CN2226502Y - 力矩增强型宽调速手电钻 - Google Patents
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Abstract
力矩增强型宽调速手电钻，主要由夹头1、轴承2、传动减速齿轮3、轴承4、冷却风叶轮5、转子6、定子7、换相器8、电刷9、开关电位器10、晶闸管开关电路板11、控制电路电源板12、红外光电管转速电位器13、厚膜电子集成模块14以及塑料外壳机架15所组成，结构简单合理，调速范围宽，适用范围广，最低速度可调到2-3转/秒以下，在调速的全范围内，按比例开关式进行工作力矩补偿，保持了强的工作力矩，具有较大实用价值。
Description
本实用新型属于手电钻，尤其是力矩增强型宽调速手电钻，适用于宽范围内调速、低速时工作力矩增强的手工操作钻孔、拧紧或拧松螺钉、攻螺孔的场合。
在本实用新型作出之前，现有技术的传统手电钻均是由单相串激式电动机驱动，通过传动齿轮带动夹头进行不调速的手工钻孔操作，按照串激式电机工作的机械特性，可以通过晶闸管开关调节供电电压进行调速，这就是现今常见的不调速和可调速手电钻工作原理。其中可调速手电钻由于电动机特性限制，当供电电压调低到额定电压的50％以下，甚至更低电压，取得很低转速时，其工作扭力矩十分微弱，而无实用意义，对于手工进行拧紧或拧松螺钉、低速钻孔、攻螺纹孔等既需十分低操作转速(2—3转/秒以下)又需较大工作力矩场合时不能适应，所以现有手电钻实用功能受到限制。
本实用新型的任务是克服现有技术的不足，提供一种结构简单合理、调速范围宽、低速时工作力矩增强、适用范围广的力矩增强型宽调速手电钻。
为矩增强型宽调速手电钻，包含有夹头1、轴承2、传动减速齿轮3、轴承4、冷却风叶轮5、转子6、定子7、换相器8、电刷9以及塑料外壳机架15，其特征是主要由开关电位器10、晶闸管开关电路板11、控制电路电源板12、红外光电管转速检测器13和厚膜电子集成模块14所组成，开关电位器10由电源开关、倒向开关16和给定转速电位器17所构成，晶闸管开关电路板11为包括脉冲变压器MT、RC缓冲电路和单向或双向晶闸管的组件板，厚膜电子集成模块14电路由脉冲放大电路19、脉冲鉴相电路20、移相触发电路21所构成，脉冲放大电路19由电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、电容C1、C2和运算放大器LM358所组成，脉冲鉴相电路20由电阻R8、R9、R10、R11、R12、电容C3、二极管D1和运算放大器LM358所组成，移相触发电路21由二极管D2、D3、D4、电阻R13、R14、R15、R16、R17、R18、电容C4、三极管3DG14和单结晶体管BT33所组成，220V电源经由开关电位器10的电源开关接入，经电刷9、换相器8使转子6、定子7联接上，再经倒向开关16与晶闸管开关电路板11接成动力回路，控制电路电源板12与晶闸管开关电路板11并联联接，厚膜电子集成模块14通过接点A、B、C以导线与控制电路电源板12联接，通过接点G、F、E、D以导线与红外光电管转速检测器13联接，通过接点L、K、J以导线与给定转速电位器17联接，通过接点I、H以导线与晶闸管开关电路板11联接。
下面结合附图对本实用新型加以说明。
图1为力矩增强型宽调速手电钻结构示意图。
图2为力矩增强型宽调速手电钻电路原理图。
图3为厚膜电子集成模块14电路方框图。
图4为厚膜电子集成模块14电路实现原理图。
如图1所示，本实用新型的手电钻主要由夹头1、轴承2、传动减速齿轮3、轴承4、冷却风叶轮5、转子6、定子7、换相器8、电刷9、开关电位器10、晶闸管开关电路板11、控制电路电源板12、红外光电管转速检测器13、厚膜电子集成模块14以及塑料外壳机架15所组成，它是在以单相串激式电动机驱动的普通手电钻基础上，增添了开关电位器10、晶闸管开关电路板11、控制电路电源板12、红外光电管转速检测器13和厚膜电子集成模块14，夹头1可夹住圆柱形的钻头、解锥、丝攻等，它通过传动减速齿轮3与串激电动机转子6联接，电动机定子7与转子6的绕组通过换相器8、电刷9成串联供电联接，其转动机械部分以轴承2、4支持于塑料外壳机架15上，主机械部件1至9和普通手电钻结构基本一致，加入的部件中，开关电位器10为电源开关、倒向开关16、给定转速电位器17组成的组件，11为晶闸管开关电路板，12为控制电路电源板，13为红外光电管转速检测器，它是以手电钻冷却风叶轮5或传动减速齿轮3为检测信号源，14为厚膜电子集成模块用于本手电钻。它具备现有手电钻所没有新功能，能够在宽范围内调速，即使在低速下也具有强的工作力矩，从而扩大了手电钻的功能。其主要技术特点如下：
工作电源：单相220V±10％，50HZ。
功率范围：1.5KW以下。
保持强力矩的最低转速：根据不同手电钻机械阻力不同，可达1—2转/秒。
手工操作范围：钻孔、拧松或拧紧螺钉、攻螺孔。
