CN110012746A - 电力柔性绝缘清障锯 - Google Patents

Abstract

本发明涉及清障工具技术领域，具体涉及电力柔性绝缘清障锯，包括驱动机构和执行机构，还包括背箱，驱动机构位于背箱内，驱动机构和执行机构之间连接有转接机构，转接机构上设有开关，转接机构中采用软轴和硬轴结合的方式，各个传动部件之间均采用承插式螺纹连接。本发明中作业人员在进行清障作业时，是将驱动机构背负于背箱中，而不用手部一直提拿驱动机构，解决了现有技术中作业人员在清障作业中需要手动提拿驱动机构而容易出现疲劳的问题，减轻了作业人员的负重；同时采用了软轴和硬轴搭配的连接方式，使清障锯能够随意改变切割方向，在狭小的空间内也能快速切割；利用承插式螺纹连接方式，可以快速拆装清障锯，提升清障的效率。

Description

电力柔性绝缘清障锯

技术领域

本发明涉及清障工具技术领域，特别涉及电力柔性绝缘清障锯。

背景技术

随着社会经济的快速发展,人们的生活水平日益提高,生活环境也在逐步完善,为改善生活环境,各地区的绿化面积逐年扩大,这一现象加剧了输电线路与树木之间的矛盾，因为在输电线路附近的树木长得过高时，刮大风引起树枝摆动可能触及导线造成漏电(下雨天更危险)，甚至压断或者砸断导线。为了保证输电安全可靠，会对输电线路附近的树木、杂草等进行修剪和清理。在修剪树木或者杂草时，目前大多数作业人员是采用较为原始的手工修剪作业，但是其效率低下，且作业人员距离输电线路距离十分近，而修剪过程中输电线路有可能出现漏电情况，这对作业人员的安全构成巨大威胁。

为解决上述问题，公开号为CN 207491602U的中国实用新型专利公开了一种便携式电力绝缘修枝锯，该修枝锯包括有直流电机、绝缘管、锯头和锂电池，绝缘管包括外管和内芯，外管套设在内芯外部，锯头包括有底座和锯条，绝缘管的外管一端与直流电机相连，另一端与锯头的底座相连，绝缘管的内芯一端与直流电机的输出轴相连，另一端与锯头的传动件相连并带动锯条；锂电池与直流电机相连。该申请中，作业人员在修枝过程中，需要手动提着修枝锯，使锯头靠近修枝位置，然后启动电机带动锯头转动而实现修枝作业，但是由于作业人员需要一直将修枝锯提着进行修枝作业，为减轻作业人员的疲劳，修枝锯中电机的质量轻且功率均较小，使得电机输出力较小，因此使用中就只能对直径较小的树枝进行修剪，在修剪直径较大的树枝时容易出现卡死的情况，而直径较小的树枝被修剪后很快长出新的枝条，对输电线路构成威胁，此时又需要重新进行修枝，使得修枝时间间隔变短，无形中增大了修枝的成本。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了电力柔性绝缘清障锯，可以修剪直径较大的树枝，从而减少同时段内清障频次，降低清障的成本。

发明人发现，在现有的电力绝缘清障锯中，是将电机、电池、锯头和连接件等部件集成到一起，而在使用清障锯时，均需要手动提着或者举着清障锯进行清障作业，导致作业人员负荷大而易疲劳，造成该情况的主要原因在于：电机和电池等非执行部件不参与执行清障作业，但是实际清障作业中，作业人员也需要手动将其提拿，而电机和电池等质量较大，就无形中增加了作业人员的负荷量，因此只需要将电机和电池等驱动机构从清障锯的整体集成中独立出来，在作业人员清障时不用手动提拿驱动机构，即可极大地减轻作业人员的负荷量，从而使作业人员的疲劳的极大地降低。

同时，正是由于现有的清障锯将电机、电池、锯头和连接件等部件集成到一起，使得清障锯的质量较大，为避免作业人员手部承受较大负重，就只能采用功率较小的电机，从而使得清障锯只能修剪直径较小的树枝，较小树枝容易重新长出，使得修枝周期变短。而在实际清障过程中，如果能够直接将输电线路周围较大的树枝或者树干修剪掉，这样既能为输电线路留出通道，也不影响树木生长，修剪掉直径较大的树枝或树干后，周围的树枝不再快速生长出来，修剪后保护输电线路的时长增大，从而可以有效减少修枝频次，以节约修枝成本。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：电力柔性绝缘清障锯，包括驱动机构和执行机构，还包括背箱，驱动机构位于背箱内，驱动机构和执行机构之间连接有转接机构，转接机构上设有开关。

