CN202057540U - 电动工具锯片超速试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动工具锯片超速试验装置，它包括水冷中频电机、电机输出轴、变频控制器、水泵、T型工作台、联接器。中频电机安装在T型工作台上，联轴器与中频电机主轴通过逆向螺纹连接，测试锯片可通过锁紧螺丝固定在联轴器上，水箱上部固定T型工作台，水泵固定在水箱中。电动工具超速试验装置通过变频控制器调节电源频率从而控制电机高速旋转，被测试锯片在高速条件旋转，验证锯片的强度。本实用新型可以实现锯片的旋转强度测试，噪音低、结构简单、速度无级控制、电机循环冷却，可靠性好、满足电动工具锯片高速测试项目的需求。

Description

电动工具锯片超速试验装置

技术领域

本实用新型涉及一种超速试验装置，特别是一种电动工具锯片超速试验装置。

背景技术

电动工具的锯片需要进行超速试验以验证锯片强度，以保证锯片在高速运转时不会在强大离心力的作用下破碎，碎片飞出导致伤人事件的发生。美国标准UL 987-2005《固定式电动工具的安全》中规定了对锯片进行超速旋转试验的要求。例如，对于硬质合金锯齿的圆盘锯片需要进行转速为1.5倍最高速度，试验转数为100万圈的超速试验；对于2-6英寸的无轴钢刷需要进行转速为1.2倍最高速度，试验时间为1个小时的超速试验。国际标准只是对锯片的转速、试验时间或者试验的转数做出规定，但是采用何种试验装置或者如何设计试验装置没有做出具体规定。锯片在超速旋转时转速高、持续时间长，因此，一般的旋转试验装置由于传动轴设计制造问题，运转噪音高；由于传动电机的温升问题，造成系统寿命短；由于传动电机功率选型不当，造成“小马拉大车”现象，严重时传动电机烧毁，整个试验装置报废。

这些缺点使得现有的电动工具锯片超速装置不符合国外标准的需求，我们亟需更可靠、更安全、噪音低、控制便捷的专门设计的电动工具锯片超速试验装置。

实用新型内容

本实用新型提供一种电动工具锯片超速试验装置，该种装置震动低、噪声低、可靠性好，而且结构简单、装拆方便，可以安全高效的完成电动工具锯片超速试验。

为实现上述目的，采用以下技术方案：

一种电动工具锯片超速试验装置，包括水冷中频电机、变频控制器、水泵、T型工作台、联接器，所述水冷中频电机固定在T型工作台上；所述电机输出轴上装有连接器；所述变频控制器输出的电源与中频电机的电源输入端相连；所述水泵安装在水箱中，其出水口与水冷中频电机连接。该实用新型装置采用变频控制技术，以变频控制器为核心，以水冷中频电机为高速传动电机，通过在中频电机电源输入端安装变频控制器来改变中频电机的输入电源的频率，从而有效控制中频电机的转速。试验开始前只要在变频器上设置好锯片高速试验转速的相应电源频率，以及试验转数或者试验时间即可。

所述联接器一侧为内螺纹，另一侧为外螺纹，并且开有对称的平槽，将需要试验的锯片安装上后，用锁紧螺母锁紧，提高了实验的安全性。

所述T型工作台上开有两条T型凹槽，可以将水冷中频电机牢固的固定在工作台上，提高了安全性和稳定性，降低了噪声。

所述中频电机的输出轴外侧为磨制外螺纹，精度达到微米级，并且在输出轴上开有对称平槽，提高了电机输出的稳定性，保证了锯片转动的稳定，提高了安全性，保证了试验效果。

所述电机输出轴处安装有防护罩，将电机输出轴、锁紧螺母、试验圆锯片罩住，既保证了试验的安全性，又防止了粉尘等的干扰，保证了试验效果。

需进行试验时，先在防护罩内的传动轴上安装好需要试验的锯片，并用锁紧螺母锁紧，合上防护罩门。启动循环水泵，为中频电机提供水源循环冷却，接着启动中频控制器为中频电机供电，试验开始运行，直到达到规定的转数或者时间，试验自动结束。

