摘要：人们对对种植经济树木的生产需要，大量的高杆树木种植于配网架空线路的周围，高空树枝触碰带电导线引起线路跳闸停电的事故频发；在台风雨雪冰冻等恶劣天气，此问题更为突出。目前采用的主要措施：采用带电作业车带电作业方法来修剪树枝；但是带电作业法受到道路、地形、地质的条件的限制，不少地方带电作业车无法到达；停电作业法涉及大量的用户停电，停电计划安排较困难，总体效率低，直接影响到居民的生产生活用电。本文介绍了一种新型高枝锯，实现作业人员站在地面上即可进行修剪邻近配电网的树枝，保证了作业人员的安全，提高了工作效率，同时又能便捷地消除高空树枝触碰导线带来的安全隐患，大大提高配网安全运行水平，具有一定的经济效益和社会效益。
关键词：电力线路；树枝；修剪；高枝锯
1 引言
由于地形、地域等条件限制，架设于高空中的输电线缆会不可避免的穿过树枝，而当树枝与线缆接触时，可能会对线缆造成损害。为了解决问题，电力施工领域中通常借助高枝锯修建高空的树枝，以保护高空线缆的安全。市面上常用的高枝锯大体分为两大类，分别是链条锯和手动高枝剪。链条高枝锯由于是使用二冲程发动机作动力源，先带动主动轴，再由主动轴带动链条锯锯断高枝，会因为高枝锯自身结构复杂，导致整体较为笨重，重量大，导致操作人员耗费过多的体力。手动高枝剪是由铝制伸缩杆与剪或马锯结合，作业过程中以人力作为动力源，由于伸缩杆与剪锯总成自身有一定的重量，且长度达到4M，操作容易疲劳导致操作人不能长时间工作、效率低，因而两者均存在一定的局限性。基于此，本文设计了一种新型高枝锯，能够悬挂于高空树枝上从而避免操作人员的承担重量，耗费过多的体力，同时结构简单，操作方便，适用范围广。
2 高枝锯结构介绍
高枝锯结构包括：伸缩杆组，伸缩杆组包括相互嵌套及滑动配合的内杆和外杆；锯片，锯片联接于内杆的端部；用于驱动内杆相对外杆伸缩移动的驱动组件，驱动组件设置于外杆上；及用于将悬挂式高枝锯挂接在树枝上的挂钩，挂钩可转动设置于外杆上。高枝锯通过在伸缩杆组的内杆端部固定锯片，同时在外杆上安装用于驱动内杆相对外杆伸缩移动的驱动组件，之后在外杆上可转动安装挂钩。研制的高新型枝锯的结构如图1所示
图1高枝锯的结构示意图
图1对应序号名称分别是100、伸缩杆组，110、内杆，120、外杆，200、锯片，300、驱动组件，310、驱动件，320、往复机构，400、挂钩，410、连接杆，411、通孔，420、钩本体，421、挂接部，421a、防滑齿，500、夹具，600、拉绳。
图1所示，高枝锯包括：伸缩杆组100，伸缩杆组100包括相互嵌套及滑动配合的内杆110和外杆120；锯片200，锯片200联接于内杆110的端部；用于驱动内杆110相对外杆120伸缩移动的驱动组件300，驱动组件300设置于外杆120上；及用于将悬挂式高枝锯挂接在树枝上的挂钩400，挂钩400可转动设置于外杆120上。
2.1伸缩杆组
高枝锯通过在伸缩杆组100的内杆110端部固定锯片200，同时在外杆120上安装用于驱动内杆110相对外杆120伸缩移动的驱动组件300，之后在外杆120上可转动安装挂钩400。以使得当使用本装置进行高空树枝修剪时，可先通过挂钩400将装置挂接到树枝上，旋转伸缩杆组100相对挂钩400转动至修剪角度，之后启动驱动组件300从而带动内杆110相对外杆120往复移动，进而可以通过锯片200对树枝实现割断。，