本发明的原理是：驱动机构用于为执行机构提供动力来源，转接机构用于将驱动机构的动力源传动到执行机构上，开关用于打开和关闭执行机构；驱动机构位于背箱内，在作业人员进行清障作业时，作业人员肩部背负背箱，手动提拿连接机构和执行机构进行清障作业，作业人员的手部仅承受连接机构和执行机构的重力，而不再承受驱动机构的重力。

采用上述方案的优点是：

1.节约清障成本：相比于现有技术中的清障工具，其电机和电池等部件是连接在一起，作业人员需要手提包括电池、电机和锯头等所有组件进行清障作业，电机功率较小，只能修剪直径较小的树枝，如果需要修剪直径较大的树枝，就需要使用专用的升降机构将作业人员升举到修剪位置，然后再利用汽油机进行切割修剪，操作复杂，成本高。本申请中，由于驱动机构是被集成于背箱中，作业人员无需手部提拿驱动机构，从而可以增大驱动机构的功率，使驱动机构的输出力增大，从而使清障锯可以直接修剪直径较大的树枝，使每次清障后保护周期延长，减少同一时段内清障的频次，从而使清障的成本降低。

2.减轻作业人员的负荷、提升清障效率：相比于现有技术中需要手动将驱动机构、转接机构和执行机构同时提着进行清障作业，作业人员的负荷大。本申请中，驱动机构是位于背箱内，作业人员进行清障作业时，驱动机构的质量不再依靠作业人员手动提着，使作业人员手部负荷量极大减小；与此同时，驱动机构中存在电机等部件，而电机在运转时会产生较大的震动，将驱动机构放置到背箱后，手部受到的震动减小，进一步减小手部负荷，使得作业人员在清障过程中不易疲劳，清障的效率更高。

3.更加灵活：由于作业人员手部负荷减小，使得作业人员在清障时能够更加轻松的举起或者转动执行机构，使清障过程更加灵活，操作起来更为简单、快速。

进一步，转接机构包括可拆卸连接的软轴和硬轴，软轴与驱动机构连接，硬轴与执行机构连接。

相比于现有技术中执行机构和驱动机构之间仅使用硬轴传动，由于硬轴形状固定而无法改变方向，使得清障时操作不便。本申请中，转接机构包括可拆卸连接的软轴和硬轴，软轴与驱动机构连接，硬轴与执行机构连接，即驱动机构、软轴、硬轴和执行机构依次连接，清障作业时，作业人员手持硬轴将执行机构推到待切割位置，然后启动开关即可进行修剪作业；由于软轴可以随意弯曲且能有效传动，因此作业人员可以根据实际需要改变硬轴的方向，从而调整执行机构运动到合适的修剪位置，使得清障操作更加灵活，操作起来十分简单、方便。

进一步，软轴数量为若干个，相邻的软轴之间可拆卸连接；硬轴数量为若干个，相邻的硬轴之间可拆卸连接。

相比于软轴和硬轴数量固定，更优地，本方案中软轴的数量为若干个，多根软轴之间可拆卸连接，使得硬轴与驱动机构之间的距离可调，这样设置的目的在于：作业人员可以根据实际清障的情况来确定软轴的数量，当清障作业地点位于城市的街道时，可以多使用软轴，使驱动机构和硬轴之间的距离较大，在清障过程中，就可以将背箱放置在路边，不用将背箱背负也可实现清障作业；当清障作业位于野外时，由于地势复杂多变，作业人员需要将背箱背负着进行清障作业，此时可以将软轴的数量适当减少，以方便作业人员使用清障锯。

将硬轴的数量设置为若干个，且相邻的硬轴之间可拆卸连接，各个硬轴连接后可以改变整体硬轴的长度，作业人员可以根据实际修剪的高度来设置硬轴的数量，避免硬轴数量过少而造成硬轴在连接后，因长度过短而无法切割到清障物的情况。

