电锯（The Chain Saw），又名“动力锯”，电锯的原型为医学上用来切割骨头，19世纪后期用于妇产科中。1926年，德国人安德雷阿斯·斯蒂尔发明了他的第一台电锯。随着科技发展，电锯也逐步从双人锯转为单人锯。电锯的优点有诸如构简单，制造维修方便，易于作，工作可靠，启动性能优良，劳动强度低，对木材的不平衡生产的适应性强等。
电锯按操作人数可分为双人电锯和单人电锯两类。电锯按手把型式可分为高把电锯和矮把电锯。电锯按电源的性质可分为三相工频电锯，三相中频电锯、单相电锯和直流电锯等类型。
电锯以电作为动力，用来切割木料、石料、钢材等的切割工具，边缘有尖齿。锯条一般是用工具钢制成，有圆形的，条形以及链式等多种。
电锯除了应用于森林工业以外，国外还广泛用于铁路、煤矿、造纸、船舶、建筑、桥梁和军工等部门以及家庭中。
历史沿革
诞生背景
木材工业中常见的链锯原型是18世纪末由两位苏格兰医生约翰·艾特肯（John Aitken）和詹姆斯·杰弗里（James Jeffray）首创的，分别用于交联切开术和病变骨头切除术。手链锯是一种在凹侧切割的细锯齿链，于1783年至1785年左右发明。
手锯由一侧带有锯齿的链条和两个手柄组成。将一个手柄换成弯针，穿过骨头周围的软组织，然后换上手柄，就可以开始锯切了。
直到19世纪30年代，这种设计才被扩展成更接近现代电锯的东西。德国医生伯恩哈德·海涅（Bernhard Heine）封闭了锯齿链的环路，制造出了手动裂骨锯。这是现代电锯的基本手动版本。
电锯最终在19世纪后期实现了机械化，以提高妇产科医生对孕妇使用的便利性。然而，此后不久，电锯被最常用于切割骨头的吉利扭线锯所取代。
动力锯之父
1926年，德国的安德烈亚斯·斯蒂尔制造了他的第一台电锯——一台4马力的双人电锯。他的第一台电锯重达140磅，需要两个人操作。
1927年，另一位德国人埃米尔-勒普（Emil Lerp）推出了首款汽油动力油锯。1929年，斯蒂尔制造出了他的第一台汽油电锯：A型双人电锯，配备二冲程发动机，重46公斤，输出功率为7。5马力。虽然这把电锯仍然很重，必须由两个人操作，但这是第一次可以直接把电锯扛到树上，这在当时的森林工作中是一场革命。
发展
1945年，第二次世界大战结束前的油锯很重，通常是轮式双人设备。随着铝合金和锻钢部件的发展，出现了单人锯。
1947年，约瑟夫·布福德·寇克斯（Joseph Buford Cox）受木材甲虫美国白灯蛾的启发，发明了寇克斯削片链。
1949年，McCullochMotorsCorp首次推出世界上最轻的链锯25磅重的3-25型。
1964年，斯蒂尔推出首款防震手柄，利用缓冲元件吸收来自发动机和链条的振动。
1973年，富世华创造了自动断链装置——一种在回弹后停止链条的控制杆。
1980年，胡斯华纳首次推出40型摩托车，其曲轴箱由轻质复合材料制成。83年，公司推出了154，它采用了多种塑料部件。
2011年，斯蒂尔的MSA160C-BQ锂离子锯首次亮相，可持续工作35分钟。
基本原理
单相电锯电动机的基本作用原理
单相电动机产生转矩的原理可以用直流电动机的有关原理来解释。
炭刷和整流子的换向作用，使在交流供电的情况下，电枢绕组所受作用力的方向能保持不变，即转矩的方向始终不变，故电动机能够保持旋转。
电枢电流和磁极磁通量是按近似正弦曲线变化的，如果考虑电流、磁通相位的关系，可以知道，在交流供电时，并激式所产生的转矩比串激式来得小，故单相电锯多采用串激电动机.
