淺談16E電鎬易出故障點(diǎn)及解決方案

王俊豪，姜肖軍

（ 1.浙江省永康市石柱電器廠，浙江 永康 321301；2.浙江精力工具有限公司，浙江 武義 321200 ）

淺談16E電鎬易出故障點(diǎn)及解決方案

王俊豪，姜肖軍

（ 1.浙江省永康市石柱電器廠，浙江 永康 321301；2.浙江精力工具有限公司，浙江 武義 321200 ）

以16E電鎬為例，介紹其內(nèi)部主要結(jié)構(gòu)以及傳動(dòng)和沖擊機(jī)構(gòu)原理、分析易產(chǎn)生故障的部位及失效原因，在企業(yè)實(shí)際要求的基礎(chǔ)上對(duì)風(fēng)扇及定子底座以及沖擊機(jī)構(gòu)作部分改動(dòng)，改動(dòng)后實(shí)際效果較好。

電鎬；電動(dòng)工具；沖擊力；沖擊功

0 引言

16E電鎬因其沖擊力大的特點(diǎn)受到各方好評(píng)，近十年來(lái)，吸引國(guó)內(nèi)錘鎬生產(chǎn)商一度以其為樣本仿效制造。16E電鎬的外形及內(nèi)部構(gòu)造涉及較多專利保護(hù)，在主部件材料、加工設(shè)備、工藝處理等方面也有較多難點(diǎn)。本文簡(jiǎn)要介紹其結(jié)構(gòu)原理，依據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)對(duì)易出故障提出解決方案。

1 主要構(gòu)造

電鎬是以單相串勵(lì)電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的雙重絕緣手持式電動(dòng)工具，廣泛應(yīng)用于管道敷設(shè)、機(jī)械安裝、給排水設(shè)施建設(shè)、室內(nèi)裝修、港口設(shè)施建設(shè)和其他建設(shè)工程施工，適用于鎬釬或其他適當(dāng)?shù)母郊?，如鑿子、鏟等對(duì)混凝土、磚石結(jié)構(gòu)、瀝青路面進(jìn)行破碎、鑿平、挖掘、開(kāi)槽、切削等作業(yè)。

16E電鎬主要由電機(jī)、手柄、減速箱、傳動(dòng)、沖擊機(jī)構(gòu)、鐵頭（輸出）等主要部件組成。

1）電機(jī)部件：這是電鎬的核心部件。16E電鎬的電機(jī)部件結(jié)構(gòu)獨(dú)創(chuàng)，采用快拆或快換式電機(jī)，更換電機(jī)時(shí)只需拆下后蓋，拔出定子短引線在碳刷架的插扣，即可將轉(zhuǎn)子連同碳刷架座一同拆下。轉(zhuǎn)子頭部支撐的是安裝在減速箱內(nèi)的滾針軸承，分開(kāi)碳刷架座可將轉(zhuǎn)子拆下，區(qū)別于65電鎬必須將所有機(jī)構(gòu)全部拆下才能更換轉(zhuǎn)子。

2）手柄部件：16E電鎬的主手柄較復(fù)雜，見(jiàn)圖1，設(shè)有減振機(jī)構(gòu)。減振作用靠圖中的減振套來(lái)完成。減振套的內(nèi)芯是鐵件，外層包了一層很厚的橡膠，在操作時(shí)按住手柄，通過(guò)減振套外層的橡膠層來(lái)達(dá)到減振的效果。

圖1 主手柄

3）傳動(dòng)部件：16E電鎬的傳動(dòng)由兩級(jí)減速來(lái)完成，盡管它的齒輪都用直齒，但模數(shù)較大，一級(jí)齒輪模數(shù)1.5 mm，二級(jí)齒輪模數(shù)2.25 mm。中間兩個(gè)齒輪是雙聯(lián)齒輪。由于16E電鎬沒(méi)有中間蓋，上蓋采用塑料制成，不適合安裝軸承，所以雙聯(lián)齒輪是單支撐安裝在減速箱上，偏心軸上的兩個(gè)軸承也都安裝在減速箱上。

