CN112106545B - 可悬挂剪锯作业的电动高枝剪锯双用装置及其剪锯方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了可悬挂剪锯作业的电动高枝剪锯双用装置及其剪锯方法。现有高枝修剪器功能单一，劳动强度大。本发明的剪装置包括第一夹板、第二夹板、固定弧形刀刃、活动刀刃、拉簧和活动刀刃驱动件；锯装置包括锯条、锯条安装板、折杆、滑移块、角度控制杆和锯条驱动件。本发明剪和锯两个功能单独控制，能修剪不同粗细的树枝；剪枝时，固定弧形刀刃挂在树枝上，借力省力，也可以环绕树枝，避免剪枝时固定弧形刀刃滑出树枝外；活动刀刃通过蜗轮蜗杆传动带动，达到大扭矩的目的；锯装置可折展，折叠时方便伸入树冠快速锯枝，展开时压在树枝上，减轻人托举力，还将重力转化成锯树时的压紧力，也能避免下方和侧方锯树时锯条无法移动的问题。

Description

可悬挂剪锯作业的电动高枝剪锯双用装置及其剪锯方法

技术领域

本发明属于农业机械技术领域，涉及高枝修剪装置，具体涉及一种可悬挂剪锯作业的电动高枝剪锯双用装置及其剪锯方法。

背景技术

目前，在农业和园艺业，对于高枝的修剪大多是人工搬运梯子进行修剪，这种传统方式不仅工作量大，而且作业危险性高，效率低下。市场上也有一些高枝修剪器，功能单一，不能满足高效的修剪，对于粗壮的树枝很难有效修剪，要是大规模作业人力繁重，效率不高。关于锯的部分，现有技术大多为圆锯，该方式结构大，不易伸入树冠茂密的树枝，还有一些采用链锯，链锯效率高，但是，链锯是柔性的，锯的时候轻微偏转容易卡住，运动阻力大；关于剪的部分，现有技术中，两端开合的剪刀形剪枝动作，剪枝时容易滑落。更为重要的是，现有的树枝修剪器结构较为庞大，在工作时需要工人支撑，体力消耗严重，影响生产效率。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种可悬挂剪锯作业的电动高枝剪锯双用装置及其剪锯方法。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明可悬挂剪锯作业的电动高枝剪锯双用装置，包括钢管、第一夹板、第二夹板、剪装置和锯装置。所述的剪装置包括第一夹板、第二夹板、固定弧形刀刃、活动刀刃、拉簧和活动刀刃驱动件；所述的第一夹板和第二夹板均固定在钢管上；固定弧形刀刃固定在第一夹板上；活动刀刃中部与固定弧形刀刃通过铆钉构成转动副，活动刀刃柄端与固定弧形刀刃通过拉簧连接；活动刀刃驱动件驱动活动刀刃柄端。所述的锯装置包括锯条、锯条安装板、折杆、滑移块、角度控制杆和锯条驱动件；所述折杆的一个端部铰接在第二夹板上，另一个端部与锯条安装板中部在第一铰接位处铰接；所述的滑移块包括一体成型的铰接块和滑块；滑块与钢管内壁构成滑动副；铰接块伸出钢管侧部开设的竖直槽，并与锯条安装板端部在第二铰接位处铰接；所述的角度控制杆置于钢管内，角度控制杆顶部的外螺纹与滑块底部的螺纹孔连接；固定在角度控制杆底部的凸柱嵌入钢管侧壁开设的凹字槽口内，所述的凹字槽口橫置；锯条驱动件驱动锯条往复直线运动。

所述的活动刀刃驱动件包括第一滑轮、第二滑轮、钢丝绳、蜗轮、蜗杆、绕线器和第一电机；第一滑轮铰接在活动刀刃柄端，第二滑轮铰接在第一夹板上；第一滑轮为动滑轮，第二滑轮为定滑轮；钢丝绳的一端固定在活动刀刃柄端，另一端固定在绕线器上；钢丝绳绕过第一滑轮和第二滑轮，且绕置在绕线器上；绕线器固定在立式轴支座上，立式轴支座固定在第二夹板上；蜗轮与绕线器端部固定，并与蜗杆啮合；蜗杆与第一电机的输出轴固定，第一电机的底座固定在第二夹板上；第一电机的控制线由钢管顶部侧壁的过孔穿入，并由钢管底部侧壁的过孔穿出与开关板上的一个开关按钮连接；第一电机的供电电源为外部蓄电池。

