本實用新型涉及園林機械中往復(fù)鋸片式綠籬機用的鋸片。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有用于修剪灌木枝葉或形態(tài)的綠籬機，是由動力機構(gòu)（汽油機或電動機）經(jīng)對稱安裝的雙偏心搖臂帶動兩個相對交錯往復(fù)運動的鋸片，對進入鋸齒剪口的灌木枝丫進行剪切。目前對綠籬機鋸片的標準是要求能剪切＜7mm的當年生枝丫。

由往復(fù)鋸片式綠籬機修剪灌木枝丫過程可知，對較細小（直徑＜7mm）的枝丫和葉子通?？杀恢苯蛹魯?，而較粗（直徑≥7mm）的枝丫則不是直接剪斷，而是其進入并接觸到由上下的兩個鋸片中的左右相鄰共四個鋸齒形成的V形刃口后，兩組鋸片中的兩鋸齒間的相對刃口對枝丫表面進行反復(fù)擠切并向鋸齒外推出的高速往復(fù)運動（往復(fù)頻率為1500~1900次/分）的過程中，由兩側(cè)的齒刃及齒端尖角對與枝丫的接觸部位由表及里地左右交替切割，并不斷加深切割的深度，直至最后將枝丫切斷。因此，盡管目前在不少常規(guī)形式綠籬機往復(fù)鋸片的鋸齒齒端部多還設(shè)有橫刃，以有利于切割較粗直徑的枝丫。但仔細觀察和研究對灌木枝丫、特別是較粗大枝木切割過程還可以看出，在鋸齒刃口將木質(zhì)切斷時，所施加的切削力除一部分使枝丫木質(zhì)產(chǎn)生塑性變形，直至切斷，還有一部分切削力是使木質(zhì)本身產(chǎn)生彈性變形（在切削層下面），在齒刃切過某點后，剛剛脫離接觸的木質(zhì)就會發(fā)生回彈而產(chǎn)生摩擦（這種情況與金屬切削過程類似，但彈性變形的影響將更顯著）。隨著鋸片的高速往復(fù)運動，這種回彈產(chǎn)生的摩擦導致鋸齒局部的溫升和阻力、能耗加大、刃口磨損加大，情況普遍且嚴重。

另外，當綠籬機鋸齒切割進入木質(zhì)以后，除了承受水平阻力外，刃口法向上承受的壓力可分解為水平分力和垂直分力。各鋸齒的水平分力之和，由操作者手的進給力平衡；垂直分力則可引起鋸條的彎曲變形，從而增加了鋸片間的摩擦和磨損。此外，為實現(xiàn)有效的剪切功能，在高速往復(fù)運動的兩平面相對的鋸片之間須留有間隙。間隙越小，雖然剪的片葉越薄，但是摩擦力和磨損也越大，為克服摩擦消耗的動力也越大，電池的能源消耗也越快；而間隙過大，間隙之間的木屑會擠壓刀口相背分離，以至無法切削甚至卡死，即便沒有卡死，也會加大鋸片之間以及鋸片和墊片之間的磨損。有的鋸片只用兩三個月就磨出了明顯的凹槽，使鋸片之間失卻了正常的間隙而完全不能使用了。經(jīng)驗證明，鋸片間保持0.1~0.15mm的間隙，才能實現(xiàn)正常的灌木枝丫的修剪。為了減少摩擦，在兩鋸片間保持有潤滑，顯然是有利和需要的。

此外，目前的往復(fù)鋸片式綠籬機鋸片，其通常只適合剪切直徑為5~7mm當年生灌木枝丫。如上述，由于對較粗的枝丫常難以直接剪斷，而是在對枝丫的反復(fù)推壓過程中，由兩側(cè)的齒刃及齒端橫刃逐漸切割直至最后切斷的，當其既不能直接將枝丫切斷，又不能在反復(fù)的擠出過程中進行切割時，就會發(fā)生夾鋸、甚至卡死的情況。仔細分析研究發(fā)現(xiàn)，目前普通綠籬機的往復(fù)式鋸片的鋸齒是齒高多為18~20mm、相鄰兩鋸齒間夾角的角度值為20°~30°的“小夾角型”齒，當枝丫中夾有較粗的枝丫時，這種鋸片既切不斷，又退不出，于是只有會導致夾鋸或卡死。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述情況，本實用新型提供了一種改進的往復(fù)鋸片式綠籬機用的鋸片。

