如何科学合理地选用堤防专用剪草设备

李 明

资 讯

如何科学合理地选用堤防专用剪草设备

李 明

目前我国堤防生态护坡大多以种植铺设绿色草坪或自然生长的植物为主，为减少堤害动物对堤防产生危害并有利于开展堤防安全巡视检查工作，我国堤防管理相关规定对堤防草的高度等有明确的管理要求。除此之外，通过对堤防草的经常修剪，还可以促进植物的根系生长，增强固土效果。

由于各类堤防的实际地貌特征不同，堤防坡度也不同，堤防斜坡上的草坪草及自然生长的杂草、树枝和灌木等植物也不同，加之一些堤防上还有石块、瓶、罐等杂物，因此，如何科学合理地选择符合各地堤防草的修剪管理设备就显得更加重要。

目前，我国堤防草的修剪管理主要以背负式割草机为主，工作效率低，劳动强度大，对于长草的修剪也仅仅是切割断而已，如遇到小的树枝或较粗的灌木等就无法修剪，并且对于被切断的长草等也无法粉碎细化。最近国内一些堤防管理单位开始采用堤防专用剪草设备，有效地解决了上述难题。下面从操作人员自身和他人的人身安全性、设备本身的安全可靠操作性、堤防草的修剪管理品质、剪草工作效率、剪草设备的耐用性和易维护性及价格等方面进行综合分析，以便相关部门和单位在选择剪草设备时作出科学合理的选择。

操作人员自身和他人的人身安全性

堤防一般由迎水坡和背水坡及堤顶组成，而迎水坡和背水坡一般都会种植不同的草或植物，且不同地方的堤防坡度也各不相同，目前除了还很少采用的遥控或无人驾驶的剪草设备以外，一般都是操作人员站在斜坡坡面上进行剪草作业。这对在堤防上剪草的作业人员来说，其安全性就要比在公园等平地上的剪草作业要求高许多。

除了剪草作业人员的自身安全以外，剪草作业中刀具高速旋转所甩出的石块等杂物，极易击伤周围好奇观看或通过的人和物（汽车）。

为了避免上述可能发生的潜在危险，堤防专用的剪草机械在结构上都会重点给予考虑并在产品设计中加以体现，将风险降低到最低程度。如厂家会在剪草机上设计双重安全保护装置，除了高速旋转刀具的安全防护钢罩外，还有如图1所示的能起到保护剪草作业人员自身安全的第二层（双重）安全防护钢板。一些大型剪草机还需配置防止飞溅物的安全防护缓冲金属链条屏障。

以上安全保护装置对剪草作业人员和他人的安全来说是必不可少的。

设备本身的安全可靠操作性

堤防的迎水坡和背水坡均有一定的坡度，堤防专用剪草机与一般的园林用剪草机相比有很大差别，即使在外观上相似，实际的爬坡性能却有很大的不同。堤防专用剪草机必须具有卓越的爬坡性能，以免出现打滑等不安全事故。

相对于园林用剪草机来说，堤防专用剪草机的重心一般设计得低一些，使其在堤防斜坡工作时具有更佳的安全稳定性，尤其是在堤防斜坡上调头转弯时，可避免出现翻车事故。

按行走方式分类，剪草机一般可以分为自走式、驾驶式和牵引式3类。根据不同堤防的特点和要求，可以采用自走或驾驶形式的剪草机，而牵引方式的剪草机尽管其剪草工作效率高，但在堤防斜坡上因不容易调头转弯，所以不适宜在堤防斜坡上使用。另外，考虑到剪草作业人员的安全，在堤防上使用驾驶式的剪草机，都是采用如图2所示的站立式，而不是坐式的，设计成这样的目的主要是为了在遇到危险的情况下，可以方便安全逃生，同时作业人员所站立的操作平台可随地形自动调节成水平位置，以保证操作人员始终能够保持垂直站立，以提供最大限度的安全作业环境。

从剪草机的行走方式来看，有履带式和轮式之区分。许多堤防的迎水坡和背水坡从表面上看似比较平整，但是实际上堤防土壤表面是不平整的，所以在堤防斜坡上剪草，应优先选用履带式行走的剪草设备，这比轮式行走的剪草机安全稳定性更高。

堤防草的修剪管理品质

根据堤防草的修剪高度等管理要求，剪草机设备应符合和满足其要求，同时通过修剪后，达到整齐美观的效果。许多堤防上不只种单一品种的草，还会有其他自然生长的植物，甚至还有灌木和树枝等，因此剪草设备也不仅仅只是满足修剪单一品种的草，应有更广泛的适用性，要能够满足修剪各类植物，这也是选择剪草机设备的关键技术性能指标之一。

关于剪草质量的优劣，在很大程度上取决于剪草机的刀具种类和质量，而适合在水利堤防上使用的剪草机，刀具主要为旋刀和锤刀两种，旋刀和锤刀特性对比见表1。目前在国内水利堤防草管理行业，尽管背负式割草机（也属于旋刀的一种类型）采用较多，但其缺点也已被越来越多的使用者所认识，其除了工作效率低和劳动强度大以外，在许多自然生长杂草和灌木等植物的堤防上无法修剪，尤其是遇到小石块等时，更是无法使用或十分危险。由表1可知，锤刀更适合各类堤防草的修剪。在遇到石块、瓶和罐等杂物时，锤刀也能在一定程度上承受撞击，而不会像旋刀那样立即导致刀具损坏或失效，因此锤刀比旋刀更适合在水利堤防上使用。

