高空園林剪的原理及工藝

胡世強

（河南 鄭州 450000）

1 高空園林剪的設計理念

為了美觀或使樹木更好的生長，經常需要修剪樹枝，傳統的剪刀修剪高處的枝條非常不方便。雖然也有一些專門用來修剪高枝的修剪器，但這類修剪器在修剪較粗的樹枝時，樹枝就會沿刀刃口向外滑移，從而使剪切受力點遠離剪刀的鉸接支點，使剪刀力臂延長、力矩加大，因此要花費很大的剪切力量才能剪斷較粗的樹枝，甚至無法剪斷樹枝。同時，當樹枝沿刀刃口向外滑移時，剪刀刀刃可能會撕裂樹皮，使樹枝的切口粗糙，甚至可能因剪刀刀刃的擠壓而損傷樹枝的內部組織，不利于新枝芽的發芽生長。如多次發生刃口滑移還會引起刀面磨損，重復微小形變引起金屬的疲勞，大幅降低其使用壽命。

工作完畢后，如工作人員通常將修剪器隨手放置，修剪器外部無防護部件，可能會造成人員損傷。

為解決上述存在問題，該產品采用如下設計理念：

（1）工作員以推、拉動作代替開、合動作，降低剪枝的操作難度。

（2）能提供足夠剪力，并盡量降低刀具工作時產生的刃口滑移。

（3）在結束使用后能將刀刃隱藏以提升安全要求。

（4）在上述基礎上，盡量提升機械效率。

為達到上述目的，通過摸索，采用的技術方案是：

設計一種新型園林樹枝修剪器，包括手柄殼體和2個相互鉸接的剪刀體，所述剪刀體包括一體設置的剪刀刃部和剪刀把手，剪刀把手穿過手柄殼體的頂部且其端部下表面設置第一滑槽；手柄殼體的兩側壁上端設有供剪刀把手端部穿過的第一開口槽，手柄殼體的腔體內設置“Y”形推桿，“Y”形推桿的支桿端部設置滑輪，所述滑輪活動設置在第一滑槽內；所述手柄殼體的手持端設置有第二滑槽， “Y”形推桿的主桿端部上表面固定有推動按鈕，推動按鈕卡在第二滑槽內并可帶動“Y”形推桿上下滑動，從而便捷省力完成剪切動作。同時，加設保護機制，能在非工作狀態下回收刀刃以保障人員安全。

圖1為本實用新型結構示意圖

圖2為本實用新型的側視結構示意圖

2 新型園林樹枝修剪器的結構

為使該設計的目的、技術方案和優點更加清楚明了，下面通過具體實施例來描述該產品,如圖1和圖2所示。

結合圖1說明本實施方式，這種新型的園林樹枝修剪器，包括手柄殼體1和兩個相互鉸接的剪刀體2，所述剪刀體包括一體設置的剪刀刃部2-1和剪刀把手2-2，剪刀把手2-2穿過手柄殼體1的頂部且其端部下表面設置有第一滑槽3；手柄殼體1的兩側壁上端開設有供剪刀把手2-2端部穿過的第一開口槽4，手柄殼體1的腔體內設置有“Y”形推桿5，“Y”形推桿5的支桿端部固定有滑輪6，所述滑輪6活動設置在第一滑槽3內；所述手柄殼體1的手持端設置有第二滑槽7， “Y”形推桿5的主桿端部上表面固定有推動按鈕8，推動按鈕8卡在第二滑槽7內并可帶動“Y”形推桿5上下滑動。

為保證工件的長期平穩往復運動，需在加工過程中滿足如下工藝要求：

（1）手柄殼體1外設置有與剪刀刃部長度相等的外筒體9，外筒體9的下端設置有翻邊10，翻邊10與手柄殼體1的外壁相接觸。

（2）外筒體9相對手柄殼體1上下移動，外筒體9的上端設置有第二開口槽11，第二開口槽11到外筒體9頂端的距離與第一開口槽4到手柄殼體1頂端的距離相等。

（3）手柄殼體1外側壁頂部的左右兩側分別設置有擋板12，所述擋板12的寬度與外筒體9下端的翻邊的寬度相等，擋板12和翻邊10的外表面均包裹有一層磁性封條。

（4）剪刀刃部2-1上設有弧形槽刃口，弧形槽刃口槽壁的橫截面上水平設置刀刃。

（5）刀刃的長度大于弧形槽刃口的弦長的一半，且小于弧形槽刃口的弦長。

（6）第一滑槽3的長度與第二滑槽7相等。

3 高空園林剪的工作原理與改進優勢

該產品結構簡單、使用方便，通過在剪刀把手的端部設置第一滑槽，使推動按鈕帶動“Y”形推桿的支桿前端的滑輪在第一滑槽內上、下滑動，從而使剪刀刃部做開合動作，完成樹枝的剪切。通過設置弧形槽刃口，剪切樹枝時，樹枝條被加緊在弧形槽刃口中，從而將剪切受力點固定在弧形槽刃口內，當推動按鈕向下運動時，受“Y”形推桿的牽引力作用，滑輪也會在第一滑槽內滑動，隨著推動按鈕向下移動距離的增大，剪刀把手的力臂延長、力矩加大，工作人員施加在推動按鈕上的力減小，因此，在剪切樹枝時，非常省力。在手柄殼體外設置防護罩，當剪刀體閉合時，推動防護罩使之向上移動，移動到防護罩的翻邊與手柄殼體的擋板相接觸，由于防護罩的長度與剪刀刃部的長度相等，此時，剪刀體的剪刀刃部就被隱藏在防護罩內，避免工作人員發生刮傷，保障了工作人員的身體安全。

傳統園林剪通過增大力臂來提供刀具的剪力，自重較大。實際使用過程中，每次剪切動作所需握把的位移較大，針對較精確的剪切需要十分高超的技術和長期經驗。而新型園林樹枝修剪器的利用推桿與滑槽機構，將大的雙臂開、合運動轉化為簡單的推、拉運動。同時，人手的作用改為雙手握桿，極大地方便了操作者的行動，提升了操作的準確性。

比起傳統園林剪，該產品的機械效率差強人意。首先兩開槽、內外桶接觸面、滑輪等處需經常做好潤滑；其次當刀具狀態為最大開合時，推桿對刀具的傳動角過小，如潤滑工作不到位極易發生自鎖。

雖然如此，這種高空園林剪的最大優勢在于：改變人體對工件的作用位置與作用力。人體的手無論如何都是一種費力杠桿，將張開雙臂的雙手橫握把轉換為平行的雙手交錯握桿。能有效抵消工具自重對工作的影響，讓使用者獲得更舒適的體驗。在實際生產過程中，可根據工作所需的高度來調整套筒和推桿的長度，生產不同規格的新型園林剪以滿足不同高度的作業需求。