CN106489559A - 高枝省力锯 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高枝省力锯，属于林木和电力线路维护领域。包括：锯板(4)、锯杆接头(17)和锯杆(16)，锯管(20)一端与锯板(4)连接，另一端与锯杆接头(17)连接，链接板(19)的一端与锯管(20)连接，链接板(19)的另一端通过链接轴销(15)与驱动装置(12)一端的滑管端头(14)连接，驱动装置的另一端与锯箱(1)连接，锯箱(1)的侧部设有锯钩(3)，锯钩(3)装有反力定位器(6)；锯箱(1)内设有锯芯(28)，锯芯(28)包括锯板拉动装置。钢丝绳(30)的一端在锯芯(28)底部固定，另一端与小拉簧(52)连接。这种高枝省力锯的锯杆长，不需要借助工程车，不受环境和道路限制，省力高效。

Description

高枝省力锯

技术领域

本发明涉及一种树木枝杈修整的高枝省力锯，属于林木和电力线路维护领域。

背景技术

目前，公知的高枝油锯的锯杆内有传动轴，锯杆短，锯杆最长只有4.2米，用于修整行道树需要借助工程车并影响交通。涉及城市园林、山区的电力线路、风景区和经济育材林的树木修整，工程车不能驶入。企业和院校的树木修整，雇佣工程车费用高而且过程繁琐。现有技术如公告号CN2688042Y便携式人工高枝锯的不足之处是：一只手需要以恒定并且适当的拉力持续地向下拉动伸缩杆，另一只手需要反复拉动拉绳，两只手不便于协调。

发明内容

为了克服上述现有技术的锯杆内有传动轴、锯杆短、需要借助工程车、工程车受环境和道路限制、需要两只手分别操作的不足，本发明提供一种高枝省力锯，锯杆内没有传动轴，锯杆长；不需要借助工程车，不受环境和道路限制；不需要两只手分别操作；省力环保高效。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：用于树木枝杈修整的高枝省力锯，包括：锯板、锯杆接头和锯杆，其特征在于：锯管一端与锯板连接，另一端与锯杆接头连接，锯管上设有撑刀机构，连接板的一端与锯管连接，连接板的另一端通过连接轴销与驱动装置一端的滑管端头活动连接，驱动装置的另一端与锯箱连接，锯箱的侧部设有伸出的锯钩，所述锯钩的伸出方向与锯板的延伸方向相同，锯钩的钩端装有反力定位器；

锯箱内设有轨道和锯芯，所述锯芯设有锯芯槽，锯芯槽的两侧对称设有轴承，锯板在轴承的中间；

锯箱的前壁和后壁设有锯板通道槽，锯板通道槽的中心线和锯芯槽的中心线重合，构成了锯板前后、上下运行的通道；

所述锯芯包括锯板拉动装置。

所述锯板拉动装置包括锯芯槽两侧对称设置的导磁板和同极性相对的磁体；所述锯箱的两侧壁对称设有下磁片和上磁片，所述下磁片和上磁片材质为钕铁硼或钢板。锯板拉动装置和锯板构成直线传动磁力耦合器。直线传动磁力耦合器具有两项功能：一是实现锯板和锯芯在垂直方向互相随动，二是对锯板施加持续向下的拉力。锯芯槽两侧的轴承和轴承轴对锯板构成防偏摆滑动结构。

当锯芯到达最高位置时，上磁片的中心与磁体的中心重合，等效增加磁体对锯板的吸力，增强锯板撑开的稳定性。当锯芯到达最低位置时，下磁片的中心与磁体的中心重合，等效增加小拉簧的拉力，避免锯齿接触锯芯槽的底部。

直线传动磁力耦合器的科学原理：为便于论述，以下简称耦合器。耦合器具有“D—F”特性曲线，以下简称曲线。D代表锯板和磁体的水平中心线在垂直方向的距离，F代表磁体在垂直方向对锯板的吸力。

当2块磁体同极性相对，锯板在水平方向处于理想的中间位置，在没有外力作用时，磁力的固有特性将驱动锯板向磁体中心靠近，直到锯板和磁体的水平中心线在垂直方向重合。此时，在垂直方向，两块磁体对锯板的吸力均为零。在水平方向，每块磁体对锯板的吸力相等方向相反，锯板不会偏向任何一侧。

