第四章 常用电工工具和材料
第一节 基本工具
一、常用安装工具
常用安装工具主要有钢丝钳、尖嘴钳、斜口钳、剥线钳、电工刀、螺钉旋具、活扳手、锤子等。
(1)钢丝钳
①钢丝钳的类型及特点 钢丝钳有铁柄和绝缘柄两种,带绝缘柄的为电工用钢丝钳,可在有电的场合使用,不带绝缘柄的,则不具有此功能。常用的规格有150mm、175mm和200mm三种。
②钢丝钳的用途 钢丝钳主要用于剪断导线或剖削导线绝缘层,侧口用来切削电线线芯、钢丝或铅丝等较硬的金属。
③钢丝钳的外形、结构及握法 如图4-1所示。
图4-1 外形、结构及握法
1—钳口;2—齿口;3—刀口;4—铡口;5—绝缘管;6—钳柄;7—钳头
④钢丝钳的使用方法
⑤使用时的注意事项
a. 使用前,应检查绝缘柄的绝缘是否完好,如果绝缘损坏,不能进行带电作业。
b.不可把钢丝钳当锤子使用。
c.用钢丝钳剪带电导线时,不得同时剪切相线和零线,或同时剪切两根相线,否则会发生触电事故。
(2)尖嘴钳
尖嘴钳的使用
尖嘴钳又叫修口钳、尖头钳、尖咀钳。它是由尖头、刀口和钳柄组成,电工用尖嘴钳的材质一般由45⋕钢制作,类别为中碳钢。含碳量0.45%,韧性硬度都合适。常用规格有130mm、160mm、180mm、200mm四种。
①尖嘴钳特点 尖嘴钳的头部细长,适合在较狭小的工作空间操作,不带刃口者只能夹捏工件,带刃口者能剪切细小零件,又可夹捏工件。它是电工(尤其是内线电工)、仪表及电信器材等装配及修理工作常用工具之一。
②尖嘴钳作用 钳柄上套有额定电压500V的绝缘套管。是一种常用的钳形工具。主要用来剪切线径较细的单股与多股线,以及给单股导线接头弯圈、剥塑料绝缘层等。
③尖嘴钳的外形、结构如图4-7所示。尖嘴钳的握法如图4-8所示。
图4-7 尖嘴钳的外形、结构
图4-8 尖嘴钳的握法
④尖嘴钳的使用方法
a.能夹持较小螺钉、垫圈、导线等元件,如图4-9所示。
图4-9 夹持较小螺钉
b.带刃口的尖嘴钳能剪断细小金属丝,如图4-10所示。
图4-10 剪断细小金属丝
c.在装接电气控制线路板时,尖嘴钳能将单股导线弯成一定圆弧的接线鼻,如图4-11所示。
图4-11 将单股导线弯成一定圆弧的接线鼻
d.用尖嘴钳除去软导线绝缘层,并完成剥线,如图4-12所示。
图4-12 除去软导线绝缘层
e.用尖嘴钳进行导线连接,如图4-13所示。
图4-13 进行导线连接
⑤安全注意事项
a. 尖嘴钳钳口尖细,且经过热处理,钳夹物体不可过大,用力时切勿太猛,以防损伤钳口。
b.带电操作时,手与尖嘴钳的金属部分应保持2cm以上。
(3)斜口钳
斜口钳也称断线钳,主要用来剪断导线和剪掉印制电路板上元器件的引脚。剪线时,将导线放于钳口,稍微用力即可。常有4in、5in、6in、7in、8in规格。大于8in的比较少见,比4in更小的,称为迷你斜口钳,约为125mm。
①斜口钳的用途 斜口钳主要用于剪切导线,元器件多余的引线,还常用来代替一般剪刀剪切绝缘套管、尼龙扎线卡等。
②尺寸选择建议 斜口钳功能以切断导线为主,2.5mm的单股铜线,剪切起来已经很费力,而且容易导致钳子损坏,所以建议斜口钳不宜剪切2.5mm以上的单股铜线和铁丝。在尺寸选择上以5in、6in、7in为主,普通电工布线时选择6in、7in切断能力比较强,剪切不费力。线路板安装维修以5in、6in为主,使用起来方便灵活,长时间使用不易疲劳。4in的属于迷你的钳子,只适合做一些小的工作。
③斜口钳的外形如图4-14所示。
图4-14 斜口钳的外形
④斜口钳的使用方法
a.用斜口钳切断导线,如图4-15所示。
图4-15 切断导线
b.用钭口钳切断电子元件的引脚,如图4-16所示。
图4-16 切断电子元件的引脚
⑤安全注意事项
a.电工在使用斜口钳之前,必须保证绝缘手柄的绝缘性能良好,以保证带电作业时的人身安全。
b.用斜口钳剪切单相带电导线时,严禁用刀口同时剪切相线和零线。
c.不可以用来剪切钢丝、钢丝绳和过粗的铜导线和铁丝。否则容易导致钳子崩牙和损坏。
(4)剥线钳
剥线钳使用
剥线钳是用于剥削小直径导线绝缘层的专用工具。剥线钳的钳口有0.5~3mm的多个不同孔径刃口,其结构如图4-17所示,使用时,利用杠杆原理,当剥线时,将要剥削的绝缘层长度导线放入相应的刃口中,用手将钳柄一握,导线的绝缘层即被割破自动弹出。
图4-17 剥线钳的结构
