一种园林树木种植用土壤开挖装置及其施工方法与流程

本发明涉及园林工程开挖装置的技术领域，尤其是涉及一种园林树木种植用土壤开挖装置及其施工方法。

背景技术：

园林工程主要研究园林建设的工程技术，包括地形改造的土方工程，掇山、置石工程，园林理水工程和园林驳岸工程，喷泉工程，园林的给水排水工程，园路工程，种植工程等。园林工程的特点是以工程技术为手段，塑造园林艺术的形象。在园林工程中运用新材料、新设备、新技术是当前的重大课题。在进行植树时，首先需要进行挖坑作业，先进利用机械挖树坑越来越普遍，但仍存在一定问题，如地面干燥时采用掘进头直接挖坑时掘进头受力过大容易造成损坏，并且长时间工作时掘进头摩擦发热，影响其使用寿命，而且在掘进过程中机械受到反作用力大，容易发生位移，导致挖坑效果不理想，甚至造成设备损坏的情况时有发生。

现有的授权公告号为cn207476164u的中国专利公开了一种园林施工用树苗种植挖穴装置，其技术方案的要点在于：包括主杆体；所述主杆体左端头水平固接有钻头；所述主杆体上表面和下表面设置有滑道；所述滑道之间竖直穿过均匀四个控制杆；所述控制杆上下两端固接有切割刀且切割刀为圆台状；所述四个控制杆中间通过咬合水平穿过螺纹杆且螺纹杆设置在主杆体内部；所述螺纹杆右端头竖直固接有圆形转盘；所述圆形转盘右端竖直固接有旋钮；上述挖穴装置的钻头用于旋转过程中破开土壤的上表的硬皮层，便于进一步开挖；所述钻头为圆锥形，便于破开硬物；控制杆便于在滑道中左右滑动，主杆体便于带动控制杆旋转；当控制杆带动切割刀旋转时，切割刀用于旋转切割土壤，使得土壤松散，便于挖出。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：上述技术方案在将土壤挖松散之后，仍然需要工作人员手动将土壤挖出，导致人工劳动强度依然较大。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的第一目的在于提供一种园林树木种植用土壤开挖装置，具有便于将松散后的土壤从坑体内挖出的优点。

本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种园林树木种植用土壤开挖装置，包括主架体，所述主架体的顶部固定设置有支撑板，所述支撑板的底面上设置有气缸，所述气缸的活塞杆上固定设置有安装座，所述安装座的底部安装有伺服电机，所述伺服电机的输出轴上固定设置有转轴，所述转轴远离伺服电机的一端沿自身长度方向设置有螺旋叶片，所述螺旋叶片与转轴同轴线设置，所述主架体的底部设置有接料装置，所述接料装置包括接料框和接料片，所述接料框固定设置在主架体上，所述接料框的中部开设有开口，所述接料片嵌设在开口内，所述接料片的中部开设有供螺旋叶片穿过的通孔。

通过采用上述技术方案，工作时将主架体推动到指定位置，然后启动伺服电机，伺服电机的输出轴带动转轴转动，同轴线设置在转轴上的螺旋叶片在转轴转动的过程中同步旋转运动，然后启动气缸，气缸的活塞杆带动伺服电机及转轴向下运动，螺旋叶片在向下运动的过程中对泥土地进行挖掘，挖掘一段距离后，启动气缸并使气缸的活塞杆带动伺服电机及转轴向上运动，将挖掘过程中附着在螺旋叶片上的泥土从坑体内带出，带出后再次启动伺服电机，附着在螺旋叶片上的泥土在离心作用下洒落到接料装置内进行收集，重复上述完整的步骤直至在地面上挖出指定深度的坑体，使树木能够放入坑体内进行种植。