当用外力垂直向上拉动锯板持续增大D值时，F值从曲线的O点开始，经过缓慢增加的0-a段，再经过急剧增加的a-b段，最后经过缓慢增加的b-c段到达c点，D值和F值同时到达最大值。当D值持续减小时，F值沿着曲线从c点回到0点，锯板和磁体的水平中心线在垂直方向再一次重合。

实际的耦合器与本发明机械机构配套，其工作点在曲线近似直线段的a-b区间，配合本发明的工作过程如下：

在用撑刀卡住树杈拉动锯杆的同时：撑刀撑开锯板；锯板通过锯板拉动装置向上拉动锯芯；撑刀扭簧储能；小拉簧储能；撑刀轮进入限位槽；上磁片等效增加磁体对锯板的吸力，锯板处于稳定的撑开状态；耦合器的工作点经过a-b区间后接近c点。

在用锯钩勾住树杈拉动锯杆的同时：反力定位器的定位齿刺入树皮定位；限位槽挡住撑刀轮，撑刀扭簧驱动撑刀回位；小拉簧拉动锯芯；锯板拉动装置拉动锯板压到树杈上；滑管端头拉动大拉簧储能；耦合器的工作点从接近c点移动到b点。继续拉动锯杆，锯板锯树杈，直至限位钩限位。

在送锯的同时：大拉簧拉动锯管带动锯板回送；大拉簧的拉力维持定位齿不会拔出；小拉簧继续拉动锯芯；锯板拉动装置拉动锯板向下；锯板继续锯树杈；耦合器的工作点从b点向a点移动，直至送锯结束。

重复拉锯和送锯，锯口不断加深，耦合器的工作点持续向a点移动。在即将锯断树杈时，锯板接近最低位置，小拉簧接近工作载荷最小值，耦合器的工作点接近a点。

在锯断树杈的同时，撑刀轮压到驱动装置的外管上，锯板停止下移。因为小拉簧进入工作载荷最小值，磁力的固有特性将驱动耦合器的工作点经过a点进入0-a区间，导致锯芯相对锯板上移。此时，下磁片等效增加小拉簧的拉力，阻止耦合器进入0-a区间，阻止锯芯相对锯板上移，避免锯齿接触锯芯槽的底部。

推送锯杆到极限，反力定位器的定位齿从树皮中拔出，反力定位器回位。退出高枝省力锯。

所述锯板拉动装置包括设置于锯芯上的压锯轮，所述压锯轮与压锯轮轴为间隙连接，压锯轮轴通过轮轴压盖、轴用挡圈和压盖螺钉定位。锯芯槽两侧的轴承和轴承轴对锯板构成防偏摆滑动结构。

压锯轮具有两项功能：一是实现锯板和锯芯在垂直方向互相随动，二是对锯板施加持续向下的拉力。配合本发明的工作过程如下：

在用撑刀卡住树杈拉动锯杆的同时：撑刀撑开锯板；锯板通过锯板拉动装置向上拉动锯芯；撑刀扭簧储能；小拉簧储能；撑刀轮进入限位槽；锯板处于稳定的撑开状态。

在用锯钩勾住树杈拉动锯杆的同时：反力定位器的定位齿刺入树皮定位；限位槽挡住撑刀轮，撑刀扭簧驱动撑刀回位；小拉簧拉动锯芯；锯板拉动装置拉动锯板压到树杈上；滑管端头拉动大拉簧储能。继续拉动锯杆，锯板锯树杈，压锯轮随着锯板的运动而转动，直至限位钩限位。

在送锯的同时：大拉簧拉动锯杆带动锯板回送；大拉簧的拉力维持定位齿不会拔出；小拉簧继续拉动锯芯，锯板拉动装置拉动锯板向下；锯板继续锯树杈；直至送锯结束。

重复拉锯和送锯，锯口不断加深，在锯断树杈的同时，撑刀轮压到驱动装置的外管上，锯板停止下移，小拉簧进入工作载荷最小值。

推送锯杆到极限，反力定位器的定位齿从树皮中拔出，反力定位器回位，退出高位省力锯。

所述锯板设有限位钩。

所述撑刀机构包括装有撑刀轮的撑刀，所述撑刀通过撑刀轴与锯管连接，所述撑刀轴穿过撑刀扭簧，所述撑刀轮的弧度与驱动装置的外管弧度相同。

所述锯箱、锯钩和反力定位器共同构成锯钩的内廓和树杈入口，锯钩内廓最大内接圆的直径大于树杈入口。在退出高位省力锯时，提供向前推送锯杆拔出定位齿的操作空间，直径大于树杈入口的树杈不能进入锯钩内廓。

