杏彩体育登录_电链锯的链制动器结构特征及制动原理pdf

　　电链锯的链制动器结构特征及制动原理 电动工兵 2olo(1) 电链锯的链制动器结构特征及制动原理 云 (浙江_三锋工具制造有限公司 永康 321300) 摘要 链制动器是电链锯产品的安全核心部件之一 ，它直接影响操作者人身安全和周围环境 的安全。因此，需要有稳定性高、可靠性强的链控制系统，方能保证产品和使用者的安全。本文 分别分析了目前国内外同类产品所采用的链制动器的结构特征及制动原理，提出了影响链制动性 能的因素及改善措施的建议。 关键词 电链锯 链制动器 制动原理 1 前言 录Ⅳ产品进行考核。为了确保产品和操作者的 电链锯作为手持式园林 电动工具 ，在我国 安全，国标 GB3883．14／IEC60745—2—13对 电链 于上世纪九十年代才得到较好推广使用，主要 锯的安全作了相应的规定：产品设计成 由两手 以国营的林业部 门及木材厂为主 。随着近几年 握持，须配有链制动装置，并规定链制动器应 世界林业和园林业的快速发展 ，特别是森林资 以平均制动时间不大于 0．12s、最大制动时间不 源比较丰富的欧美发达国家，这种快速高效的 超过0．15s来制动锯链。因此，电链锯的链制动 机械化工具的需求量呈逐年上升的趋势，促使 器的结构特性对产品的安全性，以及产品的生 我国电链锯产品的出口量大幅增长。据 2008年 命周期起到了至关重要的作用。本文分别分析 海关统计数据显示 ，各种手持式电链锯出口量 了目前国内外同类产品所采用的链制动器的结 计214．06万台，与之相对应的外贸出口金额达 构特征及制动原理，提出了影响链制动性能的 8645．87万美元。电链锯作为一种对树枝、木材 因素及改善措施 的建议 ，以供 同行专家及业 内 及类似材料进行切割作业的单人操作的手持式 人员借鉴和探讨。 的机械化工具，很好地替代了原始的单人或双 2 链制动器的结构特征及制动原理 人操作的手工拉锯，具有结构简单、价格低廉、 电链锯一般功率都在 1000W 以上，电机转 操作方便、省力高效等优点，极大地减轻了劳 速比较高 ，一般在 28000～34000r／min；轴输出 动强度，提高了生产效率，因而深受广大林业 转速一般在 3600～8000r／min。因此，要在平 和园艺工人的欢迎 ，同时也越来越被普通家庭 均0．12s内实现制动，链制动器的结构设计变得 所接受，因此具有广阔的发展前景。 非常关键。下面介绍几种主要的链制动器的结 电链锯是用回转的链状锯条进行锯截作业 构。 的木工电动工具，它由手柄、电动机和锯割附 2．1 利用被动轮和钢带制动 件组成。其工作头是一套切割部件 (锯链)，由 一 片较长的带轨道的导板支承和导向。由于切 这种制动结构我们发现在德 国DOLMAR 割速度非常快 (一般为6～ l6m／s)，当靠近导 的 ：直”电机的电链锯中有普遍应用，其结构 向导板顶部的运动锯链接触类似原木或树枝等 原理见 图 1。 物体时 可能发生锯链快速向上和 ／或向后的 其工作原理：从图 l可以看出，被动轮组 反向运动，给操作者 的人身造成伤害。因此， 件是由驱动链轮、碗形弹簧、刹车被动盘并通 电链锯又被欧洲标准化组织列入高危险、高风 过上离合齿轴组装在一起的，同时它们被安装 险产品之一，在欧盟标准 EN60745中列入到附 在带有下离合齿和从动齿轮的输出轴上。当推 一 1一 电劫工乓 2010(1) 电链锯的链制动器结构特征及制动原理 图1 被动轮和钢带制动结构 1-~Jl车挡板 2-~JJ车拉杆 图2 主动轮和钢带制动结构 3一刹车被动盘组件 4一刹车钢带 1一刹车控制臂 2-：~J／动轮 3一刹车钢带 开刹车挡板 1进行紧急制动时，刹车挡板 1带 安装在 电机的轴上 ，上面用一个轴用挡圈固定； 动刹车拉杆2下行并往前移 ，从而使刹车钢带 当遇到紧急情况需要进行刹车时，随着刹车挡 4抱紧被动盘组件 3实现紧急制动；此时有二 板的前推，带动刹车控制臂 1逆时针方向摆动， 个附加动作配合制动以确保制动过程的可靠性。 使刹车钢带 3拉紧，从而实现紧急制动 。这里 一 个动作是刹车挡板 1带动刹车拉杆2前移时， 也有一个辅助刹车动作，就是当刹车控制臂 l 刹车拉杆2的另一端与装在头壳内的电源微动 逆时针方向摆动时，也带动其左边的联动块和 开关脱开，以切断电源使电机停止运转；另一 钢丝拉杆前移，使左边的微动开关触点断开， 个动作，当被动盘组件 3被刹车钢带4抱紧而 从而切断电源使电机能短时停下来。 