程范贤
海南电网有限责任公司琼海供电局 邮编571400
摘要：危急树木容易造成高压线路跳闸，普通高枝剪在修剪危急树木时存在修剪范围小、有触电隐患等缺陷，极大地限制了处理树木的范围。本文研制的新型高枝剪可以在线路正常运行的情况下，处理危急的树木，具备可转动方向、可调节刀头尺寸、绝缘等优点，提高了处理树木的效率，提高了供电可靠性。
关键词：高压线路；绝缘高枝剪；树线矛盾；刀头转向
1背景
在架空高压线路运行中，树线矛盾一直是比较突出、严重的问题。对于不满足安全距离且砍伐难度大的树木，运行部门通常使用高枝剪进行修剪。这种在市面上购买的高枝剪存在诸多缺陷导致修剪工作不能很好的开展，一是不绝缘，这对于高压带电设施保护区内的不满足安全距离的树木就不能修剪，限制了使用的范围；二是普通高枝剪的剪刀头方向单一，对于水平树枝修剪效果好，对于垂直的树枝的修剪效果较差，浪费时间且容易折断刀头；三是普通高枝剪由于使用了滑轮组省力装置，在修剪的过程中，容易出现刀头卡死的问题，导致不能继续操作；四是普通高枝剪刀头固定，只能修剪比较细的树枝，据现场修剪试验，对于直径为15mm以外的树枝修剪效果较差。由于存在以上的缺陷，使得高枝剪在使用中受到了极大的限制，影响工作效率。因此，急需研制一种适合电力运行部门使用的带电处理危急树木的高枝剪。
2新型高枝剪的研制
2.1绝缘材料的选择
新研制的高枝剪必须解决传统高枝剪在使用过程中出现的问题，才能更好地在工作中发挥作用。首先要解决的就是高枝剪操作杆绝缘的问题。
目前市面上主要使用的绝缘材料有环氧树脂与不饱和聚酯树脂，这两种材料各有优缺点，对两者进行了详细的参数比较和现场试验，技术指标如表1所示。
综合试验与数据的比较，最后选择了绝缘性能更好、质量更轻的环氧树脂作为绝缘材料来制作新高枝剪的操作杆。
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2.2重新设计高枝剪的刀头
从传统高枝剪的使用缺陷来看，新型高枝剪的刀头必须解决三个问题：如何扩大使用范围，如何修剪多角度的树枝，如何防止刀头卡住。
2.2.1技术方案
新的刀头（如图1所示）由静刀片（如图2所示）和动刀片（如图3所示）组成，静刀片固定在刀架（如图4所示）上，静刀片的刃口为向下的弯勾形，动刀片通过轴销与静刀片活动铰接形成开口向下的弯勾形剪口；在刀架上设置有动力传动机构，大转轮和小转轮安装在动力传动机构的输入轴上带动输入轴转动，蜗杆固定在动力机构的输出轴上，在动刀片的刀背上设置有与蜗杆配合的涡轮结构，在大转轮和小转轮上分别连接有绝缘拉绳；转向块通过拉紧螺栓与刀架下部铰接形成刀架转向机构；在转向块的下部连接有绝缘杆。
1-静刀片；2-动刀片；3-刀架；4-蜗杆；5-配对伞齿轮；6-伞齿轮；7-大转轮；8-小转轮；
9-绝缘拉绳；10-绝缘杆；11-转向块；12拉紧螺栓；13-轴支座。
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在刀架转向机构中，刀架的下部设置有连接转向块的凹槽，在凹槽的两侧壁上设置有加紧块，在一侧加紧块上和转向块（如图5所示）上有拉紧螺栓通过孔，另一侧加紧块上有螺纹孔，拉紧螺栓穿过一侧加紧块及转向块上的过孔后与另一侧的加紧块上的螺纹连接，拧紧拉紧螺栓使转向块在刀架上加紧固定；转向块与凹槽底部相接触的一侧形状为圆弧形，转向块可在凹槽中绕拉紧螺栓的轴线转动而不与凹槽底部干涉，从而改变刀架的方向。
