簡介
深栽造林鑽孔機的研製起始於1995年，以小型拖拉機為動力底盤，第一台樣機為側置式，鑽孔裝置安裝在拖拉機中部的側面，最大鑽孔深度為1.7m，造林效率為每小時植樹60~90棵。由於鑽孔裝置的質量較大，與拖拉機裝、拆時，在沒有起重設備的情況下顯得比較困難。為了解決這一問題，對側置式深栽造林鑽孔機進行了改造，將側置式鑽孔裝置改造成拖拉機後懸掛式，使掛接方便。第三代樣機為後牽引式，所有裝置都安裝在一輛拖車上，與拖拉機為單點牽引連線，最大鑽孔深度為1.4m，造林效率為每小時植樹90~120棵。
圖1.牽引式鑽孔機結構組成
齒輪變速箱
為一對直齒輪傳動，其目的是將拖拉機動力輸出軸的轉速（一般為540r/min）改變成與液壓系統中液壓油泵所需要的轉速。齒輪變速箱直接安裝在拖車上，與拖拉機動力輸出軸通過萬向傳動軸連線。齒輪變速箱的輸出軸驅動兩個液壓油泵，分別給鑽頭旋轉和進給提供一定壓力的液壓油。
液壓系統
由兩個液壓油泵、兩個液壓馬達、兩組手動換向閥、兩個溢流閥、一個調速閥、液壓油箱、液壓油管和其它液壓附屬檔案等組成。液壓油泵用於提供液壓系統工作所需要的壓力，兩個液壓馬達分別用於驅動鑽孔機鑽頭旋轉和進給。在進給液壓系統油路中串聯了一個單向調速閥，用於控制鑽孔機鑽孔作業時鑽頭的進給量，而當鑽頭結束鑽孔時可快速回位。
鑽孔裝置
由鑽頭、滑車和導軌等三部分組成。鑽頭由一個液壓馬達通過一套軸向力承載裝置安裝在滑車上而驅動旋轉，滑車在導軌中可上下滑動。用另一個液壓馬達驅動鏈傳動裝置實現鑽頭、滑車的升降，使鑽頭鑽孔時進給速度可以得到控制並施加一定的進給力。
圖2.牽引式鑽孔機示意圖工作原理
整機工作原理
整個鑽孔機由拖拉機、拖車、變速箱、液壓泵站、液壓操控平台、鑽孔裝置等主要工作部件組成。拖拉機通過後掛接點牽引著拖車實現鑽孔機的行走。拖拉機的動力輸出軸給液壓泵提供動力，液壓泵站驅動鑽孔裝置實現鑽孔作業。變速箱、液壓泵站、油箱、液壓操控平台以及鑽孔裝置等主要工作部件均布置安裝在拖車上。拖拉機的行駛和鑽孔作業需要由 2 人配合完成。
鑽頭部分
牽引式鑽孔機的鑽由鑽尖、刀片、螺旋翼片、主軸構成，各零件的結構如圖1所示。整個鑽固定在一個拖車上，由拖拉機牽引前進，同時拖拉機通過一個十字萬向軸驅動一個液壓泵工作，液壓泵帶動2個液壓馬達同時工作，一個馬達驅動鑽的旋轉，一個馬達通過鏈條裝置帶動鑽的升降，從而實現鑽孔功能。
鑽的升土原理
牽引式鑽孔機整個工作過程包括切削土壤和升運土壤2部分，當鑽頭以一定的角速度旋轉，並以一定的線速度向下運動時，土壤就會在勻速轉動的鑽頭螺旋面上旋轉並向上滑動，其運動軌跡為曲線，且土壤顆粒的垂直線速度隨著鑽的直徑和角速度的增大而呈線性增加，同時，使土壤向上運動滿足的必要條件是：ξ<α<90°－ 。其中，ξ為土壤質點的牽引速度與水平面的夾角，α為螺旋翼片的螺旋升角，為土壤與金屬之間的摩擦角。
同時要保證鑽的轉速大於理論求的臨界轉速值。研究土壤上升運動的規律，目的就是查出鑽能否被堵死，同時確定鑽傳動的力矩。根據理論分析，鑽的表面上劃分為3個區：在與坑壁接觸的第 1 區，整個土層以相同的垂直速度向上運動；在距坑壁一定距離的第2區，土層的垂直速度由 1、2區交界處速度減小到 2、3區交界處的零；從第2區到鑽頭主軸為第3區，該區的土壤沒有向上的速度，僅在下層土壤的支承和擠壓下有所上升。
圖3.鑽的結構組成牽引式優點
牽引式鑽孔機的行走方式一般是由拖拉機牽引或者懸掛在拖拉機上隨拖拉機行走。拖拉機牽引的方式方便靈活，通用性強，不需要單獨的動力設備，藉助拖拉機的動力即可。不作業時拖拉機可以用於其他工作，避免了資源的浪費，同時也降低了鑽孔機的成本。
由於深栽造林作業是在地勢相對平坦的沙地進行作業，所以對拖拉機的爬坡越障沒有太高的要求，對拖拉機的在沙地防滑防陷的要求比較高。所以選擇沙地通過性好的沙地輪胎將有助於拖拉機在沙地的通過性。
驅動方式
牽引式鑽孔機鑽孔裝置的工作採用全液壓驅動的方式。
其優點：1）由於液壓傳動是油管連線，可以靈活地布置傳動機構。
2）藉助節流閥可以實現鑽頭旋轉和進給速度的調節。
3）傳遞運動均勻和平穩，不容易受負載的影響。
4）藉助於溢流閥容易實現過載保護。
5）藉助控制閥容易實現工作裝置的控制。
牽引式鑽孔機以拖拉機的動力輸出軸為動力來源。動力由動力輸出軸到變速箱再到液壓泵站，最終到工作鑽頭。具體如圖4所示。
圖4.動力傳遞路線圖整個液壓系統分為2個部分：驅動鑽頭旋轉的液壓迴路和驅動鑽頭升降的液壓迴路。液壓原理如圖5所示。
圖5.液壓系統原理圖