所述反力定位器的外部设有定位齿，反力定位器的内部设有双向弹簧定位销、滑轮轴和滑轮，双向弹簧通过双向弹簧定位销定位，且双向弹簧两端分别连接滑轮轴。该部分作用一是为锯板向下的压力提供反力支点，二是在操作者拉锯和送锯时，伴随手持端的上下晃动，反力定位器沿着锯钩的钩端双向移动，定位齿保持不动，实现可靠定位。

所述驱动装置内设有滑套和滑管，所述滑管和滑管端头连接为一体，大拉簧一端通过开口销与滑管端头连接，大拉簧另一端与集合端子连接，小拉簧管一端装有小拉簧销并悬空，小拉簧管另一端与集合端子连接，小拉簧一端与小拉簧销连接，小拉簧另一端通过钢丝绳引出到锯箱内，所述钢丝绳绕过绳轮后在锯芯底部用固定螺钉固定，外管外表面设有限位槽，所述限位槽的槽底沿着所述外管的轴向倾斜过渡。

所述锯杆材质为铝合金或采用玻璃纤维复合材料制作的绝缘管。

本发明的有益效果是：以机械机构的运动方式重现手锯的做业方式。锯杆内没有传动轴；锯杆长，长度可达9米，甚至更长，不需要借助工程车；不受环境和道路限制；操作者不需要在手持端向下压锯杆；操作者借助体重拉锯，送锯由大拉簧驱动；锯板在拉锯和送锯时都工作；不燃油不用电，不受能源供应条件限制。特别是第一种锯芯的技术方案，耦合器过滤锯齿的切割震动，没有压锯轮的机械磨损。

附图说明

本发明共有附图33幅。

图1是高枝省力锯的主视图。

图2A是高枝省力锯撑刀撑开锯板图。

图2B为图2A的侧A-A剖视图。

图3A是高枝省力锯工作状态图。

图3B为图3A的局部放大图。

图4是锯杆段的组成图。

图5是锯钩设在锯箱左侧的锯箱主视图。

图6是图5的俯视图。

图7是图5的B向视图。

图8是耦合器的原理图。

图9是耦合器的“D—F”特性曲线图。

图10是第一种锯芯的实施方式主视图。

图11是图10的左视图。

图12是图10的俯视图。

图13是锯钩端部的主视图。

图14是图13的C-C剖视图。

图15是反力定位器的主视图。

图16是图15的左视图。

图17是图15的局部剖视图。

图18是驱动装置的主视图。

图19是滑管端头与滑管的连接图。

图20是图18的D向视图。

图21是高枝省力锯配套箱的主视图。

图22是图21的左视图。

图23是高枝省力锯和锯杆段在配套箱内的摆放图。

图24是图23的E-E剖视图。

图25是第二种锯芯的实施方式主视图。

图26是图25的左视图。

图27是图25的俯视图。

图28是图26的F-F剖视图。

图29是锯钩设在锯箱右侧的锯箱主视图。

图30是图29的俯视图。

图31是图29的G向视图。

图中：1.锯箱，2.导向轮，3.锯钩，4.锯板，5.限位钩，6.反力定位器，7.下磁片，8.锯箱下盖，9.上磁片，10.撑刀轮，11.限位槽，12.驱动装置，13.开口销，14.滑管端头，15.连接轴销，16.锯杆，17.锯杆接头，18.锁紧螺钉，19.连接板，20.锯管，21.撑刀，22.撑刀轴，23.锯箱上盖，24.树杈，25.撑刀扭簧，26.撑刀轮轴，27.轨道，28.锯芯，29.绳轮，30.钢丝绳，31.锯板通道槽，32.轴端压板，33.轴承轴，34.轴承，35.导磁板，36.磁体，37.锯芯槽，38.轨道轮，39.轨道轮轴，40.固定螺钉，41.双向弹簧槽，42.双向弹簧定位销，43.滑轮槽，44.定位齿，45.滑轮轴，46.滑轮，47.双向弹簧，48.外管，49.滑套，50.小拉簧销，51.滑管，52.小拉簧，53.小拉簧管，54.大拉簧，55.集合端子，56.压锯轮，57.轮轴压盖，58.压锯轮轴，59.压盖螺钉，60.轴用挡圈。

