电动工具

1895年，德国泛音制造出世界上第一台直流电钻。外壳用铸铁制成，能在钢板上钻 4mm的孔。随后出现了三相工频（50Hz）电钻，但电动机转速没能突破3000r/min。1914 年，出现了单相串激电动机驱动的电动工具，电动机转速达10000r/min以上。1927年，出现了供电频率为150～200Hz的中频电动工具，它既具有单相串激电动机转速高的优点，又具有三相工频电动机结构简单、可靠的优点，但因需用中频电流供电，使用受到限制。中文名电动工具 外文名Electric tool 概    述德国制造出世界上第一台直流电钻 简    况镍镉电池作电源的电池式工具 出口策略提高技术水平 开拓新兴市场 电动液油泵用途 使用方法 保养事项

电动工具背景介绍

60年代，随着电池制造技术的发展，出现了用镍镉电池作电源的无电源线的电池式电动工具。但当时因价格昂贵，发展较慢。到70年代中后期，因电池价格降低，充电时间也缩短，这种电动工具在欧美、日本得到广泛使用。电动工具最初用铸铁作外壳，后改用铝合金作外壳。60年代，热塑性工程塑料在电动工具上获得应用，并实现了电动工具的双重绝缘，保障了电动工具的使用安全性。由于电子技术的发展，60年代还出现了电子调速电动工具。这种电动工具利用晶闸管等元件组成电子线路，以开关揿钮被揿入的深度不同来调节转速，从而使电动工具在使用时能按被加工对象的不同（如材料不同、钻孔直径大小等），选择不同的转速。 ^[1]

电动工具种类

根据《中国电动工具行业产销需求预测与转型升级分析报告》统计，电动工具主要分为金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具和铁道用电动工具。 各类电动工具 常见的电动工具有电钻、 电动砂轮机、 电动扳手和电动螺丝刀、电锤和冲击电钻、混凝土振动器、电刨。 ^[1]电钻主要规格有4、6、8、10、13、16、19、23、25、32、38、49mm等，数字指在抗拉强度为390N/mm的钢材上钻孔的钻头最大直径。对有色金属、塑料等材料最大钻孔直径可比原规格大30～50%、配磨光机。 ^[1]电动扳手和电动螺丝刀用于装卸螺纹联接件。电动扳手的传动机构由行星齿轮和滚珠螺旋槽冲击机构组成。规格有M8、M12、M16、M20、M24、M30等。 电动螺丝刀采用牙嵌离合器传动机构或齿轮传动机构，规格有M1、M2、M3、M4、M6等。 ^[1]电锤和冲击电钻用于混凝土、砖墙及建筑构件上凿孔、开槽、打毛。结合膨胀螺栓使用，可提高各种管线、机床设备的安装速度和质量；电锤的冲击原理是靠内部活塞运动产生冲击动力，冲击钻的冲击原理是齿轮磨合产生冲击动力，所以电锤的冲击力更大。 ^[1]混凝土振动器用于浇筑混凝土基础和钢筋混凝土构件时捣实混凝土，以消除气孔，提高强度。其中电动直联式振动器的高频扰动力由电动机带动偏心块旋转而形成，电动机由150Hz或200Hz中频电源供电。 ^[1]电刨用于刨削木材或木结构件，装在台架上也可作小型台刨使用。电刨的刀轴由电动机转轴通过皮带驱动。 ^[1]电磨俗称磨头机；电磨；电动砂轮机，用砂轮或磨盘进行砂磨的电动工具。 ^[1]

电动工具安全防护

电动工具Ⅰ类

工具中设有接地装置，绝缘结构中全部或多数部位有基本绝缘。如果绝缘损坏，由于可触及金属零件通过接地装置与安装在固定线路中的保护接地（见接地）或保护接零导线连接在一起，不致成为带电体，可防止操作者触电。 ^[2]

电动工具Ⅱ类

这类工具的绝缘结构由基本绝缘和附加绝缘构成的双重绝缘或加强绝缘组成。当基本绝缘损坏时，操作者由附加绝缘与带电体隔开，不致触电。Ⅱ类工具必须采用不可重接电源插头，不允许接地。 ^[2]

电动工具Ⅲ类

这类工具由安全电压电源供电。安全电压指导体之间或任何一个导体与地之间空载电压有效值不超过50V;对三相电源，导体与中线之间的空载电压有效值不超过 29V。安全电压通常由安全隔离变压器或具有独立绕组的变流器供给。Ⅲ类工具上不允许设置保护接地装置。 ^[2]