本发明的进一步设置为：所述主架体的底部设置有滚轮，所述主架体的两侧均设置有支撑组件，所述支撑组件可伸缩设置在滚轮的两侧。

通过采用上述技术方案，通过在主架体的底部设置滚轮，滚轮在滚动时与地面的摩擦力较小，使工作人员将主架体推动到指定位置的过程中较为省力，通过在主架体的两侧设置支撑组件，将主架体推动到指定位置后，通过支撑组件对主架体的位置进行固定，使滚轮离开地面，以便于增强主架体与地面之间的摩擦力，使主架体不易发生晃动，从而增强工作过程中整体结构稳定性。

本发明的进一步设置为：所述支撑组件包括液压油缸，所述液压油缸的活塞杆上固定设置有支撑块，所述支撑块的底部设置有防滑垫片，所述防滑垫片能够与地面相贴合。

通过采用上述技术方案，启动液压油缸，液压油缸的活塞杆推动支撑块向下运动，当支撑块接触到地面后，继续移动一段距离，使主架体整体上升并离开地面，然后停止液压油缸，此时架体上的滚轮处于悬空状态，支撑块与地面直接接触；通过在支撑块的底部设置防滑垫片，进一步提高支撑块与地面之间的摩擦力，从而提高架体的稳定性。

本发明的进一步设置为：所述接料片为柔性片，所述接料片的中心位置设置有加强圈，所述支撑块上设置有驱动加强圈沿竖直方向升降的拉动件，所述拉动件远离加强圈的一端固定设置在支撑块上。

通过采用上述技术方案，通过将接料片设置为柔性片，并使柔性片整体呈锥形结构，通过拉动加强圈使接料片中心的高度高于接料片四周的高度，以便于使泥土在落到接料片后从接料片落至接料框内进行收集。

本发明的进一步设置为：所述拉动件包括拉动绳，所述加强圈上设置有拉环，所述拉动绳的一端固定设置在拉环上，另一端与支撑块固定连接。

通过采用上述技术方案，通过在支撑块上设置拉动绳，将拉动绳的一端固定设置在支撑块上，另一端固定在加强圈的拉环上，在液压油缸带动支撑块下移的过程中拉动绳带动拉环向上移动，从而在不增加其他动力源的情况下使接料片中心的高度高于接料片四周的高度。

本发明的进一步设置为：还包括滑轮，所述滑轮固定设置在液压油缸的顶部，所述拉动绳绕设在滑轮上。

通过采用上述技术方案，通过在液压油缸的顶部设置滑轮，对拉动绳的方向进行改变，从而在一定程度上避免了拉动过程中拉动绳与液压油缸之间发生摩擦而导致拉动绳受损，以便于增加拉动绳的使用寿命，同时降低了拉动过程所需要的驱动力。

本发明的进一步设置为：所述转轴的底端设置有尖刺部，所述螺旋叶片底部的直径小于螺旋叶片顶部的直径。

通过采用上述技术方案，通过在转轴的底端设置尖刺部，并使螺旋叶片底部的直径小于螺旋叶片顶部的直径，以降低插入泥土时转轴受到的阻力，从而方便将螺旋叶片贯入泥土中。

本发明的进一步设置为：所述主架体上设置有限位架，所述限位架设置在螺旋叶片的上方，所述限位架的中部设置有限位套筒，所述限位套筒套设在转轴的外部并与转轴间隙配合。

通过采用上述技术方案，通过在主架体上设置限位架，并在限位架上设置限位套筒，对转轴起到限位作用，从而在一定程度上避免了气缸在驱动转轴向下移动的过程中转轴的运动方向发生偏移。

本发明的上述第二目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种园林树木种植用土壤开挖装置的施工方法，包括以下步骤：

s1：将主架体推动至指定位置，使螺旋叶片位于待开挖位置的正上方，然后将主架体固定在地面上；

s2：启动伺服电机带动转轴旋转，然后启动气缸，气缸的活塞杆带动安装座向下移动，安装座向下运动的过程中带动伺服电机和转轴向下移动，转轴上的螺旋叶片在下移的过程中在地面挖出坑体；

s3：挖出坑体后，启动气缸并使气缸的活塞杆带动安装座上移，螺旋叶片在向上移动的过程中，将挖出的泥土从坑体内带出，再次启动伺服电机使转轴转动，使带出的泥土在离心作用下洒落到接料装置内进行收集。