为提高装置的使用寿命和可靠性，挂钩400和锯片200优选采用不锈钢制作，并在表面作防腐处理，以避免雨雪天使用发生锈蚀；伸缩杆组100则采用质量较轻的铝合金制作，以减轻装置的整体重量，减轻操作人员的负荷。具体的，内杆110和外杆120优选是圆形中空管，内杆110的外直径小于外杆120的内直径，即在一个实施例中，内杆110的外壁面与外杆120的内壁面间隙配合。可以减小内杆110与外杆120相对滑动时的摩擦力，不仅减小驱动组件300的驱动负荷，同时也可以减小内杆110和外杆120的摩擦损耗，提高使用寿命。
2.2驱动组件
驱动组件300包括驱动件310及与驱动件310驱动连接的往复机构320，往复机构320与内杆110驱动连接。可以方便、有效的实现内杆110的往复移动，从而带动锯片200高效切割树枝完成修剪工作，且该驱动机构的结构简单，有利于降低制造及使用成本。驱动件310可以是电机、气缸等，优选是电机；往复机构320包括与电机的输出轴固定的驱动轮，固定于外杆120内壁上的导轨，转动设置于导轨上的链条及与链条连接的滑轮，滑轮与内杆110的端部固定，且滑轮与驱动轮驱动连接，导轨优选是椭圆形导轨，因而通过驱动轮与滑轮的驱动作用，带动链条在导轨上进行周向运动，从而当滑轮完成一周转动，实现内杆110完成一个往复移动。
为了减轻内杆110往复移动时的摆动以提高移动稳定性，还包括减磨套，减磨套套装于内杆110与外杆120之间，即减磨套与内杆110的外壁面及外杆120的内壁面抵压，因而通过在内杆110与外杆120之间的间隙套装减磨套，不仅可以对内杆110的往复滑动起到较好的导向作用，同时也可以进一步减小内杆110与外杆120之间的摩擦磨损。
此外，挂钩400包括连接杆410及与连接杆410联接的钩本体420，外杆120与连接杆410远离钩本体420的一端枢接，钩本体420与锯片200间配合形成防干涉间距。当转动伸缩杆组100的角度使锯片200与树枝切割时，避免挂钩400与锯片200发生碰撞干涉，影响装置正常使用。具体的，外杆120一侧的外壁上设有可转动的枢轴，挂钩400的连接杆410靠近端部处开设有转孔，转孔与枢轴的嵌套配合实现挂钩400的可靠转动。进一步的，枢轴远离外杆120的端部还设有扣板，通过扣板与连接杆410扣接以防止挂钩400脱出枢轴。
钩本体420设有挂接部421（即钩本体420的内钩壁），挂接部421沿钩本体420的延伸方向间隔设置有多个防滑齿421a。因而通过在钩本体420的挂接部421设置多个防滑齿421a，可以提高挂钩400
与树枝的挂接稳固性，避免挂钩400滑脱导致装置高空坠落而发生安全事故。
2.3 夹具
夹具500设置于内杆110的端部、并与锯片200夹持固定。因而通过在内杆110的端部安装夹具500，并使夹具500与锯片200夹持固定，可以提高锯片200的安装牢固性，同时也便于锯片200的装拆更换。具体的，夹具500包括第一夹板、第二夹板和螺钉，第一夹板、第二夹板和锯片200的相对的位置上均开设有螺纹孔，通过螺钉与三个螺纹孔螺纹连接实现锯片200的安装固定。进一步的，第一夹板和第二夹板的末端沿板面方向垂直设置有挡板，当第一夹板与第二夹板与锯片200夹持安装时，挡板可以对锯片200的侧面实现挡接，从而避免锯片200切割树枝时受力发生松动而影响正常工作。
2.4外杆
外杆120的内部设有容置腔室，驱动组件300内置于容置腔室。因而通过将驱动组件300内置于外杆120的内部（容置腔室），通过外杆120的挡护作用，可以避免驱动组件300遭受雨水、灰层等侵害，提高使用可靠性和使用寿命。
