游瑞华
( 浙江亚特电器股份有限公司,浙江 嘉兴 314000 )
冲击扳手被广泛应用于汽车、机械等制造业的装配、修理和铁道、桥梁、建筑等工程的安装、检修和拆换工作中。相关产品中,尤其是大扭矩的冲击扳手,在使用中会产生较大的振动现象,导致操作者无法长时间握持工具作业,由此降低了工作效率,增加了工作难度。对于充电式冲击扳手,主机的振动或可导致电池包内连接镍片脱焊、断裂或接触端子变形、接触不良等现象,缩短电池包的正常使用寿命。因此,在设计开发大扭矩电动冲击扳手时,必须同步考虑整机的减振问题。本文旨在整理和分析目前市场产品中采用的多种减振方案。
电动冲击扳手的冲击机构,最常见的是滚珠螺旋槽冲击机构,通过高速旋转的打击块不断打击T型输出轴产生径向旋转力矩,以拧紧和拆卸螺纹紧固件。冲击扳手打击块在打击T型轴的时候产生振动,冲击力矩越大,其产生的振动值越大。
1)方案一
某款中国品牌冲击扳手在机壳部位的减振方案一见图1[1]。图1中,固定冲击扳手的冲击机构、齿轮箱及电机铝合金头壳和左右机壳用螺钉连接成一体,组成第一部分A;左右手柄、开关、控制器及电池包展脚等连接成另一体,组成第二部分B;在A和B之间,增加多个橡胶弹性体C,通过螺钉D连接A、B部分,利用橡胶弹性体C吸收A部分产生的振动,减少振动传递至B部分,从而减小握持手柄和电池包展脚处的振动。
图1 机壳部位减振方案一
2)方案二
某款中国品牌冲击扳手在机壳部位的减振方案二见图2[2]。图2中,固定冲击扳手的冲击机构及行星齿轮的铝合金头壳与电机为一整体,成为第一部分A;固定开关、控制器、左右机壳、手柄及电池包展脚连接为另一体,成为第二部分B;在A和B之间,增加1个或多个橡胶弹性体C,通过螺钉D连接A、B部分,利用橡胶弹性体C吸收A部分产生的振动,减少振动传递到B部分,从而减小握持手柄E和电池包展脚F处的振动。
图2 机壳部位减振方案二
1)方案一
某款日企品牌冲击扳手在电池包展脚部位的减振方案一见图3[3]。图3中,冲击扳手的左右机壳及握持手柄用螺钉连接成一体,固定冲击机构、齿轮箱体、电机、开关等零部件,成为第一部分A;左右电池包展脚为第二部分B和第三部分C;在第一部分A、B、C之间,增加1个或多个橡胶弹性体D,通过螺钉E连接A、B、C三部分,利用橡胶弹性体D吸收A部分的振动,减少振动传递到B、C部分,从而减小电池包展脚处的振动,有效地保护电池包F不受整机的振动而缩短使用寿命。
图3 电池包展脚部位减振方案一
2)方案二
某款欧美品牌冲击扳手在电池包展脚部位的减振方案二见图4[4]。图4中,冲击扳手的左右机壳、握持手柄和电池包的展脚用螺钉连接成一体,固定冲击机构、齿轮箱体、电机、开关、控制器等内部零部件,成为第一部分A;固定主机接触片及电池包的固定支架为第二部分B;在A和B之间,增加1个或多个橡胶弹性体C,通过螺钉连接A、B部分,利用橡胶弹性体C吸收整机A部分产生的振动,减少振动传递至固定支架B上,从而减小电池包的振动,有效地保护电池包不受整机的振动而缩短使用寿命。
图4 电池包展脚部位的减振方案二
除上述减振方案外,有效减少冲击扳手主机握持手柄与电池包振动的技术方案还包括:在电机外壳与固定电机的机壳之间增加橡胶弹性体;在机壳电池包展脚与电池包接触面之间增加橡胶弹性体;在主机接触片座与电池包展脚之间增加弹簧或橡胶弹性体等,通过上述技术方案,都可以提升工具的操作舒适性,延长电池包的使用寿命。
综上,分析了中国以及日本、欧美品牌企业的大扭矩冲击扳手减振技术方案,通过在不同部位增加橡胶弹性体连接等技术手段,有效减小主机握持手柄及电池包展脚振动,从而改善冲击扳手的操作舒适性并延长电池包的使用寿命,相关制造企业可以此为基础,开展多方面研究,共同提升产品质量。