CN206333047U - 绿篱机的往复式锯片 - Google Patents

Abstract

绿篱机的往复式锯片，在锯片的至少一侧边缘设置有锯齿，可包括小夹角长型锯齿和/或大夹角短型锯齿，且锯齿齿端的横刃设置成可形成切削后角的内凹形刃口。还可在锯片的摩擦面上设有用于充填润滑材料的凹穴和/或槽沟。该往复式锯片的锯齿切削刃设计合理，对细枝丫及较粗的枝丫都能顺利剪断，有效减少和避免了夹锯或卡死等情况，对灌木枝叶和/或形态修剪的效率高，使用范围广，并有效降低了能耗。

Description

绿篱机的往复式锯片

技术领域

本实用新型涉及园林机械中往复锯片式绿篱机用的锯片。

背景技术

现有用于修剪灌木枝叶或形态的绿篱机，是由动力机构（汽油机或电动机）经对称安装的双偏心摇臂带动两个相对交错往复运动的锯片，对进入锯齿剪口的灌木枝丫进行剪切。目前对绿篱机锯片的标准是要求能剪切＜7mm的当年生枝丫。

由往复锯片式绿篱机修剪灌木枝丫过程可知，对较细小（直径＜7mm）的枝丫和叶子通常可被直接剪断，而较粗（直径≥7mm）的枝丫则不是直接剪断，而是其进入并接触到由上下的两个锯片中的左右相邻共四个锯齿形成的V形刃口后，两组锯片中的两锯齿间的相对刃口对枝丫表面进行反复挤切并向锯齿外推出的高速往复运动（往复频率为1500~1900次/分）的过程中，由两侧的齿刃及齿端尖角对与枝丫的接触部位由表及里地左右交替切割，并不断加深切割的深度，直至最后将枝丫切断。因此，尽管目前在不少常规形式绿篱机往复锯片的锯齿齿端部多还设有横刃，以有利于切割较粗直径的枝丫。但仔细观察和研究对灌木枝丫、特别是较粗大枝木切割过程还可以看出，在锯齿刃口将木质切断时，所施加的切削力除一部分使枝丫木质产生塑性变形，直至切断，还有一部分切削力是使木质本身产生弹性变形（在切削层下面），在齿刃切过某点后，刚刚脱离接触的木质就会发生回弹而产生摩擦（这种情况与金属切削过程类似，但弹性变形的影响将更显著）。随着锯片的高速往复运动，这种回弹产生的摩擦导致锯齿局部的温升和阻力、能耗加大、刃口磨损加大，情况普遍且严重。

另外，当绿篱机锯齿切割进入木质以后，除了承受水平阻力外，刃口法向上承受的压力可分解为水平分力和垂直分力。各锯齿的水平分力之和，由操作者手的进给力平衡；垂直分力则可引起锯条的弯曲变形，从而增加了锯片间的摩擦和磨损。此外，为实现有效的剪切功能，在高速往复运动的两平面相对的锯片之间须留有间隙。间隙越小，虽然剪的片叶越薄，但是摩擦力和磨损也越大，为克服摩擦消耗的动力也越大，电池的能源消耗也越快；而间隙过大，间隙之间的木屑会挤压刀口相背分离，以至无法切削甚至卡死，即便没有卡死，也会加大锯片之间以及锯片和垫片之间的磨损。有的锯片只用两三个月就磨出了明显的凹槽，使锯片之间失却了正常的间隙而完全不能使用了。经验证明，锯片间保持0.1~0.15mm的间隙，才能实现正常的灌木枝丫的修剪。为了减少摩擦，在两锯片间保持有润滑，显然是有利和需要的。

此外，目前的往复锯片式绿篱机锯片，其通常只适合剪切直径为5~7mm当年生灌木枝丫。如上述，由于对较粗的枝丫常难以直接剪断，而是在对枝丫的反复推压过程中，由两侧的齿刃及齿端横刃逐渐切割直至最后切断的，当其既不能直接将枝丫切断，又不能在反复的挤出过程中进行切割时，就会发生夹锯、甚至卡死的情况。仔细分析研究发现，目前普通绿篱机的往复式锯片的锯齿是齿高多为18~20mm、相邻两锯齿间夹角的角度值为20°~30°的“小夹角型”齿，当枝丫中夹有较粗的枝丫时，这种锯片既切不断，又退不出，于是只有会导致夹锯或卡死。