进一步，软轴与驱动机构之间、软轴与软轴之间、软轴与硬轴之间、以及硬轴与执行机构之间均采用承插式螺纹连接。

相比于使用螺丝固定连接或者利用螺丝固定连接和卡接相结合的方式将各部件连接起来，虽然螺丝可将各个部分稳固地连接起来，但是每次加装或者减少部件时，都需要花大量的时间来拆卸螺丝，导致更换部件比较耗费时间和不方便。在本方案中，各个部件是采用承插式螺纹连接的方式连接起来。

为方便说明承插式螺纹连接方式，现以软轴和硬轴的连接为例进行说明：软轴是套设于软管中，软管的端部固定连接有承插部，承插部的内壁开有内螺纹；硬轴是套设于钢管中，钢管的外壁开有可与承插部螺纹配合的外螺纹，而承插部内设有联轴器，且软轴端部与联轴器连接，当需要连接软轴和硬轴时，只需将只需要将软轴端部和硬轴端部端对接，然后手动旋转承插部，使钢管的螺纹部旋入到承插部中，同时，钢管中的硬轴与联轴器配合，当软轴转动时，可通过联轴器将动力传送给硬轴，从而实现动力的传送。

进一步，软轴和硬轴连接处设有手柄。

相比于直接用手提拿硬轴来进行清障作业，由于钢管为圆筒状，不便于作业人员握持。本方案中，在软轴和硬轴连接处设有手柄，在清障作业时，手握手柄即可将硬轴和执行机构提起，然后进行修剪，操作方便且省力。

进一步，开关位于手柄上。

相比于将开关设置在背箱等其他部位，虽然背箱可以保护开关不受其他因素影响，但是在需要使用清障锯时，每次还需要打开背箱后才能开、闭开关，操作不便。更优地，在本方案中，开关位于手柄上，在进行清障作业时，作业人员的手是握住手柄的，当需要开、闭开关时，利用手指按压开关即可，能够快速控制清障锯的启动和关闭，操作简便。

进一步，执行机构包括锯头总成、主动伞齿轮和与主动伞齿轮啮合的从动伞齿轮，主动伞齿轮与硬轴固定连接，锯头总成与从动伞齿轮可拆卸连接。

利用两个相互啮合的伞齿轮实现硬轴和锯头总成的连接，使锯头总成中锯头的转动方向沿硬轴的轴向进行，方便作业人员通过硬轴对锯头总成施力，从而实现快速清障；锯头总成与从动伞齿轮可拆卸连接，便于作业人员根据不同作业对象更换不同的锯头，例如可将锯头分为切割树木或者切割杂草，以及切割竹子等类型。

进一步，驱动机构包括锂电池和电机，电机的输出轴与软轴连接。

相比于传统中采用外接电源的方式，清障锯的使用受限，必须要有可用的外接电源才能使用。本方案中，采用锂电池作为电源，由于锂电池的蓄电量大，其续航时间长，便于在野外长时间操作，同时锂电池可重复充电使用，方便野外连续作业。

进一步，背箱包括承重箱体和背带，背带上固定连接有减震棉。

背箱的承重箱体用于放置驱动机构，承重箱体拥有足够大的空间放置电机和电池，使得所用电机能够提供足够大的功率，从而使锯头获得较大的动力，进而能将较大直径的树枝快速修剪；作业人员通过背带可以将背箱背起，在背带上固定连接减震棉，使作业人员的肩部受到背带的压迫感降低，增加作业人员肩部舒适感，同时设置减震棉后，减震棉可吸收驱动机构的震动，因此就可以增大驱动机构的功率，使驱动机构的输出力更大，有利于清障锯快速修剪掉较大的树木或者杂草。

进一步，背箱底部设有带刹车的万向轮。

相比于一直将背箱背着进行清障作业，作业人员承受能力有限，当工作一段时间后就会感觉到疲劳。本方案中，背箱底部设有带刹车的万向轮，当清障地点地势较平时，可以将背箱在地上推动而不用背着背箱，然后进行清障工作，由于背箱是放置在地面上的，作业人员不会背负驱动机构，因此可增大驱动机构的功率，使驱动机构的输出力进一步增大，从而可以快速地将较大树枝切割掉，使清障的效率提升。

附图说明

图1为本发明的电力柔性绝缘清障锯的示意图。

图2为图1中A局部放大图。

图3为本发明的电力柔性绝缘清障锯驱动机构放置于背箱内的示意图。

图4为本发明的电力柔性绝缘清障锯实际使用时示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：电机1、锂电池2、背箱3、承载箱体4、背带5、减震棉6、万向轮7、左硬轴8、右硬轴9、左套管10、右套管11、承插部12、联轴器13、手柄14、开关15、锯头总成16、软轴17。