本實用新型綠籬機的往復(fù)式鋸片，基本結(jié)構(gòu)是在鋸片的至少一側(cè)邊緣設(shè)置有鋸齒，首先是在目前常規(guī)綠籬機往復(fù)式鋸片的鋸齒齒端已有橫刃的基礎(chǔ)上，將橫刃設(shè)置成內(nèi)凹形刃口，以便形成切削后角。內(nèi)凹形刃口具體的形式可以包括但不限于如實施例中所述的倒V狀、圓弧狀等幾種不同的方式。設(shè)置了切削后角后可以使在橫刃上發(fā)生的摩擦力降低40~70%，從而可相應(yīng)延長了作為動力源的電池的續(xù)航力。這對于手持機械的綠籬機很有意義。

如上述，綠籬機鋸片的往復(fù)運動頻率可為1500~1900次/分，兩個鋸片間的相對運動速度可達800~1100mm/sec。為保證正常的修剪切割，鋸片間的間隙一般情況下應(yīng)為所剪材料厚度的2~3%，即對于修剪直徑5~7毫米枝丫而言，兩鋸片間的間隙應(yīng)為0.1~0.15mm。由于扁條狀的鋸片實際上是難以保持絕對平直的，加之在使用中因切削力和木質(zhì)的反彈力也是隨機和變動的，支墊之間的鋸片又是處于懸空狀態(tài)，從而很容易產(chǎn)生局部的彎曲變形，這都增大了相鄰鋸片以及鋸片與墊片間的接觸、摩擦和阻力，導致了鋸片的磨損或報廢。為此，在上述結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，本實用新型在鋸片的摩擦面上，進一步還設(shè)置有用于充填潤滑材料的凹穴和/或槽溝，以便使往復(fù)鋸片式綠籬機能長時間保證良好的切削狀態(tài)，減少鋸片之間的摩擦和磨損，延長使用壽命，同時也減少了不必要的能耗，延長了電池使用時間。所述充填潤滑材料凹穴具體可以為圓形、條形等適當形式的結(jié)構(gòu)，凹穴內(nèi)可填裝有以石墨、石墨烯、二硫化鉬等為基材的固體潤滑片，或是浸有潤滑油的泡沫塑料片、粉末冶金潤滑片，既可對工作時高速往復(fù)運動的兩鋸片相對的摩擦面間進行潤滑，也便于潤滑材料的更換或補充。

為解決經(jīng)常出現(xiàn)的夾鋸或卡死困惑，在上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，本實用新型可進一步將鋸齒設(shè)計成兩類，

1 小夾角長型齒：夾角取值范圍20~30°，齒高取值范圍18~20mm。這種鋸齒主要用于較細，直徑小于7mm的當年生枝丫的修剪；

2 大夾角短型齒：夾角取值范圍50~65°，齒高取值范圍9~12mm。這種鋸齒主要用于較粗（直徑≥7mm）的枝丫的修剪；

根據(jù)實際使用需要，本實用新型鋸片可以為只在鋸片的單側(cè)設(shè)置上述鋸齒形式的刃齒，也可以是在鋸片的兩側(cè)都設(shè)有鋸齒的雙面刃齒。在雙面刃齒型鋸片中，鋸片兩側(cè)可以都采用大夾角短型齒，也可以都采用小夾角長齒形，還可以一側(cè)為小夾角長型齒，另一側(cè)為大夾角型短齒的形式。

由此可以看出，本實用新型上述往復(fù)式鋸片的鋸齒切削刃結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，不僅對較細的枝丫和葉子及較粗的枝丫的修剪都能適用，即使對較粗的枝丫也有效減少和避免了夾鋸或卡死等情況的發(fā)生，使用范圍廣，對灌木枝葉和/或形態(tài)修剪的效率高，而且合理的間隙，和潤滑的機構(gòu)的設(shè)置，能有效降低鋸片的摩擦和磨損及由此導致的無意義能耗，使有效的電池能量更多比例地用到對枝丫的修剪上。