电动工具无线电干扰

带换向器的单相串激电动机和直流电动机会对电视机、收音机产生严重的电磁干扰，所以电动工具在设计时要考虑仰制对无线电的干扰。主要采用屏蔽、励磁绕组对称联接、设置电气滤波器、滤波器接成△形等措施。必要时，还可在电动机电枢两端串接小电感线圈。 ^[2]

电动工具产品认证

合格的认证即用合格证或合格标志证明一个产品或一项劳务符合特定标准或技术条件的活动。2013年“认证”已在国内外受到普遍的重视。在产品的设计，制造，试验，销售，使用等整个过程中，企业越来越感到需要第三方帮助，以保证制造的产品符合公认的质量标准，使产品能够保证进入国内外市场，提高产品的信誉。国际上，已有许多国家建立了认证体制，设立了认证标志。我国于1985年建立了“中国电工产品认证委员会”，1985年10月批准成立“中国电工产品认证委员会电动工具认证试验站”，颁布了“电动工具认证细则”。凡经认证合格的电动工具各类产品，由中国电工产品认证委员会统一颁发认证书证和标志。3C认证及长城标志等为提高电动工具产品质量，维护用户的经济利益，保障人生安全，增强电动工具产品在国际市场上的竞争能力，原机械工业部，商业部，国家商检局，物质局于1986年5月联合发出通知，决定对电动工具产品实行强制的安全认证。从1988年7月1日起，对电钻，冲击电钻，电锤，电镐，电动角向磨光机，电动手持式直向砂轮机，模具电磨，电动砂光机，电圆锯，电剪刀，电冲剪，电动攻丝机，电刨，电动刀锯，电动曲线锯，电动螺丝刀等16种产品实施第一批强制认证。凡企业持有合格证书，产品上有合格标志的电动工具产品才允许生产和销售。电动工具产品的认证有效期为5年。 ^[2]

电动工具出口策略

电动工具提高技术水平

为巩固2012年已占领的市场，进一步培育和开拓新的市场，今后重点抓好以下几方面工作：进一步提高产品质量，加快新产品开发。特别要重点加快电池式电动工具和电子控制电动工具的开发，不断提高电动工具的水平和产品质量。生产技术向集约化、柔性化、自动化、专业化以及生产协作配套网络化发展。应逐步由定牌生产、中性包装的出口方式转向出口自己的名牌产品。定牌生产、中性包装生产方式确实对快速扩大我国电动工具出口起了重要的作用，但这并非长远之计，因为这种操作方式无法树立中国企业的形象，创出自己的名牌，我国的一些生产企业，只能是个默默无闻的加工厂，而中间商却获取暴利。另外，定牌生产往往暗藏商标侵权纠纷的隐患。为促使我国电动工具外贸市场更健康发展，维护我国电动工具行业的合法权益，在产品出口中一定要努力争创自己的名牌，获取应有的利润。全面开展电动工具安全认证和电磁兼容认证工作，实行电动工具出口许可证，不断提高电动工具的质量和水平。 ^[2]

电动工具开拓新兴市场

进一步研究掌握欧美电动工具贸易惯例，鑫方盛在稳定和不断扩大我国电动工具在西欧北美市场上占有率的同时，积极开拓新的市场，实现市场多元化，特别要重点开拓非洲市场、拉美市场和东欧市场。反对低价竞销，规范出口市场。我国大量出口的电动工具除一些外资企业产品外，一般价格都比较低，造成这一现象的主要原因是出口企业之间相互低价竞销。其危害相当严重，一些国有企业产品一般质量较优，但由于成本较高而在竞争中纷纷落马，而一些质量较差、甚至低劣者，却利用低价竞销的方式纷纷出口，从而在国际市场上造成不利影响，损害了我国产品的形象。特别是近两年来，这一现象已由外贸市场延至到内销市场，造成整个行业经济效益全面下滑。为了国家民族的利益，当今必须进一步规范市场，提倡公平竞争，使得电动工具外贸市场真正做到欣欣向荣。在竞争中树立买方市场观念。实现行业要围绕市场求发展，企业要从以生产技术为中心转向市场营销为中心去努力，在产品上要用专业产品、自己动手做（DIY）产品同时并重，企业的生产、技术、营销及售后服务上都要符合买方市场规律办事。我国电动工具市场正日趋成熟，品牌意识和品牌效应将凸显。未来几年内，国产电动工具所占份额将会进一步提高，随着电动工具市场需求的不断升温，将推动我国相关企业中的生产经营向利好方向发展，行业前景可期。也将重新分配市场份额，内资品牌不断替代外资品牌。行业的内在整合需求，必将由行业的领军者来执擎。 ^[2]

