[科普中國]-擋片

開關(guān)把手包括擋片、限位板，作用是為避免加油時(shí)長時(shí)間握住開關(guān)把手造成疲勞，在加油時(shí)可用限位板的鋸齒形卡槽卡住連在開關(guān)把手上的擋片，鎖定開關(guān)把手，保持在開啟狀態(tài)持續(xù)加油。

自封油槍中擋片彈簧的研制與應(yīng)用加油槍是加油機(jī)液壓系統(tǒng)的終端設(shè)備，也是加油站員工使用最為頻繁的設(shè)備之一。保證加油槍的正常使用是日常維護(hù)的重要工作。隨著加油站業(yè)務(wù)量的日益增多，加油槍的使用率也越加頻繁，特別在加油業(yè)務(wù)繁忙期加油員對加油槍擋片的依賴程度非常高。但是擋片上的不銹鋼彈簧片在使用了一段時(shí)間之后，由于種種原因，彈簧片極易發(fā)生斷裂，而一旦失去彈簧片的彈力，輕者加油費(fèi)時(shí)費(fèi)力，影響加油站銷量; 重者發(fā)生跑冒油事故，給加油站的管理增添諸多麻煩和隱患。因此，怎樣才能從技術(shù)上改進(jìn)，尋找彈簧片的替代品，通過有效地試驗(yàn)探索，提高加油槍的使用壽命，是研究的重點(diǎn)。

自封油槍的主要結(jié)構(gòu)及擋片的作用自封油槍主要由槍體、主閥、自封機(jī)構(gòu)、副閥、油槍嘴以及開關(guān)把手等組成，其中開關(guān)把手包括擋片、限位板，作用是為避免加油時(shí)長時(shí)間握住開關(guān)把手造成疲勞，在加油時(shí)可用限位板的鋸齒形卡槽卡住連在開關(guān)把手上的擋片，鎖定開關(guān)把手，保持在開啟狀態(tài)持續(xù)加油。當(dāng)加油結(jié)束或跳槍時(shí)需人工再拉一下把手，通過擋片后面彈簧的彈力將擋片脫離限位板的卡槽安全掛槍。

擋片的使用和回位都是依靠彈簧片的彈力，而彈簧片一旦斷裂，將產(chǎn)生諸多麻煩和安全隱患。

加油槍擋片彈簧斷裂后所產(chǎn)生的影響在加油過程中，加油員或顧客往往選擇把加油槍開關(guān)把手上的擋片固定在限位板上，就放開開關(guān)把手，待加油完畢后再用手拉一下開關(guān)把，使加油槍擋片脫離限位板，在彈簧力的作用下回位，把加油槍放回槍座內(nèi)。如果彈簧片斷裂，沒有把擋片脫離限位板，加油槍主閥仍處于打開狀態(tài)，就為下次提槍加油埋下了事故的隱患。

（1）易造成人身傷害事故

當(dāng)彈簧片斷裂，擋片不能自行回位，主閥仍處于打開狀態(tài)，此時(shí)提槍加油時(shí)，加油機(jī)啟動(dòng)，油品就會(huì)從開著的油槍中噴出，這個(gè)過程僅需要2s。通常此時(shí)加油槍還未放入油箱等受油容器內(nèi)，將使油品噴到加油現(xiàn)場，容易在員工與顧客之間發(fā)生糾紛，甚至顧客不愿付錢，造成員工或加油站資金財(cái)產(chǎn)損失。更嚴(yán)重的是油品噴濺在顧客身上或眼睛里，油品或油蒸氣通過呼吸道及皮膚等進(jìn)入體內(nèi)，會(huì)造成不同程度的人身傷害，進(jìn)而引發(fā)顧客投訴，加油站不但為此付出高額的醫(yī)藥費(fèi)，而且給加油站造成負(fù)面影響。

（2）易造成火災(zāi)事故

汽油閃點(diǎn)很低，當(dāng)加油槍擋片不回位造成跑冒油時(shí)，揮發(fā)出的油品蒸氣遇到點(diǎn)火源后極易燃燒而引發(fā)火災(zāi)事故。而加油站內(nèi)，明火、電器設(shè)備及其他設(shè)備運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的高熱表面，電路及觸頭的開合和雷電、靜電放電時(shí)的火花等都會(huì)成為點(diǎn)火源，甚至摩托車、助動(dòng)車等車輛尾氣中的火星，檢維修工具與車輛部件碰撞時(shí)產(chǎn)生的火花，也有可能成為點(diǎn)火源。這些點(diǎn)火源極易將加油現(xiàn)場跑冒油產(chǎn)生的油蒸氣點(diǎn)燃引發(fā)火災(zāi)事故，威脅現(xiàn)場人員和加油站的安全。

加油槍擋片彈簧斷裂的原因原裝自封油槍上使用的是長為9.5cm，寬為6mm，厚為0.3mm的不銹鋼鋼片，按照開關(guān)把手內(nèi)的弧度以及擋片的安裝位置彎曲成一定的形狀，彈簧的中間位置由于受到應(yīng)力集中的影響很容易發(fā)生斷裂，一旦斷裂整個(gè)彈簧片就會(huì)失去作用。斷裂原因如下。

