浅谈“绿化苗木直流电动式修剪器”的研究与应用

浅谈“绿化苗木直流电动式修剪器”的研究与应用

Research and application of "green seedlings DC electric trimmer"

长垣河务局：程  阳  陈朝阳  张爱建

Changyuan Bureau: Cheng Yang Zhang Aijian Lin Yuxiang

摘要:

在伴随着经济的迅速发展过程中，由于人类过分追求发展所带来的满足和发展的速度而忽视淡薄了其所带来的负面效应，即使在极大满足自身物欲的同时，也给自身未来的发展埋下了诸多隐患，这些问题随着时间的推移越来越明显，直至威胁到人类自身的生存，如林木砍伐、水污染、汽车尾气排放、小型机器尾气排放等。

排放出一些尾气让碧蓝的天空变的幽幽灰暗，清澈的小溪中本是明镜般的透亮却让人不得一见，这些问题都归于人们对发展的片面理解，认为只要经济发展了，一切问题都迎刃而解，从而忽视了环境保护。

Along with the rapid economic development, due to human over the pursuit ofsatisfaction and development brought about by the speed and ignore the weak the negative effect it has, even in the great satisfaction of desires at the same time, but also to the future development of some hidden troubles, these problems become more noticeable as time goes by, until the threat to the survival of human beings,such as deforestation, water pollution, automobile exhaust emissions, small machine.

Some exhaust emissions have become faint dark blue sky, clear streams in themirror like bright but let person shall see, these problems are attributed to thedevelopment of the one-sided understanding, think that as long as the development of the economy, all problems can be smoothly done or easily solved, thus ignoringenvironmental protection.

关键词:

黄河堤防养护；绿化美化；节能减排

The Yellow River dike maintenance; greening; energy-saving emission reduction

1引言

绿化祖国、美化环境、节能减排不仅是企业生产、汽车尾气排放等对环境污染所带来的问题，社会的主体是人类，而节能减排的主体也必须是人类，节能减排必须从每一个人抓起，因此绿化祖国、美化环境、节能减排、净化空气需要人人参与、人人有责。

节能减排、低碳环保、绿化祖国、美化环境黄河系统帅先一步，长垣黄河河务局为例，近年来大量种植适生林、防洪林、行道林、风景林、绿化苗木花草等，并荣获全国绿化先进单位。该局地处黄河下游，所辖有四处控导工程、三道堤防、二十个庭院，其中临黄堤42.764公里，太行堤22公里，贯孟堤11.803公里，总管理面积15158.38（亩）、绿化造林处8667.59（亩）、美化绿化6490.79（亩）、草皮护坡12981.158（亩），植树棵树60万棵。上接封丘辖区，下连濮阳，黄河堤防上下游连接，构建成黄河堤防绿色长廊，基本形成一道具有黄河特色亮丽的堤防风景线。为今后一个时期的环境保护、净化空气、低碳环保，打下了坚实的基础。就此绿化美化管理就成为我们工作的重中之重，由于造林品种多、管理线长，地形复杂分散，年复一年的林木花卉管理修技剪形，护坡打草成了日常养护工作中的一项重要任务。传统的修剪方法分为人工直接修剪和机械配合人工修剪两种：

一是人工直接修剪需要搬梯子上树作业，修剪一颗树需3个人协同工作，剪一株花卉用手剪剪修造型，效率较低、劳动强度大、费时费力、且安全性差。

二是采用机械油锯配合人工修剪，仍然需要爬梯子上树。费用高。排污量大空气污染严重已有多利出现伤人问题，人身安全没有保障，操作技术难以掌握，劳动强度大而且携带不方便，护坡打草修边每月最少打一遍，使用工具大多采用背腹式二冲程.四冲程汽油打草机，工具重劳动强度大费用高，机器尾排污染空气和植物，对人身健康十分不利。面对以上问题如何解决呢?长垣河务局通过长期养护工作经验总结，构思了三套成熟的方案进行了两年的试验与应用，最终成功的研制出“绿化苗木直流电动式修剪器”通过试验和应用，有效提高了工作效率，降低了劳动强度，确保工作人员人身安全，有效解决了搬梯子爬树，油锯伤人的不安全问题。解决繁重的体力劳动问题，实现了工程管理工具便于携带，站立地面多角度修树打草、修边、一机多用的目的。实现了美化环境、低碳环保的目标。深受养护工作庭院美化工作人员的喜爱。