产生紧急制动时，装在被动盘组件 3上的上离 这种刹车制动结构，能实现0．12s内制动， 合齿与输出轴上的下离合齿脱开，避免齿轮输 但是存在一个问题，就是电机转速都 比较高， 出轴的转动惯性而使被动盘打滑。 一 般在 28000～34000r／min，要在 0．12s之内停 该制动结构主要靠刹车钢带与被动盘的摩 下来 ，电机会出现短时较大的火花，同时会引 擦力制动。但因被动盘比较大 ，惯性也大，且 起机器的抖动。另外，同样会 出现刹车钢带 3 与刹车钢带的接触面积也比较大，所以如果频 与制动轮2之问的摩擦发热，对刹车钢带的尺 繁刹车制动，其接触部位 的温度 比较高，易 寸及材料要求都很高，同时如果频繁使用会出 发红使刹车钢带变形而失效。因此，对刹车 现电机过热，从而降低 电机的使用寿命。 钢带的材料要求 比较高，目前国内一般采用 2．3 利用离合器和棘轮制动 0Crl8Ni9Ti加工，热处理硬度为43～47HRC； 这种结构在早期的一些国内外的 “横”电 另外被动盘与基座间隔尺寸及同心度要求也比 机 电链锯的中有运用。但在国内市场销售的电 较严格，否则难以确保0．12s内制动。一般被动 链锯中不多见。具体见图3和图4。 盘与基座孔的间隙单边取 0．80～ 1．Omm；同轴 从图3中，我们不难看出这种制动结构及 度不大于 0．5mm。 其工作原理。该结构主要是靠棘爪来制动的， 2．2 利用主动轮和钢带制动 而棘轮离合器 1则与从动大齿轮 (内啮合齿)、 这种结构在一些国外的 “横”电机的电链 轴承、压缩弹簧一起被安装在输出轴上，棘爪 锯中也经常有采用。其结构见图2。 2和拨叉3被固定在刹车组件上。当链锯正常 工作原理：从图2可以看出，其用于刹 工作运行时，棘轮离合器 1归位，通过外花键 车制动的制动轮 2和主动齿轮通过平键联接被 使大齿轮带动输出轴转动，以驱动链轮链条工作。 — — 一—— 电链锯的链制动器结构特征及制动原理 动工其 2OlO(~) 图5 扭簧传动及制动结构 图3 驱动时的棘轮离合器 卜扭簧 2一制动块 3-kq车联动杆 1一棘轮离合器 2一棘爪 3一拔又 轮通过一个滚针轴承与扭簧一道被安装在输出 当遇到紧急情况需要进行刹车时，随着刹 轴上，扭簧的旋向与大齿轮的旋转方向一致。 车挡板的前推，带动刹车组件 内摆，拨叉的头 当链锯正常工作运行时，刹车挡板回位，带动 部插入棘轮离合器 1下面，因其头部上翘从而 刹车联动杆 3和制动块 2一起下移与扭簧 1头 托起棘轮离合器 1使其上移压缩弹簧而与大齿 部脱开 (从图5位置看)，扭簧 1下端在摩擦力 轮分离，同时棘爪 2紧贴棘轮离合器 1齿部， 的作用下抱紧大齿轮的凸缘，从而和输出轴一 防止其惯性转动 ，以实现紧急制动效果 ，见 起高速旋转，并且随着负荷的增加，抱紧力也 图4。 随之上升 。 、 当遇到紧急情况需要进行刹车时，随着刹 车挡板的前推 ，带动刹车联动杆 3和制动块2 一 起上移，并快速挡住扭簧 1头部，扭簧下端 瞬间涨开与输 出轴一道急停 ；此时大齿轮因扭 簧涨开而高速空转，从而达到紧急制动的效果。 但为了降低扭簧制动时与大齿轮的摩擦热量， 也需要配以电机停止机构，其辅助刹车结构可 以和第 2种结构相类似。 图4 制动时的棘轮离合器 这种刹车制动结构，能够有效地实现刹车 1一棘轮离合器 2一棘爪 3一拨叉 制动。从 国内外检测机构检测结果显示，该刹 这种刹车制动结构，能够有效地实现刹车 车制动结构一般能保证在 0．03～0．09s内实现 制动，其辅助刹车结构和第 2点类似，也能确 制动。但是对扭簧的材质、尺寸控制和加工工 保 0．12s内制动，以达到GB3883．14标准规定的 艺要求 比较高。 要求。只是结构上有些复杂，目前市场上推广 3 结束语 应用不多。 随着 电链锯在市场上的推广与应用，产品 2．4 利用扭簧传动及制动 的安全要求会越来越受到重视。以上分析了目 这种结构在国内外的电链锯 中得到普遍采 前国内外电链锯中常用的几种制动器的结构特 用。其主要特点：结构简单 ，可 以频繁使用， 征及其制动原理。当然，随着技术的发展，今 而且稳定可靠，见图5。 后还将有更多、更理想的结构会被厂家开发与 。 其工作原理 ：扭簧 1的上端与输出轴紧配 运用，以适应国内fil-~费者对 电链锯产品的安 合 ，而其下端与大齿轮的凸缘问隙配合 ，大齿 全需要 。 一 一

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