便携式摇臂电动锯枝机的研制与应用

便携式摇臂电动锯枝机的研制与应用

马诗文刘庆峰

（国网辽宁省电力有限公司锦州供电公司辽宁锦州121000）

摘要：配电架空线路通道内生长的各种树木，对线路的安全运行构成很大影响和危害。修剪树木成为电力企业运行维护的一项重要工作内容。目前，国内外修剪树木的工具主要有手提式和背负式，按动力分为有动力和无动力两种。本文设计研发了一种摇臂式电动锯枝机，可以降低噪声、降低成本、提高劳动生产率、避免安全风险，具有简单、经济、快速、高效等功能，并有一定的实用价值。

关键词：摇臂电动锯；研制；应用；

1.修剪树木使用工具的现状

目前，在对配电线路通道内各种树木修剪时，通常采用手持无动力传统手锯，或者采用有动力的拉杆与油锯配合的方式。使用手持锯，劳动强度大，效率不高；而油锯的分量重、体积大，作业人员要负重、多次、重复地移动，使用非常不方便。并且，在修剪临近有电导线的树枝时，油锯的绝缘性能也不能满足安全生产规定，同时，油锯还存在着设备投入及使用成本高，维护保养繁琐，工作半径小，噪声大，污染环境等弊端。

这两种工具的作业方式在使用高度和作业半径上都受到限制，都需要借助梯子或斗臂车进行登高作业。不仅严重影响了树木修剪的进度，又增加了作业人员高空坠落的风险。况且斗臂车体积庞大，工作有死角，占道路，给过往行人车辆带来不安全隐患。同时也加大了配电线路的维护费用。针对上述这些问题，开展一种新型修剪树木工具研发与应用，成为电力企业当务之急。

2.摇臂式电动锯枝机的原理及结构特点

针对配电线路树线的矛盾日益加深，不仅影响配电线路的安全运行，还给配电线路运行检修人员的人身安全带来隐患等上述问题。本文设计研发了一种摇臂式电动锯枝机，其工作原理：由蓄电池提供直流电源经由标准电机将动力传递到驱动轮盘和标准圆锯片。即动力传递为：直流电源——电动机——驱动轴——圆锯片——锯枝。锯枝机的启停工作由遥控器控制设置在主支撑架上的开关执行。

结构特点：本锯枝机由可移动主支撑架、伸缩式摇臂支撑架、摇臂、主机头、绝缘防护罩和控制电路等组成。其中主机头由可旋动机构链接摇臂后，安装在伸缩式摇臂支撑架，然后再安装在主支撑架上。

2.1结构设计

2.1.1手推平板车

采用60*60毫米角钢、冷轧钢板焊接，脚轮采用4寸的高性能树脂橡胶轮，可折倒把手，把手距地850毫米，外形尺寸900*600毫米，承载150千克。平板车前端箱体内底层可放置电瓶两台；上层可放置主机和电源线等工具。在距滑车前400毫米处中间位置焊与主支撑架地脚链接的预留六分螺丝孔4个。在后边框中间位置安装脚踏刹车系统兼做接地锚。

2.1.2主支撑架

采用直径60毫米铝合金管材制成带有伸缩功能，展开高1500毫米。一端焊有与滑车链接的地脚；另一端连接可水平360度旋转和可俯仰分别为30和70度机构与伸缩式摇臂支撑架链接。

2.1.3水平旋转360度和可俯仰为30和70度机构。

本机构采用铝合金材料制作，并配有水平旋转锁钮和俯仰角度定位锁及中轴锁系统。

2.1.4伸缩式摇臂支撑架。

采用不锈钢材料制作。主副伸缩杆分别长3000毫米和500毫米。主伸缩杆一端与俯仰机构链接，另一端安装环形闭锁装置与摇臂相连；副杆一端安装与主杆相连的滑道装置，另一端安装与摇臂后端相连的环形闭锁装置。

2.1.5摇臂

首端采用绝缘性能高的环氧树脂材料制作，直径40毫米长度为一米，与主机链接部分安装可旋转定位锁机构，另一端留有与另一节相链接外螺纹接口。其余每节均为1500毫米，材料采用铝合金制作，使用管箍链接，总长4500毫米。（可视工作现场链接但摇臂总长度不可超过5300毫米，国家电网公司电力安全工作规程规定配电架空线路导线对地距离不小于5500毫米）。通过环形闭锁装置与伸缩式摇臂支撑架链接并能保持摇臂在伸缩式摇臂支撑架上滑动。主机重2.8千克，如摇臂长按5000毫米计，按力学原理，摇臂尾段管需内置11.2千克圆钢配重，才能使工作人员最省力。

2.1.6防护罩。

采用高绝缘材料制作，具有双重功能即起到防误触导线造成人身感电事故，又可防止锯枝过程中切屑飞溅。

2.1.7在防护绝缘罩上端安装报警装置。

当防护绝缘罩接近有电部位200毫米时，发出语音报警。

2.1.8主机。

采用标准电机外形尺寸直径70毫米长180毫米重2.8千克，外壳采用高绝缘环氧树脂。选用以下类型电机均可，切削圆锯片轴极限转速达8000r/min。一般选用48V15AH功率为600类型可插电动车、三轮车更经济方便。

参数解析

2.1.9刀片

采用木工圆锯片255*1.6mm40齿刀片或255*1.6mm80齿刀片。在锯片的转速进给速度和外径相同的条件下，增大锯片齿数，可以增大参与切削啮合的齿数，同时增大切削平面的光滑度。

3.摇臂式电动锯枝机的实用特点

3.1本锯枝机摇臂拆装灵活，可伸缩作业半径，降低特殊作业场合的施工难度，适用场所广泛。作业人员不必再到树上或借助梯子或斗臂车进行修剪树枝作业，站在地面即可依据作业高度和作业角度调整摇臂，任意完成对树木不同部位的锯枝作业，避免人在树上作业的安全风险。

3.2安全防护功能强，即有防护绝缘罩和保护接地。作业人员始终处在绝缘状态下作业，保证了作业人员的人身安全。

3.3主机头可灵活调整角度，运行平稳，作业性能稳定，整机配套结构简单；故障少，调整保养方便；刀片切割能力和寿命都较高，最大锯切树木直径100毫米，最大锯切高度5300毫米。

3.4节能显著，耐用性好，性价比高于油机，并且成本仅为油机的二分之一。根据不同需求也可以一机多用，机头可更换往复锯。

3.5本机结构简单，使用方便，对作业者技能要求不高，便于推广应用。

参考文献：

[1]邓永保，陈永进.考虑计划停电影响配电系统可靠性[J].东北电力技术，2010，，3（3）：1-4.

[2]胡毅.配电线路带电作业技术[M].北京；中国电力出版社，2001.

[3]滕乐天.10kV架空配电线路带电作业指导书[M].北京：中国电力出版社，2007.