①剥线钳的组成 剥线钳是由刀口、压线口和钳柄组成。剥线钳的钳柄上套有额定工作电压500V的绝缘套管。
②剥线钳剥导线过程
a.准备好被剥导线,如图4-18所示。
b.根据导线的粗细型号,选择相应的剥线刃口,如图4-19所示。
c.左手拿住电线,右手捏下剥线钳手柄,将电缆夹住,缓缓用力使电缆外表皮慢慢剥落,松开工具手柄,取出电缆线,这时电缆金属整齐露出外面,其余绝缘塑料完好无损,完成剥线。如图4-20所示。
图4-18 准备好被剥导线
图4-19 选择合适的剥线刃口
图4-20 剥线完成
③安全注意事项
a.电工在使用剥线钳之前,必须保证绝缘手柄的绝缘性能良好,以保证带电作业时的人身安全。
b.剥线时,选择合适的剥线刀口进行剥线,以免伤及线芯。
(5)电工刀
电工刀是电工常用的一种切削工具。普通的电工刀由刀片、刀刃、刀把、刀挂等构成。不用时,把刀片收缩到刀把内。刀片根部与刀柄相铰接,其上带有刻度线及刻度标识,前端形成有螺丝刀刀头,两面加工有锉刀面区域,刀刃上具有一段内凹形弯刀口,弯刀口末端形成刀口尖,刀柄上设有防止刀片退弹的保护钮。电工刀的刀片汇集有多项功能,使用时只需一把电工刀便可完成连接导线的各项操作,无需携带其他工具,具有结构简单、使用方便、功能多样等优点。
①电工刀的作用 电工刀是用来剖削电线、电缆绝缘层,削制木桩等的专用工具。电工刀的外形如图4-21所示。
图4-21 电工刀的外形
②使用方法 使用电工刀时,应将刀口朝外剖削,注意避免伤手。剖削电线的绝缘层时,可把刀略微翘起一点。左手应戴手套垫在线下缓慢剖削,将绝缘层剖削成斜坡式,整体为锥形,切忌把刀刃垂直对着导线切割绝缘层,以免损坏线芯。电工刀的使用如图4-22所示。
图4-22 电工刀的使用
电工刀用毕,应及时将刀身折进刀柄内。电工刀的刀柄无绝缘保护,不能用于带电作业,以免触电。
(6)螺丝刀
螺丝刀的使用
螺丝刀(也叫螺钉旋具)是一种用来拧转螺丝钉以迫使其就位的工具,通常有一个薄楔形头,可插入螺丝钉头的槽缝或凹口内,亦称“改锥”或“起子”。常用的有一字、十字和六角螺丝刀(包括内六角和外六角两种)。
①螺丝刀种类
a.普通螺丝刀。头柄造在一起的螺丝刀,容易准备,只要拿出来就可以使用,但由于螺丝有很多种不同长度和粗度,有时需要准备很多支不同的螺丝刀。外形如图4-23所示。
图4-23 普通螺丝刀的外形
b.组合型螺丝刀。把螺丝刀头和柄分开的螺丝刀,要安装不同类型的螺丝时,只需把螺丝刀头换掉就可以,不需要带备大量螺丝刀。好处是可以节省空间,却容易遗失螺丝刀头。外形如图4-24所示。
图4-24 组合型螺丝刀的外形
c.电动螺丝刀。以电动马达代替人手安装和移除螺丝,通常是组合螺丝刀。图4-25为充电电动螺丝刀。
图4-25 充电电动螺丝刀
d.钟表螺丝刀。属于精密螺丝刀,常用在修理手带型钟表。其外形如图4-26所示。
图4-26 钟表螺丝刀
e.小金刚螺丝刀。头柄及身长尺寸比一般常用之螺丝刀小,非钟表螺丝刀。如图4-27所示。
图4-25 充电电动螺丝刀
f.直形。这是最常见的一种。头部型号有一字、十字、米字、T型(梅花形)、H型(六角)等。
g.L形。多见于六角螺丝刀,利用其较长的杆来增大力矩,从而更省力。
②螺丝刀的使用方法
a.短螺丝刀的使用。短螺丝刀多用于松紧电气装置接线桩上的小螺钉,使用时可用大拇指和中指夹住握柄,用食指顶住柄的末端捻旋。如图4-28所示。
图4-28 短螺丝刀的使用
b.长螺丝刀的使用。长螺丝刀多用来松紧较大的螺钉。使用时,除大拇指、食指和中指夹住握柄外,手掌还要顶住柄的末端,这样就可以防止旋转时滑脱。如图4-29所示。
图4-29 长螺丝刀的使用
c.较长螺丝刀的使用。可用右手压紧并转动手柄,左手握住螺丝刀的中间,不得放在螺丝刀的周围,以防刀头滑脱将手划伤。如图4-30所示。
图4-30 较长螺丝刀的使用
③安全注意事项
a. 在使用前应先擦净螺丝刀柄和口端的油污,以免工作时滑脱而发生意外,使用后也要擦拭干净。
b.选用的螺丝刀口端应与螺栓或螺钉上的槽口相吻合。如口端太薄易折断,太厚则不能完全嵌入槽内,易使刀口或螺栓槽口损坏。
c.不可把螺丝刀当作撬棒或凿子使用。
(7)扳手
活扳手的使用
①活扳手 活扳手又叫络扳手,一般由手柄、活动扳唇、蜗轮、轴销等构成,是供装、拆、维修时旋转六角头或方头螺栓、螺钉、螺母用的一种常用工具。它的特点是开口尺寸可以在规定范围内任意调节,所以特剐适用于螺栓规格多的场合使用。电工常用的有200mm、250mm、300mm三种。活扳手的结构如图4-31所示。
