一種燃油加油槍的製作方法

2023-05-27 17:08:26

專利名稱：一種燃油加油槍的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種燃油加油槍，特別涉及一種加油站加油機上使用的加油槍。
背景技術：
在加油機液壓系統中，由於管道中流體流速的劇烈變化而引起一系列急 劇的壓力交替升降的水力衝擊現象，稱為水錘。水錘的產生是因為當液流突 然停止時，由於流動液體和運動部件慣性的作用，它的運動能量變成由停止 點開始的高壓波，它以接近於聲速的速度沿管路系統來回傳遞，使系統內瞬
時出現很高的壓力。在正常工作狀態下，加油機中的油壓為0.1 0.3MPa左
右，但在加油機泵啟動和停止、加油槍關閉瞬間，實驗結果測得水錘壓力峰 值可達0.7MPa甚至更高，是加油機正常加油工作壓力的4~5倍。這樣的衝 擊所造成的損傷遠遠超過靜態壓力所造成材料的變形損傷，並且該衝擊是在 加油槍每次關斷時都要產生，這就對加油機液壓部件產生反覆的衝擊，不僅 影響液壓系統的性能穩定性和工作可靠性，還會引起振動和噪聲以及連接件 鬆動等現象，甚至使管路破裂、液壓元件和測量儀表損壞，在大流量的加油 機系統中會導致後果更嚴重的事故。
目前大多數加油站中使用的加油槍， 一般都包括進油口、槍體、控制閥、 頂杆、控制手柄、自控杆、真空閥、通氣管、出油口；槍體設置一個槍體蓋， 控制閥設置在槍體蓋的下方，緊接著進油口。在加油機液壓系統中，加油槍 實質是一截止閥。當扣動控制手柄，控制閥在頂杆的推動下被打開；壓力油 通過控制閥，並推開真空閥，從出油口向容器注油，並在真空閥處產生負壓。 由於該處經通氣管及出油管管口小孔與大氣相通，空氣通過小孔進行補充。 在油液加滿時，槍口小孔被油液淹沒，空氣無法補入，形成負壓，使自控杆 下移，控制閥在彈簧推動下關閉，停止供油，完成自封過程。控制閥關閉速 度越快，水錘峰值壓力越大。從加油槍自封原理可知，控制閥關閉時間的長 短取決於控制閥頂杆彈簧的剛度係數。剛度係數越大，控制閥關閉速度越快。根據目前的研究，油槍控制閥瞬時關閉時的壓力變化Ap可用茹科夫斯基
公式近似計算 2/
P "o卩
其中，p為流體密度，/為流量計出油口到油槍距離，v。為管道內液體平
均流速，？;為主閥門關閉時間。可見，要減小油槍關閉時水錘峰值壓力可採
取以下措施
1、 減小流量計出油口到加油槍的距離；
2、 在油槍到流量計的管路中間加上適當的緩衝或減壓裝置；
3、 降低管道內液體平均流速；
4、 延長油槍控制閥關閉時間。
因此延長油槍控制閥關閉的時間是減小油槍關閉時水錘峰值壓力的有效方法。
中國專利200620070564.3公開了一種具有兩級閥門的燃油加油槍，該 加油槍控制閥的關閉是依靠彈簧的推動。在彈簧的推動過程中，兩級閥門幾 乎是無阻力地向下移動直至關閉，因此，這種具有兩級閥門的燃油加油槍， 其主控制閥關閉的時間比起其他一級閥門的主控制閥的關閉時間，延長的時 間並不明顯，對減小加油槍關閉時水錘峰值壓力的效果也很有限。

發明內容
本發明的目的在於提供一種控制閥關閉速度較慢的燃油加油槍，使得加油 槍在關閉的瞬間產生的水錘壓力顯著降低。