综上所述，本发明包括以下有益技术效果：

1、本发明通过使用螺旋叶片进行开挖作业，螺旋叶片在土地上挖出坑体后将泥土从坑体内带出，无需工作人员人工将松散的泥土从土地挖出，从而降低了人工劳动强度。

2、本发明通过通过在主架体的底部设置接料装置，使附着在螺旋叶片上的泥土在离心作用下洒落到接料装置内进行收集，以避免挖出的泥土四处洒落。

3、本发明通过在支撑块上设置拉动绳，将拉动绳的一端固定设置在支撑块上，另一端固定在加强圈的拉环上，在液压油缸带动支撑块下移的过程中拉动绳带动拉环向上移动，从而在不增加其他动力源的情况下使接料片中心的高度高于接料片四周的高度，以便于使泥土在落到接料片后从接料片落至接料框内进行收集。

附图说明

图1是本发明实施例的第一结构示意图，用于展示支撑组件使用状态的结构。

图2是本发明实施例的第二结构示意图，用于展示支撑组件收起状态的结构。

图3是本发明实施例的接料装置和支撑组件的结构示意图。

图中，1、主架体；11、支撑板；12、滚轮；13、限位架；131、限位套筒；2、气缸；21、安装座；3、伺服电机；31、转轴；311、螺旋叶片；312、尖刺部；4、接料装置；41、接料框；42、接料片；421、通孔；43、加强圈；431、拉环；5、支撑组件；51、液压油缸；511、滑轮；52、支撑块；521、防滑垫片；522、拉动绳。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一、

如图1所示，为本发明公开的一种园林树木种植用土壤开挖装置，包括主架体1，主架体1的底部设置有滚轮12，以便于使工作人员将主架体1推动到指定位置的过程中较为省力，主架体1的两侧均设置有支撑组件5，支撑组件5可伸缩设置在滚轮12的两侧，支撑组件5包括液压油缸51，液压油缸51的活塞杆上固定设置有支撑块52，将主架体1推动到指定位置后，启动液压油缸51使液压油缸51的活塞杆推动支撑块52向下运动，当支撑块52接触到地面后，继续移动一段距离，使主架体1整体上升并离开地面，支撑块52与地面直接接触对主架体1进行支撑，使主架体1不易发生移动，支撑块52的底部设置有防滑垫片521，防滑垫片521能够与地面相贴合，进一步提高支撑块52与地面之间的摩擦力，从而提高主架体1的稳定性。

如图1、图2所示，主架体1的顶部固定设置有支撑板11，支撑板11的底面上设置有气缸2，气缸2的活塞杆上固定设置有安装座21，安装座21的底部安装有伺服电机3，伺服电机3的输出轴上固定设置有转轴31，转轴31远离伺服电机3的一端沿自身长度方向设置有螺旋叶片311，螺旋叶片311与转轴31同轴线设置，启动伺服电机3，伺服电机3的输出轴带动转轴31转动，同轴线设置在转轴31上的螺旋叶片311在转轴31转动的过程中同步旋转运动，然后启动气缸2，气缸2的活塞杆带动伺服电机3及转轴31向下运动，螺旋叶片311在向下运动的过程中对泥土地进行挖掘，转轴31的底端设置有尖刺部312，螺旋叶片311底部的直径小于螺旋叶片311顶部的直径，以降低插入泥土时转轴31受到的阻力，从而方便将螺旋叶片311贯入泥土中。

如图1、图2所示，主架体1上设置有限位架13，限位架13设置在螺旋叶片311的上方，限位架13的中部设置有限位套筒131，限位套筒131套设在转轴31的外部并与转轴31间隙配合，从而对转轴31起到限位作用，使转轴31的运动方向始终垂直与地面，从而在一定程度上避免了气缸2在驱动转轴31向下移动的过程中转轴31的运动方向发生偏移。