实施例基本如图1、图2、图3和图4所示，电力柔性绝缘清障锯，包括驱动机构和执行机构，驱动机构和执行机构之间连接有转接机构。

如图1所示，驱动机构包括电机1和为电机1提供电能的锂电池2，锂电池2和电机1之间电连接，结合图3，驱动机构处设有背箱3，背箱3包括承载箱体4和背带5，背带5上粘接有保护作业人员肩部的减震棉6。锂电池2和电机1均放置于承载箱体4中，电机1的输出轴凸出承载箱体4的顶部后与转接机构连接。同时，背箱3的底部焊接有轮轴，轮轴上转动连接有带刹车的万向轮7，使用背箱3时，既可以由作业人员背负背箱3和驱动机构到清障地点，也可以在地势较为平缓处推动背箱3至合适位置，然后再进行清障作业，设置万向轮7后，可以使作业人员在地势平缓处不用背负背箱3，减少作业人员的负重，从而降低作业人员的疲劳强度。

结合图1和图2所示，转接机构包括软轴17和硬轴，同时软轴17和硬轴相互连接，且软轴17与电机1的输出轴连接、硬轴与执行机构连接，使的电机1驱动力的传递顺序依次为电机1、软轴17、硬轴和执行机构。

软轴17的数量可为多根，多根软轴17依次连接；硬轴的数量也可为多根，多根硬轴相互连接。设置多根软轴17的目的在于：多根软轴17连接之后，可以延长软轴17整体长度，从而使软轴17处弯曲角度可以更大，在使用中可以更加灵活，在狭窄的空间转向工作较为便捷；同时设置多根软轴17，使得电机1与硬轴之间的距离增大，在地势平坦的地点进行清障作业时，结合图4所示，可以将背箱3放置在地上或者车上，作业人员不用背负驱动机构，减轻作业人员的疲劳强度，此时由于不用作业人员背负背箱3，因此可以增大电机1的功率，即使电机1的震动增大，对于工作人员也没有影响，增大功率后，电机1输出力增大，可以使清障工作更加高效地完成。设置多根硬轴的目的在于：设置数量不同的硬轴，使作业人员手持硬轴后，执行机构与作业人员之间的距离改变，通过调整合适的硬轴数量，方便作业人员轻松地将执行机构推动到预定的清障位置，从而实现快速进行清障作业。

各个传动部件之间均采用承插式螺纹连接，为方便说明承插式螺纹连接的具体实施方式，下面以硬轴和硬轴的连接为例进行说明：

如图2所示，硬轴外部均套设有套管，两根横向设置的硬轴分为左硬轴8和右硬轴9，左硬轴8上套设有左套管10，右硬轴9上套设有右套管11。在本实施例中，硬轴和套管均采用环氧树脂玻璃纤维制成，其绝缘性能良好，质量较轻，耐热温度较高，完全满足于连接外管及传动轴使用，相比于使用金属制成的硬轴，其质量较大，不便于作业人员长时间进行清障作业。左套管10的右侧端部上一体成型有承插部12，承插部12的内壁开有内螺纹，同时承插部12内同轴设有联轴器13，联轴器13的左端与左硬轴8的右端夹紧，联轴器13与左套管10之间存在间隙；右套管11的左端端部外壁开有外螺纹，使右套管11能够旋入到承插部12内，同时右硬轴9通过滚动轴承同轴转动连接于右套管11内，联轴器13的右端开有可与右硬轴9相对的插槽，当将右套管11的外螺纹完全旋入到承插部12时，右硬轴9刚好插入到联轴器13右端的插槽中，从而实现左硬轴8和右硬轴9的快速连接。完成左硬轴8和右硬轴9的连接后，当其中一根硬轴转动时，另一根硬轴在联轴器13的传动下也会跟随转动，整个转接机构安装快速，运行稳定、高效。通过承插式螺纹连接方式，可以将电机1输出轴与软轴17连接，也可以将软轴17和硬轴连接，其连接的原理相似，此处不再多做说明。