所述的锯条驱动件包括第二电机、从动同步轮、同步带、主动同步轮、转子和限位钉；第二电机的控制线由钢管顶部侧壁的过孔穿入，并由钢管底部侧壁的过孔穿出与开关板上的另一个开关按钮连接；第二电机的底座固定在锯条安装板上，主动同步轮固定在第二电机的输出轴上；从动同步轮铰接在锯条安装板上，并与主动同步轮通过同步带连接；转子与从动同步轮固定，偏心圆轴偏心固定在转子端面；锯条沿高度方向开设的偏心作用槽与偏心圆轴构成滑动副；所述的限位钉设有两个以上，限位钉固定在锯条安装板上，并与锯条沿长度方向开设的导向槽构成滑动副；第二电机的供电电源为外部蓄电池。

该可悬挂剪锯作业的电动高枝剪锯双用装置的剪锯方法，具体如下：

剪枝作业时：手持钢管，将固定弧形刀刃和活动刀刃置于待剪树枝两侧，活动刀刃驱动件驱动活动刀刃绕铰接轴线转动，剪断位于固定弧形刀刃和活动刀刃之间的树枝，由于固定弧形刀刃环绕树枝，避免剪枝时固定弧形刀刃滑出树枝外；活动刀刃驱动件停止运动时，活动刀刃在拉簧拉力作用下与固定弧形刀刃分离。作业劳累时，将固定弧形刀刃的弧形内刀面挂在待剪树枝上。

锯枝作业时：首先调整角度控制杆上凸柱在钢管的凹字槽口位置来手动调整滑移块的高度，从而实现锯条安装板的姿态调整，使锯条垂直于钢管或贴近钢管；调整好锯条安装板的姿态后，锯条驱动件带动锯条往复移动锯断树枝；锯条驱动件停止运动时，锯枝作业结束。

活动刀刃驱动件驱动活动刀刃绕铰接轴线转动的具体过程如下：启动第一电机，带动蜗杆转动，蜗杆把动力传给蜗轮，蜗轮带动绕线器，使得绕线器上的钢丝绳缠绕；钢丝绳带动第一滑轮和第二滑轮滚动，并带动活动刀刃绕铰接轴线转动。

树枝较难剪断时，将固定弧形刀刃的弧形内刀面挂在待剪树枝上，活动刀刃对待剪树枝进行修剪。

锯条驱动件带动锯条往复移动锯断树枝的具体过程如下：启动第二电机，带动主动同步带轮转动，主动同步带轮通过同步带带动从动同步轮转动，使得转子转动，从而偏心圆轴偏转转动带动锯条往复移动锯断树枝。

锯条垂直于钢管的状态适用于较难锯断的树枝，将锯条挂在树枝上方；锯条贴近钢管的状态适用于容易锯断的树枝。

本发明具有的有益效果是：

1、本发明包含剪和锯两个功能，且单独控制，两者使用不冲突，功能转换方便，突破普通修剪器的局限性，能够针对不同粗细的树枝达到修剪的目的。本发明剪和锯的功能是通过电机驱动实现，减轻了劳动力，提高工作效率，适用于大范围作业。本发明由开关控制电机运行，电源设置在地面上，在钢管手持端由使用者控制开关，使用者可以站在地面修剪高枝。

2、本发明在剪枝时，固定弧形刀刃固定，并且形状成弯钩状，一方面方便挂在树枝上，可以借力省力；另一方面也可以环绕树枝，避免了剪枝时固定弧形刀刃滑出树枝外；活动刀刃通过蜗轮蜗杆传动带动，达到大扭矩的目的。

3、本发明的锯装置可折展，由人在钢管底端进行控制，并且采用连杆调整姿态，便于操作，机构高效简单，折叠后的尺寸较小。锯装置折叠时方便伸入树冠，可用于快速锯枝的情形，也用于本发明移运时。锯装置展开时，从树枝上方进行锯树，将整个机构的重力压在树枝上，减轻人托举的重力，还能将重力转化成锯树时的压紧力，提高锯树的效率，还能有效避免下方和侧方锯树时，树枝受重力弯曲压住锯条，导致锯条无法移动的问题。