如图1、图3所示，主架体1的底部设置有接料装置4，接料装置4包括接料框41和接料片42，接料框41固定设置在主架体1上，接料框41的中部开设有开口，接料片42嵌设在开口内，接料片42的中部开设有供螺旋叶片311穿过的通孔421，启动气缸2将挖掘过程中附着在螺旋叶片311上的泥土从坑体内带出，然后启动伺服电机3，带动螺旋叶片311旋转，附着在螺旋叶片311上的泥土在离心作用下洒落到接料装置4内进行收集。

如图2、图3所示，接料片42为锥形结构制成的柔性片，接料片42的中心位置设置有加强圈43，支撑块52上设置有驱动加强圈43沿竖直方向升降的拉动件，拉动件远离加强圈43的一端固定设置在支撑块52上，在本实施例中，拉动件选用拉动绳522，加强圈43上设置有拉环431，拉动绳522的一端固定设置在拉环431上，另一端与支撑块52固定连接，在液压油缸51带动支撑块52下移的过程中拉动绳522带动拉环431向上移动，使接料片42中心的高度高于接料片42四周的高度，以便于使泥土在落到接料片42后从接料片42落至接料框41内进行收集，此过程无需增加其他动力源对拉环431进行拉动。

如图3所示，液压油缸51的顶部还固定安装有滑轮511，对拉动绳522的方向进行改变，从而在一定程度上避免拉动过程中拉动绳522与液压油缸51之间发生摩擦而导致拉动绳522受损，以便于增加拉动绳522的使用寿命，同时降低了拉动过程所需要的驱动力。

在进行开挖作业时，液压油缸51的活塞杆推动支撑块52向下运动至指定位置，此过程中支撑块52带动接料片42上的加强圈43向上运动，以便于对开挖过程中产生的泥土进行收集，在将树木的种子播种到挖出的坑体后，启动液压油缸51并使液压油缸51的活塞杆向上运动，带动支撑块52向上运动至指定位置，此过程中接料片42在泥土的重力作用下会向下发生弯折，使接料片42中心的高度低于接料片42四周的高度，使接料槽中的泥土经接料片42回流到坑体内，以便于在树木播种后对坑体进行回填。

本实施例的工作过程为：将主架体1推动到指定位置，然后启动伺服电机3，伺服电机3的输出轴带动转轴31转动，同轴线设置在转轴31上的螺旋叶片311在转轴31转动的过程中同步旋转运动，然后启动气缸2，气缸2的活塞杆带动伺服电机3及转轴31向下运动，螺旋叶片311在向下运动的过程中对泥土地进行挖掘，挖掘一段距离后，启动气缸2并使气缸2的活塞杆带动伺服电机3及转轴31向上运动，将挖掘过程中附着在螺旋叶片311上的泥土从坑体内带出，带出后再次启动伺服电机3，附着在螺旋叶片311上的泥土在离心作用下洒落到接料装置4内进行收集，重复上述完整的步骤直至在地面上挖出指定深度的坑体，使树木能够放入坑体内进行种植。

实施例二、

本发明还提供了一种园林树木种植用土壤开挖装置的施工方法，包括以下步骤：

s1：将主架体1推动至指定位置，使螺旋叶片311位于待开挖位置的正上方，然后将主架体1固定在地面上；

s2：启动伺服电机3带动转轴31旋转，然后启动气缸2，气缸2的活塞杆带动安装座21向下移动，安装座21向下运动的过程中带动伺服电机3和转轴31向下移动，转轴31上的螺旋叶片311在下移的过程中在地面挖出坑体；

s3：挖出坑体后，启动气缸2并使气缸2的活塞杆带动安装座21上移，螺旋叶片311在向上移动的过程中，将挖出的泥土从坑体内带出，再次启动伺服电机3使转轴31转动，使带出的泥土在离心作用下洒落到接料装置4内进行收集。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。