绝缘拉绳分别连接在大转轮和小转轮上，拉动绝缘拉绳，大转轮和小转轮的转向相反。
其中转向块的下部设有安装绝缘杆的孔，绝缘杆为空心的塑料管，绝缘杆插入安装孔后通过卡箍固定。
2.2.2实施方式
输入轴的一端在刀架3内侧，另一端伸出刀架3，输入轴位于在刀架3内的一端支撑在轴支座13上，轴支座13固定在刀架3的中部，内部设置有相应的轴孔，与输出轴和输入轴的轴端形成转动配合，为输入轴和输出轴的旋转提供转动支撑，输入轴的中间通过刀架3的侧壁支撑；在输入轴伸出刀架3的一侧固定安装有大转轮7和小转轮8，在大转轮7和小转轮8上分别连接有绝缘拉绳9，绝缘拉绳9在大转轮7和小转轮8上的旋向相反，用手拉动绝缘拉绳9，大转轮7和小转轮8转动带动输入轴转动，用手拉动连在大转轮7上的绝缘拉绳9输入轴正向转动，用手拉动连在小转轮8上的绝缘拉绳9输入轴反向转动；在位于刀架3内测的输入轴上安装有伞齿轮6；输出轴的上端支撑在刀架3的上部壁上，另一端通过轴支座13支撑，在输出轴上部设置有蜗杆4，在输出轴下部安装有与输入轴上的伞齿轮6相配的配对伞齿轮5，两个伞齿轮相配合形成齿轮传动，并改变了力的传动方向；输出轴上的蜗杆4可以与输出轴整体加工，也可以单独加工后固定安装在输出轴上。
在刀架3的下部设置有刀架转向机构，是由转向块11通过拉紧螺栓12与刀架3下部铰接形成；在转向块11的下部连接有绝缘杆10。如图3所示，在动刀片2的刀背上设置涡轮结构，涡轮结构为部分涡轮，涡轮结构与蜗杆4相配合，由蜗杆4驱动涡轮转动，从而改变弯勾形剪口开口变化，剪断树枝。
在大转轮7和小转轮8上分别连接有绝缘拉绳9，拉动连接在大转轮7上的绝缘拉绳9，输入轴正向转动，剪口的开口变小，剪刀闭合剪切树枝；拉动连接在小转轮8上的绝缘拉绳9，输入轴反向转动，剪口的开口变大，剪刀打开；由于大转轮7转动输出动力，所用力大，所以大直径可以省力。
如图4、图5所示，刀架3下部设置有连接转向块11的凹槽，在凹槽的两侧壁上设置有加紧块，在一侧加紧块上和转向块11上有拉紧螺栓12的通过孔，另一侧加紧块上有螺纹孔，拉紧螺栓12穿过一侧加紧块及转向块上的通过孔后与另一侧加紧块上的螺纹连接，使转向块11在刀架3上加紧固定；转向块11与凹槽底部相接触的一侧形状为圆弧形，可在凹槽中绕拉紧螺栓12的轴线转动，使转动块11相对刀架3改变角度时不与凹槽底部干涉，从而改变刀架3的方向；转向块11通过拉紧螺栓12与刀架3下部铰接形成刀架转向机构；转向块11的下部设有安装绝缘杆10的孔，绝缘杆10为空心的塑料管，重量轻，可以满足高空操作，绝缘杆10插入安装孔后通过卡箍固定，内部实物图如图6所示，刀头实物图如图7所示，实际使用情况如图8所示。
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3结束语
新型高枝剪的研制成功，符合当前技术创新的要求与趋势。将极大地方便架空高压线路通道内危急树木的修剪工作，并且将为架空高压线路通道内危急树木的修剪提供一套成熟的工具和方法，这种工器具的构造精巧，操作简单，使用可靠安全，有利于在整个系统内应用和推广，可以有效地降低停电作业时间，增加作业范围，提高劳动效率，对于提高供电可靠性、电网安全效益和经济效益有着积极的作用。
参考文献
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