实用新型内容

针对上述情况，本实用新型提供了一种改进的往复锯片式绿篱机用的锯片。

本实用新型绿篱机的往复式锯片，基本结构是在锯片的至少一侧边缘设置有锯齿，首先是在目前常规绿篱机往复式锯片的锯齿齿端已有横刃的基础上，将横刃设置成内凹形刃口，以便形成切削后角。内凹形刃口具体的形式可以包括但不限于如实施例中所述的倒V状、圆弧状等几种不同的方式。设置了切削后角后可以使在横刃上发生的摩擦力降低40~70%，从而可相应延长了作为动力源的电池的续航力。这对于手持机械的绿篱机很有意义。

如上述，绿篱机锯片的往复运动频率可为1500~1900次/分，两个锯片间的相对运动速度可达800~1100mm/sec。为保证正常的修剪切割，锯片间的间隙一般情况下应为所剪材料厚度的2~3%，即对于修剪直径5~7毫米枝丫而言，两锯片间的间隙应为0.1~0.15mm。由于扁条状的锯片实际上是难以保持绝对平直的，加之在使用中因切削力和木质的反弹力也是随机和变动的，支垫之间的锯片又是处于悬空状态，从而很容易产生局部的弯曲变形，这都增大了相邻锯片以及锯片与垫片间的接触、摩擦和阻力，导致了锯片的磨损或报废。为此，在上述结构基础上，本实用新型在锯片的摩擦面上，进一步还设置有用于充填润滑材料的凹穴和/或槽沟，以便使往复锯片式绿篱机能长时间保证良好的切削状态，减少锯片之间的摩擦和磨损，延长使用寿命，同时也减少了不必要的能耗，延长了电池使用时间。所述充填润滑材料凹穴具体可以为圆形、条形等适当形式的结构，凹穴内可填装有以石墨、石墨烯、二硫化钼等为基材的固体润滑片，或是浸有润滑油的泡沫塑料片、粉末冶金润滑片，既可对工作时高速往复运动的两锯片相对的摩擦面间进行润滑，也便于润滑材料的更换或补充。

为解决经常出现的夹锯或卡死困惑，在上述结构的基础上，本实用新型可进一步将锯齿设计成两类，

1 小夹角长型齿：夹角取值范围20~30°，齿高取值范围18~20mm。这种锯齿主要用于较细，直径小于7mm的当年生枝丫的修剪；

2 大夹角短型齿：夹角取值范围50~65°，齿高取值范围9~12mm。这种锯齿主要用于较粗（直径≥7mm）的枝丫的修剪；

根据实际使用需要，本实用新型锯片可以为只在锯片的单侧设置上述锯齿形式的刃齿，也可以是在锯片的两侧都设有锯齿的双面刃齿。在双面刃齿型锯片中，锯片两侧可以都采用大夹角短型齿，也可以都采用小夹角长齿形，还可以一侧为小夹角长型齿，另一侧为大夹角型短齿的形式。

由此可以看出，本实用新型上述往复式锯片的锯齿切削刃结构设计合理，不仅对较细的枝丫和叶子及较粗的枝丫的修剪都能适用，即使对较粗的枝丫也有效减少和避免了夹锯或卡死等情况的发生，使用范围广，对灌木枝叶和/或形态修剪的效率高，而且合理的间隙，和润滑的机构的设置，能有效降低锯片的摩擦和磨损及由此导致的无意义能耗，使有效的电池能量更多比例地用到对枝丫的修剪上。

以下结合由附图所示实施例的具体实施方式，对本实用新型的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于以下的实例。在不脱离本实用新型上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包括在本实用新型的范围内。

