本發(fā)明涉及一種樹木枝杈修整的高枝省力鋸，屬于林木和電力線路維護(hù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前，公知的高枝油鋸的鋸桿內(nèi)有傳動軸，鋸桿短，鋸桿最長只有4.2米，用于修整行道樹需要借助工程車并影響交通。涉及城市園林、山區(qū)的電力線路、風(fēng)景區(qū)和經(jīng)濟(jì)育材林的樹木修整，工程車不能駛?cè)搿Ｆ髽I(yè)和院校的樹木修整，雇傭工程車費(fèi)用高而且過程繁瑣?，F(xiàn)有技術(shù)如公告號CN2688042Y便攜式人工高枝鋸的不足之處是：一只手需要以恒定并且適當(dāng)?shù)睦Τ掷m(xù)地向下拉動伸縮桿，另一只手需要反復(fù)拉動拉繩，兩只手不便于協(xié)調(diào)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的鋸桿內(nèi)有傳動軸、鋸桿短、需要借助工程車、工程車受環(huán)境和道路限制、需要兩只手分別操作的不足，本發(fā)明提供一種高枝省力鋸，鋸桿內(nèi)沒有傳動軸，鋸桿長；不需要借助工程車，不受環(huán)境和道路限制；不需要兩只手分別操作；省力環(huán)保高效。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：用于樹木枝杈修整的高枝省力鋸，包括：鋸板、鋸桿接頭和鋸桿，其特征在于：鋸管一端與鋸板連接，另一端與鋸桿接頭連接，鋸管上設(shè)有撐刀機(jī)構(gòu)，連接板的一端與鋸管連接，連接板的另一端通過連接軸銷與驅(qū)動裝置一端的滑管端頭活動連接，驅(qū)動裝置的另一端與鋸箱連接，鋸箱的側(cè)部設(shè)有伸出的鋸鉤，所述鋸鉤的伸出方向與鋸板的延伸方向相同，鋸鉤的鉤端裝有反力定位器；

鋸箱內(nèi)設(shè)有軌道和鋸芯，所述鋸芯設(shè)有鋸芯槽，鋸芯槽的兩側(cè)對稱設(shè)有軸承，鋸板在軸承的中間；

鋸箱的前壁和后壁設(shè)有鋸板通道槽，鋸板通道槽的中心線和鋸芯槽的中心線重合，構(gòu)成了鋸板前后、上下運(yùn)行的通道；

所述鋸芯包括鋸板拉動裝置。

所述鋸板拉動裝置包括鋸芯槽兩側(cè)對稱設(shè)置的導(dǎo)磁板和同極性相對的磁體；所述鋸箱的兩側(cè)壁對稱設(shè)有下磁片和上磁片，所述下磁片和上磁片材質(zhì)為釹鐵硼或鋼板。鋸板拉動裝置和鋸板構(gòu)成直線傳動磁力耦合器。直線傳動磁力耦合器具有兩項功能：一是實(shí)現(xiàn)鋸板和鋸芯在垂直方向互相隨動，二是對鋸板施加持續(xù)向下的拉力。鋸芯槽兩側(cè)的軸承和軸承軸對鋸板構(gòu)成防偏擺滑動結(jié)構(gòu)。

當(dāng)鋸芯到達(dá)最高位置時，上磁片的中心與磁體的中心重合，等效增加磁體對鋸板的吸力，增強(qiáng)鋸板撐開的穩(wěn)定性。當(dāng)鋸芯到達(dá)最低位置時，下磁片的中心與磁體的中心重合，等效增加小拉簧的拉力，避免鋸齒接觸鋸芯槽的底部。

直線傳動磁力耦合器的科學(xué)原理：為便于論述，以下簡稱耦合器。耦合器具有“D—F”特性曲線，以下簡稱曲線。D代表鋸板和磁體的水平中心線在垂直方向的距離，F(xiàn)代表磁體在垂直方向?qū)︿彴宓奈Α?/p>

當(dāng)2塊磁體同極性相對，鋸板在水平方向處于理想的中間位置，在沒有外力作用時，磁力的固有特性將驅(qū)動鋸板向磁體中心靠近，直到鋸板和磁體的水平中心線在垂直方向重合。此時，在垂直方向，兩塊磁體對鋸板的吸力均為零。在水平方向，每塊磁體對鋸板的吸力相等方向相反，鋸板不會偏向任何一側(cè)。