（1）彈簧片的集中受力點(diǎn)易產(chǎn)生金屬疲勞

這根彈簧片的厚度只有0.3 mm，為了取得一定的彈力和安裝要求，必須把彈簧片彎曲成“Z”形，而一旦彎曲，就是對彈簧片的一種損傷，并且在使擋片進(jìn)入限位板或脫離限位板時(shí)，需中間弧度為90°，此時(shí)這個(gè)點(diǎn)的承受力最大，當(dāng)頻繁使用時(shí)，必將產(chǎn)生金屬疲勞，使彈簧片發(fā)生斷裂。

（2）使用不當(dāng)加速彈簧片的斷裂

一些加油站員工在為車輛加油時(shí)，不是緩慢地將擋片卡在限位板內(nèi)，而是非常迅速地將擋片一推到底，使彈簧片瞬間受壓，使壓力傳遞給受壓點(diǎn)，如果發(fā)生跳槍情況，員工很有可能會(huì)多次重復(fù)以上動(dòng)作。另外一些自助加油站，顧客對加油操作不熟練而頻繁使用擋片，會(huì)加速彈簧片的損壞。

（3）限位時(shí)間過長或過于頻繁

如高速公路加油站由于大型車輛較多，一次加油的時(shí)間至少在5min以上，期間都是以限位板的最大擋加油，彈簧片的壓力相對較大。還有一些汽車流量大的加油站，幾乎時(shí)常排隊(duì)，而一個(gè)加油工同時(shí)要負(fù)責(zé)多把油槍，勢必會(huì)增加對擋片限位加油的依賴度。據(jù)統(tǒng)計(jì)，一把原裝的新加油槍彈簧片的彈跳耐用次數(shù)為8萬次左右，因此加油槍彈簧片斷裂的故障易發(fā)多發(fā)。

加油槍擋片彈簧的研制由于自封油槍在操作時(shí)將出現(xiàn)或可能出現(xiàn)爆炸性氣體混合物，屬于爆炸危險(xiǎn)區(qū)域，因此要求自封油槍及其附件應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)的防爆性能。

（1）自制油槍擋片彈簧的選材要求

加油槍工作時(shí)所處的危險(xiǎn)爆炸區(qū)域，零部件的配備也須符合安全防爆標(biāo)準(zhǔn)，因此彈簧及其零部件的選材首先要滿足安全要求，其次是功能和強(qiáng)度要求。采用304不銹鋼鋼絲制作彈簧的材質(zhì)已符合防爆標(biāo)準(zhǔn)，不會(huì)因?yàn)槟Σ梁团鲎捕a(chǎn)生火花。另外從加油槍上拆除的半空心鉚釘不能重復(fù)使用，這種鉚釘在市場上也已淘汰，如靠廠商特別定制，取材相對困難和昂貴。經(jīng)過多次試驗(yàn)探索，完全可用3×25mm的不銹鋼螺絲和螺母來代替，不僅符合安全防爆要求，而且安裝和更換也更為簡單方便。

（2）自制油槍擋片彈簧的技術(shù)指標(biāo)

彈簧受力發(fā)生彈性變形，由于彈簧的復(fù)位功能，才使其具有彈性，如果受力過大，超過最大彈性限度，那么彈簧的復(fù)位功能就不復(fù)存在了。將原裝油槍上不銹鋼彈簧片的一些參數(shù)，比如彈簧片的材質(zhì)、厚度、寬度、固定端長度等數(shù)據(jù)輸入“薄板鋼帶彈簧計(jì)算軟件”，得出其應(yīng)力、作用力和重量。據(jù)此分別選取直徑0.6 mm、0.8 mm、1.0mm三種不同型號(hào)的不銹鋼鋼絲，并分別制成螺旋內(nèi)直徑為3mm、4mm、5mm以及支撐圈圈數(shù)為3圈、4圈、5圈的多個(gè)彈簧，并其相關(guān)的參數(shù)輸入“圓柱螺旋扭轉(zhuǎn)彈簧計(jì)算軟件”，通過對比得出直徑為0.8mm、螺旋內(nèi)直徑為5mm、支撐圈圈數(shù)為4圈的不銹鋼鋼絲制成彈簧和原裝不銹鋼彈簧片的技術(shù)指標(biāo)最為接近，經(jīng)試用后，無論采用擋片各限位擋加油時(shí)的阻力，還是在大流量、小流量跳槍時(shí)擋片的復(fù)位，都和原裝彈簧片的手感相同。

自封油槍擋片彈簧安裝方法首先用鋼絲鉗將擋片處的鉚釘一端鉗小鉗松，然后將鐵釘對準(zhǔn)鉚釘敲擊并取出，接著把制作完成的彈簧放入開關(guān)把手內(nèi) ，此時(shí)彈簧的兩端受力面朝上擺放，如相反，彈力和使用效果將大為降低，最后用不銹鋼螺絲將擋片、開關(guān)把手、連桿串聯(lián)在一起，加入彈簧墊片( 防止使用過程中螺母的松動(dòng)) 后用螺母稍作擰緊，整個(gè)安裝過程完成。

節(jié)約成本目前，節(jié)約加油站的維修費(fèi)用是公司節(jié)能降耗、降低費(fèi)用的關(guān)鍵，通過對加油槍彈簧片故障產(chǎn)生的原因及影響進(jìn)行分析，經(jīng)過技師工作室的試驗(yàn)探索和在加油站的試用效果顯示，運(yùn)用自制彈簧替代加油槍的斷裂彈簧片是可行的。相信其不僅可以實(shí)現(xiàn)加油站增量增效的管理目標(biāo)，重要的是可以大大降低維修費(fèi)用，產(chǎn)生很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。1

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

張磊 - 副教授 - 西南大學(xué)