挖穴机earth auger

开挖植树或立桩用坑穴的机械，亦称挖坑机。按其作业方式不同，可分为自走式、拖拉机悬挂式和牵引式、手提式等类型。其中以拖拉机悬挂式和手提式应用最广。按钻头数量则有单钻头、双钻头和多钻头等类型。
悬挂式挖穴机 通常悬挂在10～50千瓦拖拉机的后方或侧后方。悬挂方式有刚性连接、单臂铰接、平行四连杆连接和不平行四连杆连接等四种形式。刚性连接结构简单，但升降时钻头摆角大，只能挖浅穴。单臂铰接没有上拉杆，钻头与机架铰接靠自重下垂，作业时常需人工定位，稳定性不好。平行四连杆连接上拉杆与机架平行，能使钻头在挖穴过程中保持垂直状态，但有钻头的横向位移引起侧压力，工作不够稳定。采用不平行四连杆形式的较普遍。
悬挂式挖穴机的钻头大都采用螺旋式钻头，由钻轴、钻尖、刀片和螺旋叶片等组成。螺旋叶片有单头、双头或三头螺旋。单头螺旋在工作时受力不均衡，有摆动；头数愈多，稳定性越好，但不易制造。因此常采用双头螺旋。螺旋升角决定于头数和外径，一般取15°～22°。螺旋叶片的下端安装刀片，刀刃呈直线，用沉头螺栓固定，磨损后可修复或更换。钻尖位于钻轴的正下方，有锥螺形和三角形等，作业时起定心和稳定作用。螺旋式钻头的一般工作转速为150～250转/分。
图1为单钻头悬挂式挖穴机。悬挂时机架的前端与拖拉机铰接，后端与减速器铰接，加上一个上拉杆，与拖拉机底盘共同组成不平行四连杆机构。调节上拉杆的长度可以使钻头在挖穴过程中接近垂直运动，从而减少坑穴的不垂直度及钻头在工作中所受的侧向力，减少工作时的摆动。
挖穴作业时，使拖拉机液压悬挂装置处于浮动，使钻头对准挖穴标记中心靠自重落下，拖拉机的动力输出轴通过传动轴和减速器带动钻头旋转入土，钻尖切去中心部分土壤，进而钻头叶片下端的刀片切削土壤。切下的土壤在离心力作用下被抛向穴壁，并在摩擦力作用下沿着叶片螺旋面上升到地面后被抛到穴的周围。挖到预定深度时，通过拖拉机悬挂装置将钻头提升到运输状态，然后转移到下一个位置挖穴。这种挖穴机能挖直径为40～90厘米、深度为40～70厘米的植树穴或桩穴，生产效率为50～100穴/小时。

图1 单钻头悬挂式挖穴机

1.机架； 2.调节杆； 3.传动轴； 4.减速箱； 5.钻头

双钻头悬挂式挖穴机的结构、悬挂方式与单钻头悬挂式挖穴机相同。但它具有大小相等、螺旋方向相反的两个钻头，其旋转方向与螺旋方向相适应。两钻头的叶片有部分重叠，可挖长形穴。这种挖穴机的变速箱中部还有一个输出接盘。当挖较大的坑穴时，在中部接盘上装一个大钻头取代前后两个小钻头。工作过程与单钻头挖穴机相同。
手提式挖穴机 由功率2～4千瓦的小型风冷汽油机、离心式离合器、钻头及操纵部分组成(图2)。当发动机到达一定转速时，离心式离合器自动接合，通过减速器带动钻头旋转。由人力控制钻头入土速度和提升钻头。如果阻力过大，使转速降低到离合器接合转速以下时，离合器自动分离，从而可以起到过载安全保护作用。

图2 手提式挖穴机

手提式挖穴机有单人和双人操作两种型式，主要用于拖拉机不能通过地段的挖穴作业。挖穴直径一般不大于45厘米，穴深一般不超过40厘米。生产率为500～600穴/小时。一般采用单头螺旋钻头，但为了切削阻力平衡，对称安装两把刀片。螺旋角一般为9°～12°。
自走式挖穴机 装在自走底盘或手扶拖拉机上。机动性较好，机手无需回头即可观察钻头工作情况；其通过性比悬挂式和牵引式高，但需用人力操纵钻头入土。适于在水平带上作业或用于果园挖追肥坑穴。还可将钻头及驱动部件装在叉车或自走式装载机上形成自走式挖穴机，从而提高机器的利用率。
牵引式挖穴机 将钻头及驱动部件安装在小车上，由拖拉机牵引作业。钻头由拖拉机动力输出轴通过传动装置驱动。牵引式挖穴机挂接方便，受配套拖拉机结构上的限制较小。但结构复杂，机动性和通过性较差。
随着液压技术的发展，在有的自走式和悬挂式挖穴机上，采用液压马达驱动钻头旋转，还可通过液压机构控制入土速度和挖穴深度。