具体实施方式

下面结合附图1-31对本发明做进一步说明：

在图1至图3中，锯杆接头17通过锁紧螺钉18和锯管20连接。锯板4与限位钩5一体并且与锯管20铆接连接。

连接板19与锯管20焊接连接。驱动装置12一端的滑管端头14通过连接轴销15与连接板19连接，驱动装置12的另一端与锯箱1加热过盈连接。

撑刀21通过撑刀轴22与锯管20铆接连接，撑刀轴22穿过撑刀扭簧25。撑刀轮轴26与撑刀21铆接连接，撑刀轮10的弧度与驱动装置12的外管48弧度相同。限位槽11的槽底沿外管48的轴向倾斜过渡。

锯箱1的左侧设有向前伸出的锯钩3，锯钩3的钩端设有反力定位器6。

锯箱1、锯钩3和反力定位器6共同构成锯钩3的内廓和树杈入口，锯钩3内廓最大内接圆的直径大于树杈入口。

锯箱1的两侧壁对称设置下磁片7和上磁片9，下磁片7和上磁片9为圆形磁片，在盲孔内胶接固定。下磁片7和上磁片9的材料为钕铁硼，可以做成其他形状，也可以用钢板制作。

在图4中，锯杆16采用铝合金管，一端与锯杆接头17连接组成锯杆段。对于电力线路维护领域，锯杆16采用玻璃纤维复合材料制作的绝缘管。

在图5至图7中，锯箱1左侧设有锯钩3，采用铝合金铸造。锯箱1的前壁和后壁设有锯板通道槽31。锯箱1内设有轨道27和沿着轨道27运动的锯芯28，锯芯28设有锯芯槽37。在图6中，锯板通道槽31与锯芯槽37的中心线重合。

钢丝绳30的一端在锯芯28底部通过固定螺钉40固定，另一端经过绳轮29引向驱动装置12内与小拉簧52连接。

图8是耦合器的原理图。图中锯板4与磁体36的水平中心线在垂直方向处于未重合状态。

图9是耦合器的“D—F”特性曲线，D代表锯板4的水平中心线与磁体36的水平中心线在垂直方向的距离，F代表磁体36在垂直方向对锯板4的吸力。

图10至图12中示出了本发明第一种锯芯28的实施方式。锯芯28的框架结构为铝合金铸造。两块磁体36的材料为钕铁硼，在锯芯槽37的两侧同极性相对安装，与锯芯28的框架胶接连接。轴端压板32对轴承轴33轴向固定。导磁板35用电工纯铁制作，通过轴承轴33穿孔定位。轨道轮轴39与锯芯28的框架过盈装配，与轨道轮38间隙配合。固定螺钉40用于固定钢丝绳30。

锯芯28在锯箱1中运行到最高位置时，磁体36的中心与锯箱1两侧的上磁片9的中心重合。锯芯28在锯箱1中运行到最低位置时，磁体36的中心与锯箱1两侧的下磁片7的中心重合。

在图13至图17中，双向弹簧定位销42与锯钩3过盈连接并且对双向弹簧47中心定位。滑轮46在2个对称安装的双向弹簧47之间，滑轮轴45穿过双向弹簧47和滑轮46与反力定位器6的外壳铆接连接。

两个双向弹簧47采用条形弹簧钢片弯制，作用是驱动反力定位器6回位并且限制滑轮46的轴向串动。定位齿44的齿根部互相连接成齿条与反力定位器6的外壳焊接连接。滑轮46用聚乙烯材料制作。

在图18至图20中，大拉簧54一端通过开口销13与滑管端头14连接，另一端与集合端子55螺纹连接。小拉簧管53一端悬空，另一端与集合端子55过盈连接。小拉簧52一端与小拉簧销50连接，另一端通过钢丝绳30引向锯箱1，经过绳轮29在锯芯28底部由固定螺钉40固定。滑管端头14与滑管51采用圆孔塞焊连接。滑套49和集合端子55均与外管48加热过盈连接。

在图21至图24中，示出了高枝省力锯的配套箱和箱内摆放方式，箱内装有高枝省力锯和多根配套锯杆段。

图25至图28示出了本发明第二种锯芯28的实施方式。

锯芯28的框架结构为铝合金铸造。压锯轮56、轮轴压盖57、压锯轮轴58、压盖螺钉59和轴用挡圈60构成锯板拉动装置。轴承轴33和轴承34对锯板4构成防偏摆滑动结构。

