电工技术基础与技能
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2.2.2 冲击钻和电锤

(1)冲击钻

①结构及基本功能 冲击钻又叫冲击电钻,是一种移动电动工具。冲击钻的基本结构和外形与普通电钻相似,如图2-24所示。

图2-24 冲击钻与普通电钻

冲击钻属电钻的派生产品,不同的是冲击钻可有两种工作状态,即具有两种功能:第一种是纯旋转状态,同普通电钻功能一样,作钻孔用;第二种是旋转冲击状态,不仅具有旋转力矩,还有沿轴向向前锤击的冲击力,可用来冲打混凝土、砖瓦墙等建筑结构上的木榫孔和导线穿墙孔。这两种工作状态可由工作头上的一个调节机构进行选择(只要把按钮推到所需要的“钻”或“锤”的有色标志一方),故冲击钻的使用范围比普通电钻更广泛。将冲击钻的调节开关调到标记为“锤”的位置,通常可冲打直径为6~20mm的圆孔。有的冲击钻还可调节转速,有双速和三速之分。在调速和调挡时,均应停转。使用方法如同普通电钻。冲击钻冲打的圆孔

图2-25 麻花钻头

精度和光洁度均很好,特别适于和塑料榫(膨胀螺栓)及金属胀管等配合使用,并且不会损坏已经粉刷的墙面。冲击钻在混凝土、砖瓦建筑材料上冲打孔时需用镶有硬质合金的麻花钻头,如图2-25所示,规格按所需孔径进行选配,常用的直径有6mm、8mm、10mm、12mm和16mm等多种。如果与塑料榫等配合使用,则所用钻头直径应与所选用塑料榫的规格相配合。

②分类 冲击钻和普通电钻都属于手持式电动工具。这类工具按触电保护方式分为三类。

a. Ⅰ类工具。在防止触电保护方面,不仅依靠本身的基本绝缘,而且还包含附加安全预防措施,如采用漏电保护器、安全隔离变压器,或操作者戴绝缘手套、穿绝缘鞋等。用500V兆欧表测量,Ⅰ类工具带电零件与外壳间要求具有2MΩ的绝缘电阻。

b. Ⅱ类工具。在防止触电保护方面,不仅依靠本身的基本绝缘,而且工具还提供双重绝缘或加强绝缘的附加安全预防措施和设有保护接地或依赖于安装条件。用500V兆欧表测量,Ⅱ类工具带电零件与外壳间要求具有7MΩ的绝缘电阻。在工具明显部位标有Ⅱ类结构符号

c. Ⅲ类工具。在防止触电保护方面依靠由安全特低电压供电的方式,这样在工具内部不会产生比安全特低电压高的电压。用500V兆欧表测量,Ⅲ类工具带电零件与外壳之间要求具有1MΩ的绝缘电阻。

在一般环境下使用电动工具时,可选择Ⅰ类工具和Ⅱ类工具。Ⅱ类工具的驱动电机(或电器)除作绝缘之外,还专门设计了保护绝缘层。如果工作绝缘损坏,保护绝缘将起到把操作者与带电物体隔开的作用,使操作者免于触电。为保证使用安全,应尽可能选用Ⅲ类工具。

③型号 目前的冲击钻主要规格有ZIJ-12、ZIJ-16型(单相、交直流两用电动工具)和 ZIJ-10、 ZIJ-16、 ZIJ-20型(单相、交直流两用,Ⅱ类工具)。一般冲击钻都装有辅助手柄,其中,ZIJ型电气安全使用要求同普通电钻。 ZIJ-20型因不接地、不接零,故采用二柱扁芯插头,电源线为二芯软线,一根相线,一根中性线,由于其电气安全性能比较好,合格产品使用时不要求戴橡胶手套或穿绝缘胶鞋,但需定期检查电源线、电机绕组与机壳间的绝缘电阻等电气情况。

④使用注意事项

a.在使用冲击钻时要切记:引线导电截面积至少为0.75mm2,长度不超过5m,中间不得有接头;严禁冲击钻的引线不用插头,而直接将各线头插入插座内使用,以防止将外壳保护接地线错插在相线插孔中与相线相接触,造成外壳带电的触电事故。

b.长期搁置不用的冲击钻,使用前必须用500V兆欧表测定对地绝缘电阻。

c.使用金属外壳冲击钻时,必须戴绝缘手套、穿绝缘鞋或站在绝缘板上,以确保操作人员的人身安全。在潮湿的场所或金属构架上等导电性能良好的作业场所,必须使用Ⅱ类或Ⅲ类工具。

d.冲击钻在冲錾墙孔时,应经常把钻头拔出,以利排屑;在钢筋混凝土上钻孔时,应使用特制的钢筋探测器,探测钢筋在混凝土中的位置和深度,以避免钻到钢筋;在旧建筑物上使用时,还应注意避开墙内暗敷的电线管线。