电动工具生产线

电动工具生产线一般采用柔性增速链式输送线，配合工装板及各种工位器具完成装配过程。检测线采用带电封闭式板链输送线配合专用检测仪器设备完成老化检测过程。检测线通过链板上的铜质导电轮与铺设在线体里面的带电铜条接触，使每张链板带电，工件通过与设置在链板上的多用插座连接，随着线体做带电运动并老化检测。电动工具生产线按生产线的结构为悬挂链式电动工具生产线，按生产流水线实现的功能分为电动工具生产线差速链总装流水线。 ^[2]

电动工具电动液压油泵

电动液压油泵是一种电动工具。

电动工具用途

1、电动液压油泵可以作为各种液压器械之液压泵。2、电动液压油泵泵与其它液压工具配备后，能进行起重、压型、弯管、弯排、校直、剪切、装配、拆卸等多项工作。减轻劳强度，提高工作效率。

电动工具使用方法

使用时应打开放气螺母，将集油块上开关打开，插上电源，并将快速接头套在配用液压器械上的快速头上。按动电源开关，待电机转动1-2分钟，将开关关闭置于增压状态，此时输出液压油会进行各项工作，输出液压油随负载的增加而自行增压进行各项工作直至63MPA。工作结束后，打开开关卸荷，待液压油回油结束后，卸下快速接头套，旋好放气螺母，拔取电奈，关好开关。 ^[2]

电动工具保养事项

1、油泵使用20号机油。2、贮油容量必须在油窗之上范围内。3、每次加油及换油时，必须用80目以上滤油网过滤，更换时需洗净油箱。换油期为六个月。4、工作油温10摄氏度至50摄氏度。5、启动电动泵前需打开放气螺母，打开开关置于卸荷位置。6、使用过程中发现电机温度过高，应停止使用。自行冷却后再行使用。7、该泵出厂前已调整好，不得随意高调，需重新调整时，必需借助压力表进行。8、高压油管出厂进，经过105MPA试验。但由于胶管容易老化，故用户需经常检查，一般为六个月，频繁使用为三个月，检查时87.5MPA试压，如有破损、凸起、渗漏现象，则不能使用。9、轴承一般六个月清洗一次，装配时需添加润滑脂。 ^[2]

电动工具如何选购

选购电动工具应注意事项：首先电动工具是一种由电动机或电磁铁为动力，通过传动机构驱动工作头进行作业的手持式或可移式的机械化工具。电动工具具有携带方便、操作简单、功能多样等特点，可以大大减轻劳动强度，提高工作效率，实现手工操作机械化，因而被广泛应用于建筑、住房装潢、汽车、机械、电力、桥梁、园艺等领域，并大量进入家庭。电动工具的特点是结构轻巧，体积小、重量轻、振动小、噪声低、运转灵活，便于控制与操作，携带使用方便，坚固及耐用。与手动工具相比可提高劳动生产率数倍到数十倍；比风动工具效率高，费用低和易于控制。选购事项：1、根据需要区别家庭用还是专业用，大多数电动工具是针对专业人员设计，在选购时应区别专业与一般家庭用的工具。通常专业与一般家庭用的工具差别在功率上，专业用的工具功率较大，以方便专业人士减轻工作量，一般家庭用的工具由于工程较小，工作量也相对较小，因此工具的输入功率也不需要很大。2、工具的外包装应图案清晰，没有破损，塑料盒坚固，开启塑料盒的搭扣应牢固耐用。3、工具的外观应色泽均匀，塑料件表面无明显影丝和凹痕、不应有划痕或磕碰痕迹，外壳零件之间的装配错位≤0.5mm，铝铸件涂料光滑美观无缺损，整机表面应无油污和污渍。用手握持时，开关的手柄应平整。电缆线的长度一般应不小于2米。4、工具的铭牌参数应与CCC证书上的一致。说明书上应有制造商和生产厂的详细地址和联系方式。铭牌或合格证上应有产品可追溯的批量编号。5、用手握持工具，接通电源，频繁操动开关，使工具频繁起动，观察工具开关的通断功能是否可靠。同时观察现场的电视机、日光灯是否有异常现象。以便确认工具是否装有有效的无线电干扰抑制器。6、工具通电运行一分钟，运行时用手握持，手应无明显感觉到任何不正常的颤动，观察换向火花，其换向火花不应超过3/2级，一般从工具的进风口处往里看，在换向器表面应无明显的弧光。运行时，应无不正常的噪声。利用电做动力的钻孔机具。是电动工具中的常规产品，也是需求量最大的电动工具类产品。每年的产销数量占中国电动工具的35%。据介绍，未来十至十五年，世界电动工具销售额将按每年5%的速度增长。电动工具是一种“低值易耗品”，在欧美地区，电动工具不仅作为一种工具，而且被作为一种礼品，成为相互馈赠的礼物，因而有较大的市场发展潜力。 ^[2]