由于采用了以上技术方案，本实用新型具有以下有益效果：传动轴和联轴器之间配合间隙极小，径向跳动控制在微米级，试验运转过程的振动极低；能在较宽的调速范围内保持转速稳定，工作噪音低；中频电机的转速和通电时间由变频控制器控制，试验过程完全自动化，且控制精度高，完全满足国际标准的要求；采用循环水冷却中频电机，防止电机温升急剧上升，具有良好的安全可靠性；采用直接传动，没有传动装置，成本更低，结构更简单、紧凑；采用防护罩将高速旋转的锯片防护好，防止试验中锯片的锯齿可能破碎飞出，保证了试验的安全性。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图中：

1、水箱；2、T型工作台；3、变频控制器；4、水泵；5、水冷中频电机；6、电机输出轴；7、联接器；8、试验圆锯片；9、锁紧螺母；10、防护罩。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案作进一步描述。

如图1所示，给出了本实用新型的一个具体实施例，图中T型工作台2固定在水箱1上，水冷中频电机5通过T型工作台2的T型槽固定，电机输出轴6与联接器7之间是通过螺纹连接，试验圆锯片8固定在联接器7上，并通过末端的锁紧螺母9锁紧，防护罩10将电机输出轴6、联接器7、试验圆锯片8、锁紧螺母9全部防护起来，水箱中的水经水泵4抽吸到水冷中频电机5的壳体内，经过循环后回到水箱1中。

根据制造商规定的被试验圆锯片的最高转速，依据标准要求的1.2～1.5倍锯片最高转速的关系，计算出试验转速。为了判断该试验装置的电机功率是否足够完成试验，防止“小马拉大车”现象的发生，公式(1)和(2)计算过程可有助于判断电机功率是否有裕量完成试验。

$T=(J_{\mathrm{motor}}+J_{\mathrm{blade}})\frac{\mathrm{d\ω}}{\mathrm{dt}}---\left(1\right)$

式(1)中：

T所需要的电机转矩(N·m)；

Jmotor——电机电枢的转动惯量(kg·m2)；

Jblade——薄圆盘锯的转动惯量(kg·m2)，

——电机的角加速度(rad/s2)；

$P=\frac{T\·N}{9550}---\left(2\right)$

式(2)中：

P——所需要的电机功率(kW)；

N——电机转速(rpm)。

试验的转数或者试验时间有规定的标准，试验的转数可以在试验转速的基础上换算成试验时间。根据上述2条试验条件，在变频控制器3的控制面板上设置相应的电源频率和试验时间。

试验圆锯片8被锁紧螺母固定在联接器7上，并且将防护罩10关闭好。在中频电机5开始通电前，先启动水泵4，让水泵4正常工作。水箱1中的水在水冷中频电机5壳体中循环后回到水箱，水冷中频电机5通过水源冷却，其温升得到可靠的限制，延长了电机寿命，防止电机因温升过高而烧毁现象的发生。

在变频控制器3上设置水冷中频电机5所需试验转速时对应的输入电源的频率，并且设置水冷中频电机5的通电时间。设置好上述控制参数后，启动水冷中频电机5，按照设置的运转速度和运转时间进行试验，直至到达试验时间，试验自动结束。打开防护罩10，卸下试验圆锯片8，试验人员观察试验圆锯片的锯齿是否有破碎现象，从而判定电动工具圆锯片的合格性。上述设计的电动工具锯片超速试验装置已经经过实践验证，试验效果良好，完全达到设计目的和标准规定的试验要求。

Claims (5)

1.一种电动工具锯片超速试验装置，包括水冷中频电机、变频控制器、水泵、T型工作台、联接器，其特征是，所述水冷中频电机固定在T型工作台上；所述电机输出轴上装有联接器；所述变频控制器输出的电源与中频电机的电源输入端相连；所述水泵安装在水箱中，其出水口与水冷中频电机连接。

2.根据权利要求1所述的电动工具锯片超速试验装置，其特征是，所述联接器一侧为内螺纹，另一侧为外螺纹。

3.根据权利要求1所述的电动工具锯片超速试验装置，其特征是，所述T型工作台上分别开有2条T型凹槽。

4.根据权利要求1所述的电动工具锯片超速试验装置，其特征是，所述中频电机的输出轴外侧为磨制外螺纹，精度达到微米级，并且在其上开有对称平槽。

5.根据权利要求1所述的电动工具锯片超速试验装置，其特征是所述电机输出轴处安装有防护罩。

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