4）沖擊機(jī)構(gòu)：16E電鎬采用的沖擊原理跟普通26電錘基本一致，采用氣缸的雙補(bǔ)氣來(lái)完成。16E電鎬的氣缸規(guī)格為Φ58 mm× Φ65 mm×220 mm，沖擊錘重量為1 kg，偏心軸偏心距達(dá)到27 mm，其結(jié)構(gòu)如圖2所示。16E電鎬的連桿與壓氣活塞采用工程塑料制作，普通65電鎬的氣缸規(guī)格為Φ45 mm× Φ56 mm×168 mm，偏心軸偏心距為25 mm。65電鎬活塞采用鋁合金制作，連桿采用40Cr鋼制作。

圖2 沖擊機(jī)構(gòu)

5）鐵頭部件：鐵頭設(shè)計(jì)較合理。鎖桿不與鐵頭直接接觸，在鐵頭兩端有兩個(gè)O形圈18 mm×8 mm，鎖桿穿過(guò)O形圈后再安裝在鐵頭內(nèi)，使用時(shí)即使鉆頭沖擊到鎖桿，鎖桿也不易被沖斷，而普通65電鎬鎖桿直接安裝到鐵頭，一旦鉆頭沖擊到鎖桿，鎖桿被鉆頭沖斷的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。同時(shí)，16E電鎬增加了沖擊錘桿，沖擊錘桿上附密封圈，有效防止?jié)櫥绯?，減少鉆頭對(duì)電鎬產(chǎn)生的反彈力，其結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 鐵頭

6）輔助手柄：其部件組成見(jiàn)圖4。該結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)65電鎬相比做了較大改動(dòng)，使用時(shí)，改變輔助手柄在電鎬上的方位較易實(shí)現(xiàn)。

圖4 輔助手柄

2 易出故障點(diǎn)

1）電機(jī)部件：由于是快拆式電機(jī)，定子套與碳刷架座的配合是否同心及緊配，塑料件的材料是否滿足實(shí)際使用要求，是否導(dǎo)致定轉(zhuǎn)子相擦；16E電鎬的風(fēng)扇排風(fēng)量不大，對(duì)電機(jī)的溫升影響較大。另外，軸承壓蓋上的兩根連接腳也易斷。

2）手柄部件：由于減振的功能主要體現(xiàn)在減振套的扭動(dòng)上，減振套的外層橡膠與內(nèi)芯鐵件易脫膠，導(dǎo)致功能失效；該部件組成零件多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高。

3）傳動(dòng)部件：16E的中間雙聯(lián)齒輪是單邊支撐，在強(qiáng)大的振動(dòng)作用下，支撐雙聯(lián)齒輪的減速箱鋁件易破裂，導(dǎo)致功能失效。目前采用國(guó)內(nèi)工程塑料生產(chǎn)的連桿與壓氣活塞在16E這樣大功率、大沖擊力的情況下，可靠度不太高，

易失效。

4）沖擊機(jī)構(gòu)：16E的連桿與壓氣活塞均采用工程塑料，最薄弱的環(huán)節(jié)是減振筒，不管采用塑料生產(chǎn)還是用鋼板拉伸，用在臺(tái)架測(cè)試時(shí)，最多只維持25 h即發(fā)生斷裂。

5）鐵頭部件：結(jié)構(gòu)合理，壽命長(zhǎng)，目前不少生產(chǎn)廠商在開(kāi)發(fā)新品電鎬時(shí)已經(jīng)使用這種鐵頭，但是取消了螺釘上的彈簧。

6）在使用過(guò)程中，減振套及滑套的上下運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)一部分沉積在氣缸下部的潤(rùn)滑油，所以16E電鎬沒(méi)有設(shè)置潤(rùn)滑油補(bǔ)充裝置。

7）在輔助手柄部件上，由于抱箍用的材料厚度僅為1.3 mm，雖然材料選用了不銹鋼，但是相比較65電鎬的輔助手柄上抱箍選用3 mm的鋼材制造，16E電鎬的抱箍顯得過(guò)于單薄，在使用中易變形損壞。

3 解決方案

1）電機(jī)部件：通過(guò)改進(jìn)風(fēng)扇、增加風(fēng)壓來(lái)加大排風(fēng)量，圖5所示為改進(jìn)的風(fēng)扇外形對(duì)比。定子套與碳刷架座必須使用增強(qiáng)尼龍66或性能達(dá)到及優(yōu)于增強(qiáng)尼龍66的材料。

