Патроны для перфораторов какими они бывают и как их ремонтировать

Что такое перфоратор, как работает и для чего используется

Перфоратор — инструмент, предназначенный для обработки поверхностей строительных конструкций и элементов зданий, бурения отверстий различного диаметра в стенах и плитах. Различия в конструкциях перфораторов обусловлены разнообразием моделей, их модификациями и техническими дополнениями. Основной же принцип работы устройства и схема его исполнения сохраняются во всех моделях.

Ударный механизм

В основе конструкции любого перфоратора лежит поршневой ударный механизм, активируемый каким-либо приводом: электрическим, гидравлическим или пневматическим.

Устройство ударного механизма перфоратора

В быту, хозяйственных нуждах и при выполнении ремонтов непромышленного назначения чаще используют перфораторы с электроприводом. Такой вариант удобен с точки зрения подключения инструмента (требуется только электропитание) и безопасности работ при его использовании.

Устройство перфоратора

Внешне перфоратор похож на электродрель, но это совершенно разные инструменты.

Схема привода перфоратора с электродвигателем

При нажатии кнопки «Пуск» запускается электродвигатель, передающий вращение через шестерню на качающийся подшипник, который двигает поршень и боек в патроне. Благодаря этому взаимодействию инструмент, находящийся в патроне, получает вращательное и возвратно-поступательное движение вдоль своей оси. Боек передаёт инструменту в патроне ударный импульс, который разрушает материал.

Существуют ли отличия дрели от перфоратора?

Первое, в чем выражается данное отличие – это существующий механизм ударного устройства. Перфоратор имеет сложнейшее электропневматическое или электромеханическое устройство. Чаще всего электропневматическое, так как оно гарантирует более высокую степень надежности при эксплуатации инструмента. У перфоратора двигатель приводится в движение под действием кривошипно-шатунного устройства или сферического подшипника. Поршень устройства сквозь ударник отдает энергию на сверло, коронку, зубило, бур. Так и получается отверстие в поверхности.

Перфоратор

Ударный механизм дрели можно описать проще. Механизм работы основывается здесь на двух храповиках. Один храповик совмещается с корпусом, а другой с патроном. Патрон приходит в движение при включении дрели. Между храповиками находится специальный стопор. Поэтому при выключенном режиме механизм не работает.

При включенном режиме дрели храповики отодвигаются и вступают во взаимодействие с поверхностью, на которой требуется сделать отверстие заданного диаметра. Ударные свойства дрели и перфоратора отличаются в связи с разным предназначением инструментов. Перфоратор идет в ход для выдалбливания, а дрель для высверливания отверстий в твердых поверхностях.

Дрель. 1- Патрон. 2- Редуктор. 3-Электродвигатель. 4- Кнопка пуска. 5- Кнопка переключения режимов. 6- Корпус. 7- Индукционные кольца или дроссели. 8-Конденсатор. 9 — Сетевой кабель.

Второе, чем отличается дрель от перфоратора – это функциональное предназначение инструментов. Перфоратор предназначен для выполнения трех основных рабочих операций: для простого удара в режиме отбойного молотка, для обычного включения системы вращения без включения ударного механизма и для вращения, выполняемого параллельно с ударами.

Перфоратор предназначен не только для сверления, но и для штробления поверхности стен, потолков, полов. Также с его помощью производится долбление ниш в каменных поверхностях. Еще им можно отколоть излишки материалов со стен, полов, потолков.
Дрель будет применяться только для того, чтобы высверлить углубление заданного размера в бетонной или кирпичной поверхности стены, другой поверхности. Есть два режима работы дрели: режим безударного сверления и режим ударного сверления.

Современный перфоратор

Третье отличие между дрелью и перфоратором – это показатель производительности инструмента.

Использовать перфоратор при сверлении твердых каменных поверхностей будет целесообразнее, чем дрель. Показатель производительности перфоратора многократно превышает показатель производительности ударной дрели. Ударная энергия дрели невелика. Обычно для ее увеличения необходимо определенная сила нажатия на инструмент. Работая перфоратором, эту силу прилагать не нужно. Естественно, что перфоратор мощнее.