4、本发明采用直线运动的条形锯条，方便伸入树冠，刚度比链锯大，适合锯较粗的树干；锯条通过同步带机构传动实现高速切割运动。

附图说明

图1是本发明的结构立体图。

图2是本发明中剪装置的结构示意图。

图3是本发明中钢丝绳、蜗轮、蜗杆、绕线器、第二夹板以及钢管的装配示意图。

图4是本发明中锯装置的装配立体图。

图5是本发明中锯装置的爆炸结构图。

图6是本发明中锯装置的二维装配示意图。

图7是本发明锯装置贴近钢管的姿态图。

图中：1、开关板，2、钢管，3-1、第一夹板，3-2、第二夹板，4、剪装置，5、锯装置，6、固定弧形刀刃，7、铆钉，8、活动刀刃，9、拉簧，10-1、第一滑轮，10-2、第二滑轮，11、钢丝绳，12、蜗轮，13、蜗杆，14、绕线器，15、固定轴支座，16-1、第一电机，16-2、第二电机，17、锯条，18、从动同步轮， 19、同步带，20、主动同步轮，21、锯条安装板，22、第一铰接位，23、第二铰接位，24、转子，25、限位钉，26、控制线，27、折杆，28、滑移块，29、角度控制杆。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，可悬挂剪锯作业的电动高枝剪锯双用装置，包括钢管2、第一夹板3-1、第二夹板3-2、剪装置4和锯装置5。如图2和图3所示，剪装置 4包括第一夹板3-1、第二夹板3-2、固定弧形刀刃6、活动刀刃8、拉簧9、第一滑轮10-1、第二滑轮10-2、钢丝绳11、蜗轮12、蜗杆13、绕线器14和第一电机16-1；第一夹板3-1和第二夹板3-2均固定在钢管2上；固定弧形刀刃 6固定在第一夹板3-1上；活动刀刃8中部与固定弧形刀刃6通过铆钉7构成转动副，活动刀刃8柄端与固定弧形刀刃6通过拉簧9连接；第一滑轮10-1 铰接在活动刀刃8柄端，第二滑轮10-2铰接在第一夹板3-1上；第一滑轮10-1 为动滑轮，第二滑轮10-2为定滑轮；钢丝绳11的一端固定在活动刀刃8柄端，另一端固定在绕线器14上；钢丝绳11绕过第一滑轮10-1和第二滑轮10-2，且绕置在绕线器14上；绕线器14固定在立式轴支座15上，立式轴支座15固定在第二夹板3-2上；蜗轮12与绕线器14端部固定，并与蜗杆13啮合；蜗杆 13与第一电机16-1的输出轴固定，第一电机16-1的底座固定在第二夹板3-2 上；第一电机16-1的控制线26由钢管2顶部侧壁的过孔穿入，并由钢管2底部侧壁的过孔穿出与开关板1上的一个开关按钮连接。

如图4、图5和图6所示，锯装置5包括第二电机16-2、锯条17、从动同步轮18、同步带19、主动同步轮20、锯条安装板21、转子24、限位钉25、折杆27、滑移块28和角度控制杆29；折杆27的一个端部铰接在第二夹板3-2 上，另一个端部与锯条安装板21中部在第一铰接位22处铰接；滑移块28包括一体成型的铰接块和滑块；滑块与钢管2内壁构成滑动副；铰接块伸出钢管2 侧部开设的竖直槽，并与锯条安装板21端部在第二铰接位23处铰接；角度控制杆29置于钢管内，角度控制杆29顶部的外螺纹与滑块底部的螺纹孔连接；固定在角度控制杆29底部的凸柱嵌入钢管2侧壁开设的凹字槽口内，凹字槽口横 置；凸柱位于凹字槽口顶部的水平槽段时，滑移块28处于高位，此时锯条安装板21垂直于钢管2，状态如图1所示；反之，凸柱位于凹字槽口底部的水平槽段时，锯条安装板21贴近钢管2，为收缩状态，如图7所示。第二电机16-2 的控制线26由钢管2顶部侧壁的过孔穿入，并由钢管2底部侧壁的过孔穿出与开关板1上的另一个开关按钮连接；第二电机16-2的底座固定在锯条安装板 21上，主动同步轮20固定在第二电机16-2的输出轴上；从动同步轮18铰接在锯条安装板21上，并与主动同步轮20通过同步带19连接；转子24与从动同步轮18固定，偏心圆轴偏心固定在转子24端面；锯条17沿高度方向开设的偏心作用槽与偏心圆轴构成滑动副；限位钉25设有两个以上，限位钉25固定在锯条安装板21上，并与锯条17沿长度方向开设的导向槽构成滑动副。