以下結(jié)合由附圖所示實施例的具體實施方式，對本實用新型的上述內(nèi)容再作進一步的詳細說明。但不應(yīng)將此理解為本實用新型上述主題的范圍僅限于以下的實例。在不脫離本實用新型上述技術(shù)思想情況下，根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)知識和慣用手段做出的各種替換或變更，均應(yīng)包括在本實用新型的范圍內(nèi)。

附圖說明

圖1是本實用新型綠籬機的一種雙面刃齒型鋸片的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實用新型的往復(fù)式鋸片中鋸齒的幾種齒端橫刃結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實用新型另一種單面刃齒型鋸片的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本實用新型又一種單面刃齒型鋸片的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本實用新型的大夾角短型鋸齒與小夾角長型齒在剪切時受力分析示意圖。

具體實施方式

圖1所示的是本實用新型綠籬機的一種往復(fù)式鋸片。其結(jié)構(gòu)是在鋸片1的兩側(cè)分別設(shè)置有鋸齒2，其中一側(cè)鋸齒為小夾角長型齒22，另一側(cè)為大夾角短型齒21。其中小夾角長型齒22的齒高h22，取值范圍為18~20mm，兩相鄰鋸齒間夾角β的角度值為20°~30°；大夾角短型齒21的齒高h21約為9~12mm，兩相鄰鋸齒間夾角α的角度值為50°~65°。各鋸齒2的齒端都設(shè)有橫刃3，且橫刃3為在其尖角后方形成適當大小切削后角γ的內(nèi)凹形結(jié)構(gòu)32。在鋸片1的摩擦面上還設(shè)有用于充填潤滑材料的凹穴和/或槽溝4，可以根據(jù)需要充填如以石墨、石墨烯、二硫化鉬等為基材的固體潤滑片，或者浸滿潤滑油的泡沫塑料片、粉末冶金潤滑片等潤滑材料或潤滑劑。

圖2所示的是的所述的鋸齒端橫刃3可以選擇但不僅限于的幾種內(nèi)凹形刃口的形式。其中，圖3中的a和c分別是在橫刃中部形成倒V狀和圓弧狀的橫刃，其兩端直接形成兩個切削后角γ；圖3中的b則是中部也為倒V狀，但在其與兩側(cè)刃尖角處保留有一定的寬度（例如1毫米）的橫刃31，此種情況尤其適用于粗枝丫2類大夾角短型齒的橫刃上。

圖3是本實用新型綠籬機的鋸片的另一種形式，與圖1的不同是僅在鋸片1的單側(cè)設(shè)置有鋸齒2。圖中所示的鋸齒2是大夾角短型齒21。

圖4是本實用新型綠籬機的鋸片的又一種形式，與圖3的不同是在鋸片1的單側(cè)設(shè)置的鋸齒2為小夾角長型齒22。

由圖5所示的本實用新型的大夾角短型齒與小夾角長型齒在剪切同一枝丫5時的受力分析可以清楚看出，二者的剪切過程和受力情況是不同的：圖中大夾角短型齒21的刃齒夾角α較大，而小夾角長型齒22的刃齒夾角β角較小。當二者與枝丫5外周相切的刃齒以相同大小的法向切削力F作用于同樣的枝丫5上時，其切削力F各自在X，Y方向上都將分解有將枝丫5向鋸齒外推出的Y方向分力。經(jīng)簡單的力系三角形原理計算和分解圖示均可以得知，大夾角短型齒21將枝丫5推出的Y方向分力Fy₂₁，大于小夾角長型齒22的Y方向分力Fy₂₂，即意味著大夾角型齒21能有更大力量將粗枝丫推出刃口，從而減少了夾鋸的發(fā)生，更有利于實現(xiàn)連續(xù)剪切。而小夾角長型齒22刃齒則在鋸片的進給速度過快或枝丫較粗/太粗時，則由于既不能順利切斷，又不能容易地將枝丫5推擠出去，并在推擠過程中進行切割，因而易發(fā)生夾鋸、卡死等情況。