輸電線路高桿植物砍伐工具的研制

何錫忠 王 柳 胡錦輝

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司江門供電局，廣東江門529000）

0 引言

廣東省屬于東亞季風(fēng)區(qū)，從北向南分別為中亞熱帶、南亞熱帶和熱帶氣候，是中國光、熱和水資源最豐富的地區(qū)之一，故地方多投入大量人力、物力種植經(jīng)濟(jì)植物——桉樹，該樹種生長周期短、速度快，且最普遍高度在10 m以上，在輸電線路日常維護(hù)過程中，多由此原因?qū)е戮€路跳閘。而在線路通道清理過程中，由于經(jīng)濟(jì)目的，大部分樹主都要求只能對樹頭進(jìn)行修剪，目前所使用的高枝油鋸不能夠滿足要求，故研制一種能夠適應(yīng)不同高度的油鋸，對于方便維護(hù)人員使用、提高效率十分必要。

1 常用高桿植物砍伐工具

常用高桿植物工具高位樹枝修枝鋸簡稱高枝油鋸，是園林綠化中修剪樹木常用的園林機(jī)械之一。它是單人操作難度大、危險性強(qiáng)的一種機(jī)械，適用于森林消防、城市園林綠化、公路、草坪花圃、農(nóng)業(yè)果園、街道、醫(yī)院、學(xué)校、別墅區(qū)、公園等修枝作業(yè)。從名稱就可看出，高枝油鋸主要用來修剪一些比較高的枝椏，因此正確地使用高枝油鋸，既是園林修剪技術(shù)的一項重要內(nèi)容，也是對修剪人員自身人身安全的一個保證。

在使用高枝油鋸修剪時，應(yīng)先剪下口，再剪上口，這樣就能夠避免夾鋸的現(xiàn)象發(fā)生；對于一些比較大的雜樹枝，可使用分段切割的方法。

在操作高枝油鋸時，手法也很重要，應(yīng)右手握緊操作手柄，左手在把手上自然握住，手臂盡量伸直。高枝油鋸的缺點是與地面的構(gòu)成角度不能超過60°，當(dāng)然，角度也不能過小，否則也會有危險，且不易操作，對人員技術(shù)要求高，所以相較于其他油鋸，高枝油鋸的使用危險性更高。

2 砍伐工具結(jié)構(gòu)介紹

改進(jìn)后的裝置由機(jī)頭、不銹鋼節(jié)管、L型支撐管、U型鉤、方向油路控制線組成，各系統(tǒng)分別實現(xiàn)動力輸出、出力控制、油鋸高度控制、鋸斷樹木傾倒方向控制等功能。

機(jī)頭固定在L型連接桿的長邊上，整個機(jī)頭長度約為0.5 m，主要由油機(jī)和鋸片組成，起到鋸斷樹木的作用；短邊連接不銹鋼節(jié)管，主要目的是調(diào)整高度；同時在靠近機(jī)頭的部位安裝U型鉤，用于勾住枝桿，這樣就不再需要用人力支撐舉高；同時通過方向油路控制線來調(diào)節(jié)鋸片切口和油門大小。

該裝置的研制成功將極大地減少移動平臺作業(yè)車的使用，降低企業(yè)人力成本和工具成本，具有極高的經(jīng)濟(jì)效益，并能減輕人員勞動強(qiáng)度，擴(kuò)大使用范圍，保障人員作業(yè)安全。