為達上述目的，本發明採用如下的技術方案 一種燃油加油槍，包括槍 體、槍體蓋、控制手柄及置於進油口與出油口之間的控制閥，控制閥設於槍 體內槍體蓋的下側；其特點是，所述控制閥由主閥、活塞缸及活塞缸內與活 塞缸內壁緊密配合的活塞和兩端分別與槍體蓋下端面和活塞上端面相抵的彈 簧組成；所述活塞上設有至少兩個通孔，所述通孔中均設有單向塞；所述單 向塞包括流向相反的兩種單向塞；所述活塞缸的底部設有供與活塞下表面固 定連接的活塞杆穿過的孔，所述活塞杆與主閥固定連接；所述主閥底端設有 與控制手柄相連的頂杆的頂端相抵的底孔。
為了更好地實現本發明，所述活塞上設有四個通孔。上述活塞上四個通孔中的單向塞，其中兩個單向塞的流入端位於活塞的 上端面，另兩個單向塞的流入端位於活塞的下端面。這是優選方案。
所述流入端位於活塞上端面的單向塞對應的通孔孔徑大於流入端位於活 塞下端面的單向塞對應的通孔。這就使得主閥在打開的過程中，活塞向上移 動時油液通過孔徑較大的通孔(因為此時油液衝開的是流入端位於活塞上端 面的單向塞對應的通孔，即孔徑較大的通孔，而流入端位於活塞下端面的單 向塞對應的通孔在油液的壓力下被密封，且由於油液在活塞上端面壓力大於 活塞下端面壓力，上端面的大壓力進一步壓緊了密封端位於活塞上端面的單 向塞，從而增加密封)，從活塞上端面的空間較快流到活塞下端面的空間，也 就是活塞向上移動的油液阻力較小，從而使得主閥向上移動的速度較快(即 主閥打開的速度較快)，加油槍的出油量可以較快達到最大流量，同時由於孔 徑相對較大，使打開主閥所施加在手柄的力不會由於油液的節流孔節流而增 加太多，操作者易於打開；而在主閥關閉的過程中，這樣的設置使得活塞向 下移動時油液通過孔徑較小的通孔(因為此時油液衝開的是流入端位於活塞 下端面的單向塞對應的通孔，即孔徑較小的通孔，而流入端位於活塞上端面 的單向塞對應的通孔在油液的壓力下被密封)，從活塞下端面的空間較慢流到 活塞上端面的空間，也就是活塞向下移動的油液節流阻力較大，減緩了油液 流動速度，從而使得主閥向下移動速度較慢(即減緩主閥關閉的速度)，使得 加油槍在關閉的瞬間產生的水錘壓力顯著降低。
更具體的，所述通孔是指縱向截面一端為梯形或倒梯形的通孔；所述單 向塞由縱向截面一端為梯形或倒梯形、與所述通孔的梯形端相配合的螺栓和 設於所述螺栓縱向截面非梯形一端的限位(調節)螺母組成；所述螺栓縱向 截面非梯形一端與所述通孔縱向截面非梯形一端之間有間隙，這樣能保證油 液能流動通暢。這是單向塞的一種結構，縱向截面為梯形的一端為密封端， 縱向截面為非梯形的一端為流入端，設於流入端的螺母起到限位的作用，防 止螺栓被衝離通孔。對應於通孔的形狀，也可以採用其它結構來形成單向塞。 所述限位(調節)螺母與所述活塞相應的端面之間設有套在所述螺栓上 的彈簧，該彈簧不僅可以對螺栓起到一個限位的作用(特別是防止非梯形一 端位於活塞上端面的螺栓下墜)，還可以對相應的通孔起到密封作用，因此， 通過限位(調節)螺母旋鬆、旋緊來改變彈簧對通孔的密封程度(即改變油液流過通孔的暢通程度)，就可以改變油液流速大小，從而改變活塞上下的速 度(也就是主閥關閉的速度)，改變水錘峰值壓力大小。
所述槍體蓋下端面設有供彈簧一端固定於其上的突臺；所述槍體蓋與所 述活塞缸以螺紋連接；所述槍體蓋與所述活塞缸之間設有O型密封圈。
所述活塞缸上供活塞杆穿過的孔間設有油封；所述活塞通過置於活塞上 的凹槽內的"0"型密封圈與活塞缸內壁緊密配合。