通过开关按钮控制第一电机16-1和第二电机16-2的启停，分别驱动剪装置4和锯装置5，第一电机16-1和第二电机16-2的供电电源为外部蓄电池。

该可悬挂剪锯作业的电动高枝剪锯双用装置的剪锯方法，具体如下：

剪枝作业时：手持钢管2，将固定弧形刀刃6和活动刀刃8置于待剪树枝两侧，启动第一电机16-1，带动蜗杆转动，蜗杆把动力传给蜗轮12，蜗轮12 带动绕线器14，使得绕线器14上的钢丝绳11缠绕；钢丝绳11带动第一滑轮 10-1和第二滑轮10-2滚动，并带动活动刀刃8绕铰接轴线转动，剪断位于固定弧形刀刃6和活动刀刃8之间的树枝，由于固定弧形刀刃6环绕树枝，避免了剪枝时固定弧形刀刃6滑出树枝外；第一电机16-1反转复位(与第一电机16-1连接的控制板控制第一电机16-1正反转)时，活动刀刃8在拉簧9拉力作用下与固定弧形刀刃分离。当树枝一时难以剪断时，可以将固定弧形刀刃6 的弧形内刀面挂在待剪树枝上，活动刀刃8对待剪树枝进行修剪；或作业劳累时，可以将固定弧形刀刃6的弧形内刀面挂在待剪树枝上休息，不必在休息时重复取下和抬升钢管2。

锯枝作业时：首先调整角度控制杆29上凸柱在钢管2的凹字槽口位置来手动调整滑移块28的高度，从而实现锯条安装板21的姿态调整，使锯条17垂直于钢管2或贴近钢管2；其中，锯条17垂直于钢管2的状态适用于一时难以锯断的树枝，将锯条17挂在树枝上方，节省力气；锯条17贴近钢管2的状态适用于容易锯断的树枝，可快速移位到不同待锯树枝位置；调整好锯条安装板21 的姿态后，启动第二电机16-2，带动主动同步带轮20转动，主动同步带轮20 通过同步带19带动从动同步轮18转动，使得转子24转动，从而偏心圆轴偏转转动带动锯条17往复移动锯断树枝；第二电机16-2停转时，锯枝作业结束。

本发明通过单独控制两个电机，使得剪、锯两个功能都得以实现，电机的供电电源由蓄电池提供，蓄电池可以放置在地面，达到电力驱动的目的，方便高效，解放劳动力。

Claims (7)

1.可悬挂剪锯作业的电动高枝剪锯双用装置，包括钢管、第一夹板、第二夹板和剪装置，其特征在于：还包括锯装置；所述的剪装置包括第一夹板、第二夹板、固定弧形刀刃、活动刀刃、拉簧和活动刀刃驱动件；所述的第一夹板和第二夹板均固定在钢管上；固定弧形刀刃固定在第一夹板上；活动刀刃中部与固定弧形刀刃通过铆钉构成转动副，活动刀刃柄端与固定弧形刀刃通过拉簧连接；活动刀刃驱动件驱动活动刀刃柄端；所述的锯装置包括锯条、锯条安装板、折杆、滑移块、角度控制杆和锯条驱动件；所述折杆的一个端部铰接在第二夹板上，另一个端部与锯条安装板中部在第一铰接位处铰接；所述的滑移块包括一体成型的铰接块和滑块；滑块与钢管内壁构成滑动副；铰接块伸出钢管侧部开设的竖直槽，并与锯条安装板端部在第二铰接位处铰接；所述的角度控制杆置于钢管内，角度控制杆顶部的外螺纹与滑块底部的螺纹孔连接；固定在角度控制杆底部的凸柱嵌入钢管侧壁开设的凹字槽口内，所述的凹字槽口横 置；锯条驱动件驱动锯条往复直线运动；