該裝置與普通高枝油鋸相比，有以下優(yōu)點：

（1）自制L型剛性連接管，短邊連接節(jié)管，長邊用于固定機(jī)頭和方向調(diào)節(jié)桿。

（2）機(jī)頭改進(jìn)，將普通高枝鋸零件重新組合，將長度由原來的2.7 m改為現(xiàn)在的0.5 m，減輕機(jī)頭重量，保留原有必要功能。

（3）伸縮節(jié)管采用普通不銹鋼管，節(jié)管之間采用螺紋連接，材料易得，可根據(jù)需要加裝或減少節(jié)管，從而達(dá)到改變高度的目的。

（4）鋸片切割方向控制與油路控制同為一體，采用普通剎車線連接，在調(diào)節(jié)切割方向的同時增大油門，方便操作。

為保證此裝置能夠在實際運(yùn)用中發(fā)揮效益，需關(guān)注以下幾點：

（1）選擇合適的位置安裝U型鉤，使其既能有效增大力臂，又不影響機(jī)頭的使用，掛鉤開口大小、方向適合。

（2）用于升高機(jī)頭的不銹鋼節(jié)管管徑適中，長短符合實際，既能滿足機(jī)械強(qiáng)度要求，又不過分增加自身重量。

（3）機(jī)頭鋸片的傾斜角度選擇適當(dāng)，通過調(diào)節(jié)鋸片的切割方向，使其既能對樹干有一個斜向切割力，又能對樹干進(jìn)行環(huán)形切割，使其不至于夾鋸，同時在斜坡面的垂直方向產(chǎn)生一個推力，使枝干向預(yù)定方向傾倒。

該裝置結(jié)構(gòu)如圖1、圖2所示。

圖1 工具結(jié)構(gòu)示意圖

圖2 工具結(jié)構(gòu)分解圖

3 運(yùn)用前景及實際運(yùn)用

采用傳統(tǒng)方式砍伐4 m以上高度的樹木，每砍一棵需要控制高度的桉樹，共需作業(yè)人員5人以上，其中1人操作油鋸和移動平臺，1人監(jiān)護(hù)，1人駕駛吊車，2人控制方向繩，移動平臺吊車1輛，傳統(tǒng)高枝油鋸1把；單顆砍伐時間為18 min，其中移動吊車位置時間為10 min，作業(yè)時間為8 min，單人可持續(xù)作業(yè)時間為16 min；機(jī)械傷害、高處墜落、物體打擊風(fēng)險評估為中等及以上，且工作效率低，作業(yè)過程中長時間舉高，耗費(fèi)體力，使用高度受高枝油鋸長度、吊車位置限制，作業(yè)過程受人員經(jīng)驗程度影響大。

對于相同情況而言，采用該工具砍伐樹木，共需人員2名，其中1人操作工具，1人監(jiān)護(hù)，輸電線路高桿植物砍伐工具1把；單棵砍伐時間為5 min，單人可持續(xù)作業(yè)時間為30 min；機(jī)械傷害、高處墜落、物體打擊風(fēng)險評估為可容許風(fēng)險；作業(yè)過程中無需長時間舉高，使用高度、使用位置不受限制，且受人員經(jīng)驗程度影響小。

該工具主要用于以下情形：

（1）超出普通高枝油鋸使用高度范圍的高桿植物修剪；（2）移動平臺吊車無法到達(dá)區(qū)域內(nèi)的高桿植物修剪；（3）大面積高桿植物的修剪。

綜上所述，使用改進(jìn)后的裝置不僅可以節(jié)省工時，提高效率，減輕一線員工勞動強(qiáng)度，還可以降低作業(yè)風(fēng)險，因而應(yīng)用前景非常廣闊。

4 結(jié)語

在輸電線路維護(hù)工作中，砍伐高桿植物是一項日常維護(hù)性工作，怎樣在樹主的經(jīng)濟(jì)利益和線路運(yùn)維策略中找到平衡是一個值得商榷的問題。本文所述裝置既能滿足樹主的經(jīng)濟(jì)利益，又不增加運(yùn)維人員的工作量，且已經(jīng)制作成模型并在小范圍內(nèi)試行，實踐證明，該裝置可加以推廣，真正實現(xiàn)工器具貼合現(xiàn)場應(yīng)用的目的。

[1]南京林產(chǎn)工業(yè)學(xué)院.木材切削原理與刀具[M].北京：中國林業(yè)出版社，1983.

[2]林石.伐木鏈鋸切削工況的研究[J].南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報，1985（4）：124-137.

[3]黑治強(qiáng).絕緣拉桿式高枝剪[J].農(nóng)林電氣化，2016（6）：48.

[4]林石.萬能鋸鏈銼磨角對鋸切性能的影響[J].林業(yè)機(jī)械，1988（3）：7-8.