单相串激电动机的转速可按直流电动机原理确定，用下式表示，
式中：E——旋转电势(V)
a——并联支路数
P——极对数
——磁通(Wb)
N——电枢总导体数.
三相电锯电动机的基本作用原理
当三相定子绕组接入频率为f1的三相电网，从而流入三相电流时，在电动机的气瞭中将产生一个旋转磁场，该磁场的转速为：
当转子转速n2和旋转磁场的转速n1不同时，转子绕组和旋转磁场将产生相对运动，从而在短路绕组中感应出电势和电流，由此而知，转子和磁场必须异步旋转，这是三相电锯用的异步电动机的运行特性。
定子绕组接入三相电源后，电机气隙中产生了旋转磁场并以n1的转速旋转，当转子不动时，磁场以全速切割转子导体，从而在导体中感应出电势，由于转子绕组是短路的，在转子导体中有感应电流产生，电流的有效分量与电势方向相同，这个电流所产生的磁场和定子磁场相互作用而形成合成磁场，使转子导体产生了电磁力，其方向与旋转磁场一致，因为导体(绕组)分布在转子铁芯的圆周上，电磁力对于电动机轴产生力矩，从而使转子顺着旋转磁场的方向转动，电动机的总驱动力矩为各导体力矩的总和.它克服了机轴上的阻力矩后便使转子以n2的转速运行。
电锯电动机的运行条件为：
当负载减少到空就时，机轴上的阻力矩很小，转子的转速n2迅速上升，接近于旋转磁场转速n1，如果n2=n1那么定子绕组和转子绕组间没有感应现象产生，所以对三相电锯的异步电动机来说，必须满足0\u003cn2\u003cn1的条件。
优点
与油锯相比较，电锯有不少优点，诸如构简单，制造维修方便，易于作，工作可靠，启动性能优良，劳动强度低，对木材的不平衡生产的适应性强等。尤其在国内，电储在一段时期内仍将是贮木场或山上楞场的主要造材工具由于电和电源之间必须用较长的电缆连接，移动距离受到限制，同时伐区往往缺乏电源，所以它在采伐作业中未能得到应用。
结构
电锯的组成
电锯由原动机（电动机），传动机构（离合器和减速器），锯木机构（导板和锯链等）和辅助部分（电动机开关、手柄、电缆、连接器等）组成。
三相电锯的电动机多采用三相异步鼠笼型，功率一般多在1-2kW之间，大的达3-4kW，在不降低功率的前提下，为了减轻电动机的重量，除了考虑选用的制造材料外，还往往用提高供电电源的电流频率的方法来提高电动机转子的转速，电动机比重量指标的提高意味着电动机重量的相对减轻，这对电锯来说是至为重要的。
减速器一般多由一对齿轮组成，圆柱齿轮传动结构简单，应用较多，减速器的主动齿轮与电动机转子独一体制成，被动齿轮则与锯链的主动链轮同轴。
锯木机构由导板、锯链以及锡链张紧装置、润滑装置和缓冲装置等组成，与油锯相同。
电锯电动机开闭频繁，所以对开关的要求比较高，通常把开关装在电锯手柄上的开关盒内，为了减轻重量和简化结构，多采用二极开关，有的电锯把开关装在移动电站或分线盒内，只在锯上装一按钮以控制开闭，这样，开关可以设计得更为可靠安全，而不增加电锯的重量。
电缆一般由四蕊构成，电流由电缆的三个蕊经连接器、开关分别流入电动机定子的三个绕组、第四蕊接地(和锯上开关壳体相接)，可避免当定子绕组的绝缘损坏时产生触电危险。
连接器由插销和插座组成，它把电锯上的电缆（长1-1.5m）和从移动电站或变频机组引出的电缆连接起来，以接通电路。
单相工频电锯有时采用直接传动形式，省去笨重的减速器，但由于转速高，故对锯木机构的润滑要求也较高，需设置润滑油箱，实现自动润滑或手动润滑。