电动工具选择和使用

电工用的手持电动工具使用环境恶劣，使用时要不停移动、振动大、噪音高。电源线易受拖拉、摩擦或机械等外力挤压而损伤，使绝缘强度受到破坏，造成人身触电伤亡。为防止事故发生，应正确选用手持电动工具。

电动工具选择方法

1.选择具有“3C”认证的合格品。
　　2.一般场合应选用Ⅱ类产品，该类设备具有双重绝缘，使用相对安全。
　　3.在潮湿场所或金属构架等导电性能良好场所工作，应选用Ⅱ类或Ⅲ类产品。
　　4.在金属容器、管道、锅炉等狭窄场所工作，应选用Ⅲ类产品。
　　5.如确需使用I类产品，应按安全要求采取必要的其他安全措施，如安装漏电保护器、安全隔离变压器等。

电动工具使用方法

1.使用前要对其进行仔细检查，外观无破损，开关动作灵活无卡涩，电源引线和电动工具的外壳应完好。用500V兆欧表测量绕组与外壳间绝缘电阻值不得低于O.5兆欧，绝缘电阻数值见附表。2.金属外壳的手持电动工具应有可靠的保护接地线。电源引线为多芯软橡胶护套电缆，其接地保护线两端应连接牢固。3.手持电动工具应由具有一定专业知识的专职人员使用。使用中应严格遵守相关的安全操作规程。4.使用前必须先检查相关电气保护装置和机械保护装置是否完好。其运用应正常。还要注意其转动部分是否转动灵活无卡涩。5.使用I类手持电动工具时，使用人必须穿戴符合规定的防护用品，设置合格的防护用具。并按规定采取相应防触电的安全保护措施，如应在电源电路中安装漏电保护器，或使用人戴绝缘手套、穿绝缘鞋或站在绝缘垫上。在潮湿狭窄场所使用Ⅱ类手持电动工具时，应安装漏电开关，电开关工作电流小于1.5mA，动作时间小于等于0.1秒。且漏电开关应放在容器内并有专人监护。6.使用手持电动工具的职业危害。长期从事手传振动作业而引起的手臂振动病早在1957年就被列为我国法定的职业病之一，也称局部振动病，并典型表现为发作性白指。手持式电动工具，特别是那些内装有不平衡质量旋转部件的工具，如带有曲柄连杆活塞冲击装置的工具及装有偏心装置的工具（如电锤、电镐等），运动时都会产生较大的振动。操作这些工具时，振动会传导到操作者的手、腕部和肩部。随着电动工具的广泛应用，其产生的振动危害越来越受到人们的关注。职业病预防的常见措施有：按照制造厂的使用说明书的要求，小心地维护和保养工具；当可以旋转不同的工具时，尽可能的使用产生较低振动的操作方法；应防止工具在操作者手的周围产生冷的气体和液体；如果可能，在寒冷条件下，应加热工具的操作手柄；应避免使用子啊接触区域内其手柄形状对皮肤产生较高压力的工具；当可以选择，应选择要求最小接触压力（握持力和进给力）的工具；采用减振手套；操作时，戴上手套，避免损伤听力。 ^[3]

电动工具工作原理

电动机因输入的电流不同，可分为直流电动机与交流电动机：
　　(1)直流电动机——用直流电流来转动的电动机叫直流电动机。因磁场电路与电枢电路连结之方式不同，又可分为串激电动机、分激电动机、复激电动机；(2)交流电动机——交流电动机中的感应电动机，其强大的感应电流(涡流)产生于转动磁场中，转子上的铜棒对磁力线的连续切割，依楞次定律，此感应电流有反抗磁场与转子发生相对运动的效应，故转子乃随磁场而转动。不过此转子转动速度没有磁场变换之速度高，否则磁力线将不能为铜棒所切割。用交流电流来转动的电动机叫交流电动机。种类较多，主要有：a、整流电动机——使串激直流发电机，作交流电动机用，即成此种电动机，因交流电在磁场与电枢电路中，同时转向，故力偶矩之方向恒保持不变，该机乃转动不停。此种电动机因兼可使用交、直流，故又称“通用电动机”。吸尘器、缝纫机及其他家用电器等多用此种电动机。
　　b、感应电动机——置转子于转动磁场中，因涡电流的作用，使转子转动的装置。转动磁场并不是用机械方法造成的，而是以交流电通于数对电磁铁中，使其磁极性质循环改变，可看作为转动磁场。通常多采用三相感应电动机(具有三对磁极)。直流电动机的运动恰与直流发电机相反，在发电机里，感生电流是由感生电动势形成的，所以它们是同方向的。在电动机里电流是由外电源供给的感生电动势的方向和电枢电流I方向相反。
　　c、同步电动机——电枢自一极转至次一极，恰与通入电流之转向同周期的电动机。此种电动机不能自己开动，必须用另一电动机或特殊辅助绕线使到达适当的频率后，始可接通交流电。倘若负载改变而使转速改变时，转速即与交流电频率不合，足使其步调紊乱，趋于停止或引起损坏。因限制多，故应用不广。 ^[1]