图4-31 活扳手的结构
a.活扳手的握法。
扳动较大螺母时,需用较大力矩,手应握在接近柄尾处,如图4-32所示。
图4-32 扳动较大螺母时的握法
扳动较小螺母时,需用力矩不大,但螺母过小易打滑,故手应握在接近头部的地方,这样便于随时调节蜗轮,收紧活扳唇,防止打滑,如图4-33所示。
图4-33 扳动较小螺母时的握法
b.活扳手的错误使用。活扳手不可反用,以免损坏活扳唇,也不可用钢管接长手柄来旋加较大的扳拧力矩,更不得当作撬棒和锤子使用。如图4-34所示。
图4-34 活扳手的错误使用
②呆扳手 呆扳手又称开口扳手(或称死扳手),有单头和双头两种,双头呆扳手因为使用更灵活,应用也更广泛。双头呆扳手的两端带有固定尺寸的开口,其开口尺寸与螺钉头、螺母的尺寸相适应,并根据标准尺寸做成一套。一把呆扳手最多只能拧动两种相邻规格的六角头或方头螺栓、螺母,故使用范围较活动扳手较小。外形如图4-35所示。
图4-35 呆扳手
③管子扳手 管子扳手又称为管钳,是供安装和修理时夹持和旋动各种管子和管路附近用的一种手用工具。使用方法类同于活扳手,其外形如图4-36所示。
图4-36 管子扳手
④套筒扳手 套筒扳手是用来拧紧或旋松有沉孔的螺母或在无法使用活扳手的地方使用的工具。它是由套筒和手柄两部分组成的,套筒应配合螺母的规格来进行选用,如图4-37所示。
图4-37 套筒扳手
(8)锉刀的使用
锉刀的结构如图4-38所示,是由以下部分组成。
图4-38 锉刀的结构
①锉刀面。指主要切削工作面,它的长度即锉刀规格。锉刀面端部呈弧形,上下两面均有锉齿。
②锉刀边。指锉刀两个侧面,其中一边有齿,另一边没有齿,这样锉削时避免碰坏另一个锉削面。
③锉刀舌。指锉刀尾部像锥子一样的部分,用于与木柄镶入。
④木柄。与锉刀连接,在连接处有一个铁箍以防镶配时裂开。
粗齿锉刀锉削时由于齿距间隔大,切削深度深,产生的阻力大,适用于粗加工;细齿锉刀锉削时由于齿距间隔小,切削深度浅,产生的阻力小,适用于精加工。
锉刀正确使用的握法有很多种,其中手掌压锉法如图4-39所示。右手握锉柄,柄端顶住掌心,大拇指放在柄的上部,其余手指满握锉柄,左手掌压在距锉刀头30mm左右的位置,手指自然下垂,回锉时略微伸直,以免与工件相碰。在锉削时,左手起扶稳锉刀辅助锉削的作用。
图4-39 手掌压锉法
使用锉刀的注意事项如下。
①新锉刀要先使用一面,用钝后再使用另一面。
②在粗加工锉削时,应充分使用锉刀的有效全长,这样既可提高锉削效率,又可避免锉齿局部磨损。
③锉刀上不可沾油或沾水。锉屑嵌入齿缝时,必须用钢丝刷沿着锉齿的纹路清除,不能用嘴去吹锉屑或用手摸锉刀及锉削表面。
④无柄、破损的锉刀不能使用,更不能将锉刀当锤子或撬杠使用。
⑤不能用新锉刀锉削硬金属和工件的氧化层。铸件表面如有硬皮,应该先用砂轮磨去或用旧锉刀有齿的侧边锉去硬皮,然后再进行正常的锉削加工。
⑥锉刀每次使用完毕后都必须清刷干净,以免生锈。锉刀无论在使用过程中或放入工具箱时,都应放在干燥通风的位置,不能叠放或与其他工具、工件堆放在一起,以免损坏锉齿。
⑦锉削前工件要夹持牢靠,但不能使工件变形或夹伤。夹持表面形状不规则的工件时,应加衬垫;夹持工件的已加工表面和精密零件时应衬铜皮等材料。
(9)钢锯的安装和使用
钢锯又称锯弓,是用来锯割各种金属管壁(如铁管)和非金属管壁(如绝缘管子)的工具。
①锯条的正确安装
锯条的正确安装如图4-40所示,安装要领如下。
图4-40 锯条的正确安装
a.锯齿必须向前。b.松紧应适当,一般用手扳动锯条,感觉硬实不会发生弯曲即可。c.装好的锯条应尽量与锯弓保持在同一中心面内。
②钢锯的正确使用方法
使用时注意左手自然地轻扶在弓架前端,右手握稳锯弓的锯柄;锯割时左手压力不宜过大,右手向前推进施力,进行锯割;左手协助右手扶正弓架,锯割在一个平面内,保持锯缝平直,如图4-41所示。
钢锯主要由锯柄、元宝螺母、锯弓架、锯条等组成,如图4-41所示。
图4-41 钢锯及其使用方法
③锯缝歪斜的原因
a.安装工件时,锯缝线未能与铅垂线方向保持一致。b.锯条安装太松或相对锯弓平面扭曲。c.锯削的压力太大而使锯条左右偏摆。d.锯弓未扶正或用力方向歪斜。
④锯条折断的原因