當(dāng)用外力垂直向上拉動鋸板持續(xù)增大D值時，F(xiàn)值從曲線的O點(diǎn)開始，經(jīng)過緩慢增加的0-a段，再經(jīng)過急劇增加的a-b段，最后經(jīng)過緩慢增加的b-c段到達(dá)c點(diǎn)，D值和F值同時到達(dá)最大值。當(dāng)D值持續(xù)減小時，F(xiàn)值沿著曲線從c點(diǎn)回到0點(diǎn)，鋸板和磁體的水平中心線在垂直方向再一次重合。

實(shí)際的耦合器與本發(fā)明機(jī)械機(jī)構(gòu)配套，其工作點(diǎn)在曲線近似直線段的a-b區(qū)間，配合本發(fā)明的工作過程如下：

在用撐刀卡住樹杈拉動鋸桿的同時：撐刀撐開鋸板；鋸板通過鋸板拉動裝置向上拉動鋸芯；撐刀扭簧儲能；小拉簧儲能；撐刀輪進(jìn)入限位槽；上磁片等效增加磁體對鋸板的吸力，鋸板處于穩(wěn)定的撐開狀態(tài)；耦合器的工作點(diǎn)經(jīng)過a-b區(qū)間后接近c(diǎn)點(diǎn)。

在用鋸鉤勾住樹杈拉動鋸桿的同時：反力定位器的定位齒刺入樹皮定位；限位槽擋住撐刀輪，撐刀扭簧驅(qū)動撐刀回位；小拉簧拉動鋸芯；鋸板拉動裝置拉動鋸板壓到樹杈上；滑管端頭拉動大拉簧儲能；耦合器的工作點(diǎn)從接近c(diǎn)點(diǎn)移動到b點(diǎn)。繼續(xù)拉動鋸桿，鋸板鋸樹杈，直至限位鉤限位。

在送鋸的同時：大拉簧拉動鋸管帶動鋸板回送；大拉簧的拉力維持定位齒不會拔出；小拉簧繼續(xù)拉動鋸芯；鋸板拉動裝置拉動鋸板向下；鋸板繼續(xù)鋸樹杈；耦合器的工作點(diǎn)從b點(diǎn)向a點(diǎn)移動，直至送鋸結(jié)束。

重復(fù)拉鋸和送鋸，鋸口不斷加深，耦合器的工作點(diǎn)持續(xù)向a點(diǎn)移動。在即將鋸斷樹杈時，鋸板接近最低位置，小拉簧接近工作載荷最小值，耦合器的工作點(diǎn)接近a點(diǎn)。

在鋸斷樹杈的同時，撐刀輪壓到驅(qū)動裝置的外管上，鋸板停止下移。因?yàn)樾±蛇M(jìn)入工作載荷最小值，磁力的固有特性將驅(qū)動耦合器的工作點(diǎn)經(jīng)過a點(diǎn)進(jìn)入0-a區(qū)間，導(dǎo)致鋸芯相對鋸板上移。此時，下磁片等效增加小拉簧的拉力，阻止耦合器進(jìn)入0-a區(qū)間，阻止鋸芯相對鋸板上移，避免鋸齒接觸鋸芯槽的底部。

推送鋸桿到極限，反力定位器的定位齒從樹皮中拔出，反力定位器回位。退出高枝省力鋸。

所述鋸板拉動裝置包括設(shè)置于鋸芯上的壓鋸輪，所述壓鋸輪與壓鋸輪軸為間隙連接，壓鋸輪軸通過輪軸壓蓋、軸用擋圈和壓蓋螺釘定位。鋸芯槽兩側(cè)的軸承和軸承軸對鋸板構(gòu)成防偏擺滑動結(jié)構(gòu)。

壓鋸輪具有兩項功能：一是實(shí)現(xiàn)鋸板和鋸芯在垂直方向互相隨動，二是對鋸板施加持續(xù)向下的拉力。配合本發(fā)明的工作過程如下：

在用撐刀卡住樹杈拉動鋸桿的同時：撐刀撐開鋸板；鋸板通過鋸板拉動裝置向上拉動鋸芯；撐刀扭簧儲能；小拉簧儲能；撐刀輪進(jìn)入限位槽；鋸板處于穩(wěn)定的撐開狀態(tài)。

