射药剂的树木进行钻孔；

b．锥形钻头部4062由于凸起405c与盲孔406a的配合确保锥形钻头部4062对树木进行钻入；

c．当钻头组件4转动时，限位凸台402随钻杆401转动，设置在限位凸台402外侧的套筒403由于套筒轴承404的作用，使得套筒轴承404处于静止状态；

d．当钻头组件4钻入的深度满足需求时，药箱2通过管路连接至钻头组件4中的端面通孔403b，并通过对药箱2内加压使药箱2中的药液经端面通孔403b、环形凹槽403a、垂直通孔4a、轴向通孔4b后，利用药箱2给予药剂的压力从导流孔405b压缩弹簧407，将锥形钻头部4062推出，从而从导流孔405b排出药剂，以实现向下钻入的过程中同时注药或或达到指定深度后钻头停止转动再进行带压注射；

e．当药箱2输出的压力降低后，压缩弹簧407复位，使锥形钻头部4062复位；电动驱动组件1反转，取出钻头组件4，完成注射。

需要明确的是：在使用本发明时，如d步骤中所述的钻头组件4钻入的深度满足需求，可以理解为，根据经验判断的钻入深度。

需要明确的是：本发明可以在钻入一定的深度时，通过控制自锁拨钮和人为将内螺纹连接盘206和齿轮轴501连接在一起后，吸入药剂，然后再控制自锁拨钮一边钻入一边注射药剂，实现快速注药。此时，盲孔406a的深度和对应的凸起405c的高度都应该大于锥形钻头部4062向外推出的长度。此方法适合一些木制很软的树木。

也可以采用注射到足够的深度，然后过控制自锁拨钮和人为将内螺纹连接盘206和齿轮轴501连接在一起后，吸入药剂，然后再控制自锁拨钮进行钻杆401以及锥形钻头部4062的空转注药。如果担心锥形钻头部4062因为钻洞深度无法弹出，可以考虑人为向后拉出一部分钻杆401，给钻杆留有空间。此方法适合木制较硬的树木。

以上所述仅为发明的较佳实施例而己，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。