a.工件未夹紧,锯削时工件松动。b.锯条装得过松或过紧。c.锯削用力太大或锯削方向突然偏离锯缝方向。d.强行纠正歪斜的锯缝或调换新锯条后仍在原锯缝中过猛地锯削。e.锯削时,锯条中段局部磨损,当拉长锯削时锯条被卡住引起折断。f.中途停止使用时,锯条未从工件中取出而碰断。
(10)钻削刃具的使用
钻削刃具主要是钻头,钻头分为标准麻花钻和非标准麻花钻。标准麻花钻由柄部、颈部和工作部分组成,其中工作部分承担切削工作,由切削刃、容屑槽和刃带组成,如图4-42所示,柄部是钻头的夹持部分,有直柄和锥柄两种。直柄一般用于直径小于ϕ13mm的钻头,锥柄用于直径大于ϕ13mm的钻头。非标准麻花钻在标准麻花钻的基础上改制或刃磨而成,用来解决被加工零件的特殊加工问题。
图4-42 标准麻花钻组
①钻孔的方法
a.工件固定方法。在工件上钻ϕ8mm以下孔时,可直接用手握持工件(工件应是锐角无锋边)。如果工件较小或钻孔大于ϕ8mm时,必须用手虎钳、机用平口钳和压板紧固后进行钻孔,如果工件长度较长,钻孔时必须在工作台面上用略高于工件的压板紧固后进行钻孔。如果是圆形工件,钻孔时必须用V形块对准钻床主轴中心,将工件放在V形槽内进行钻孔。总之,在钻孔切削过程中,工件必须固定,接触面尽量要大,使工件与钻床工作台面的摩擦力大于钻孔时产生的钻削力。
b.画线后直接进行钻孔。在钻孔时必须将钻头中心对准冲眼,先试钻一个浅孔检查两个中心是否重叠,如果完全一致就可继续钻孔,如果发现有误差就必须及时纠正,使两个中心重叠后才能钻孔。钻孔的切削进刀量是根据工件材料性质、切削厚度、孔径大小而定的。如果选用不当将给操作者带来危害及设备事故,特别要注意孔即将穿通时的进刀量。钻深孔时要经常把钻头提拉出工件表面,以便及时清除槽内的钻屑。
②钻孔应注意的问题
a.钻孔时不准戴手套,袖口必须扎紧,女工必须戴上工作帽。
b.钻孔前,工件一定要夹紧(除钻削小孔时可用手握紧工件和在较大工件上钻小孔外)。孔即将钻通时,必须减小进给量,以防轴向力突然减小使进给量增大,发生工件甩出等事故。
c.钻孔前,工作台面上不准放置与钻孔无关的物品。钻通孔时要在工件下面垫上垫块或使钻头对准工作台的T形槽,以免损坏工作台。
d.开动钻床前,应检查钻夹头的钥匙或斜铁是否插在钻床主轴上。停车后松紧钻夹头时必须使用钥匙,不能用敲打的方法松紧。钻头从套筒中或主轴中退出时,要用楔铁敲出。
e.钻孔时不能用棉纱清除切屑或用嘴吹切屑,必须用钢丝刷或毛刷清除。钻出长条切屑时,要用铁钩钩出。
f.钻削过程中,操作者的身体不准与旋转的主轴靠得太近。
g.停车时,应让主轴自然停止,不能用手去制动,也不能开倒车反转制动,以免发生机损人伤的事故。
h.变速前必须先停车。清扫钻床或加注润滑油时,也必须停车。
i.钻不通孔(盲孔)时,可根据所钻孔的深度用调整钻床上的挡块来限位;当所钻孔的深度要求不高时,也可用标尺来限位。
j.当钻削直径大于ϕ30mm的孔时,一般要分两次钻削:第一次使用0.5~0.7倍孔径的钻头钻孔;第二次用所需孔径的钻头扩孔,这样可减小切削力,提高钻孔质量。
k.钻深孔时,当钻削的深度达到直径的3倍时,要退出钻头排屑,以后每钻进一定深度,钻头就要退出排屑一次,以防止连续钻孔造成切屑堵塞而使钻头折断。
(11)射钉枪的使用
射钉枪又称射钉工具枪或射钉器,是一种比较先进的安装工具。它利用火药爆炸产生的高压推力,将尾部带有螺纹或其他形状的射钉射入钢板、混凝土和砖墙内,起固定和悬挂作用。射钉枪的结构示意如图4-43所示。
图4-43 射钉枪的结构示意(尺寸单位:mm)
1—按钮;2—撞针体;3—撞针;4—枪体;5—枪镜;6—轴闩;7—轴闩螺钉;8—后枪管;9—前枪管;10—坐标护罩;11—卡圈;12—垫圈夹;13—护套;14—扳机;15—枪柄
①射钉枪的结构
射钉枪主要由器体和器弹两部分组成。
a.器体部分的构造。射钉枪的器体部分主要由垫圈夹、坐标护罩、枪管、撞针体、扳机等组成,如图4-43所示,其前部可绕轴闩扳折转动45°。
b.器弹部分的构造。器弹部分主要由钉体、弹药、定心圈、钉套、弹套等组成,如图4-44所示。射钉直径为3.9mm,尾部螺纹有M8、M6、M4等几种,弹药分为强、中、弱三种。
图4-44 射钉枪构造示意图
1—定心圈;2—钉体;3—钉套;4—弹药;5—弹套
②射钉枪的操作
射钉枪的操作分为装弹、击发和退弹壳三个步骤。