⑤在钻孔时遇到坚硬物体不能加过大压力,以防钻头退火或冲击钻因过载而损坏。冲击钻因故突然堵转时,应立即切断电源。

(2)电锤

①结构及基本工作原理 电锤是一种具有旋转、冲击复合运动机构的电动工具,如图2-26所示。电锤可用来在混凝土、岩石、砖石砌体等脆性建筑构件上进行钻孔、凿眼、开槽、打毛等作业,功能比冲击电钻更多。电锤的工作原理如图2-27所示。以单相串励电动机为动力源,通过减速箱内的第一级传动齿轮,带动曲轴、连杆、活塞销、压气活塞和冲击活塞等,以一定速度做往复运动,由于空气压力的作用,使冲击活塞锤击冲锤,冲锤再锤击钻尾而完成冲击运动,同时,通过减速箱内的第二级传动齿轮,带动圆锥齿轮和活塞转动套等,以一定速度做旋转运动,转动套内花键连接六方套,带动六方套钻头,完成旋转运动。两种运动复合,使钻头边冲击边旋转。

图2-26 电锤结构及钻头的安装

图2-27 电锤工作原理示意图

电锤上装上短钻尾钻头,则可只旋转不冲击,就可在金属、木材和塑料件上钻孔;如果装上圆柱钻尾的附件,则可只冲击不旋转,就可用来在脆性材料(如水泥地坪)上开沟凿槽。电锤型号为ZIC型,常见规格有16mm、22mm两种。如 ZIC22型电锤,是以单相串励电动机为动力的Ⅱ类工具,最大钻孔直径为22mm(使用空心钻时可以钻30mm孔),其效率比冲击钻还要高,不仅能垂直向下钻孔,而且能向其他方向钻孔。电锤虽为双重绝缘手持式电动工具,但在使用中经常移动,使用环境也复杂多变,为确保电锤操作安全和延长其使用寿命,要求使用者熟记其安全使用知识。

②安全使用知识

a.工作场地必须照明充分,脚下应干净整洁,无杂物乱堆,如果在室外操作,则应穿防滑绝缘鞋。

b.使用电锤时,应避免水、油进入电动机、开关等电器部分;严禁在湿热、雨雪、火灾和爆炸性或腐蚀性气体等场所中使用电锤。电源线不得任意接长或调换(电源线长度应不大于5m);当电锤不用或调换钻头及零件时,应及时拔下插头,且不许拉着电源线拔下插头;插插头时,开关应在断开位置。

c.在装电锤钻头时,应将插入部分(即钻柄)擦干净,并加少量油脂,然后把弹簧套向后压,把钻柄插入,并转动钻柄,使其插入六方孔直至钻头的圆柱部分,进入前盖橡胶内圆,才算到位;如钻头不到位,会引起不冲击。如要拆下钻头,可同样将弹簧套向后压,将其拔出来。电锤的手柄托架与辅助手柄为螺纹连接,需要紧固在电锤上时应右旋,拆下时为左旋。辅助手柄组件能360°旋转。当操作者对钻孔深度有一定要求时,只要在手柄托架上装上定位杆,调节好钻孔深度,然后旋紧即可。

d. ZIC系列电锤不仅能向下钻孔,而且能向各个方向钻孔。如垂直向下钻孔时,只要用双手握紧手柄即可,不需加力,因为它的自重能使钻头自动迅速进给。若向其他方向钻孔时,也只需加50~100N的力即可。向上打孔时,应使用防尘罩,如图2-28所示,以减少从上面跌落的灰尘。使用时先将防尘罩套入钻柄,然后把钻柄插入电锤。如因故突然刹停或卡钻时,应立即切断电源进行检查。

图2-28 防尘罩安装示意图

e.在混凝土(要避开混凝土中的钢筋和电线暗管,也不能用力过大,否则会影响钻孔速度以及电锤和钻头的寿命)、砖墙、大型砌体、瓷砖等脆性材料上钻孔,应采用镶有硬质合金钢的钻头。在金属、木材、塑料等材料上钻孔,可采用普通麻花钻头。如采用直柄麻花钻头,应按图2-29所示配置钻夹头与连接柄;如采用锥柄麻花钻头,应按图2-30所示配置连接柄。

图2-29 直柄麻花钻头的连接柄示意图

图2-30 锥柄麻花钻头的连接柄示意图

f.由于电锤工作时为高速复合运动,其内部活塞和活塞转套间的配合间隙小、摩擦面大,所以要供给足够的润滑油,以利于保持电锤性能和不影响其使用寿命。电锤累计工作时间约50h后加润滑脂一次。每次加脂时可拧下油盖,将约50g 2号航空润滑脂注入活塞转套内和滚针轴承处。

g.必须定期检查电锤的外壳、手柄处是否有裂缝,电源线、插头、开关、电刷以及换向器等是否良好,其绝缘电阻是否不小于7MΩ。超过3个月不用或在潮湿环境中使用的电锤,使用前须用500V兆欧表测量机壳与绕组之间的绝缘电阻,如小于7MΩ时,须对绕组进行干燥处理。在使用过程中,如发现电锤的绝缘损坏,电源线或电缆护套破裂,插头、插座开裂或接触不良,以及断续运转或有严重火花等故障时,操作者应停止使用并立即检修,在未修复之前不得使用。