附图说明

图1是本实用新型绿篱机的一种双面刃齿型锯片的结构示意图。

图2是本实用新型的往复式锯片中锯齿的几种齿端横刃结构示意图。

图3是本实用新型另一种单面刃齿型锯片的结构示意图。

图4是本实用新型又一种单面刃齿型锯片的结构示意图。

图5是本实用新型的大夹角短型锯齿与小夹角长型齿在剪切时受力分析示意图。

具体实施方式

图1所示的是本实用新型绿篱机的一种往复式锯片。其结构是在锯片1的两侧分别设置有锯齿2，其中一侧锯齿为小夹角长型齿22，另一侧为大夹角短型齿21。其中小夹角长型齿22的齿高h22，取值范围为18~20mm，两相邻锯齿间夹角β的角度值为20°~30°；大夹角短型齿21的齿高h21约为9~12mm，两相邻锯齿间夹角α的角度值为50°~65°。各锯齿2的齿端都设有横刃3，且横刃3为在其尖角后方形成适当大小切削后角γ的内凹形结构32。在锯片1的摩擦面上还设有用于充填润滑材料的凹穴和/或槽沟4，可以根据需要充填如以石墨、石墨烯、二硫化钼等为基材的固体润滑片，或者浸满润滑油的泡沫塑料片、粉末冶金润滑片等润滑材料或润滑剂。

图2所示的是的所述的锯齿端横刃3可以选择但不仅限于的几种内凹形刃口的形式。其中，图3中的a和c分别是在横刃中部形成倒V状和圆弧状的横刃，其两端直接形成两个切削后角γ；图3中的b则是中部也为倒V状，但在其与两侧刃尖角处保留有一定的宽度（例如1毫米）的横刃31，此种情况尤其适用于粗枝丫2类大夹角短型齿的横刃上。

图3是本实用新型绿篱机的锯片的另一种形式，与图1的不同是仅在锯片1的单侧设置有锯齿2。图中所示的锯齿2是大夹角短型齿21。

图4是本实用新型绿篱机的锯片的又一种形式，与图3的不同是在锯片1的单侧设置的锯齿2为小夹角长型齿22。

由图5所示的本实用新型的大夹角短型齿与小夹角长型齿在剪切同一枝丫5时的受力分析可以清楚看出，二者的剪切过程和受力情况是不同的：图中大夹角短型齿21的刃齿夹角α较大，而小夹角长型齿22的刃齿夹角β角较小。当二者与枝丫5外周相切的刃齿以相同大小的法向切削力F作用于同样的枝丫5上时，其切削力F各自在X，Y方向上都将分解有将枝丫5向锯齿外推出的Y方向分力。经简单的力系三角形原理计算和分解图示均可以得知，大夹角短型齿21将枝丫5推出的Y方向分力Fy₂₁，大于小夹角长型齿22的Y方向分力Fy₂₂，即意味着大夹角型齿21能有更大力量将粗枝丫推出刃口，从而减少了夹锯的发生，更有利于实现连续剪切。而小夹角长型齿22刃齿则在锯片的进给速度过快或枝丫较粗/太粗时，则由于既不能顺利切断，又不能容易地将枝丫5推挤出去，并在推挤过程中进行切割，因而易发生夹锯、卡死等情况。

Claims (7)

1.绿篱机的往复式锯片，在锯片（1）的至少一侧边缘设置有锯齿（2），其特征是所述锯齿齿端的横刃（3）设置成可形成切削后角的内凹形刃口。

2.如权利要求1所述的往复式锯片，其特征是在锯片（1）的摩擦面上设有用于充填润滑材料的凹穴和/或槽沟（4）。

3.如权利要求1或2所述的往复式锯片，其特征是所述的锯齿为大夹角短型齿（21），其齿高为9~12mm，两相邻锯齿间夹角为50°~65°。

4.如权利要求1或2所述的往复式锯片，其特征是所述的锯齿为小夹角长型齿（22），其齿高为18~20mm，两相邻锯齿间夹角为20°~30°。

5.如权利要求3所述的往复式锯片，其特征是在所述锯片（1）的两侧边缘都设有大夹角短型齿（21）。

6.如权利要求4所述的往复式锯片，其特征是在所述锯片（1）的两侧边缘都设有小夹角长型齿（22）。

7.如权利要求1或2所述的往复式锯片，其特征是所述锯片（1）两侧边缘的锯齿中，一侧边缘的锯齿为齿高18~20mm，两相邻锯齿间夹角为20°~30°的小夹角长型齿（22），另一侧边缘的锯齿为齿高9~12mm，两相邻锯齿间夹角为50°~65°的大夹角短型齿（21）。