力矩增强型宽调速手电钻电路联接如图2所示，它主要由控制电路电源板12、厚膜电子集成模块14、晶闸管开关电路11、红外光电管转速检测器13、倒向开关16、给定转速电位器17、串激电机定子和转子绕组18所组成，串激电机定子和转子绕组18通过倒向开关16的切换，改变手电钻转向，由控制电路电源板12供给厚膜电子集成模块14工作电源，控制电路电源12是由单相桥式整流管，稳压二极管，三端稳压块LM78xx和电容、电阻所组成，晶闸管开关电路板11为包括脉冲变压器MT、RC缓冲电路和单向或双向晶闸管的组件板。其工作原理是，当220伏单相电源接通后，可通过给定转速电位器17选择所需的转速信号和红外光电管转速检测器13探测的反映手电钻转速变化的信号，由厚膜电子集成模块14处理后，发出调节晶闸管移相触发角度信号到晶闸管开关电路板11，实现对串激电机供电压的调整。
图3为厚膜电子集成模块电路框图。它主要由脉冲放大电路19、脉冲鉴相电路20、移相触发电路21所组成，A、B、C为直流电源接点，D、E、F、G为红外光电管转速检测器13接点，H、I为触发脉冲输出接点，J、K、L为给定转速电位器17接点。脉冲放大电路19接收了红外光电管转速检测器13的转速信号，通过脉冲鉴相电路20比较放大去驱动移相触发电路21，以比例开关式对晶闸管移相触发角进行控制，由于串激电动机调压调整越是深调整、工作力矩越小的特点，该电路实现的扭力矩增强则是转速越低补偿越大，在高速时补偿不多或基本不补偿，从而在整个调速范围内保持了较强的工作力矩。
图4为厚膜电子集成模块电路实现原理图，其中C1—C4为电容，R1—R18为电阻，P1—P4为二极管，3DG14为三极管，BT33为单结晶体管，LM358为运算放大器。MT为脉冲变压器，17为给定转速电位器，13为红外光电管转速检测器。
综上所述，本实用新型的力矩增强型宽调速手电钻与现有技术相比，结构简单合理，调整范围宽，具有现有手电钻所不能具有的功能，扩大了手电钻适用的场所，最低速度可调到2—3转/秒以下，在调速的全范围内，按比例开关式进行工作力矩补偿，保持了强的工作力矩，可以适应在高速和超低转速都需要强的工作力矩的手工操作的场合，具有较大的实用价值和社会经济效益。
本实用新型的实施：厚膜电子集成模块14电路是技术实现的核心，其电路框图和电路实现原理图见图3和图4，在传统的单相串激式电动机驱动普通手电钻基础上，可按图1和图2所示系统联接，其中，按照功率不同可匹配不同的晶闸管，其余电路元件是通用元件，例如对于500W手电钻，可选用8A或10A耐压为400V到800V的单向或双向晶闸管。
Claims (1)
1、力矩增强型宽调速手电钻，包含有夹头1、轴承2、传动减速齿轮3、轴承4、冷却风叶轮5、转子6、定子7、换相器8、电刷9以及塑料外壳机架15，其特征是主要由开关电位器10、晶闸管开关电路板11、控制电路电源板12、红外光电管转速检测器13和厚膜电子集成模块14所组成，开关电位器10由电源开关、倒向开关16和给定转速电位器17所构成，晶闸管开关电路板11为包括脉冲变压器MT、RC缓冲电路和单向或双向晶闸管的组件板，厚膜电子集成模块14电路由脉冲放大电路19、脉冲鉴相电路20、移相触发电路21所构成，脉冲放大电路19由电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、电容C1、C2和运算放大器LM358所组成，脉冲鉴相电路20由电阻R8、R9、R10、R11、R12、电容C3、二极管D1和运算放大器LM358所组成，移相触发电路21由二极管D2、D3、D4、电阻R13、R14、R15、R16、R17、R18、电容C4、三极管3DG14和单结晶体管ET33所组成，220V电源经由开关电位器10的电源开关接入，经电刷9、换相器8使转子6、定子7联接上，再经倒向开关16与晶闸管开关电路板11接成动力回路，控制电路电源板12与晶闸管开关电路板11并联联接，厚膜电子集成模块14通过接点A、B、C以导线与控制电路电源板12联接，通过接点G、F、E、D以导线与红外光电管转速检测器13联接，通过接点L、K、J以导线与给定转速电位器17联接，通过接点I、H以导线与晶闸管开关电路板11联接。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104259516A (zh) * | 2014-10-11 | 2015-01-07 | 盐城工学院 | 一种具有集尘功能的手电钻 |
| CN108500335A (zh) * | 2017-05-05 | 2018-09-07 | 骆兰珍 | 一种自动降温与调速的用于室内装潢的钻孔机 |
| CN110238916A (zh) * | 2019-06-14 | 2019-09-17 | 安徽以诺木塑板材科技有限公司 | 一种地板加工用钻孔装置 |
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1994
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| CN110238916B (zh) * | 2019-06-14 | 2021-04-09 | 安徽以诺木塑板材科技有限公司 | 一种地板加工用钻孔装置 |
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