在用鋸鉤勾住樹杈拉動鋸桿的同時：反力定位器的定位齒刺入樹皮定位；限位槽擋住撐刀輪，撐刀扭簧驅(qū)動撐刀回位；小拉簧拉動鋸芯；鋸板拉動裝置拉動鋸板壓到樹杈上；滑管端頭拉動大拉簧儲能。繼續(xù)拉動鋸桿，鋸板鋸樹杈，壓鋸輪隨著鋸板的運(yùn)動而轉(zhuǎn)動，直至限位鉤限位。

在送鋸的同時：大拉簧拉動鋸桿帶動鋸板回送；大拉簧的拉力維持定位齒不會拔出；小拉簧繼續(xù)拉動鋸芯，鋸板拉動裝置拉動鋸板向下；鋸板繼續(xù)鋸樹杈；直至送鋸結(jié)束。

重復(fù)拉鋸和送鋸，鋸口不斷加深，在鋸斷樹杈的同時，撐刀輪壓到驅(qū)動裝置的外管上，鋸板停止下移，小拉簧進(jìn)入工作載荷最小值。

推送鋸桿到極限，反力定位器的定位齒從樹皮中拔出，反力定位器回位，退出高位省力鋸。

所述鋸板設(shè)有限位鉤。

所述撐刀機(jī)構(gòu)包括裝有撐刀輪的撐刀，所述撐刀通過撐刀軸與鋸管連接，所述撐刀軸穿過撐刀扭簧，所述撐刀輪的弧度與驅(qū)動裝置的外管弧度相同。

所述鋸箱、鋸鉤和反力定位器共同構(gòu)成鋸鉤的內(nèi)廓和樹杈入口，鋸鉤內(nèi)廓最大內(nèi)接圓的直徑大于樹杈入口。在退出高位省力鋸時，提供向前推送鋸桿拔出定位齒的操作空間，直徑大于樹杈入口的樹杈不能進(jìn)入鋸鉤內(nèi)廓。

所述反力定位器的外部設(shè)有定位齒，反力定位器的內(nèi)部設(shè)有雙向彈簧定位銷、滑輪軸和滑輪，雙向彈簧通過雙向彈簧定位銷定位，且雙向彈簧兩端分別連接滑輪軸。該部分作用一是為鋸板向下的壓力提供反力支點(diǎn)，二是在操作者拉鋸和送鋸時，伴隨手持端的上下晃動，反力定位器沿著鋸鉤的鉤端雙向移動，定位齒保持不動，實(shí)現(xiàn)可靠定位。

所述驅(qū)動裝置內(nèi)設(shè)有滑套和滑管，所述滑管和滑管端頭連接為一體，大拉簧一端通過開口銷與滑管端頭連接，大拉簧另一端與集合端子連接，小拉簧管一端裝有小拉簧銷并懸空，小拉簧管另一端與集合端子連接，小拉簧一端與小拉簧銷連接，小拉簧另一端通過鋼絲繩引出到鋸箱內(nèi)，所述鋼絲繩繞過繩輪后在鋸芯底部用固定螺釘固定，外管外表面設(shè)有限位槽，所述限位槽的槽底沿著所述外管的軸向傾斜過渡。

所述鋸桿材質(zhì)為鋁合金或采用玻璃纖維復(fù)合材料制作的絕緣管。

本發(fā)明的有益效果是：以機(jī)械機(jī)構(gòu)的運(yùn)動方式重現(xiàn)手鋸的做業(yè)方式。鋸桿內(nèi)沒有傳動軸；鋸桿長，長度可達(dá)9米，甚至更長，不需要借助工程車；不受環(huán)境和道路限制；操作者不需要在手持端向下壓鋸桿；操作者借助體重拉鋸，送鋸由大拉簧驅(qū)動；鋸板在拉鋸和送鋸時都工作；不燃油不用電，不受能源供應(yīng)條件限制。特別是第一種鋸芯的技術(shù)方案，耦合器過濾鋸齒的切割震動，沒有壓鋸輪的機(jī)械磨損。