Четвертое: перфоратор и дрель отличаются всевозможными приспособлениями и их крепежом. Приспособления для перфоратора – это буры, зубила, коронки и штроберы. Приспособления для дрели – это сверла, покрытые специальным наплавлением из победита. Приспособления перфоратора имеют свободу в отношении патрона, что позволяет регулировать нагрузку на него при нанесении ударов. Диаметр всех этих приспособлений для перфоратора и дрели различный.

Пятое отличие перфоратора и дрели – срок службы инструмента. Перфоратор служит намного больше дрели. Дрель при частом использовании для проведения ударных работ быстро выходит из строя.

Шестое выделяемое отличие между перфоратором и дрелью – это сам рабочий процесс. Работая перфоратором нужно слегка нажимать на него. На дрель нужно нажать в два-три раза сильнее. Создать необходимую ударную энергию, конечно же, легче, используя перфоратор. Перфоратор всегда меньше вибрирует в руках работающего с ним строителя, чем дрель. Им работать легче при обустройстве с нуля любого объекта. Поэтому перфоратором пользуются при черновых ремонтных работах. Осуществляя чистовые отделочные работы, можно обойтись и дрелью.

Дрель с ударом

Отличия в производительности

Производительность инструментов можно сравнивать в ударном сверлении бетона, где перфоратор достигает в несколько раз больших показателей по сравнению с дрелью. Такое превосходство обеспечивается за счёт силы удара, энергия которой в перфораторах достигает значений 1,5-20Дж в зависимости от мощности электродвигателя. В дрелях ударная энергия  мала и определяется силой прижатия инструмента работником. Невелика также амплитуда ударного перемещения сверла.

Кроме того, вес перфоратора заметно превышает массу дрели, оснащённой двигателем такой же мощности, что увеличивает импульс силы, направленный в сторону материала по сравнению с ответной реакцией при одинаковой энергии удара. В качестве сравнения эффективности можно взять такой пример, что при одинаковой мощности двигателей диаметр дырки, сделанной перфоратором, получается в 1,5 раза больше, чем диаметр отверстия просверленного дрелью. При использовании коронки разница становится ещё больше.

Общая классификация

Среди сверл по бетону для перфоратора выделяют инструменты, изготавливаемые из стальных сплавов различных категорий:

• легированных;
• быстрорежущих;
• углеродистых.

В тех случаях, когда перфоратор используют для создания отверстий в особо прочных материалах (таких, например, как гранит), на него могут устанавливаться сверла, оснащенные режущими пластинами из твердого сплава.

Для особо тяжелого сверления подходит пробивной бур, отличающийся весьма специфической рабочей головкой

На то, какие характеристики имеет сверло для перфоратора, значительное влияние оказывает и тип обработки инструмента в процессе его производства. Вопреки бытующему мнению, сверла с поверхностью черного цвета не обладают самой высокой прочностью, а вот их износостойкость находится на высоте. В процессе производства такие сверла подвергаются воздействию перегретым паром, что и наделяет их такими характеристиками. Более высокой прочностью отличаются сверла, поверхность которых имеет золотистый цвет. Такой инструмент меньше подвержен сколам и поломкам, так как в процессе производства он подвергается процедуре снятия внутренних напряжений.

Хвостовик бура для перфоратора может иметь разные диаметр, разное количество и размер выемок

Для выполнения наиболее сложных работ используют перфораторы категории SDS-max, которые часто называют «максовскими». Для установки на такие перфораторы используют сверла, режущая часть которых оснащается карбидной напайкой четырехлепесткового типа. За счет того, что лепестки впаяны в металлическую основу, они не отлетают в процессе обработки и отличаются очень высокой жесткостью и надежностью. Особенностью буров данного типа, позволяющих выполнять сверление на высоких скоростях, также является наличие в их конструкции двойной параболической спирали, которая отвечает за одновременное решение нескольких задач:

• быстрый отвод пыли, образующейся в процессе сверления;
• предотвращение деформации инструмента при воздействии на него боковых нагрузок;
• снижение уровня вибрации бура.