a.装弹。将枪身扳折45°,检查无脏物后,将适用的射钉装入枪膛,并将定心圈套在射钉的顶端,以固定中心(M8的规格可不用定心圈);将钉套装在螺纹尾部,以传递推进力。装入适用的弹药及弹套,一手握坐标护罩,一手握枪柄,上器体,使前后枪管成一条直线。
b.击发。为确保施工安全,射钉枪设有双重保险机构。一是保险按钮,击发前必须打开;二是击发前必须使枪口抵紧施工面,否则,射钉枪不会击发。
c.退弹壳。射钉射出后,将射钉枪垂直退出工作面,扳开机身,弹壳即退出。
③使用射钉枪的注意事项
使用射钉枪时严禁枪口对人,作业面的后面不准有人,不准在大理石、铸铁等易碎物体上作业。如在弯曲状表面上(如导管、电线管、角钢等)作业时,应另换特别护罩,以确保施工安全。
(12)电动机维修专用工具
①榔头
榔头又分为木榔头、橡胶榔头、铁榔头、如图4-45所示。一般在绕组整形、成型绕组嵌线时用木榔头或橡胶榔头,在封槽楔、装配电动机时使用铁榔头。
图4-45 榔头
②划线板
划线板也称滑线板(理线板),用以嵌线圈时把导线划入线槽,不致交叉。划线板还可以迫使堆积在槽口的导线移至槽内两侧,以及理顺嵌入槽内的导线。划线板一般用不锈钢制作,也可用竹片或层压塑料板削磨制作,其形状为适合不同槽口需要而制成多个规格。如图4-46所示。划线板长度一般为15~20cm,宽度为10~15mm,厚度为2~3mm。头部略呈尖形,一边稍薄,如刺刀形,表面应光滑。
图4-46 划线板
③压线板
压线板又称压线脚,它是用来压紧槽内导线的工具,其外形如图4-47所示。
压线板通常与划线板配合作为折槽口绝缘的工具,使用时应根据槽口尺寸选择其大小。其压线部分的宽度b按槽形顶部尺寸缩小0.6~0.7mm,长度L以30~60mm为宜。压线板一般用黄铜及低碳钢制成,表面要光滑,以免划伤导线绝缘。
图4-47 压线板
④刮线刀
刮线刀是用来刮去导线焊接头上的绝缘层的专用工具。在有弹性的对折的钢片两端各装一片铅笔刀片,每片用两只螺钉拧紧固定,其形状如图4-48所示。
图4-48 刮线刀
⑤清槽片
清槽片通常用断锯条制成。在一截断锯条一端缠上布条或用木板等夹紧固定即可,如图4-49所示。这样通过锯条就可清理铁芯槽。
图4-49 清槽片
电动机修理拆除槽内的线圈后,需要用清槽片来清除铁芯槽内残留的绝缘物、锈斑等杂物,以保证不会损伤新的槽绝缘,以及用足够的空间容纳所有的导线。
⑥拉具
拉具又称拉模、拉力器、皮带扒子等。它由碳钢锻打或球墨铁浇铸而成,是拆卸皮带轮、联轴器及滚动轴承的专有工具,其结构如图4-50所示。
图4-50 拉具结构
使用时摆正拉具,将螺杆对准电动机轴的中心,用力均匀地慢慢转动螺杆即可将皮带轮等卸下,如图4-51所示。如果带轮一时拉不出来,切勿硬拉,或在带轮与轴的接缝中加些煤油。必要时也可用喷灯或气焊枪在带轮的外表面加热,趁带轮受热膨胀而轴还尚未热透的情况下,迅速将带轮拉下。对工件的外部加热时,注意温度不能太高,以防轴变形或烧坏电动机内的绝缘层。
图4-51 拉具及使用方法
⑦手摇绕线机
小型电动机和变压器的线圈一般都采用圆铜导线(漆包线)制成。由于线圈的尺寸一般不大,导线较细,因此可以直接在手摇绕线机上进行绕制。绕线机是绕制线圈的专用工具,常见的绕线机如图4-52所示。
图4-52 绕线机
绕线机的手柄安装在一个大齿轮上,大齿轮带动两个小齿轮,大小齿轮的转速比一般为1∶4或1∶8,有时也为1∶12。机轴连接着一个小齿轮,机轴直径为9.5mm,长度为160mm。手摇绕线机的高速挡在绕制小型变压器的线圈时较为方便。绕线机机轴上有两个锥形螺母,其中一个无螺纹,应放在里面,另一个有螺纹的锥形螺母放在外面,用来夹紧绕线模。在机轴靠近齿轮的一侧有一段螺纹,啮合了一只圈数盘(又称计数盘),用来记录线圈的匝数。
使用绕线机时应注意以下几方面。
a.绕线机底座应固定在工作台上,机座的外侧边缘与工作台或桌边的距离以10~12mm为宜。
b.若转动绕线机时齿轮摩擦声较大,可以注入少许润滑油。同时,要注意保持清洁,及时清除灰尘。
c.手摇绕线机绕制线圈时,一般不用紧线夹,而由操作者用手将导线拉紧、拉直及平整。
(13)电动机维修专用测试仪器
①4号黏度计
4号黏度计又称4号福特杯,是测量绝缘漆黏度的计量用具。其形状和尺寸如图4-53所示。它的有效容积为100cm3,一般用黄铜或紫铜制成。
图4-53 黏度计(尺寸单位:cm)