2项目研究的基本概况

对于防洪工程维修养护工作最主要的任务是管理，所辖段的树、草、花卉、苗木等设施。按照上级领导要求和黄委建管单位管理标准。要求树、草、花、木茂盛，草皮高低整齐，树木花卉草皮造型美。每月至少对护坡草皮、查水路、堤肩草皮进行剪修容。所用工具大部分是二冲程和四冲程汽油打草机，只能打草不能修边修树，使用效果单一化，修剪花木、树枝大多使用市场售的绿离机、油锯，还有一些气动剪枝和手动剪枝等工具。对于我们应用来说，目前市场上所销售的工具是不太适应的，因为这些工具携带笨重，应用起来不方便，其操作复杂对操作人员技术水平要求较高。整套设备价格昂贵，故障出现后维修不方便，而且维修费用高，满足不了当前黄河堤防绿色长廊管理工作的需求。

长垣河务局研制的“绿化苗木直流电动式修剪器”，吸取了现有机械的精华，成为据、剪、打、切为一体的一机多用化管理工具。通过资料搜集，对相关设备、工具、器械性能进行考查，对有关人员进行了专访并广泛征求养护工人的意见。在该局确定该课题研制与开发之后并成立了项目开发研究技术相关组，并对该项目的研制思路进行研讨，对技术相关人员进行了责任落实。以提高项目组人员的积极性和责任心，对于关键技术进行攻关。

3技术研究原则及目标

绿化苗木直流电动式修剪器研究必须具有实用性、可靠性、安全性和可维护性的基础原则。

绿化苗木直流电动式修剪器必须以工具携带方便、轻便灵活、一机多用、无尾气排放、低噪音低碳环保为目标。

4“绿化苗木直流电动式修剪器”在黄河堤防维修养护中的应用要求

4.1实用性

绿化苗木直流电动式修剪器研究必须立足于黄河下游工程绿化美化品种多、地形分散等实际情况、量力而行、适可而止，保持技术满足绿化管理，锯、剪、切、打等技术要求的同时，更着重技术的实用性和环境保护的实用性。

4.2可靠性

可靠性首先指的是绿化美化工作使用工具对人身安全的可靠性，使用多种工作头工作的可靠性，其次可靠性是工具运行必须动作灵活性可靠，不能存在卡、滑和不受控等现象。

4.3灵活性

所为灵活性，首先考虑体积小、重量轻便于携带及工作，重点设计了角度调整装置，可根据人员高低，修剪角度的要求来调整，使其达到满足的灵活要点掌握的修剪工作。

4.4安全性

防洪工程绿化美化工作比较复杂，研制的工具必须能够满足锯、剪、切、打等工作的需要，工作人员进行操作时必须保证工具自身的安全性，必须设制一种待机、开机双保险装置，设置工作头自动锁定装置，具有确保工作人员自身的安全性。

4.5可维护性

防洪工程绿环美化管理工具是工程养护工作日常所用工具，研制工具必须具有后期良好的维护性，不但方便维护，而且维护费用要低零配件好买，可维修性要强。

5“绿化苗木直流电动式修剪器”开发的总体框架

绿化苗木直流电动式修剪器的组成主要是蓄电池、伸缩杆、电源开关、安全开关、头部分度按钮、工作头快换自动锁定按钮、圆据工作头、链锯工作头、剪草工作头、修枝工作头、路沿石及砖修草边修切工作头、打草工作头、充电器、防护罩等组成。

总体框架结构程序图如下：

   主要特点：体积小、重量轻、便于携带、操作灵活、噪音低、一机多用、安全可靠、低碳环保等。

6.主要工作原理

绿化苗木直流电动式修剪器研制的基本原理主要是有电能转为机械能通过机械能使其工作头达到修、剪、切、打等造型整形功能。

7. 主要技术指标

重量:2.5千克

直流电机：18伏

刀片齿距：15毫米

刀片长度；400毫米

额定输入功率：160瓦　　

充电输入电压:100-240伏

链条据刀片长度：400毫米

电池快速充电时间：2小时

刀片切合速度：1100转／分钟

电池电压：１８伏  DC1.2AH

电输出电压:８-23.5伏， 460毫安

8. 应用对比试验

“绿化苗木直流电动式修剪器”研制成功以来，首先新乡黄河工程维护养护有限公司第三分公司应用，2011年4月对行道林、适生林、防护林中进行修枝应用，2011年5月对庭院的苗木花卉造型进行修剪应用对比效果显著。