Бур по бетону MAKITA-SDS-Max

Буры данного типа выпускаются в достаточно большом диапазоне рабочих диаметров (от 16 до 40 мм), а их длина может составлять 250, 450, 550, 800 и 1200 мм.

Однако лучшие характеристики у сверл для перфоратора, поверхность которых окрашена в ярко-золотистый цвет. Такими свойствами сверла данного типа наделяет покрытие износостойким нитридом титана.

Опытные специалисты, постоянно использующие перфораторы в своей деятельности, достаточно легко могут оценить качество изготовления сверла, выполняя обработку с его помощью. В частности, если инструмент интенсивно нагревается в процессе сверления, это означает, что производитель неправильно выполнил его заточку.

С помощью сверл, устанавливаемых на перфоратор, можно обрабатывать такие материалы, как:

• древесина;
• стекло;
• металл;
• пластмасса;
• плитка;
• бетон.

Сверло спиральное по дереву

По характеру задач, которые необходимо решить, сверла, устанавливаемые на перфораторы, делятся на следующие категории:

• инструменты корончатого типа (для формирования в обрабатываемом материале качественного отверстия значительного диаметра);
• спиральные сверла (наиболее универсальный инструмент, используемый для создания отверстий в материалах с различной внутренней структурой);
• сверла с наконечником в форме пера, которые идеально приспособлены для сверления отверстий в таких рыхлых материалах, как древесина;
• , применяемые для сверления металлических изделий небольшой толщины, а также конструкций, выполненных из ондулина и других тонкостенных материалов;
• ружейные сверла и др.

При выборе сверл для перфоратора по бетону или другим материалам следует обращать внимание на хвостовик инструмента. Обусловлена эта рекомендация тем, что хвостовик сверла и конструкция патрона перфоратора могут не соответствовать друг другу

Для подсоединения насадок другого типа используются разнообразные переходники

Типы и сферы применения СДС-патронов

В зависимости от диаметра хвостовика, которым оснащен инструмент или адаптер для его фиксации на перфораторе, СДС-патроны подразделяются на пять основных типов: обычные SDS-патроны, модели категорий SDS-top, SDS-quick, а также патроны SDS-plus и SDS-max. Наиболее популярными являются патроны категории SDS-plus, которые предназначены для фиксации в них инструмента с диаметром хвостовика 10 мм. Хвостовик инструмента, адаптированного под фиксирующие устройства категории SDS-plus, входит в них на глубину 40 мм. При этом диаметр рабочей части инструмента, который фиксируется в патронах SDS-plus, может находиться в интервале 4–26 мм.

Максимальная длина инструмента, который может фиксироваться в патронах категории SDS-plus, составляет 1 метр, а его наиболее распространенные рабочие диаметры находятся в диапазоне 6–12 мм. Устройства, предназначенные для фиксации в них хвостовиков SDS-plus и соответствующих переходников для перфораторов, используются для оснащения оборудования легкой и средней категории, масса которого без учета веса инструмента составляет от 3 до 5 кг. Именно такие перфораторы, которые рассчитаны на ударную нагрузку до 5 Дж, наиболее популярны у домашних мастеров и небольших ремонтных бригад.

Распространенные типы SDS-хвостовиков

Патроны SDS-max, диаметр посадочного отверстия в которых составляет 18 мм, используются для оснащения тяжелых профессиональных перфораторов, вес которых начинается от 5 кг. Такие перфораторы, которые могут использоваться в комплекте с инструментом с рабочим диаметром, доходящим до 6 мм, в состоянии создавать ударную нагрузку до 30 Дж. Чтобы обеспечить точную и надежную фиксацию инструмента в таком серьезном оборудовании, на хвостовиках категории SDS-max предусмотрен дополнительный направляющий паз.

Патроны SDS-top и SDS-quick являются промежуточными вариантами оснащения перфораторов и используются значительно реже вышеописанных моделей. Между тем конструкция устройств SDS-quick, которые были разработаны инженерами компании Bosch в 2008 году, стоит того, чтобы рассмотреть ее подробнее. Инструмент в патроны серии SDS-quick вставляется не при помощи пазов, а посредством выступов на хвостовике. Особенности конструкции патронов SDS-quick позволяют фиксировать в них инструмент, хвостовик которых имеет шестигранную форму и размер четверть дюйма.