绝缘漆的黏度是指一定体积的漆,在一定温度下,从规定直径的孔中流出时所需的时间,单位为秒。时间越长,表示黏度越大;反之相反。黏度与温度有较大的关系,相同的绝缘漆,在高温时黏度小,在低温时黏度大。因此,对于绝缘漆的黏度,必须说明使用4号黏度计和测量时绝缘漆的温度。通常,测量时保持室温和绝缘漆的温度为20℃,摆正黏度计,先用手指堵住漏嘴,黏度计中倒满20℃的绝缘漆试样,然后松开手指,让漆从底部的孔中流出,当漆面下降到图中A面一样平时,按下秒表开始计时,直到杯内所有的漆流完,此时读得的秒表数即为绝缘漆在20℃时的黏度。一般需要测量三次,取其平均值。
②短路侦察器
短路侦察器又称短路检查器,它是检查电动机绕组匝间短路最有效的仪器。短路侦察器的结构相当于一个开口变压器。铁芯通常用0.35mm或0.5mm厚的硅钢片冲成H形或U形叠成,也可用小型变压器或废旧日光灯镇流器的铁芯改制而成,两边用1.5~2mm厚的钢板压紧固定。铁芯上绕有线圈,如图4-54所示。
图4-54 短路侦察器
b1—铁芯宽度;d—铁芯厚度;b2—窗口宽度;h1—窗口高度;ha—铁芯高度
短路侦察器的上部和下部都做成圆弧形,目的是与被测电动机定子、转子外圆基本吻合。H形短路侦察器既可用于定子绕组,也可用于转子绕组;U形短路侦察器只能用于一种绕组。
用短路侦察器检查定子绕组匝间短路的方法如下:检查时定子绕组不接电源,把侦察器的开口部分放在被检查的定子铁芯槽口上,如图4-55所示。
图4-55 用短路侦察器检查短路线圈
短路侦察器线圈的两端接到单向电源上(一般用低压电源)。此时短路侦察器的线圈与图4-55上槽中的线圈组成变压器的一次、二次侧绕组,图中的虚线就是此变压器中的磁通。当线圈中不存在匝间短路时,相当于一个空载变压器,电流表的读数较小,如图4-56(a)所示。若线圈中有匝间短路,则相当于一个短路变压器,电流表读数增大,如图4-56(b)所示。
图4-56 短路侦察器测量原理
在被测线圈的另一条有效边所处的槽上,由短路线圈产生了磁通,就会经过硅钢片形成回路,把硅钢片吸附在定子铁芯上,并发出吱吱的响声。将短路侦察器沿定子铁芯逐槽移动检查,可检查出短路线圈。
使用短路侦察器时应注意以下几点。
a.若电动机绕组接成三角形,则要将三角形拆开,不能闭合。
b.绕组是多路并联时,要拆开并联支路。
c.若是双层绕组,被测槽中有两个线圈,它们分别隔一个线圈节距跨于左右两边,若电流表上读数增大,存在匝间短路时,要把薄钢片在左右两边对应的槽上都试一下,以确定槽中两个线圈中哪一个线圈存在匝间短路。
③断条侦察器
断条侦察器又称断条测试器,是利用变压器原理来侦察笼式异步电动机转子断条的工具。如图4-57所示是小型电动机常用的一种断条侦察器铁芯的形状和尺寸。
断条侦察器由一大一小两只开口变压器组成。断条侦察器的铁芯是用0.35mm或0.5mm厚的硅钢片叠成。铁芯1上线圈1的导线用漆包圆铜线。裸铜线的直径为1.0mm,共1200匝,电源为220V交流电。铁芯2上的线圈2的导线也用漆包圆铜线,裸铜线的直径为0.19mm,共2500匝。
图4-57 断条侦察器铁芯的形状和尺寸(尺寸单位:mm)
④轴承故障测试仪
COL-2251型多功能轴承故障测试仪,能测量轴承温度、噪声、磨损程度、轴电压四种物理量,适用于轴承运行中不解体故障的检测、诊断,如图4-58所示。
图4-58 轴承故障测试仪面板图
1—温度、耳机插孔;2—轴承、振动测量插孔;3—显示屏;4—电源开关;5—磨损程度对照表;6—功能选择开关
a.温度检测。测量范围为0~100℃,测量时功能选择开关置C,温度传感器置温度耳机插孔,将传感器的圆平面接触或插入测点约3min,获得稳定读数。
b.噪声检测听诊。功能开关置任何位置,振动传感器插入“振动”插座;耳机插入耳机插孔,将传感器紧靠被测点,即可从耳机听到各种噪声。
c.轴承磨损状态检测。轴承磨损状态检测分油膜电阻“x”、油膜电压“y”两个科目,得出“x”、“y”数据后,在仪器面板上的坐标中找出“x”、“y”对应点,即可判断出轴承磨损状况。当“y”值小于20时,轴承状态完全取决于“x”数值;当y值大于25时,那么就要根据“x”、“y”的坐标值确定是“危险”、“注意”、“正常”,以判明劣化趋势。
二、常用焊接工具
(1)电烙铁
电烙铁的使用
手工焊接的基本工具是电烙铁,其作用是加热焊接部位,熔化焊料,使焊料和被焊金属连接起来。焊接工具的选用其实就是电烙铁的选用。电烙铁的种类很多,结构各有不同,但其内部结构都由发热部分、储热部分和手柄部分组成。电烙铁使用的焊料通常为60%的锡和40%的铅合成的“焊锡丝”。其熔点较低,且一般含有助焊的松香。
