开关把手包括挡片、限位板,作用是为避免加油时长时间握住开关把手造成疲劳,在加油时可用限位板的锯齿形卡槽卡住连在开关把手上的挡片,锁定开关把手,保持在开启状态持续加油。
自封油枪中挡片弹簧的研制与应用
加油枪是加油机液压系统的终端设备,也是加油站员工使用最为频繁的设备之一。保证加油枪的正常使用是日常维护的重要工作。随着加油站业务量的日益增多,加油枪的使用率也越加频繁,特别在加油业务繁忙期加油员对加油枪挡片的依赖程度非常高。但是挡片上的不锈钢弹簧片在使用了一段时间之后,由于种种原因,弹簧片极易发生断裂,而一旦失去弹簧片的弹力,轻者加油费时费力,影响加油站销量; 重者发生跑冒油事故,给加油站的管理增添诸多麻烦和隐患。因此,怎样才能从技术上改进,寻找弹簧片的替代品,通过有效地试验探索,提高加油枪的使用寿命,是研究的重点。
自封油枪的主要结构及挡片的作用
自封油枪主要由枪体、主阀、自封机构、副阀、油枪嘴以及开关把手等组成,其中开关把手包括挡片、限位板,作用是为避免加油时长时间握住开关把手造成疲劳,在加油时可用限位板的锯齿形卡槽卡住连在开关把手上的挡片,锁定开关把手,保持在开启状态持续加油。当加油结束或跳枪时需人工再拉一下把手,通过挡片后面弹簧的弹力将挡片脱离限位板的卡槽安全挂枪。
挡片的使用和回位都是依靠弹簧片的弹力,而弹簧片一旦断裂,将产生诸多麻烦和安全隐患。
加油枪挡片弹簧断裂后所产生的影响
在加油过程中,加油员或顾客往往选择把加油枪开关把手上的挡片固定在限位板上,就放开开关把手,待加油完毕后再用手拉一下开关把,使加油枪挡片脱离限位板,在弹簧力的作用下回位,把加油枪放回枪座内。如果弹簧片断裂,没有把挡片脱离限位板,加油枪主阀仍处于打开状态,就为下次提枪加油埋下了事故的隐患。
(1)易造成人身伤害事故
当弹簧片断裂,挡片不能自行回位,主阀仍处于打开状态,此时提枪加油时,加油机启动,油品就会从开着的油枪中喷出,这个过程仅需要2s。通常此时加油枪还未放入油箱等受油容器内,将使油品喷到加油现场,容易在员工与顾客之间发生纠纷,甚至顾客不愿付钱,造成员工或加油站资金财产损失。更严重的是油品喷溅在顾客身上或眼睛里,油品或油蒸气通过呼吸道及皮肤等进入体内,会造成不同程度的人身伤害,进而引发顾客投诉,加油站不但为此付出高额的医药费,而且给加油站造成负面影响。
(2)易造成火灾事故
汽油闪点很低,当加油枪挡片不回位造成跑冒油时,挥发出的油品蒸气遇到点火源后极易燃烧而引发火灾事故。而加油站内,明火、电器设备及其他设备运行时产生的高热表面,电路及触头的开合和雷电、静电放电时的火花等都会成为点火源,甚至摩托车、助动车等车辆尾气中的火星,检维修工具与车辆部件碰撞时产生的火花,也有可能成为点火源。这些点火源极易将加油现场跑冒油产生的油蒸气点燃引发火灾事故,威胁现场人员和加油站的安全。
加油枪挡片弹簧断裂的原因
原装自封油枪上使用的是长为9.5cm,宽为6mm,厚为0.3mm的不锈钢钢片,按照开关把手内的弧度以及挡片的安装位置弯曲成一定的形状,弹簧的中间位置由于受到应力集中的影响很容易发生断裂,一旦断裂整个弹簧片就会失去作用。断裂原因如下。
(1)弹簧片的集中受力点易产生金属疲劳