Система SDS-quick используется в аккумуляторных перфораторах Bosch UNEO

Патроны для инструмента

Существует несколько способов закрепить сверловочное или долбёжное оснащение в инструменте. У них различный метод применения и конструктивное исполнение. Частота употребления в разнообразных моделях у них тоже разная.

Самозажимное устройство

Название патрона говорит за себя. Чтобы зажать бур или сверло, специальный ключ или какие-то дополнительные инструменты не требуются. Замена оснастки происходит с высокой скоростью. На подпружиненный корпус следует нажать рукой и достать ненужное сверло, а на его место установить новое.

Подобные устройства бывают двух типов: с одной муфтой и с двумя. В случае если установлен двухмуфтовый зажим, второй рукой нужно придержать нижнюю его часть. Недостатком является ненадёжность крепления. При сильном нажатии или закусывании сверло проворачивается. Несмотря на это, такое приспособление находит использование в быту и на производстве — там, где в процессе сверления приходится много раз менять оснастку.

Переходник для ударной дрели

Это устройство выручит, когда под рукой нет дрели, а изготовить отверстие обычным сверлом просто необходимо. Такой переходник на перфоратор для сверления стоит недорого и представляет собой обычный цанговый патрон с хвостовиком. В таком случае расширяются возможности самого сверловочного приспособления. Практически любая современная модель позволяет установить подобный адаптер.

Однако есть небольшие оговорки. При сверлении с помощью такого переходника немного пострадает точность из-за того, что скорость вращения довольно высокая, и насадку будет подматывать. Кроме того, нужно рассчитать размер адаптера по силе перфоратора. Если на слабый инструмент поставить более мощный переходник, то можно вывести дрель из строя.

Установка сверла при помощи ключа

Такой патрон называют также зубастым из-за внешнего вида с зубчатыми зацепами, или кулачковым, потому что процесс фиксации похож на сжатие кулака. Зажим происходит с помощью специального ключа. Метод довольно затратный по времени не только в плане замены оснастки. Сам патрон быстро поменять тоже не получится, потому что здесь необходим особый патронный ключ. Однако зажим получается самым крепким и надёжным, поддерживает установку свёрл максимального размера. Хвостовик тоже подойдёт любой.

Разновидности быстросъёмных патронов

Такая оснастка была разработана в Германии инженерами фирмы Bosch, и с 1980 года ей комплектовались перфораторы их производства. В настоящий момент ими оснащается большинство моделей таких электроинструментов. Steck-Dreh-Sitzt в переводе обозначает «вставил, повернул, село». От этих немецких слов и происходит название целого класса быстрозажимных патронов для перфоратора SDS.

Они, в свою очередь, разделяются на подклассы — в зависимости от того, каков их диаметр.

Наибольшее распространение получили изделия типа SDS-plus. В них заходят буры с хвостовиком 10 миллиметров и диаметром на глубину 40 мм. Само сверло для патрона имеет размеры от 4 до 26 мм и максимальную длину до 1 метра. Держатель для быстросъёмной оснастки такого типа подходит для лёгких и средних перфораторов, предназначенных для ударной нагрузки в 5 джоулей. Этого будет достаточно и для работ по дому, и для обеспечения нужд строительной бригады.

Посадочное гнездо 18 миллиметров характеризует быстрозажимные патроны категории SDS-max, используемые на инструментах тяжёлого класса весом более 5 килограммов. Рабочий диаметр достигает 60 мм, глубина посадки в головку-90 мм. Методика использования такого инструмента более мощная — ударная сила повышается до 30 джоулей. Наличие дополнительного паза гарантирует прочную фиксацию оснастки.

Реже используются патроны для перфоратора SDS-top и SDS-quick. Первый рассчитан на бурение отверстий диаметром 16−25 миллиметров и посадку 40 мм. Хвостовик имеет диаметр 10 миллиметров. Такой вид быстросменного патрона рассматривался как переходный между классами.

Второй был разработан в 2008 году и предназначен для крепления буров диаметром ¼ дюйма.