本發明的燃油加油槍是這樣工作的扳動控制手柄，控制手柄推動頂杆向 上移動，頂杆通過主閥底端與之相抵的底孔推動主閥向上移動，向上移動的過 程中，主闊需要克服活塞與活塞缸之間的摩擦力及活塞上端面空間油液的阻 力，由於受到壓力的作用，活塞上端面空間的油液壓力大於活塞下端面空間的 油液壓力，因此，油液從流入端位於活塞上端面的單向塞對應的通孔逐漸流入 活塞下端面的空間，主閥逐漸上移，在此過程中，壓力油通過控制閥，並推 開真空閥，從出油口向容器注油，並在真空閥處產生負壓，由於該處經通氣 管及出油管管口小孔與大氣相通，空氣通過小孔進行補充，加油槍出油流量 隨主閥上移逐漸增大直至最大。當油液加滿時，真空閥的通氣孔被油液淹沒， 空氣無法補入，形成負壓，使自控杆下移，控制手柄失去平衡，頂杆不再受 外力推動向上，活塞在彈簧的推動下，克服活塞與活塞缸之間的摩擦力，同時 克服活塞下端面空間的油液阻力，推動主閥向下移動，由於受到壓力的作用， 活塞下端面空間的油液壓力大於活塞上端面空間油液的壓力，因此，油液從流 入端位於活塞下端面的單向塞對應的通孔逐漸流入活塞上端面的空間，由於此 通孔的孔徑較小，活塞向下移動受到的油液阻力緩慢減小，活塞帶動主閥向下 緩慢移動直至主閥完全關閉，加油槍停止加油。
與現有技術相比，本發明具有的主要優點及效果是
1、本發明的燃油加油槍，通過在活塞上設置通孔和與之配合的單向塞， 而且使流入端位於活塞上端面的通孔孔徑大於流入端位於活塞下端面的通 孔，這就使得主閥在打開的過程中，油液可以較快流到活塞下端面的空間， 從而使得主閥向上移動的速度較快(即主閥打開的速度較快)，出油量可以較 快達到最大流量，減小了操作人員的打開力度，減小了勞動強度；而在主閥 關閉的過程中，油液從活塞下端面的空間較慢流到活塞上端面的空間，也就 是活塞向下移動的油液阻力較慢減小，從而使得主閥向下移動速度較慢(即減緩主閥關閉的速度)，這樣的結構使得加油槍在開槍時可以較快達到最大加 油量，而主閥關閉的時間可以顯著延長(這個延長是相對關閉的時間而言的， 其實只是瞬間，幾乎感覺不到的十分之幾秒級)，從而使關槍瞬間產生的水錘 壓力顯著降低，減少了油槍關閉時對加油機液壓部件產生的衝擊，提高了加 油機液壓系統的性能穩定性和工作可靠性。
2、 本發明的燃油加油槍，通過將單向塞設計為由縱向截面一端為梯形或 倒梯形、與所述通孔配合的螺栓和在螺栓非梯形一端設置限位(調節)螺母 組成的結構，並在調節螺母與所述活塞相應的端面之間設置套在螺栓上的彈 簧，就可以通過限位(調節)螺母旋鬆、旋緊來改變彈簧對通孔的密封程度
(即改變油液流過通孔的暢通、節流程度)，從而改變油液流速大小，也就改 變了活塞上下的速度(也就是主閥關閉的速度)，改變水錘峰值壓力的大小， 從而實現對關槍瞬間水錘壓力峰值的無級調整，直至可將關槍壓力調整至與 油槍正常工作狀態下的油壓相同(即此時關槍水錘峰值為零)。發明人以本發 明的加油槍和現有常見的加油槍作了對比實驗，實驗結果測得，在其它條件 相同的情況下，本發明的加油槍在加油機手動和加油槍自封關閉瞬間，水錘 壓力峰值是現有加油槍的0~1/2倍之間，且可以調節到任意壓力峰值，這就 可以使此加油槍可以適用於不同的油品、不同條件的加油環境，適用範圍更 廣。調節時無需專業工具，只需幾分鐘的時間，非常方便。
3、 本發明的燃油加油槍，由於其控制閥是個油液密封系統，不受加油槍 所加油的油質影響，油中雜質的有害物不對其效果產生大的影響，因此穩定 性更好。
