一種行走式電動綠籬機及應用

宋志鵬+劉晨曦+夏書豪

摘 要：伴隨我國城市化進程的加快和生態文明建設進程的推進，城市綠化不斷扮演著它的重要角色。城市道路兩旁的綠籬，作為城市綠化的重要組成部分，其養護問題日益凸顯。本文提出了一種行走式電動綠籬機，介紹了其結構和工作原理。該行走式電動綠籬機操作簡單、靈活，安全性高，并且適用于不同高度的綠籬修剪。綠籬機修剪部分可拆卸，易于修剪出平整或具有一定藝術效果的綠籬，降低了園林工作者的勞動強度。具有廣闊的應用前景。

關鍵詞：園林機械；多功能綠籬機；和逸性

1 背景環境

隨著我國園林事業的發展，公園、廣場、道路兩旁、社區周圍綠籬的修剪及造型正在成為城市綠化作業中的一項經常性工作，不僅涉及面廣，而且季節性強，作業內容、作業對象及作業條件差異大，地域性特點異常鮮明。

由于養護標準的不斷提高，目前以人力為主的養護模式已遠遠不能滿足城市綠化的發展需求。使用修枝剪刀或手持式綠籬機作業方式的主要特征是工人負重作業，勞動條件差、體力消耗大、工作效率低、事故頻率高。

與此同時，由于“結構性勞動力短缺”的等原因，綠化工作者普遍年齡偏大，技術水平差異明顯，上崗前的培訓常常無法得到有效落實，綠籬修剪后的尺寸整齊性和外形美觀性往往得不到保證。

由此可見，一種操作簡單、靈活，適用性強，能降低園林工作者勞動強度的綠籬機，將具有廣闊的應用前景。

2 方案介紹

目前，針對園林機械的研究大多局限于機械結構技術領域，鮮有立足于園林工作者工作體驗的研究。而事實上，園林工作者在使用園林機械進行綠化作業時，由于工具的限制，如園林機械工作時產生的振動、噪音、廢氣等對工作者身體往往帶來不良影響。降低園林工作者的工作舒適度，園林工作者工作時易疲勞，無形中降低了工作效率。

為此，本文提出了一種行走式電動綠籬機，把和逸性理念運用在綠籬機的改進設計中，以提升園林工作者的使用舒適度，為他們提供一款操作簡單、靈活，使用范圍廣的綠籬修剪設備。

現將其主要結構介紹如下：一種行走式電動綠籬機，裝置整體結構如圖1所示。其主要結構包括：車體行走機構1、絲杠升降機構2、平衡連桿機構3、綠籬機修剪機構4和遠程控制裝置。其中，車體行走機構1作為整套裝置的載體，采用電機103驅動，配合腳剎以及電磁制動器作為制動系統，通過遠程控制或車體上的控制器來控制裝置整體的行進與停止。絲杠升降機構2由步進電機207驅動，可實現平衡連桿機構3、綠籬機修剪機構4的升降，頂部設有旋轉法蘭210，可實現上端機構的全方位旋轉。

平衡連桿機構簡圖如圖2所示，A、C、F三點共線，當AD/AB=DF/DE=m時，當C點固定，設A點豎直位移為y，則F點產生同向位移Y=（m-1）y，當A點固定，設C點水平位移為x，則F點產生同向位移X=mx，其中m被稱為放大系數。

在平衡連桿機構3中，F端與綠籬機修剪機構4的刀頭401部分連接，DA的延長線上安裝有配重即綠籬機修剪機構4的電機402，以平衡刀頭部分401的重力，A、C兩點的位移由步進電機303驅動，以保證綠籬機修剪機構4在工作平面內的正常移動。由于絲桿升降機構2使整體裝置已經具備升降功能，故可將A點固定以簡化平衡連桿機構3的結構。

3 創新功能

一種行走式電動綠籬機，代替了人工直接修建植被，很大程度上降低了勞動強度，提高工作效率。

將平衡連桿機構3、綠籬機修剪機構4結合，運用平衡吊原理，延伸了橫向作業長度；令電機充當平衡吊配重，運用軟軸403連接將綠籬機的電機402與修剪工作部分401分離，減少震動，降低了零部件損壞的可能性，延長使用壽命。

上部機構3、4可360°旋轉，進一步擴大了綠籬機工作范圍，提高了裝置整體靈活性。運用絲桿升降原理可以較精確地將綠籬機修剪機構4調節到合適高度，延伸縱向作業面積，同時將修剪高度固定，有利于修剪出平整美觀的綠籬。

綠籬機修剪工作部分401的角度可調節，當筆筒式推桿電機306的長度改變時，將使綠籬機安裝座305上前銷軸繞后銷軸旋轉從而改變修剪工作部分401與水平面的夾角，以適應于不同角度的修剪工作。

對于某些由行走式電動綠籬機無法靠近或形狀特殊的綠籬，綠籬機修剪工作部分401可以快速地從綠籬機安裝座305上取下，由人工手持完成修剪工作，此時由于綠籬機電機與工作部分分離，人手持重量將大幅減少。

當有特殊需要時，如在危險路段工作或為減輕操作工人的勞動強度時，可以通過遠程遙控裝置操控驅動電機103、步進電機207、步進電機303、筆筒式推桿電機306、綠籬機驅動電機402以及制動機構106的操控來完成。

4 結束語

隨著我國園林事業的發展，養護標準的不斷提高，目前以人力為主的養護模式已遠遠不能滿足城市綠化的發展需求。本文提出了一種行走式電動綠籬機，操作簡單、靈活，適用性強，能降低園林工作者勞動強度。預計伴隨我國城市綠環標準的日益提高，將具有廣闊的應用前景。

參考文獻

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