在修剪平整度方面，履带式剪草机比轮式剪草机修剪的平整度高，美观度也高。剪草高度是指经修剪后，堤防坡面上草的留茬高度。轮式剪草机在剪草作业时，因行驶的轮胎会随地面的高低而起伏，所以即使修剪后的留茬高度相同，在整体视觉上也会显示出高低不平的感觉，观赏性较差；反之履带式剪草机在行驶过程中，因为履带面基本是与堤防的坡面接触，而不像轮式剪草机的轮是与堤防成点接触，所以履带式剪草机的履带不会因堤防的微观不平整而受影响，使用履带式剪草机修剪后的平整度和观赏性都更佳。

剪草工作效率

在保证人身和设备安全及剪草质量的前提下，剪草工作效率也是堤防管理单位（部门）最为关注的一项指标。堤防一般都比较长，面积较大，对剪草设备的工作效率要求更高。

对于同一个堤防来说，剪草设备的剪草工作效率主要取决于剪草行驶速度和剪草宽度。在剪草宽度相同的情况下，一般驾驶式比自走式剪草设备的效率高，而液压无级自动变速要比手动排挡变速更适宜，工作效率也更高。

表1 旋刀式和锤刀式剪草设备的主要特点对比

除此之外，因为堤防斜坡地面的不平整，轮式剪草机在行进过程中易出现激烈的颠簸而无法快速行驶，从而影响到作业速度；反之履带式剪草机，因履带与地面的接触为面接触，所以对一些高低不平的堤防表面的反应不太明显，履带式剪草机比一般轮式剪草机行驶速度更快，效率也更高。

剪草设备的耐用性和易维护性

堤防剪草作业的环境比一般的园林工作环境复杂且恶劣，因此对堤防用剪草设备的各方面性能要求更高。剪草机一般由3部分组成：一是动力部分，二是传动部分，三是作业部分。动力源通过传动系统传递到作业部件（刀具），从而实现剪草作业。

目前，堤防剪草机的动力源主要采用发动机，而发动机可分为汽油发动机和柴油发动机两大类。一般小型剪草机以采用汽油发动机动力为主，大型剪草机以采用柴油发动机动力为主。两类发动机的性能特点各有利弊，不能简单论之，需要强调的是由于堤防剪草作业一般在高温（夏季）季节使用的频率较高，而且是在有斜坡的地方上使用，因此对发动机的冷却降温就显得很重要，否则会造成发动机过热，导致发动机出现故障。为减少和避免出现上述故障，除了选择商用发动机动力外，还要重点关注发动机的冷却系统，这也是与普通园林家用剪草机的重要区别之一。

传动部分采用最多的是机械传动或液压传动。机械传动相比液压传动，在维修保养方面更简单、直观和方便；液压传动在正常状态操作更方便，而在维修保养上相对要求更高。这需要用户根据各自的具体实际情况来决定。

作业部分，也就是剪草刀具部分，最关键的是刀具的耐用性，旋刀在遇到树枝、灌木或石块等杂物时，机械很容易出现故障，不适宜在堤防上使用；而锤刀在碰到石块等杂物时，因为刀具是通过传动轴高速旋转，利用离心力进行剪草，所以刀具不易损坏。另外，锤刀所采用的钢材对热处理的要求较高，使其具有更高的强度、韧性和耐磨性，使用时刀具不易出现崩刃和断裂，使用寿命较长。

价 格

价格也是用户考虑的重要因素之一。价格的高低是相对的，关键是商品的性价比。堤防专用剪草机比目前使用的背负式割草机贵很多，但是针对堤防草管理工作，还需关注以下问题：一是剪草设备是否能够满足堤防管理要求。如对于目前普遍使用的割草机是否能满足堤防各类种植草、杂草、灌木和小树枝等植物的修剪，堤防上有石块和瓶、罐等杂物是否影响设备的使用，修剪后的长杂草等植物是否需要粉碎细化等。二是工作效率等其他问题。从目前国内堤防草管理所遇到的难题来看，许多堤防管理单位管理的堤线长、管护的面积大，仅仅依靠目前所使用的背负式割草机无法满足管理要求，且人员投入多，劳动强度大，工作效率低，机械损耗大。因此，只有在满足修剪使用的前提下，再考虑工作效率等问题，最终通过综合考虑选择适合的堤防剪草设备。

剪草机有家庭园林用和商业用的区分，目前国内堤防上使用的多数为家庭园林用的背负式割草机，价格比较低，而堤防专用剪草机属于商用机械，规格型号多，同一型号产量少，导致其价格比较高，尤其是大型剪草机价格更高，但考虑到一台大型设备的工作效率高，可以达到十几个人使用割草机的工作量，因此综合起来考虑，选择堤防专用剪草设备既可以减少工作人员数量，降低劳动强度，还可以减少汽油或柴油等燃料费用，综合效益较高。

对于堤防专用剪草设备的维修保养成本，如果制造时采用与国家机械行业标准相一致的公制尺寸规格，在使用时就可以降低很多维修成本，这也是选择堤防专用剪草设备应考虑的问题。

李明，上海天堤机械设备有限公司，工学博士）