(2)电烙铁的分类
通用的电烙铁按加热方式可分为外热式和内热式两大类。具体分类及型号见表4-1。
表4-1 电烙铁分类及型号
①外(旁)热式电烙铁 外(旁)热式电烙铁外形见图4-59,电烙铁是烙铁钎焊的热源。其有外热式和内热式两类。外热式电烙铁,无论是焊接大型元器件,还是小型元器件,都比较适用。这种电烙铁的烙铁头细而长,可方便地调整长度,易于控制温度,但它效率较低,规格有25~300W等多种。
图4-59 外(旁)热式电烙铁
②内热式电烙铁 内热式电烙铁的作用与外热式电烙铁基本相同。由于加热器件在烙铁头内部,热量能完全传到烙铁头上,所以它具有发热快、热量利用率高、体积小、重量轻等优点,最适用于晶体管等小型电子元器件和印制电路板的焊接。其规格有25W、35W和50W等。其外形如图4-60所示。
图4-60 内热式电烙铁
③恒温电烙铁 恒温电烙铁是借助于电烙铁内部的磁性开关,自动控制通电时间而达到恒温的目的。在焊接集成电路时常用到恒温电烙铁。其结构如图4-61所示。
图4-61 恒温电烙铁
1—烙铁头;2—软磁金属块;3—加热器;4—永久磁铁;5—磁性开关;6—支架;7—小轴;8—接点;9—接触弹簧
④吸锡电烙铁 吸锡电烙铁常用于拆换元器件。操作时,先用吸锡电烙铁头加热焊点,待焊锡熔化后按动吸锡装置,即可将熔锡吸走,不易损伤元器件,特别是拆除焊点多的元器件更为方便。其结构如图4-62所示。
图4-62 吸锡式电烙铁
(3)电烙铁的握法
①反握法 反握法动作稳定,长时间操作不易疲劳,适于大功率烙铁的操作。如图4-63所示。
图4-63 电烙铁的握法(反握法)
②正握法 正握法又叫拳握法,适于大、中等功率烙铁或带弯头电烙铁的操作。它适合于大型电子设备的焊接,如图4-64所示。
图4-64 电烙铁的握法(正握法)
③握笔法 常见的握法是握笔式,这种握法使用的电烙铁一般是直型的,适合于小型电子设备和印制电路板的焊接,如图4-65所示。
图4-65 握笔法
(4)烙铁架
电烙铁架是用来支放电烙铁的一种辅助工具,一般放置在工作台右前方,使用电烙铁时,一定要养成好习惯。在通电之前,就应当把电烙铁放在支架上。电烙铁用后一定要稳妥放置在烙铁架上,并注意导线等物不要碰烙铁头,以免被烙铁烫坏绝缘后发生短路,如图4-66所示。
图4-66 烙铁架
(5)焊锡和助焊剂
焊接时,还需要焊锡和助焊剂。
①焊锡 焊接电子元件,一般采用有松香芯的焊锡丝。这种焊锡丝,熔点较低,而且内含松香助焊剂,使用极为方便。
②助焊剂 常用的助焊剂是松香或松香水(将松香溶于酒精中)。使用助焊剂,可以帮助清除金属表面的氧化物,利于焊接,又可保护烙铁头。焊接较大元件或导线时,也可采用焊锡膏。但它有一定腐蚀性,焊接后应及时清除残留物。
(6)辅助工具
为了方便焊接操作常采用尖嘴钳、偏口钳、镊子和小刀等作为辅助工具。应学会正确使用这些工具。如图4-67所示。
图4-67 辅助工具
(7)电烙铁的焊前处理
①清除元器件引脚上的氧化层 用带齿的镊子捏紧元器件引脚上下拉动去除氧化层,可用断锯条制成小刀。刮去金属引线表面的氧化层,使引脚露出金属光泽。如图4-68所示。
图4-68 清除氧化层
②元件镀锡 在刮净的引线上镀锡。可将引线蘸一下松香酒精溶液后,将带锡的热烙铁头压在引线上,并转动引线。即可使引线均匀地镀上一层很薄的锡层。导线焊接前,应将绝缘外皮剥去,再经过上面两项处理,才能正式焊接。若是多股金属丝的导线,打光后应先拧在一起,然后再镀锡,如图4-69所示。
图4-69 元件镀锡
(8)焊接方法(见图4-70)
①右手持电烙铁。左手用尖嘴钳或镊子夹持元件或导线。焊接前,电烙铁要充分预热。烙铁头刃面上要吃锡,即带上一定量焊锡。
②将烙铁头刃面紧贴在焊点处。电烙铁与水平面大约成60°角。以便于熔化的锡从烙铁头上流到焊点上。烙铁头在焊点处停留的时间控制在2~3s。
③抬开烙铁头。左手仍持元件不动。待焊点处的锡冷却凝固后,才可松开左手。
④用镊子转动引线,确认不松动,然后可用偏口钳剪去多余的引线。
图4-70 焊接
(9)焊接质量
焊接时,要保证每个焊点焊接牢固、接触良好。要保证焊接质量。好的焊点如图4-71所示。
图4-71 焊接质量
图4-71(a)所示应是锡点光亮,圆滑而无毛刺,锡量适中。锡和被焊物融合牢固。不应有虚焊和假焊。