附圖說明

本發(fā)明共有附圖33幅。

圖1是高枝省力鋸的主視圖。

圖2A是高枝省力鋸撐刀撐開鋸板圖。

圖2B為圖2A的側(cè)A-A剖視圖。

圖3A是高枝省力鋸工作狀態(tài)圖。

圖3B為圖3A的局部放大圖。

圖4是鋸桿段的組成圖。

圖5是鋸鉤設(shè)在鋸箱左側(cè)的鋸箱主視圖。

圖6是圖5的俯視圖。

圖7是圖5的B向視圖。

圖8是耦合器的原理圖。

圖9是耦合器的“D—F”特性曲線圖。

圖10是第一種鋸芯的實(shí)施方式主視圖。

圖11是圖10的左視圖。

圖12是圖10的俯視圖。

圖13是鋸鉤端部的主視圖。

圖14是圖13的C-C剖視圖。

圖15是反力定位器的主視圖。

圖16是圖15的左視圖。

圖17是圖15的局部剖視圖。

圖18是驅(qū)動裝置的主視圖。

圖19是滑管端頭與滑管的連接圖。

圖20是圖18的D向視圖。

圖21是高枝省力鋸配套箱的主視圖。

圖22是圖21的左視圖。

圖23是高枝省力鋸和鋸桿段在配套箱內(nèi)的擺放圖。

圖24是圖23的E-E剖視圖。

圖25是第二種鋸芯的實(shí)施方式主視圖。

圖26是圖25的左視圖。

圖27是圖25的俯視圖。

圖28是圖26的F-F剖視圖。

圖29是鋸鉤設(shè)在鋸箱右側(cè)的鋸箱主視圖。

圖30是圖29的俯視圖。

圖31是圖29的G向視圖。

圖中：1.鋸箱，2.導(dǎo)向輪，3.鋸鉤，4.鋸板，5.限位鉤，6.反力定位器，7.下磁片，8.鋸箱下蓋，9.上磁片，10.撐刀輪，11.限位槽，12.驅(qū)動裝置，13.開口銷，14.滑管端頭，15.連接軸銷，16.鋸桿，17.鋸桿接頭，18.鎖緊螺釘，19.連接板，20.鋸管，21.撐刀，22.撐刀軸，23.鋸箱上蓋，24.樹杈，25.撐刀扭簧，26.撐刀輪軸，27.軌道，28.鋸芯，29.繩輪，30.鋼絲繩，31.鋸板通道槽，32.軸端壓板，33.軸承軸，34.軸承，35.導(dǎo)磁板，36.磁體，37.鋸芯槽，38.軌道輪，39.軌道輪軸，40.固定螺釘，41.雙向彈簧槽，42.雙向彈簧定位銷，43.滑輪槽，44.定位齒，45.滑輪軸，46.滑輪，47.雙向彈簧，48.外管，49.滑套，50.小拉簧銷，51.滑管，52.小拉簧，53.小拉簧管，54.大拉簧，55.集合端子，56.壓鋸輪，57.輪軸壓蓋，58.壓鋸輪軸，59.壓蓋螺釘，60.軸用擋圈。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖1-31對本發(fā)明做進(jìn)一步說明：

在圖1至圖3中，鋸桿接頭17通過鎖緊螺釘18和鋸管20連接。鋸板4與限位鉤5一體并且與鋸管20鉚接連接。

連接板19與鋸管20焊接連接。驅(qū)動裝置12一端的滑管端頭14通過連接軸銷15與連接板19連接，驅(qū)動裝置12的另一端與鋸箱1加熱過盈連接。

撐刀21通過撐刀軸22與鋸管20鉚接連接，撐刀軸22穿過撐刀扭簧25。撐刀輪軸26與撐刀21鉚接連接，撐刀輪10的弧度與驅(qū)動裝置12的外管48弧度相同。限位槽11的槽底沿外管48的軸向傾斜過渡。

鋸箱1的左側(cè)設(shè)有向前伸出的鋸鉤3，鋸鉤3的鉤端設(shè)有反力定位器6。

鋸箱1、鋸鉤3和反力定位器6共同構(gòu)成鋸鉤3的內(nèi)廓和樹杈入口，鋸鉤3內(nèi)廓最大內(nèi)接圓的直徑大于樹杈入口。

鋸箱1的兩側(cè)壁對稱設(shè)置下磁片7和上磁片9，下磁片7和上磁片9為圓形磁片，在盲孔內(nèi)膠接固定。下磁片7和上磁片9的材料為釹鐵硼，可以做成其他形狀，也可以用鋼板制作。

