高空园林剪的原理及工艺

胡世强

（河南 郑州 450000）

1 高空园林剪的设计理念

为了美观或使树木更好的生长，经常需要修剪树枝，传统的剪刀修剪高处的枝条非常不方便。虽然也有一些专门用来修剪高枝的修剪器，但这类修剪器在修剪较粗的树枝时，树枝就会沿刀刃口向外滑移，从而使剪切受力点远离剪刀的铰接支点，使剪刀力臂延长、力矩加大，因此要花费很大的剪切力量才能剪断较粗的树枝，甚至无法剪断树枝。同时，当树枝沿刀刃口向外滑移时，剪刀刀刃可能会撕裂树皮，使树枝的切口粗糙，甚至可能因剪刀刀刃的挤压而损伤树枝的内部组织，不利于新枝芽的发芽生长。如多次发生刃口滑移还会引起刀面磨损，重复微小形变引起金属的疲劳，大幅降低其使用寿命。

工作完毕后，如工作人员通常将修剪器随手放置，修剪器外部无防护部件，可能会造成人员损伤。

为解决上述存在问题，该产品采用如下设计理念：

（1）工作员以推、拉动作代替开、合动作，降低剪枝的操作难度。

（2）能提供足够剪力，并尽量降低刀具工作时产生的刃口滑移。

（3）在结束使用后能将刀刃隐藏以提升安全要求。

（4）在上述基础上，尽量提升机械效率。

为达到上述目的，通过摸索，采用的技术方案是：

设计一种新型园林树枝修剪器，包括手柄壳体和2个相互铰接的剪刀体，所述剪刀体包括一体设置的剪刀刃部和剪刀把手，剪刀把手穿过手柄壳体的顶部且其端部下表面设置第一滑槽；手柄壳体的两侧壁上端设有供剪刀把手端部穿过的第一开口槽，手柄壳体的腔体内设置“Y”形推杆，“Y”形推杆的支杆端部设置滑轮，所述滑轮活动设置在第一滑槽内；所述手柄壳体的手持端设置有第二滑槽， “Y”形推杆的主杆端部上表面固定有推动按钮，推动按钮卡在第二滑槽内并可带动“Y”形推杆上下滑动，从而便捷省力完成剪切动作。同时，加设保护机制，能在非工作状态下回收刀刃以保障人员安全。

图1为本实用新型结构示意图

图2为本实用新型的侧视结构示意图

2 新型园林树枝修剪器的结构

为使该设计的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过具体实施例来描述该产品,如图1和图2所示。

结合图1说明本实施方式，这种新型的园林树枝修剪器，包括手柄壳体1和两个相互铰接的剪刀体2，所述剪刀体包括一体设置的剪刀刃部2-1和剪刀把手2-2，剪刀把手2-2穿过手柄壳体1的顶部且其端部下表面设置有第一滑槽3；手柄壳体1的两侧壁上端开设有供剪刀把手2-2端部穿过的第一开口槽4，手柄壳体1的腔体内设置有“Y”形推杆5，“Y”形推杆5的支杆端部固定有滑轮6，所述滑轮6活动设置在第一滑槽3内；所述手柄壳体1的手持端设置有第二滑槽7， “Y”形推杆5的主杆端部上表面固定有推动按钮8，推动按钮8卡在第二滑槽7内并可带动“Y”形推杆5上下滑动。

为保证工件的长期平稳往复运动，需在加工过程中满足如下工艺要求：

（1）手柄壳体1外设置有与剪刀刃部长度相等的外筒体9，外筒体9的下端设置有翻边10，翻边10与手柄壳体1的外壁相接触。

（2）外筒体9相对手柄壳体1上下移动，外筒体9的上端设置有第二开口槽11，第二开口槽11到外筒体9顶端的距离与第一开口槽4到手柄壳体1顶端的距离相等。

（3）手柄壳体1外侧壁顶部的左右两侧分别设置有挡板12，所述挡板12的宽度与外筒体9下端的翻边的宽度相等，挡板12和翻边10的外表面均包裹有一层磁性封条。

（4）剪刀刃部2-1上设有弧形槽刃口，弧形槽刃口槽壁的横截面上水平设置刀刃。

（5）刀刃的长度大于弧形槽刃口的弦长的一半，且小于弧形槽刃口的弦长。

（6）第一滑槽3的长度与第二滑槽7相等。

3 高空园林剪的工作原理与改进优势

该产品结构简单、使用方便，通过在剪刀把手的端部设置第一滑槽，使推动按钮带动“Y”形推杆的支杆前端的滑轮在第一滑槽内上、下滑动，从而使剪刀刃部做开合动作，完成树枝的剪切。通过设置弧形槽刃口，剪切树枝时，树枝条被加紧在弧形槽刃口中，从而将剪切受力点固定在弧形槽刃口内，当推动按钮向下运动时，受“Y”形推杆的牵引力作用，滑轮也会在第一滑槽内滑动，随着推动按钮向下移动距离的增大，剪刀把手的力臂延长、力矩加大，工作人员施加在推动按钮上的力减小，因此，在剪切树枝时，非常省力。在手柄壳体外设置防护罩，当剪刀体闭合时，推动防护罩使之向上移动，移动到防护罩的翻边与手柄壳体的挡板相接触，由于防护罩的长度与剪刀刃部的长度相等，此时，剪刀体的剪刀刃部就被隐藏在防护罩内，避免工作人员发生刮伤，保障了工作人员的身体安全。

传统园林剪通过增大力臂来提供刀具的剪力，自重较大。实际使用过程中，每次剪切动作所需握把的位移较大，针对较精确的剪切需要十分高超的技术和长期经验。而新型园林树枝修剪器的利用推杆与滑槽机构，将大的双臂开、合运动转化为简单的推、拉运动。同时，人手的作用改为双手握杆，极大地方便了操作者的行动，提升了操作的准确性。

比起传统园林剪，该产品的机械效率差强人意。首先两开槽、内外桶接触面、滑轮等处需经常做好润滑；其次当刀具状态为最大开合时，推杆对刀具的传动角过小，如润滑工作不到位极易发生自锁。

虽然如此，这种高空园林剪的最大优势在于：改变人体对工件的作用位置与作用力。人体的手无论如何都是一种费力杠杆，将张开双臂的双手横握把转换为平行的双手交错握杆。能有效抵消工具自重对工作的影响，让使用者获得更舒适的体验。在实际生产过程中，可根据工作所需的高度来调整套筒和推杆的长度，生产不同规格的新型园林剪以满足不同高度的作业需求。