4、 本發明的燃油加油槍，結構簡單，安裝方便，在最大限度的利用現有 加油機資源的基礎上，極大地提高了其使用壽命和工作性能。


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圖1是實施例1採用的燃油加油槍的結構示意圖2是圖1所示燃油加油槍中控制閥的結構示意圖3a是在流量為40L/min條件下，現有加油槍關槍時的水錘壓力峰值實 地測試結果圖，圖3b是在流量為40L/min條件下，實施例1採用的燃油加油 槍手動關槍時的水錘壓力峰值實地測試結果圖，圖3c是在流量為40L/min條件下，實施例1採用的燃油加油槍自動關槍時的水錘壓力峰值實地測試結果
圖4是實施例1採用的燃油加油槍最小水錘壓力峰值實地測試結果圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例，對本發明做進一步地詳細描述，但本發明的實 施方式並不限於此。 實施例
本發明的燃油加油槍的結構如圖1所示，由進油口 1、槍體3、槍體蓋2、 控制閥4、頂杆5、控制手柄6、自控杆7、真空閥8、通氣管9、出油管10 組成。控制閥4的結構如圖2所示，其由主閥4.1、活塞缸4.2、活塞4.3和 兩端分別與槍體蓋2下端面和活塞4.3上端面相抵的彈簧4.4組成，槍體蓋2 與活塞缸4.2以螺紋連接，槍體蓋2與活塞缸4.2之間設有O型密封圈4.21 。 槍體蓋2下端面設有供彈簧4.4 一端固定於其上的突臺，這樣有利於彈簧4.4 的固定安裝，活塞4.3的周向開有環形凹槽，活塞4.3通過環形凹槽內的"O" 型密封圈4.20與活塞缸4.2內壁緊密配合；活塞4.3上設有四個縱向截面一 端為梯形的通孔4.5、 4.6和縱向截面一端為倒梯形的通孔4.7、 4.8，其中通 孔4.5與4.6、 4.7與4.8相同，通孔4.7的孔徑小於通孔4.5的孔徑；通孔 4.5縱向截面為梯形的一端位於活塞4.3的下端面，通孔4.7縱向截面為倒梯 形的一端位於活塞4.3的上端面；活塞4.3及活塞4.3上的通孔4.5、 4.6、 4.7、 4.8同心安裝；通孔4.5中裝配有縱向截面一端為梯形、與通孔4.5配 合的螺栓4.9,螺栓4.9縱向截面非梯形端裝配有調節螺母4.10，調節螺母 4.10與活塞4.3上端面之間裝有套在螺栓4.9上的彈簧4.11 ，螺栓4.9縱向 截面非梯形一端與通孔4.5縱向截面非梯形一端之間有間隙；同樣的，通孔 4.7中裝配有縱向截面一端為倒梯形、與通孔4.7配合的螺栓4.12，螺栓4.12 縱向截面非梯形端裝配有調節螺母4.13，調節螺母4.13與活塞4.3下端面之 間裝有套在螺栓4.12上的彈簧4.14，螺栓4.12縱向截面非梯形一端與通孔 4.7縱向截面非梯形一端之間有間隙，該間隙小於螺栓4.9較小端與通孔4.5 間的間隙；活塞缸4.2底部設有供與活塞4.3下表面固定連接的活塞杆4.15 穿過的孔，孔內裝有油封4.16，活塞杆4.15與主閥4.1固定連接；主閥4.1由壓蓋4.22，密封墊4.23和錐閥4.24組成，活塞杆4.15底端與錐閥4.24 以螺紋方式連接，並將密封墊4.23和壓蓋4.22壓緊在中間；錐閥4.24底端 設有與控制手柄6相連的頂杆5的頂端相抵的底孔4.19，主閥4.1的設計是 依據加油槍的結構來調整的，其中密封墊4.23不僅起到密封的作用，防止漏 油，而且由於其材質多採用橡膠，還可以起到一個壓力緩衝的作用。