虚焊是焊点处只有少量锡焊住,造成接触不良,时通时断。假焊是指表面上好像焊住了,但实际上并没有焊上,有时用手一拔,引线就可以从焊点中拔出。这两种情况将给电子制作的调试和检修带来极大的困难。只有经过大量、认真的焊接实践,才能避免这两种情况。
焊接电路板时,一定要控制好时间。太长,电路板将被烧焦,或造成铜箔脱落。从电路板上拆卸元件时,可将电烙铁头贴在焊点上,待焊点上的锡熔化后,将元件拔出。
(10)电烙铁的使用要求
①新烙铁在使用前的处理,一把新烙铁不能拿来就用,必须先对烙铁头进行处理后才能正常使用,就是说在使用前先给烙铁头镀上一层焊锡。
具体的方法是:首先用锉把烙铁头按需要锉成一定的形状,然后接上电源,当烙铁头温度升至能熔锡时,将松香涂在烙铁头上,等松香冒烟后再涂上一层焊锡,如此进行2~3次,使烙铁头的刃面及其周围产生一层氧化层,这样便产生“吃锡”困难的现象,此时可锉去氧化层,重新镀上焊锡。
②烙铁头长度的调整。焊接集成电路与晶体管时,烙铁头的温度就不能太高,且时间不能过长,此时便可将烙铁头插在烙铁芯上的长度进行适当调整,进而控制烙铁头的温度。
③烙铁头有直头和弯头两种,当采用握笔法时,直烙铁头的电烙铁使用起来比较灵活。适合在元器件较多的电路中进行焊接。弯烙铁头的电烙铁用在正握法比较合适,多用于线路板垂直桌面情况下的焊接。
④电烙铁不易长时间通电而不使用,因为这样容易使电烙铁芯加速氧化而烧断,同时将使烙铁头因长时间加热而氧化,甚至被烧“死”不再“吃锡”。
⑤更换烙铁芯时要注意引线不要接错,因为电烙铁有三个接线柱,而其中一个是接地的,另外两个是接烙铁芯两根引线的(这两个接线柱通过电源线,直接与220V交流电源相接)。如果将220V交流电源线错接到接地线的接线柱上,则电烙铁外壳就要带电,被焊件也要带电,这样就会发生触电事故。
三、常用电工安全工具
(1)绝缘棒(绝缘拉杆、绝缘操作杆)
①绝缘棒俗称令克棒,用以操作高压跌落式熔断器、单极隔离开关、柱上油断路器及装卸临时接地线等,型号说明及外形结构分别见图4-72和图4-73。在不同工作电压的线路上所使用的绝缘棒可按表4-2选用。
图4-72 绝缘棒型号说明
图4-73 绝缘棒外形结构
1—手持部分;2—绝缘部分;3—伸缩部分;4—工作部分
表4-2 绝缘杆型号
②绝缘棒(绝缘拉杆、绝缘操作杆)的使用
a.在使用之前,应检查放电棒的外表、接地线、接地夹头和放电电阻。
b.放电前,应先用接地夹头接在接地极上。
c.放电时,手握握柄,慢慢将接触金具靠近被放电设备,直至完全接触,经过反复几次放电直至无火花后,才允许直接接地。
③注意事项
a.对大电容量的设备(如长距离电力电缆)在进行直流耐压试验后的放电时,为防止放电电阻损坏,不要马上进行放电,待2min后进行放电。
b.放电时,操作人员必须穿戴绝缘靴、绝缘手套并站在绝缘垫上,以确保人身安全。
(2)电工绝缘手套
图4-74为电工绝缘手套外形,电工绝缘手套规格见表4-3。
图4-74 电工绝缘手套
表4-3 电工绝缘手套规格
(3)绝缘鞋(靴)
绝缘鞋必须要绝缘、耐油、防水、耐高温,绝缘鞋男女均可用。性能必须满足以下条件,外形见图4-75。
图4-75 绝缘鞋(靴)
(4)绝缘垫
作为辅助安全用具。绝缘垫用厚度为5mm以上、表面有防滑条纹的橡胶、绝缘树脂制成。其最小尺寸不宜小于0.8m×0.8m。绝缘橡胶毯的具体要求见表4-4,多用途树脂毯的具体要求见表4-5。
表4-4 绝缘橡胶毯
表4-5 多用途树脂毯
(5)绝缘站台
绝缘站台用木板或木条制成。相邻板条之间的距离不得大于2.5cm,以免鞋跟陷入;站台上不得有金属零件;台面板用支持绝缘子与地面绝缘,支持绝缘子高度不得小于10cm;台面板边缘不得伸出绝缘子以外,以免站台翻倾,人员摔倒。绝缘站台最小尺寸不宜小于0.8m×0.8m,但为了便于移动和检查,最大尺寸也不宜大于1.5m×1.5m。
(6)绝缘夹钳
绝缘夹钳的作用是在带电的情况下,装拆高压熔断器及线路。操作时必须擦拭干净,戴上绝缘手套,穿上绝缘靴及戴上防护眼镜,并须在切断负载的情况下进行操作,见图4-76,绝缘夹钳的最小长度见表4-6。
图4-76 绝缘夹钳
表4-6 绝缘夹钳的最小长度
(7)电工工具夹
电工工具夹是户内外登高操作时必备的用品,用来插装活扳手、钢丝钳、螺钉旋具和电工刀等工具。有插装一件、三件和五件工具的各种规格,用皮带系结在腰间。