所述的锯条驱动件包括第二电机、从动同步轮、同步带、主动同步轮、转子和限位钉；第二电机的控制线由钢管顶部侧壁的过孔穿入，并由钢管底部侧壁的过孔穿出与开关板上的另一个开关按钮连接；第二电机的底座固定在锯条安装板上，主动同步轮固定在第二电机的输出轴上；从动同步轮铰接在锯条安装板上，并与主动同步轮通过同步带连接；转子与从动同步轮固定，偏心圆轴偏心固定在转子端面；锯条沿高度方向开设的偏心作用槽与偏心圆轴构成滑动副；所述的限位钉设有两个以上，限位钉固定在锯条安装板上，并与锯条沿长度方向开设的导向槽构成滑动副；第二电机的供电电源为外部蓄电池。

2.根据权利要求1所述可悬挂剪锯作业的电动高枝剪锯双用装置，其特征在于：所述的活动刀刃驱动件包括第一滑轮、第二滑轮、钢丝绳、蜗轮、蜗杆、绕线器和第一电机；第一滑轮铰接在活动刀刃柄端，第二滑轮铰接在第一夹板上；第一滑轮为动滑轮，第二滑轮为定滑轮；钢丝绳的一端固定在活动刀刃柄端，另一端固定在绕线器上；钢丝绳绕过第一滑轮和第二滑轮，且绕置在绕线器上；绕线器固定在立式轴支座上，立式轴支座固定在第二夹板上；蜗轮与绕线器端部固定，并与蜗杆啮合；蜗杆与第一电机的输出轴固定，第一电机的底座固定在第二夹板上；第一电机的控制线由钢管顶部侧壁的过孔穿入，并由钢管底部侧壁的过孔穿出与开关板上的一个开关按钮连接；第一电机的供电电源为外部蓄电池。

3.根据权利要求1或2所述可悬挂剪锯作业的电动高枝剪锯双用装置的剪锯方法，其特征在于：该方法具体如下：

剪枝作业时：手持钢管，将固定弧形刀刃和活动刀刃置于待剪树枝两侧，活动刀刃驱动件驱动活动刀刃绕铰接轴线转动，剪断位于固定弧形刀刃和活动刀刃之间的树枝，由于固定弧形刀刃环绕树枝，避免剪枝时固定弧形刀刃滑出树枝外；活动刀刃驱动件停止运动时，活动刀刃在拉簧拉力作用下与固定弧形刀刃分离；作业劳累时，将固定弧形刀刃的弧形内刀面挂在待剪树枝上；

锯枝作业时：首先调整角度控制杆上凸柱在钢管的凹字槽口位置来手动调整滑移块的高度，从而实现锯条安装板的姿态调整，使锯条垂直于钢管或贴近钢管；调整好锯条安装板的姿态后，锯条驱动件带动锯条往复移动锯断树枝；锯条驱动件停止运动时，锯枝作业结束。

4.根据权利要求3所述可悬挂剪锯作业的电动高枝剪锯双用装置的剪锯方法，其特征在于：活动刀刃驱动件驱动活动刀刃绕铰接轴线转动的具体过程如下：启动第一电机，带动蜗杆转动，蜗杆把动力传给蜗轮，蜗轮带动绕线器，使得绕线器上的钢丝绳缠绕；钢丝绳带动第一滑轮和第二滑轮滚动，并带动活动刀刃绕铰接轴线转动。

5.根据权利要求3所述可悬挂剪锯作业的电动高枝剪锯双用装置的剪锯方法，其特征在于：树枝较难剪断时，将固定弧形刀刃的弧形内刀面挂在待剪树枝上，活动刀刃对待剪树枝进行修剪。

6.根据权利要求3所述可悬挂剪锯作业的电动高枝剪锯双用装置的剪锯方法，其特征在于：锯条驱动件带动锯条往复移动锯断树枝的具体过程如下：启动第二电机，带动主动同步带轮转动，主动同步带轮通过同步带带动从动同步轮转动，使得转子转动，从而偏心圆轴偏转转动带动锯条往复移动锯断树枝。

7.根据权利要求3所述可悬挂剪锯作业的电动高枝剪锯双用装置的剪锯方法，其特征在于：锯条垂直于钢管的状态适用于较难锯断的树枝，将锯条挂在树枝上方；锯条贴近钢管的状态适用于容易锯断的树枝。

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