轮轴压盖57压在轮轴56上，轮轴56压在轴承轴33的上端。轮轴压盖57通过压盖螺钉59对轮轴56和轴承轴33同时固定。轨道轮轴39与锯芯28的框架过盈装配，与轨道轮38间隙配合。固定螺钉40用于固定钢丝绳30。

在图29至图31中，锯钩3设在锯箱1的右侧。与设在锯箱1左侧的区别是：操作者面对树杈的方向相反。

本发明的锯箱1的箱体还可以用铝合金冷拔制造成型材，切割成段后与锯钩3焊接连接为一体。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于树木枝杈修整的高枝省力锯，包括：锯板(4)、锯杆接头(17)和锯杆(16)，其特征在于：锯管(20)一端与锯板(4)连接，另一端与锯杆接头(17)连接，锯管(20)上设有撑刀机构，连接板(19)的一端与锯管(20)连接，连接板(19)的另一端通过连接轴销(15)与驱动装置(12)一端的滑管端头(14)活动连接，驱动装置(12)的另一端与锯箱(1)连接，锯箱(1)的侧部设有伸出的锯钩(3)，所述锯钩(3)的伸出方向与锯板(4)的延伸方向相同，锯钩(3)的钩端装有反力定位器(6)；

锯箱(1)内设有轨道(27)和锯芯(28)，所述锯芯(28)设有锯芯槽(37)，锯芯槽(37)的两侧对称设有轴承(34)，锯板(4)在轴承(34)的中间；

锯箱(1)的前壁和后壁设有锯板通道槽(31)，锯板通道槽(31)的中心线和锯芯槽(37)的中心线重合；

所述锯芯(28)包括锯板拉动装置。

2.根据权利要求1所述的高枝省力锯，其特征在于：所述锯板拉动装置包括锯芯槽(37)两侧对称设置的导磁板(35)和同极性相对的磁体(36)；所述锯箱(1)的两侧壁对称设有下磁片(7)和上磁片(9)，所述下磁片(7)和上磁片(9)材质为钕铁硼或钢板。

3.根据权利要求1所述的高枝省力锯，其特征在于：所述锯板拉动装置包括设置于锯芯(28)上的压锯轮(56)，所述压锯轮(56)与压锯轮轴(58)为间隙连接，压锯轮轴(58)通过轮轴压盖(57)、轴用挡圈(60)和压盖螺钉(59)定位。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的高枝省力锯，其特征在于：所述锯板(4)设有限位钩(5)。

5.根据权利要求1至3中任意一项所述的高枝省力锯，其特征在于：所述撑刀机构包括装有撑刀轮(10)的撑刀(21)，所述撑刀(21)通过撑刀轴(22)与锯管(20)连接，所述撑刀轴(22)穿过撑刀扭簧(25)，所述撑刀轮(10)的弧度与驱动装置(12)的外管(48)弧度相同。

6.根据权利要求1至3中任意一项所述的高枝省力锯，其特征在于：所述锯箱(1)、锯钩(3)和反力定位器(6)共同构成锯钩(3)的内廓和树杈入口，锯钩(3)内廓最大内接圆的直径大于树杈入口。

7.根据权利要求1至3中任意一项所述的高枝省力锯，其特征在于：所述反力定位器(6)的外部设有定位齿(44)，反力定位器(6)的内部设有双向弹簧定位销(42)、滑轮轴(45)和滑轮(46)，双向弹簧(47)通过双向弹簧定位销(42)定位，且双向弹簧(47)两端分别连接滑轮轴(45)。

8.根据权利要求1至3中任意一项所述的高枝省力锯，其特征在于：所述驱动装置(12)内设有滑套(49)和滑管(51)，所述滑管(51)和滑管端头(14)连接为一体，大拉簧(54)一端通过开口销(13)与滑管端头(14)连接，大拉簧(54)另一端与集合端子(55)连接，小拉簧管(53)一端装有小拉簧销(50)并悬空，小拉簧管(53)另一端与集合端子(55)连接，小拉簧(52)一端与小拉簧销(50)连接，小拉簧(52)另一端通过钢丝绳(30)引出到锯箱(1)内，所述钢丝绳(30)绕过绳轮(29)后在锯芯(28)底部用固定螺钉(40)固定，外管(48)外表面设有限位槽(11)，所述限位槽(11)的槽底沿着所述外管(48)的轴向倾斜过渡。

9.根据权利要求1至3中任意一项所述的高枝省力锯，其特征在于：所述锯杆(16)材质为铝合金或采用玻璃纤维复合材料制作的绝缘管。