单相工频电锯由于使用单相电源，所以一般都采用三芯（或二芯）像皮绝缘电缆，不需连接器。为了避免经常性拖地的机械损伤，对多芯电缆线的机械强度和耐压强度的要求较高。
单相工频电锯多用单极开关，有的也用双极开关。
电锯电动机
国产50Hz的工频电锅和200Hz的中频电锯均采用三相异步鼠笼式电动机。
定子铁芯用硅钢片叠压，两端用压圈压紧锦合而成，浇注于机壳上。定子绕组为短节距双层线圈。采用短节距既节省绕组端接部分铜线，又可以改善电机的电气特性，线圈采用高压案漆包线，E级绝缘，容许温升为75℃，三相绕相接成星形，引出线通过管形支柱接向开关。
转子铁芯也用矽钢片叠制而成，中频电锯采用铜条焊接式短路转子，槽内嵌放M1铜条，条端用M1钢圈焊接短路。工频电锯则采用铸铝式短路转子，转子轴两端支承在两个高速滚针轴承上，轴承则固装在有前后端盖的轴承座孔内，前轴承内侧套有带油封的保护垫圈，转子轴的前端固装着冷却风扇。电动机的外壳由机壳、前后端盖和四个连接螺杆组成，机壳和前后端盖都由铝硅合金铸成。机壳上制有散热筋片。
为了提高比重量指标和改善使用性能，现代三相中频电锯在电动机上进行了一系列改革，如苏联的ЭII-3型电锯的电动机保持了三相异步电动机的基本结构，但在通风冷却方面进行了改进，在结构上它除具有外部吹风的型式外，在转子线圈的端环上焊接数根垂直筋条，使电动机得到纵向的内部通风。在冷空气进口处装有金属网。热风出口设在减速器外壳上，出口处做成风窗的形式。由于ЭПЧ-3型电锯使用更高的供电频率（400Hz）和改良了冷却性能，大大地减轻了全锅的重量（功率达3kW，重量只有9.5kg。而同类型的3II-K7型电锯额定功率为2.25kW，重量却达10.5kg）。
国外对电锯的改进主要是从简化电动机电源系统，保证足够功率的前提下，减轻电动机重量和提高生产都着手，设计了更为轻便的新型电锯。为了便于在有电源的林区广泛使用电锯，工频电锯尤其是单相工频电锯得到较快的发展。苏联的ЭП-50型三相工频电锯采用优质、有效的结构材料斗，电动机的尺寸较小，重量较轻，而功率较大，达1.7kW（当工作持续率为60%时）。其它指标也较高，如过载系数为2.33，起动扭矩倍数为2，生产率达55-60cm*/s。单相工频电锯ЭП-50k的单相整流子电动机安装在双重绝缘的开启式塑料壳里面。转速高达16000-18000r/min功率为1.7-1.8kW，锯重为9kg，德国和日本等国家生产的电锯大部分直接使用工频电源，联邦德国的STIHLE10型单相工频电锯，温升低，可以连续工作，功率为1.1kW，重量只有4.0kg，采用自动程控润滑，效率很高，既可用于家庭，也广泛用于采运工业和其他工程。日本的Makita5012B型单相工频电锯改进了电动机的设计，噪声小（安装了消声器），提高了锯链的切削速度（达26.7m/s），也是既高效又轻便的两用电锯（功率1.14kW，重量4.3kg）。
国外把改进制造材料和改善冷却系统的性能作为电锯电动机优化设计的主要手段。如ЭПЧ-3型和3II-50型电锯，采用优质硅钢，使材料的感应强度提高15-20%，在保持原重量的情况下，功率提高10-20%，由于定子外壳改为背敢热片式，改善了轴承端盖散热不良状态（据研究，轴承端盖的存在，使定子外壳30%的表面冷却不好，如果排除这个缺陷，可提高冷却空气的总散热效率20-25%），这样，在保持圆重量的情况下，电动机的功率又可提高15%。
传动机构