这根弹簧片的厚度只有0.3 mm,为了取得一定的弹力和安装要求,必须把弹簧片弯曲成“Z”形,而一旦弯曲,就是对弹簧片的一种损伤,并且在使挡片进入限位板或脱离限位板时,需中间弧度为90°,此时这个点的承受力最大,当频繁使用时,必将产生金属疲劳,使弹簧片发生断裂。
(2)使用不当加速弹簧片的断裂
一些加油站员工在为车辆加油时,不是缓慢地将挡片卡在限位板内,而是非常迅速地将挡片一推到底,使弹簧片瞬间受压,使压力传递给受压点,如果发生跳枪情况,员工很有可能会多次重复以上动作。另外一些自助加油站,顾客对加油操作不熟练而频繁使用挡片,会加速弹簧片的损坏。
(3)限位时间过长或过于频繁
如高速公路加油站由于大型车辆较多,一次加油的时间至少在5min以上,期间都是以限位板的最大挡加油,弹簧片的压力相对较大。还有一些汽车流量大的加油站,几乎时常排队,而一个加油工同时要负责多把油枪,势必会增加对挡片限位加油的依赖度。据统计,一把原装的新加油枪弹簧片的弹跳耐用次数为8万次左右,因此加油枪弹簧片断裂的故障易发多发。
加油枪挡片弹簧的研制
由于自封油枪在操作时将出现或可能出现爆炸性气体混合物,属于爆炸危险区域,因此要求自封油枪及其附件应符合标准的防爆性能。
(1)自制油枪挡片弹簧的选材要求
加油枪工作时所处的危险爆炸区域,零部件的配备也须符合安全防爆标准,因此弹簧及其零部件的选材首先要满足安全要求,其次是功能和强度要求。采用304
不锈钢钢丝制作弹簧的材质已符合防爆标准,不会因为摩擦和碰撞而产生火花。另外从加油枪上拆除的半空心铆钉不能重复使用,这种铆钉在市场上也已淘汰,如靠厂商特别定制,取材相对困难和昂贵。经过多次试验探索,完全可用3×25mm的
不锈钢螺丝和螺母来代替,不仅符合安全防爆要求,而且安装和更换也更为简单方便。
(2)自制油枪挡片弹簧的技术指标
弹簧受力发生弹性变形,由于弹簧的复位功能,才使其具有弹性,如果受力过大,超过最大弹性限度,那么弹簧的复位功能就不复存在了。将原装油枪上不锈钢弹簧片的一些参数,比如弹簧片的材质、厚度、宽度、固定端长度等数据输入“薄板钢带弹簧计算软件”,得出其应力、作用力和重量。据此分别选取直径0.6 mm、0.8 mm、1.0mm三种不同型号的
不锈钢钢丝,并分别制成螺旋内直径为3mm、4mm、5mm以及支撑圈圈数为3圈、4圈、5圈的多个弹簧,并其相关的参数输入“圆柱螺旋扭转弹簧计算软件”,通过对比得出直径为0.8mm、螺旋内直径为5mm、支撑圈圈数为4圈的不锈钢钢丝制成弹簧和原装不锈钢弹簧片的技术指标最为接近,经试用后,无论采用挡片各限位挡加油时的阻力,还是在大流量、小流量跳枪时挡片的复位,都和原装弹簧片的手感相同。
自封油枪挡片弹簧安装方法
首先用钢丝钳将挡片处的铆钉一端钳小钳松,然后将铁钉对准铆钉敲击并取出,接着把制作完成的弹簧放入开关把手内 ,此时弹簧的两端受力面朝上摆放,如相反,弹力和使用效果将大为降低,最后用不锈钢螺丝将挡片、开关把手、连杆串联在一起,加入弹簧垫片( 防止使用过程中螺母的松动) 后用螺母稍作拧紧,整个安装过程完成。
节约成本
节约加油站的维修费用是公司节能降耗、降低费用的关键,通过对加油枪弹簧片故障产生的原因及影响进行分析,经过技师工作室的试验探索和在加油站的试用效果显示,运用自制弹簧替代加油枪的断裂弹簧片是可行的。相信其不仅可以实现加油站增量增效的管理目标,重要的是可以大大降低维修费用,产生很好的经济效益和社会效益。