文/尚佳成
加油快、重量輕、精度高、不滴油……這樣一款油槍誕生了。
為適應(yīng)加油站操作員對加油槍工作性能的新要求,吉爾巴克-維德路特(以下簡稱GVR)中國潛心兩年,研發(fā)了全新的維德路特油氣回收加油槍——蔚星,并于近日上市。
在蔚星油槍研發(fā)的過程中,為實現(xiàn)對用戶需求的最佳響應(yīng),GVR中國的技術(shù)專家逐一分析用戶的實地需求,并對油槍研發(fā)和使用涉及的關(guān)鍵技術(shù)要求進(jìn)行了有針對性的解析,制定了相應(yīng)的解決方案,從而順利推動了維德路特蔚星油氣回收油槍的誕生。
加油槍的工作原理本質(zhì)上是一個通過開啟和關(guān)閉動作控制油流動的閥門。
油氣回收油槍具體工作過程是:操作人員扳動加油槍扳機(jī),通過槍內(nèi)推動驅(qū)動機(jī)構(gòu)將油路閥逆向油壓方向開啟,油品在管道壓力作用下流過槍體,經(jīng)槍管加入汽車油箱。加油過程中產(chǎn)生的揮發(fā)性氣體,經(jīng)槍內(nèi)的氣路通道回收至地下油罐。
在汽油流過加油槍的過程中,依次通過油路閥、槍體、文丘里閥、槍管等過流部件,每一處的流動狀態(tài)變化都會對油品的流動造成損失,成為局部阻力,最終影響整槍的流動效率。
流動效率的具體評價指標(biāo),是在指定的油槍入口壓力條件下的流動速度。在0.1MPa進(jìn)口壓力下,傳統(tǒng)的油氣回收加油槍的流動速度在40升/分鐘左右。
為了提高蔚星的流動效率,GVR中國的研發(fā)專家對過流通道整體采用了減阻設(shè)計。經(jīng)過多次測試驗證,篩選了流動效率最高的油路閥和文丘里閥。通過對型材成型工藝的優(yōu)化,有效降低了槍管內(nèi)的表面粗糙度。
通過這一系列的優(yōu)化,油品在蔚星油槍內(nèi)流動順暢,摩擦阻力和局部阻力比傳統(tǒng)油槍大幅度降低。經(jīng)實測,在0.1MPa進(jìn)口壓力下,蔚星的最高流速可達(dá)到50升/分鐘。
在業(yè)務(wù)繁忙的油站,一把槍每天從加油機(jī)上提起超過一百次。因此,油槍的重量降低對減輕加油員勞動強(qiáng)度至關(guān)重要。
在蔚星油氣回收油槍的設(shè)計過程中,得益于高效的過流部件設(shè)計,整槍尺寸不需要做太大即可滿足流速的要求。這為槍體尺寸小巧打下了基礎(chǔ)。
通過結(jié)構(gòu)設(shè)計,GVR中國的專家對槍體薄弱處補強(qiáng)之后,進(jìn)一步減少了多余材料的使用。此外,槍體、槍管等重要零部件采用高強(qiáng)度的鋁合金材料,在保證耐用性的同時進(jìn)一步降低了整槍的重量。
簡潔的結(jié)構(gòu)設(shè)計和新材料的應(yīng)用,蔚星油槍的重量比傳統(tǒng)油槍減輕了約30%,實現(xiàn)了輕質(zhì)化的目標(biāo)。
傳統(tǒng)油槍的扳機(jī)開啟過程需要50N~60N的開啟力,頻繁操作容易導(dǎo)致加油員疲勞。
蔚星油槍的油路閥經(jīng)過流體動力學(xué)的優(yōu)化設(shè)計,閥芯開啟過程其周圍流體的亂流減少,且流動方向指向流道中心線,作用在閥芯兩側(cè)的沖擊力相互抵消,將扳機(jī)開啟力控制在30N左右,既減輕了開啟油槍的操作強(qiáng)度,也保證了關(guān)槍狀態(tài)下的扳機(jī)啟動阻力,避免誤操作將油槍開啟。
在實際加油過程中,針對摩托車加油或者普通汽車加滿湊整的情況,加油員往往需要通過對扳機(jī)的精確控制,將油槍流速限制在極小的范圍內(nèi),從而實現(xiàn)精準(zhǔn)地加油湊整。
這種狀態(tài)下要求油槍的油路閥開啟幅度盡量小,同時流動穩(wěn)定、流速波動小,稱為涓流控制。涓流控制做不好,就會導(dǎo)致加油湊整過程無法準(zhǔn)確控制,容易過量加油。
針對油路閥小幅度開啟較難穩(wěn)定控制,大幅度開啟又會造成流速過快的矛盾,蔚星加油槍采用延長油路閥軸向配合尺寸,增大文丘里閥啟動壓力等手段,實現(xiàn)了閥門打開過程中扳機(jī)力的變化反饋柔和,將油槍的涓流控制精度提高到0.01升,加油員可以通過扳機(jī)準(zhǔn)確、精細(xì)的控制加油量。
傳統(tǒng)油槍加油完成后,槍內(nèi)殘留一部分油液會被文丘里閥封在槍體內(nèi)。當(dāng)油槍經(jīng)過長時間使用后,文丘里閥磨損會導(dǎo)致這部分油液在加油完成后從槍體內(nèi)流出,表現(xiàn)為槍管口處滴油。盡管這一情況目前無法避免,但槍體內(nèi)文丘里閥和主油路閥之間的容積越大、槍體鑄件形狀越復(fù)雜,這種問題表現(xiàn)得就越嚴(yán)重。
蔚星油槍在設(shè)計過程中,通過優(yōu)化槍體流道設(shè)計和鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計,采用了鑄件內(nèi)腔較為簡潔的方案。在滿足流速要求的情況下,油槍的槍體尺寸進(jìn)一步縮小,減小了文丘里閥到主油路閥之間的容積。經(jīng)過疲勞測試驗證,此方案可有效控制油槍的滴油量。
隨著終端用戶對加油效率和人機(jī)功效的關(guān)注越來越高,個性化、定制化的油槍解決方案成為提高油站工作效率的有力手段。針對不同用戶的要求,蔚星可提供專門的配置,為不同加油站量身打造更為適合的產(chǎn)品。在維德路特蔚星油氣回收油槍的設(shè)計過程中,研發(fā)人員充分貫徹了模塊化的設(shè)計理念,為未來適應(yīng)新的用戶需求和進(jìn)一步的優(yōu)化升級做好了充分準(zhǔn)備。