本發明的燃油加油槍是這樣工作的扳動控制手柄6，控制手柄6推動頂 杆5向上移動，頂杆5通過主閥4.1底端與之相抵的底孔4.19推動主閥4.1 向上移動，向上移動的過程中，主閥4.1需要克服活塞4.3與活塞缸4.2之間 的摩擦力及活塞4.3上端面空間油液的阻力，由於受到壓力的作用，活塞4.3 上端面空間的油液壓力大於活塞4.3下端面空間的油液壓力，因此，油液從被 擠壓打開的活塞4.3上的設有螺栓4.9的通孔4.5逐漸流入活塞4.3下端面的 空間(此時被打開的是通孔4.5和4.6，圖中所看到的是4.5)，主閥4.1逐漸 上移，在此過程中，壓力油通過控制閥4，並推開真空閥8，從出油口10向 容器注油，並在真空閥8處產生負壓，由於該處經通氣管9及出油管10管 口小孔與大氣相通，空氣通過小孔進行補充，加油槍出油流量隨主閥4.1上 移逐漸增大直至最大，進行對外加油。當油液加滿時，通氣管9被油液淹沒， 空氣無法補入，形成負壓，使自控杆7下移，控制手柄6失去平衡，頂杆5 不再受外力推動向上，活塞4.3在彈簧4.4的推動下，克服活塞4.3與活塞缸 4.2之間的摩擦力，同時克服活塞4.3下端面空間的油液阻力推動主閥4.1向 下移動，由於受到力的作用，活塞4.3下端面空間的油液壓力大於活塞4.3上 端面空間油液的壓力，因此，油液從被擠壓打開的活塞4.3上的設有螺栓4.12 的通孔4.7逐漸流入活塞4.3上端面的空間(此時被打開的是通孔4.7和4.8， 圖中所看到的是4.7)，活塞4.3向下移動受到的油液阻力緩慢減小，活塞4.3 帶動主閥4.1向下緩慢移動直至主闊4.1完全關閉，加油槍停止加油。
在流量為40L/min條件下，現有加油槍關槍時的水錘壓力峰值實地測試結 果圖如圖3a所示，本發明的燃油加油槍手動關槍時的水錘壓力峰值實地測試 結果圖如圖3b所示，本發明的燃油加油槍自動關槍時的水錘壓力峰值實地測 試結果圖如圖3c所示，可見本發明的燃油加油槍關槍時水錘壓力峰值比現有 的加油槍水錘壓力峰值顯著降低，所以系統的工作穩定性和性能可靠性更好。
本發明的燃油加油槍，可通過旋鬆或旋緊通孔4.7(或4.8)中的螺栓4.12上的調節螺母4.13，改變彈簧4.14對通孔4.7的密封程度(改變油液通過通 孔4.7的暢通程度)，來實現對主閥關閉時間的調整，從而實現對關槍瞬間水 錘壓力峰值的調整。因為螺母4.13是可以無級調節的，故該結構對關槍瞬間 水錘壓力峰值的調整也是無級的。本發明的燃油加油槍可達到的最小水錘壓 力峰值的實地測試結果如圖4所示，從圖4可看到關槍瞬間水錘壓力峰值僅 為0.18~0.19MPa，與油槍正常工作狀態下的油壓0.1~0.3MPa相比，基本 相同，即此時關槍水錘峰值為零。
本發明的燃油加油槍中的控制閥，只需對主閥的形狀作一些變化，就可 以應用在其它類型的加油槍上，達到顯著降低關槍瞬間產生的水錘壓力的效 果，減少油槍關閉時對加油機液壓部件產生的衝擊，，提高了加油機液壓系統 的性能穩定性和工作可靠性。
上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式並不受上述實 施例的限制，例如活塞上開設至少兩個通孔且不使用單向塞，或者採用其它形 狀的單向塞等等，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、 修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護範 圍之內。