Как устроены патроны для перфораторного оборудования

Чтобы эффективно использовать различные насадки для перфоратора, необходимо обеспечить их надежную фиксацию. Для этого и применяется специальный патрон. Первые его модели стали разрабатываться еще в 30-х годах прошлого века, когда на рынке появились перфораторы, серийное производство которых освоила всемирно известная компания Bosch.

Такое ручное устройство, как перфоратор, практически сразу было по достоинству оценено потребителями, поскольку с его помощью можно совмещать сверление с импульсным долблением, что значительно повышает эффективность выполняемой обработки. Основной недостаток первых моделей перфораторов был связан именно с тем, что наиболее слабым звеном в их конструкции был патрон, быстро приходящий в негодность под воздействием ударных нагрузок.

Внешне перфораторный патрон представляет собой полностью закрытое зажимное устройство

В итоге было создано три основных типа патронов для перфораторов, которые в свою очередь подразделяются на подтипы.

Зубчато-венцовые (ключевые)

Существуют патроны, рабочая насадка в которых фиксируется при помощи специального ключа, приводящего в действие кулачки, надежно зажимающие хвостовик используемого инструмента. Наиболее значимым достоинством патронов данного типа является то, что они обеспечивают надежное крепление инструмента, используемого в комплекте с перфоратором. Между тем, чтобы выполнить замену рабочего инструмента в таком патроне для перфоратора, потребуется потратить значительно больше времени, чем при использовании зажимных устройств других типов.

Основные типы патронов для перфоратора

Быстрозажимные (БЗП)

Рабочая насадка перфоратора может фиксироваться на нем и посредством быстрозажимного патрона (БЗП), который приводится в действие только за счет усилия, создаваемого руками оператора. В зависимости от конструктивного исполнения, патроны данного типа могут быть одно- или двухмуфтовыми, принципы действия которых также различаются.

Более простыми в использовании являются одномуфтовые патроны, но использовать их можно только в комплекте с дрелями, на которых предусмотрена возможность автоматической блокировки рабочего вала. Для приведения в действие такого патрона достаточно усилий одной руки. Для того чтобы воспользоваться двухмуфтовым зажимным устройством, необходимо одной рукой удерживать его заднюю муфту, а второй – вращать переднюю.

Отличия ударного механизма

В перфораторе передача вращательного движения ротора электрического двигателя в поступательное движение бура производится с помощью механического или пневматического ударного механизма. Второй тип более эффективен по результативности работы, поэтому он применяется практически во всех популярных моделях инструмента.

Кривошипно-шатунный узел или шаровой качающий подшипник преобразует вращение ротора двигателя в быстрое поступательно-возвратное перемещение поршня в герметическом цилиндре. Массивный таран повторяет движения поршня за счёт компрессии в воздушном пространстве между ними и ударяет обратной стороной по бойку, соединённому с вращающимся шпинделем, на котором расположен патрон с закрепленным буром.

Обратная отдача энергии удара получается незначительной за счёт большой массы инструмента и небольшого прижимного усилия, прилагаемого работником, а также наличия продольного свободного хода бура в патроне. Для крепления буров применяются специальные патроны системы SDS. Кроме того, перфоратор оснащён различными механизмами, обеспечивающими безопасность и удобство эксплуатации.

Фрикционная или пружинно-кулачковая муфта обеспечивает остановку патрона при заклинивании бура, защищая работника от резкой отдачи и предохраняя двигатель от перегрузок. Различные системы гашения вибрации позволяют значительно снизить её уровень, делая эксплуатацию перфоратора не только комфортной, но и безопасной для здоровья. Для этого применяются как пружинные амортизаторы, так и резиновые прокладки – гасители.

Ударный механизм дрели более простой. Он имеет два храповика, из которых один неподвижен, а второй вращается вместе со шпинделем. В режиме простого сверления храповики разделены стопором и не взаимодействуют. Стопор снимается в режиме ударной работы и при давлении на дрель храповики зацепляются клиновидными зубьями. В результате шпиндель с патроном получают дополнительное линейное перемещение в несколько миллиметров за счёт проскальзывания клиновидных зубьев храповиков.