在圖4中，鋸桿16采用鋁合金管，一端與鋸桿接頭17連接組成鋸桿段。對于電力線路維護(hù)領(lǐng)域，鋸桿16采用玻璃纖維復(fù)合材料制作的絕緣管。

在圖5至圖7中，鋸箱1左側(cè)設(shè)有鋸鉤3，采用鋁合金鑄造。鋸箱1的前壁和后壁設(shè)有鋸板通道槽31。鋸箱1內(nèi)設(shè)有軌道27和沿著軌道27運(yùn)動的鋸芯28，鋸芯28設(shè)有鋸芯槽37。在圖6中，鋸板通道槽31與鋸芯槽37的中心線重合。

鋼絲繩30的一端在鋸芯28底部通過固定螺釘40固定，另一端經(jīng)過繩輪29引向驅(qū)動裝置12內(nèi)與小拉簧52連接。

圖8是耦合器的原理圖。圖中鋸板4與磁體36的水平中心線在垂直方向處于未重合狀態(tài)。

圖9是耦合器的“D—F”特性曲線，D代表鋸板4的水平中心線與磁體36的水平中心線在垂直方向的距離，F(xiàn)代表磁體36在垂直方向?qū)︿彴?的吸力。

圖10至圖12中示出了本發(fā)明第一種鋸芯28的實(shí)施方式。鋸芯28的框架結(jié)構(gòu)為鋁合金鑄造。兩塊磁體36的材料為釹鐵硼，在鋸芯槽37的兩側(cè)同極性相對安裝，與鋸芯28的框架膠接連接。軸端壓板32對軸承軸33軸向固定。導(dǎo)磁板35用電工純鐵制作，通過軸承軸33穿孔定位。軌道輪軸39與鋸芯28的框架過盈裝配，與軌道輪38間隙配合。固定螺釘40用于固定鋼絲繩30。

鋸芯28在鋸箱1中運(yùn)行到最高位置時，磁體36的中心與鋸箱1兩側(cè)的上磁片9的中心重合。鋸芯28在鋸箱1中運(yùn)行到最低位置時，磁體36的中心與鋸箱1兩側(cè)的下磁片7的中心重合。

在圖13至圖17中，雙向彈簧定位銷42與鋸鉤3過盈連接并且對雙向彈簧47中心定位?；?6在2個對稱安裝的雙向彈簧47之間，滑輪軸45穿過雙向彈簧47和滑輪46與反力定位器6的外殼鉚接連接。

兩個雙向彈簧47采用條形彈簧鋼片彎制，作用是驅(qū)動反力定位器6回位并且限制滑輪46的軸向串動。定位齒44的齒根部互相連接成齒條與反力定位器6的外殼焊接連接?；?6用聚乙烯材料制作。

在圖18至圖20中，大拉簧54一端通過開口銷13與滑管端頭14連接，另一端與集合端子55螺紋連接。小拉簧管53一端懸空，另一端與集合端子55過盈連接。小拉簧52一端與小拉簧銷50連接，另一端通過鋼絲繩30引向鋸箱1，經(jīng)過繩輪29在鋸芯28底部由固定螺釘40固定?；芏祟^14與滑管51采用圓孔塞焊連接?；?9和集合端子55均與外管48加熱過盈連接。

在圖21至圖24中，示出了高枝省力鋸的配套箱和箱內(nèi)擺放方式，箱內(nèi)裝有高枝省力鋸和多根配套鋸桿段。

圖25至圖28示出了本發(fā)明第二種鋸芯28的實(shí)施方式。

鋸芯28的框架結(jié)構(gòu)為鋁合金鑄造。壓鋸輪56、輪軸壓蓋57、壓鋸輪軸58、壓蓋螺釘59和軸用擋圈60構(gòu)成鋸板拉動裝置。軸承軸33和軸承34對鋸板4構(gòu)成防偏擺滑動結(jié)構(gòu)。

輪軸壓蓋57壓在輪軸56上，輪軸56壓在軸承軸33的上端。輪軸壓蓋57通過壓蓋螺釘59對輪軸56和軸承軸33同時固定。軌道輪軸39與鋸芯28的框架過盈裝配，與軌道輪38間隙配合。固定螺釘40用于固定鋼絲繩30。

在圖29至圖31中，鋸鉤3設(shè)在鋸箱1的右側(cè)。與設(shè)在鋸箱1左側(cè)的區(qū)別是：操作者面對樹杈的方向相反。

本發(fā)明的鋸箱1的箱體還可以用鋁合金冷拔制造成型材，切割成段后與鋸鉤3焊接連接為一體。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變型，這些改進(jìn)和變型也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。