權利要求
1、一種燃油加油槍，包括槍體、槍體蓋、控制手柄及置於進油口與出油口之間的控制閥，控制閥設於槍體內槍體蓋的下側；其特徵是，所述控制閥由主閥、活塞缸及活塞缸內與活塞缸內壁緊密配合的活塞和兩端分別與槍體蓋下端面和活塞上端面相抵的彈簧組成；所述活塞上設有至少兩個通孔，所述通孔中均設有單向塞；所述單向塞包括流向相反的兩種單向塞；所述活塞缸的底部設有供與活塞下端面固定連接的活塞杆穿過的孔；所述活塞杆與主閥固定連接；所述主閥底端設有與控制手柄相連的頂杆的頂端相抵的底孔。
2、 根據權利要求1所述燃油加油槍，其特徵是，所述活塞上設有四個通孔。
3、 根據權利要求2所述燃油加油槍，其特徵是，所述活塞上四個通孔中 的單向塞，其中兩個單向塞的流入端位於活塞的上端面，另兩個單向塞的流 入端位於活塞的下端面。
4、 根據權利要求1至3中任一項所述燃油加油槍，其特徵是，所述流 入端位於活塞上端面的單向塞對應的通孔孔徑大於流入端位於活塞下端面的 單向塞對應的通孔。
5、 根據權利要求1至3中任一項所述燃油加油槍，其特徵是，所述通 孔是指縱向截面一端為梯形或倒梯形的通孔；所述單向塞由縱向截面一端為 梯形或倒梯形、與所述通孔的梯形端相配合的螺栓和設於所述螺栓縱向截面 非梯形一端的限位螺母組成；所述螺栓縱向截面非梯形一端與所述通孔縱向 截面非梯形一端之間有間隙。
6、 根據權利要求5所述燃油加油槍，其特徵是，所述限位螺母與所述活 塞相應的端面之間設有套在所述螺栓上的彈簧。
7、 根據權利要求4所述燃油加油槍，其特徵是，所述通孔是指縱向截面 一端為梯形或倒梯形的通孔；所述單向塞由縱向截面一端為梯形或倒梯形、 與所述通孔的梯形端相配合的螺栓和設於所述螺栓縱向截面非梯形一端的限 位螺母組成；所述螺栓縱向截面非梯形一端與所述通孔縱向截面非梯形一端 之間有間隙。
8、 根據權利要求7所述燃油加油槍，其特徵是，所述限位螺母與所述活塞相應的端面之間設有套在所述螺栓上的彈簧。
9、 根據權利要求1所述燃油加油槍，其特徵是，所述槍體蓋下端面設有 供彈簧一端固定於其上的突臺；所述槍體蓋與所述活塞缸以螺紋連接；所述 槍體蓋與所述活塞缸之間設有O型密封圈。
10、 根據權利要求1所述燃油加油槍，其特徵是，所述活塞缸上供活塞 杆穿過的孔間設有油封；所述活塞通過置於活塞上的凹槽內的"0"型密封 圈與活塞缸內壁緊密配合。
全文摘要
本發明為一種燃油加油槍，其特點是，控制閥由主閥、活塞缸及活塞缸內與活塞缸內壁緊密配合的活塞和兩端分別與槍體蓋下端面和活塞上端面相抵的彈簧組成；所述活塞上設有至少兩個通孔，所述通孔中均設有單向塞；所述單向塞包括流向相反的兩種單向塞；所述活塞缸上設有供與活塞下表面固定連接的活塞杆穿過的孔，所述活塞杆與主閥固定連接；所述主閥底端設有與控制手柄相連的頂杆的頂端相抵的底孔。本發明改進了控制閥，可無級調節關槍水錘壓力峰值，大大減小水錘現象。
文檔編號B67D7/48GK101439840SQ200810220489
公開日2009年5月27日 申請日期2008年12月26日 優先權日2008年12月26日
發明者葉傳春, 屈小根, 彭惠惠 申請人:託肯恆山科技(廣州)有限公司