电动工具安全操作

1、移动式电动机械和手持电动工具的单相电源线必须使用三芯软橡胶电缆，三相电源线必须使用四芯橡胶电缆；接线时，缆线护套应穿进设备的接线盒内并予以固定。2、电动工具使用前应检查下列各项：（1）外壳、手柄无裂缝、无破损；（2）保护接地线或接零线连接正确、牢固；（3）电缆或软线完好；（4）插头完好；（5）开关动作正常、灵活、无缺损；（6）电气保护装置完好；（7）机械防护装置完好；（8）转动部分灵活。3、电动工具的绝缘电阻应定期用500V的兆欧表进行测量，如带电部件与外壳之间绝缘电阻值达不到2MΩ时，必须进行维修处理。4、电动工具的电气部分经维修后，必须进行绝缘电阻测量及绝缘耐压试验，试验电压为380V，试验时间为1分钟。5、连接电动机械及工具的电气回路应单独设开关或插座，并装设漏电电流动作保护器，金属外壳应接地；严禁一闸接多台设备。6、电流型漏电保护器的额定漏电动作电流不得大于30mA，动作时间不得大于0.1秒；电压型漏电保护器的额定漏电动作电压不得大于36V。7、电动机具的操作开关应置于操作人员伸手可及的部位。当休息、下班或工作中突然停电时，应切断电源侧开关。8、使用可携式或移动式电动工具时，必须戴绝缘手套或站在绝缘垫上；移动工具时，不得提着电线或工具的转动部分。9、在潮湿或含有酸类的场地上以及在金属容器内使用III类绝缘的电动工具时，必须采取可靠的绝缘措施并设专人监护。电动工具的开关应设在监护人伸手可及的地方。10、磁力吸盘电钻的磁盘平面应平整、干净、无锈，进行侧钻或仰钻时，应采取防止失电后钻体坠落的措施。11、使用电动扳手时，应将反力矩支点靠牢并确实扣好螺帽后方可开动。 ^[1]

电动工具分类

以电动机或电磁铁为动力，通过传动机构驱动工作头的一种机械化工具称为电动工具。它是用手握持操作，以小功率电动机或电磁铁作为动力，通过传动机构来驱动作业工作头的工具。1895年，德国制造出世界上第一台直流电钻。外壳用铸铁制成，能在钢板上钻4mm的孔。随后出现了三相工频（50Hz）电钻，但电动机转速没能突破3000r/min。1914年，出现了单相串激电动机驱动的电动工具，电动机转速达10000r/min以上。1927年，出现了供电频率为150～200Hz的中频电动工具，它既具有单相串激电动机转速高的优点，又具有三相工频电动机结构简单、可靠的优点，但因需用中频电流供电，使用受到限制。常见的电动工具有电钻、电动砂轮机、电动扳手和电动螺丝刀、电锤和冲击电钻、混凝土振动器、电刨。 ^[1]

电动工具视频演示

1895年,德国Fein公司研制了世界上第一台电动工具—直流电钻，开始了人类使用电动工具的时代。一百年来，电动工具由少到多、由初级向高级发展，现已形成了工业用、维修用、家用三大产品系列，数百个品种、几千个规格，年产量超过800万台，成为人类劳动必不可少的工具。特别近二十年来，随着电子技术的高速发展，各种电子控制技术已在国电动工具上得到广泛应用，这不仅改善了工具本身的性能，而且提高了加工质量、使用灵活性和产品附加值，把电动工具推向了一个崭新的机电一体化发展阶段。 ^[1]

参考资料

• 1.陆顺平,秦泳元. 电动工具发展概况和趋势[J]. 电动工具,2005,(03):1-6.
• 2.方伟,刘红娟. 电动工具产品的概述及其发展趋势[J]. 科技信息(科学教研),2008,(03):54-55.
• 3.吴荔星,刘正伟,郑宗峰. 电动工具研发中的CAE技术应用[J]. 电动工具,2009,(02):7-17.