Такой принцип получения ударного вращения сверла требует приложения больших усилий со стороны работника, характеризуется большой отдачей, что приводит к быстрому утомлению. При этом длительное использование такого режима приводит к выработке зубьев храповиков и эффективность работы значительно снижается. Таким образом, дрель не следует использовать постоянно в ударном режиме.

Как устроен патрон перфоратора

Если патрон для электродрели обладает в основном цилиндрической конфигурацией хвостовика, то у перфоратора он имеет иной облик. В хвостовой части имеется 4 углубления в форме пазов, расположенные на равной дистанции между собой. Два углубления с торца имеют открытый вид, иными словами, выемка проходит по всей протяжённости хвостовика, а два других — закрытого типа. Открытые пазы служат в качестве направляющих насадки, вставляющейся в патрон. За счёт закрытых пазов производится фиксация насадки. Для этого в структуре изделия учтены специальные шарики.

Структурно патрон перфоратора состоит из таких элементов:

• на вал посажена втулка со шлицевым соединением;
• на втулку надето колечко, в которое упирается пружина в форме конуса;
• промеж кольца и втулки находятся стопора (шарики);
• поверху устройство прикрыто кожухом из резины.

Монтаж насадки в механизм производится посредством обычной вставки хвостовой части в патрон. В то же время для закрепления насадки необходимо надавить рукой на кожух, вследствие чего шайбочки шарика и пружинки будут сцеплены и отведены вбок. Хвостовик при этом «встанет» в требуемое положение, о чём можно будет узнать по характерному щелчку.

Шарики не дают возможность насадке вывалиться из стопора, а при помощи направляющих шлицов будет обеспечена передача вращательного момента от вала перфоратора. Как только прорези хвостовика войдут в шлицы, кожух можно отпускать.

Подобная структура изделия была разработана германской фирмой Bosch. Именно такая структура считается предельно надёжной при эксплуатации мощного инструмента.

Ремонт бочкового перфоратора

Бочковой перфоратор отличается от традиционного тем, что электродвигатель расположен вертикально и он не может работать в режиме сверления.

Бочковой перфоратор SDS-plus Intertool DT-0182

Поэтому, в силу особенностей конструкции, для того, что бы добраться до определенных узлов придется выполнить дополнительные операции, в частности для осмотра электродвигателя необходимо снять нижнюю часть кожуха или крышку. А для замены щеток, в корпусе предусмотрены специальные технологические отверстия.

Замена щеток

Для замены щеток необходимо обеспечить доступ к щеточному узлу. Для замены необходимо освободить щетки из замка, на их место установить новые.

Замена подшипников

Если при работе перфоратора слышны посторонние звуки, то высока вероятность того, что подшипник дошел до определенной степени износа. То есть его необходимо заменить.

Замена подшипника

Для этого, необходимо выполнить полную или частичную разборку корпуса и получить доступ к узлу, в котором он установлен. Для его демонтажа может потребовать съемник. Кстати, некоторые подшипники могут быть закреплены при помощи стопорных колец.

Замена патрона

Для замены, выработавшего свой ресурс патрона в первую очередь необходимо учитывать какая фирма выпустила это изделие. Все дело в том, что схемы закрепления патронов у разных производителей имеют свои особенности.

Замена патрона на перфораторе

Например, для демонтажа патрона в перфораторе от Bosch необходимо проделать следующие манипуляции – ослабить стопорное кольцо, вытащить патрон и на его место установить новый.

Ремонт пьяного подшипника

В некоторых моделях этого инструмента ударное воздействие оказывается при помощи пьяного подшипника. При интенсивной эксплуатации он может подвергнуться разрушению.

Для его ремонта потребуется отвертка с плоским шлицем. Подшипник после разбора корпуса его необходимо извлечь из корпуса, разобрать, заменить изношенные детали и установить его на место.

Ремонт растровой втулки и ударного болта

Для ремонта ударного механизма перфоратора необходимо извлечь растровую втулку, для этого необходимо освободить пружину и стопорное кольцо. После этого ударный болт заменяют на новый, или отправляют на восстановление.

Замена гильзы

Гильза выходит из строя достаточно редко. Для ее замены, старую необходимо удалить из алюминиевого корпуса и вместо нее установить новую.