传动机构由减速器和离合器组成，现代电锯一般只设置减速器。图示出电动机（P=1）的转速与电源电流频率的关系，对于中频电锯，一般转速为12000r/min。有的电锯（如苏联的ЭПЧ-3型和日本的T--650型）的电动机的转速高达24000r/min（采用400Hz的电流频率）。在这样的情况下，减速器便成为电锯结构上不可缺少的一部分。减速器功用在于降低锯的运行速度并增大扭矩。有的工频电锯在保证足够的工作扭矩的情况下不设置减速器。
电锯减速器在结构上的要求是外形尺寸小，重量轻，同时又保证有较高的传动效率。目前电锯减速器多采用圆柱和圆锥齿轮传动。一般工频和中频电锯的减速器都采用一级传动更高频率的电锯则可采用二级传动的型式。
一般有减速的电锯，驱动链轮的转速在1500-2000r/min左右，所以工频电锯减速器的传动比一般为2，中频电锯减速器的传动比则多为6-8。
圆柱齿轮传动是一级传动减速器所最常用的形式。国产工频和1中频电锯的减速器均采用圆柱齿轮传动，小齿轮与电动机的转子轴一体制成。
国外很多电锯的减速器也都采用一级减速的圆柱齿轮传动。如苏联的3II-K6型电锯，其传动比为4.7，其基本结构和前述国产电锯减速器相似。除圆柱齿轮减速器外，圆锥齿轮减速器也得到广泛应用，它比圆柱齿轮传动更为可靠，同时传动效率高，蜗轮、蜗杆、行星齿轮等传动形式的减速器在电锯上也都采用过，例如加拿大的电锯曾经采用过滚珠行星-摩擦减速器，对于功率不大的电锯来说，这种减速器很经济。
有些电锯（如苏联的ЭП-K5型电锯）设有摩擦离合器或电磁离合器，以减少电动机的起动次数，缩短电动机的起动延续时间，降低起动电流所引起的发热，延长电动机的使用寿命，并减轻电站的移动工作，当锯链停转时，由于电动机的继续转动，使电风扇不停地工作，从而改善了电动机的冷却性能。所有这些，有助于缩小电动机的结构尺寸，减轻其重量。
锯木机构
国产电锯的驱动链轮固装在减速器的从动轴外端端，并用螺母锁紧，导板与电动机轴向成垂直安装，用特殊的成型螺母固定在减速器盖的凸缘处，链轮、导板和锯链的结构与051型油锯相同。张紧装置由调节螺钉、调节滑块等构成。国外直接传动的电锯的驱动链轮均安装在电动机转轴的末端，一般有6-7个齿。减速的电锯则安装在心轴的末国外有些电铝的导板与电动机平行安装，锯上具有转向机构，钢板的平面可以固定在水平或垂直方向，以适应伐木和造材的需要，但一般导板都与电动机垂直安装。
现代减速电锯的锯链切削速度多在5-10m/s的范围内，而直接传动的电锯则高达20--25m/s，故多装配有滑油箱，自动润滑高速运转的锯链，锯链多多为小节距的创刀式锯链。
开关
在一个工作班里，据统计电锯电动机的开闭次数不低于1000次，在开关上通过的起动电流大大超过电动机的额定电流，所以电锯开关在设计和选用时要考虑它的工作特点，同时保证使用安全和工作方便，
电锯上使用的开关具有如下特点；
（1）电锯的开关所切断和闭合的负载主要是电动机，属感性负载。另外在操作过程中往往会产生转堵电流，通常电动机的转堵电流与起动电流相当，可达额定电流的6-8倍。在考核电锯开关的通断能力时，除了上述因素外还须考虑适当的生安全系数，试验电流一般可选用10倍于额定电流，在使用过程中，开关的开闭要迅速，防止烧蚀，设计时要保证触点按触表面有足够的面积。
（2）为了简化结构，三相电锯允许采用二级开关闭合或切断三相电源，这种开关的设计与材料的选用比一般开关的要求为高，在设计时要求各相能在同一时间内开闭。