圖5 風(fēng)扇外形對(duì)比

定子套與碳刷架座之間須緊配，確保在裝配完成后的同軸度≤0.1 mm，定子座內(nèi)部增加定位筋阻止定子前后移動(dòng)，見(jiàn)圖6。

16E電鎬標(biāo)稱功率為1 800 W，轉(zhuǎn)子漆包線規(guī)格約為Ф0.64 mm，采用自動(dòng)繞線的轉(zhuǎn)子壽命并不長(zhǎng)，所以轉(zhuǎn)子繞線應(yīng)用人工接線嵌，在嵌到換向器的兩根漆包線上還應(yīng)再焊接1根或2根相同規(guī)格或更粗規(guī)格的漆包線后，手工將所有漆包線嵌入換向器嵌線槽內(nèi)，在沖片與換向器之間的漆包線繞組上用聚酯白蠟線纏繞，防止繞組在使用中飛線。該方法人工成本高、產(chǎn)量低，使用壽命佳。

或可采用換向器兩次壓裝：繞線前將換向器壓裝至距設(shè)計(jì)位置1 mm處，待繞線完成后壓裝到位點(diǎn)焊，滴漆后在繞組與換向器連接處采用加強(qiáng)措施。其使用壽命與人工接線嵌轉(zhuǎn)子尚有一定差距。針對(duì)軸承壓蓋的連接腳易斷的問(wèn)題，可在軸承壓蓋的連接腳上增設(shè)加強(qiáng)筋。原裝件材料使用普通碳素結(jié)構(gòu)鋼Q235，通過(guò)改善軸承壓蓋材料或熱處理工藝，可提高連接腳的強(qiáng)度，提高使用壽命。

圖6 改進(jìn)的定子座與軸承壓蓋

2）手柄部件：橡膠減振套易脫膠且成本高，這里采用類似65電鎬的手柄，但手柄強(qiáng)度得到加強(qiáng)。

3）傳動(dòng)部件：雙聯(lián)齒輪采用雙支撐結(jié)構(gòu)，上蓋材料由塑料改用鋁材，增設(shè)軸承室確保雙聯(lián)齒輪的雙向支撐。將連桿、活塞材質(zhì)改為硬鋁，鋁連桿與偏心軸配合端加裝上滾針軸承。

4）沖擊機(jī)構(gòu)：取消沖擊錘桿定位圈、32 mm×12 mmO形圈、減振筒、滑套及彈簧這五個(gè)零件，將氣缸中間8個(gè)Φ5 mm功能氣孔朝向大換氣孔Φ12 mm端移動(dòng)一定距離來(lái)保證沖擊功能，同時(shí)避免雙沖擊現(xiàn)象。另外，將氣缸補(bǔ)氣孔Φ1.8 mm增至Φ2.5 mm以增加沖擊錘在氣缸內(nèi)的行程。

5）鐵頭部件：暫不作改動(dòng)。如僅從成本角度考慮，可考慮取消連接鐵頭與鋁直筒螺釘上的彈簧，并縮短螺釘長(zhǎng)度。

另外，在減速箱上增加添加潤(rùn)滑脂的加油孔。由于取消了氣缸上的滑套、減振套等部件，沉積在氣缸下部的潤(rùn)滑油脂不能被帶上，所以要求定期添加適量的氣缸專用潤(rùn)滑脂。但僅限于潤(rùn)滑脂，禁止?jié)櫥?，?jiàn)圖7。鑒于輔助手柄抱箍過(guò)于單薄，現(xiàn)采用2.5 mm或以上厚度鋼材制作。實(shí)際使用中效果較理想。

Discussion on Failure and Solutionfor 16EPercussion Hammer

Wang Junhao, Jiangxiaojun
(Zhejiang YongkangShizhu Electric Appliances Factory, Yongkang, 321301, China Zhejiang Jingli Electric Appliances Co., Ltd., Wuyi, 321301, China)

Set 16E electric as an example, this paper introduces the main structure and its internal drive and impact mechanism principle, while analyzing the failure parts and their reason. On the basis of experience in imitation, changes are made on the fan, stator base and impact mechanism,which getsthe better effect.

Percussion hammer; Elelctric tool; Impact; Impact energy

TM502

A

1674-2796（2016）05-0016-03

2016-08-02

王俊豪（1964—），男，大學(xué)本科，高級(jí)工程師，主要從事電動(dòng)工具設(shè)計(jì)與研發(fā)工作。