如图1所示，硬轴与软轴17连接处通过螺丝固定连接有手柄14，方便作业人员握持和提拿转接机构和执行机构，同时，手柄14处设有控制电机1开、闭的开关15，其开关原理和现有技术中电动锯(例如由济宁纵达工程机械有限公司生产的型号为ZGS-450的电动锯)的开关原理相同。

如图1所示，执行机构包括锯头总成16，本实施例中，锯头总成16与硬轴的连接关系为：硬轴末端通过平键固定连接有主动伞齿轮，同时硬轴末端通过轴承转动连接转轴，转轴上通过平键固定连接有与主动伞齿轮啮合的从动伞齿轮，锯头总成16通过卡接方式与转轴可拆卸连接，当实际清障时，针对不同的清障环境，如在灌木丛、杂草或者竹林等不同清障地点，可以更换不同的锯头总成16，使清障锯的使用范围更广。

具体实施过程如下：

首先根据清障地点以及清障目标进行相应配置，如在地势平坦的街道地带，就可直接将背箱3先用汽车运送到街道旁，然后推动背箱3到清障地点；如果是在野外，就需要作业人员背负背箱3到对应地点。在到达清障地点后，根据需要清障的种类，对应地安装合适的锯头总成16，使锯头总成16可以切割对应的清障物；同时根据清障物的高度，连接合适数量的硬轴，使锯头总成16能够升举到对应高度，方便清障的快速、方便进行。

清障作业时，首先手握手柄14，依靠硬轴和套管的支撑，将锯头总成16推动到待切割的清障物处，手动打开开关15使电机1启动，电机1驱动软轴17转动，软轴17带动硬轴转动，硬轴通过主动伞齿轮和从动伞齿轮的传动，最终使锯头总成16中的锯条转动，使锯条切割清障物，从而完成清障作业；由于软轴17的存在，使作业人员可以随意转动切割的方向，在狭小的空间内也可以快速完成清障作业。

由于本实施例中，电机1和锂电池2均是放置在承重箱体4内，在使用过程中，作业人员是将承重箱体4背负着，作业人员只需手动将硬轴和执行机构升举到清障物处，因此可以适当地增加电机1的功率，使得锯头总成16的锯条获得较大切割力，比起现有技术中的电力绝缘清障锯，本实施例中能够将直径为二十厘米的树枝快速割断，而现有技术中的电力绝缘清障锯切割此尺寸的树枝时，会出现由于动力不足而卡死现象；同时由于是将锂电池2放置在承重箱体4内，可以增大锂电池2的带电容量，使清障锯的使用时间更长，方便清障锯在野外使用。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.电力柔性绝缘清障锯，包括驱动机构和执行机构，其特征在于：还包括背箱，所述驱动机构位于背箱内，所述驱动机构和执行机构之间连接有转接机构，所述转接机构上设有开关。

2.根据权利要求1所述的电力柔性绝缘清障锯，其特征在于：所述转接机构包括可拆卸连接的软轴和硬轴，所述软轴与驱动机构连接，所述硬轴与执行机构连接。

3.根据权利要求2所述的电力柔性绝缘清障锯，其特征在于：所述软轴数量为若干个，相邻的软轴之间可拆卸连接；所述硬轴数量为若干个，相邻的硬轴之间可拆卸连接。

4.根据权利要求3所述的电力柔性绝缘清障锯，其特征在于：所述软轴与驱动机构之间、软轴与软轴之间、软轴与硬轴之间、以及硬轴与执行机构之间均采用承插式螺纹连接。

5.根据权利要求4所述的电力柔性绝缘清障锯，其特征在于：所述软轴和硬轴连接处设有手柄。

6.根据权利要求3所述的电力柔性绝缘清障锯，其特征在于：所述开关位于手柄上。

7.根据权利要求3所述的电力柔性绝缘清障锯，其特征在于：所述执行机构包括锯头总成、主动伞齿轮和与主动伞齿轮啮合的从动伞齿轮，所述主动伞齿轮与硬轴固定连接，所述锯头总成与从动伞齿轮可拆卸连接。

8.根据权利要求7所述的电力柔性绝缘清障锯，其特征在于：所述驱动机构包括锂电池和电机，所述电机的输出轴与软轴连接。

9.根据权利要求8所述的电力柔性绝缘清障锯，其特征在于：所述背箱包括承重箱体和背带，所述背带上固定连接有减震棉。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的电力柔性绝缘清障锯，其特征在于：所述背箱底部设有带刹车的万向轮。