传统的人工修剪树木，每组工作人员需要3名职工，除了沉重的修剪工具以外，还需要搬运一架笨重的梯子，工作效率低下，劳动强度大，且油锯和一些机械打草工作中存在严重的不安全因素，从工作效率分析，传统的工作方式平均每日仅修剪树木6０株，需要工作人员３人；每日人均工资100元一天300元机器耗油40元合计费用340元。而使用“绿化苗木直流电动式修剪器”每组工作人员只需要１人即可，人员工资100元充电费0.5元不到一天可修600多株。且使用该工具站立在地面独立工作，解决了传统修树工作中需对各类附属工具的携带和依赖，工作效率由平均每日修剪树木60株提高到每日修剪树木600株以上。从经济效率来说每日可节约资金239.95元，从工作效率上讲提高10倍。

9. 主要创新点

　在绿化苗木直流电动式修剪器的研究与应用主要是采用蓄电池作为电源由电能转为机械能来实施各项修剪整形工作。主要技术关键及技术创新点及解决的关键问题。

9.1该项目利用电能研制了绿化管理修剪工具降低了劳动强度，节约了资金提高了工作效率开掘了低碳环保的坏境，解决了过去传统机器尾气排放污染环境的问题，

9.2项目设置角度调整装置实现修剪造型角度的自如，提高工作人员工作效率，解决了过去人身弯曲调整问题，

9.3该项目采用伸缩杆确保了工作人员的人身安全，解决了传统修剪搬梯子爬树的问题，

9.4该项目设置了快换按钮装置，并配套多种工作头，实现了一机多用，解决了传统仪器功能单一化问题。

9.5该项目体积小、可伸缩、重量轻、用途大、便于携带和存放，解决了过去工作扛一个机器提一壶油，抬一个梯子的笨重问题。

10. 应用范围及经济效益

“绿化苗木直流电动式修剪器”研制成功以来，已在新乡黄河工程绿化、庭院苗木花卉造型修剪中得到应用，低碳环保、效果显著。

该机具在推广应用过程中得到了一线职工的好评，其采用蓄电池作为动力，不受野外空间限制，体现了便携、快速修枝安全性强的特点。工人站在地面直接调整工具高度，对树木进行修剪，轻松锯断直径80毫米以内的树枝或较粗的树杈。该器械投入应用后，工作效率明显提高，与传统的人工管护工作相比提高10倍以上。并很大的降低了职工劳动强度，节约了资金的投入，确保了工作人员的人身安全。

通过应用表明，该成果具有体积小、重量轻、便携、环保、快速、安全、实用等特点，有效的对工程维修养护等发挥显著的经济效益。

11. 结语

　该项目研究前期进行了大量调研工作，通过经验总结，资料检索和实地考查，有关研究成果的功能效果，如油锯、绿离修剪机、打草机等成果的技术对比，整体技术水平高。在某些技术方面还存在着问题，从技术对操作人员的文化水平要求非常高，操作复杂不方便，尾气排放量较高对空气生物污染严重，对人身安全没有保障设备价格昂贵，经济性、可维护性、实用性和可推广性比较差。

本项目综合利用了电力学、机械工程力学、控制科学与技术以及绿化美化植物修剪技术，成功解决了防洪工程绿化庭院美化以及草皮护坡美容等修剪切边一机多用的重大难题。

该研究成果，成本低后期维护方便，费用低廉、实用性强、操作简单，即使文化成度较低的人员，只要简单地按动按钮即可进行操作具有良好的实用推广性。

（作者简介：程阳，出生于1983年7月，男，于2009年毕业于郑州华北水利水电学院-水利工程管理专业。职称:助理工程师,研究方向：防洪工程建设管理和黄河防汛抢险。现工作单位长垣河务局位于河南省长垣县宏力大道中段，邮政编码453400，联系电话0373-8815154，邮箱chengyang5555@163.com）