另外，高枝锯还包括用于使挂钩400脱离树枝的拉绳600，连接杆410远离钩本体420的一端开设有通孔411，拉绳600的一端与通孔411绑接。因而通过在连接杆410端部的通孔411绑接拉绳600，当需要取下高枝锯时，通过拉拽拉绳600的另一端使挂钩400转动，从而使挂钩400顺利从树枝上脱出，将高枝锯取下。其中，拉绳600的拉动端在平常时是绑固在外杆120上的。
外杆120的外壁面上设有防滑结构（图中未示出）。因而通过在外杆120的外壁面上制作防滑结构，可以在使用高枝锯时起到良好的防滑效果，从而提升装置的使用可靠性和安全性，防滑结构可以是间隔设置的多个凸起或凹坑等。
3 高枝锯工作原理介绍
挂钩包括连接杆及与连接杆联接的钩本体，外杆与连接杆远离钩本体的一端枢接，钩本体与锯片间配合形成防干涉间距。当转动伸缩杆组的角度使锯片与树枝切割时，避免挂钩与锯片发生碰撞干涉，影响装置正常使用。
钩本体设有挂接部，挂接部沿钩本体的延伸方向间隔设置有多个防滑齿。因而通过在钩本体的挂接部设置多个防滑齿，可以提高挂钩与树枝的挂接稳固性，避免挂钩滑脱导致装置高空坠落而发生安全事故。
夹具设置于内杆的端部、并与锯片夹持固定。因而通过在内杆的端部安装夹具，并使夹具与锯片夹持固定，可以提高锯片的安装牢固性，同时也便于锯片的装拆更换。内杆的外壁面与外杆的内壁面间隙配合。可以减小内杆与外杆相对滑动时的摩擦力，不仅减小驱动组件的驱动负荷，同时也可以减小内杆和外杆的摩擦损耗，提高使用寿命。
减磨套套装于内杆与外杆之间。因而通过在内杆与外杆之间的间隙套装减磨套，不仅可以对内杆的往复滑动起到较好的导向作用，同时也可以进一步减小内杆与外杆之间的摩擦磨损。
外杆的内部设有容置腔室，驱动组件内置于容置腔室。因而通过将驱动组件内置于外杆的内部（容置腔室），可以避免驱动组件遭受雨水、灰层等侵害，提高使用可靠性和使用寿命。
用于使挂钩脱离树枝的拉绳，连接杆远离钩本体的一端开设有通孔，拉绳的一端与通孔绑接。因而通过在连接杆端部的通孔绑接拉绳，当需要取下高枝锯时，通过拉拽拉绳的另一端使挂钩转动，从而便于从树枝上脱出，将高枝锯取下。
外杆的外壁面上设有防滑结构。因而通过在外杆的外壁面上制作防滑结构，可以在使用高枝锯时起到良好的防滑效果，从而提升装置的使用可靠性和安全性。
驱动组件包括驱动件及与驱动件驱动连接的往复机构，往复机构与内杆驱动连接。可以方便、有效的实现内杆的往复移动，从而带动锯片高效切割树枝完成修剪工作，且该驱动机构的结构简单，有利于降低制造及使用成本。
4结束语
使用本实用新型高枝锯进行高空树枝修剪时，可先通过挂钩将装置挂接到树枝上，旋转伸缩杆组相对挂钩转动至修剪角度，之后启动驱动组件从而带动内杆相对外杆往复移动，进而可以通过锯片对树枝实现割断，不仅可以避免操作人员承担装置的所有重量，同时也可以免于操作人员手动修剪树枝，导致操作负荷过大，耗费体力过多，同时该装置的结构简单，操作方便，工作效率高，适用范围广，具有很好的推广价值。
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论文作者:欧阳书远
论文发表刊物:《电力设备》2017年第33期
论文发表时间:2018/4/18
标签：树枝论文; 锯片论文; 伸缩论文; 本体论文; 组件论文; 防滑论文; 夹具论文; 《电力设备》2017年第33期论文;