（3）电锯开关多装置在操纵手柄的空腔内，要求开关具有体积小，重量轻，操作方便以及不易受潮，不自动开闭等特点。
国产电锯采用二相分断鼓形触点式开关，安装在管形支柱上端的开关盒内，电动机定子绕组中的二相通过开关和电源连接，第三相直接和电源连接，开关盒内设有接地螺钉，电锯电动机和电源靠四芯电缆连接，中间有连接器，电缆中的零线和开关盒内的接地螺钉相接。
二相分断鼓形触点开关结构简单，工作较其它型式的二相开关可靠，它在方形鼓轴上安装触点2（两根钢杆露出的部分），在鼓轴的旁边，设有固定的弹签接触片3（共四片）。而同定的接触弹簧片通过接线柱4接通导体，通过该导体将电源传导给电动机定子绕组。方形鼓轴借手柄1来转动，使二相同时切断或接通。
国外有些电锯采用转换开关，起动时定子绕组呈星形连接，起动后换接成三角形，目的是为了减少起动电流，苏联的ЭП-50型和ЭП-50K型电锯步安装有专用的带安全装置的弧形旋转板机开关，当手一松开，板机就自动切断电路。若枝丫碰动板机，安全装置将防止电路接通。
单相电锯的开关较简单，多采用通常的单极或双极开关。
分类
电锯按操作人数可分为双人电锯和单人电锯两类。40年代50年代在国外曾生产很多双人电锯。这种电锯重大，比重指标低，操作不方便。单人电锯顺应生产的需要，得到了较快的发展。
电锯按手把型式可分为高把电锯和矮把电锯。我国和苏联等国多生产高把电锯，矮把电锯比较轻便灵活，适应性强，欧美和日本等国均生产这种型式电锯。
电锯按电源的性质可分为三相工频电锯，三相中频电锯、单相电锯和直流电锯等类型。
单相电锯以单相整流子电动机为动力。这种电动机的转高、体积小、重轻、起动，并多用工业频率，在电动工具中得到广泛的应用，以这种电动机作为动力的电十分轻便，电源系统简单，可以获得满意的使用效能。它可以用提高电源电流频率的方法获得较高的比重量指标。
三相工频电锯以三相异步鼠笼式电动机为动力，这种电动机结构简单，运行可靠，维护方便，使用工业频率，简化了电源系统，但比重量指标较低，多用于辅助作业。
三相中频电锯以三相中频异步鼠笼型电动机为动力。它通过独立的变频装置来提高电测的供电频率，使之具有很高的转速，从而获得较高的比重量指标，而且工作效率高，负载时转速稳定（当电流额率恒定时，转速很少变化），工作安全可靠，维修简单方便，所以获得广泛应用。ML-950型电锯属于这种类型。它的变频装置为14VA三相交流同发电机组。一台变频机组可以同时带动4-6台电锯工作。
直流电锯以永磁直流电动机为动力，这种电动机结构简单，容易生产，起动电流小，效率较高。供电电源多采用蓄电池。国外过去曾生产过这种电锯。
应用领域
电锯除了应用于森林工业以外，国外还广泛用于铁路、煤矿、造纸、船舶、建筑、桥梁和军工等部门以及家庭中。
参考资料
Fun Fact: Unfortunately, Chainsaws Were Invented for Childbirth.pharmacytimes.2023-12-08
The History of the Chainsaw (Guest Post).hankeringforhistory.2023-12-08
The chain saw--a Scottish invention.National Library of Medicine.2023-12-08
A Brief History of the Chain Saw.popularmechanics.2023-12-08