浅谈燃气钢钉枪的结构和性能
2021-11-08王俊豪张志远
王俊豪,张志远
( 浙江省永康市石柱电器厂,浙江 永康 321301正阳科技股份有限公司,浙江 永康 321300 )
0 引言
燃气钢钉枪也称瓦斯钉枪、瓦斯钢钉枪,归属于钉钉枪类,是利用燃气气体在燃烧室内瞬间燃烧产生的能量推动活塞撞针,由撞针撞击射钉,将射钉快速击入钢板、混凝土、砖砌体、或岩石等基体中,将需要固定的构件,如管道、钢件、门窗、木制品、保温板、隔音层、装饰物或吊环等固定连接。相较于传统的膨胀螺栓连接,可避免钻孔等工序,较大程度提升施工效率。
1 原理与结构
燃气钢钉枪由触击头组件、钉槽组件、气缸机壳组件、本体盖组件、气罐、手柄开关组件等组成。其结构形式如图1所示。
图1 燃气钢钉枪结构
1)触击头组件
触击头组件包括枪嘴、触击头、打钉座等零件,其中枪嘴根据不同用途有不同的型式。
枪嘴安装于触击头,触击头安装于打钉座,触击头可在打钉座上下自由滑动。
2)钉槽组件
钉槽组件由钉槽、推钉器组件及固定块等零部件组成。
钉槽可放置钢钉,一次安装钢钉30枚左右;推钉器组件装配在钉槽上,固定钢钉且将钢钉推向打钉座;固定块可将钉槽固定。
3)气缸机壳组件
气缸机壳组件由机壳、气缸、燃烧室组件、撞针组件、阀盖组件及触击臂、锁簧等零部件组成。
机壳是装配其他零部件的载体,气缸及燃烧室均在机壳内部,必须有足够的强度且耐高温。
气缸功能较多,撞针组件在气缸内部上下运动,负责吸气和排气,气缸的材质强度以及内表面加工精度、粗糙度、耐磨性等要求较高。
撞针组件由撞针、活塞和活塞环组成。撞针固定于活塞,直接作用钢钉完成打钉工作。撞针必须具有足够的硬度和韧性,防止变形和弯曲。
燃烧室组件由上下两个燃烧室及密封圈组成,上下燃烧室连接固定,下燃烧室套在气缸上,通过气缸密封圈,保证密闭良好。瓦斯气体燃烧产生动能,燃烧室必须具备足够的强度以及与相关零件良好的配合及密封性能。
锁簧安装在燃烧室内,瓦斯枪待机时扳机开关被锁定,防止误动作,确保火花塞不点火,燃烧室内即使有瓦斯气体也不会燃烧爆炸将钢钉射出,确保安全。
触击臂是连接触击头与燃烧室的关键零件,按下触击头时,触击臂带动燃烧室后移,使燃烧室与燃烧室盖密闭,触动风扇开关及推动进气推板促使气罐释放气体。
阀盖组件由过滤网、阀座、阀片、过滤块、阀盖组成。其中,阀座与阀片是关键零件。当燃烧室内发生爆炸将撞针活塞前冲时,开启阀片将爆炸产生的废气排出,自动关闭阀片使燃烧室内产生负压,撞针组件自动回复,可重复进行钉钉动作。
4)本体盖组件
本体盖组件由本体盖、本体盖顶盖、燃烧室盖、进气推板、风扇、风扇电机、火花塞、PC板、接气嘴、气罐盖、气罐盖舌、本体盖轴等零件组成。
本体盖及燃烧室盖通过螺钉固定机壳,本体盖顶盖安装在本体盖上,定位防尘网。
风扇、风扇电机、火花塞、PC板、接气嘴等均装配在燃烧室盖上。风扇电机带动风扇旋转,在瓦斯气进入燃烧室后促使空气充分混合,利于瓦斯充分燃烧发挥最大能量。
气罐盖、气罐盖舌、进气推板通过本体盖轴装配于本体盖及燃烧室盖。
5)气罐
常见燃气气罐为三种规格:FC148、FC154、FC165。三种规格的燃气罐直径均为31.5 mm,规格不同仅因罐体长度区别,目前市场大多使用FC165。以FC165为例,其罐体长度为165 mm,罐体容积约80 ml,含气量40 g,气体主要成分为丙烷、正丁烷、异丁烷及润滑油。气罐顶部设有定量阀,按压一次气嘴,释放气体约为25 mg~30 mg,单罐气体合计可击发超过1 100次。
6)手柄开关组件
手柄开关组件包括左右手柄、电路控制器、线束(开关)、手柄支架、锁缸转块、锁缸转轴、开关扳机及弹簧、电池包、开关弹片、挂钩等零件。
电路控制器连接手柄支架,通过手柄支架从电池包获得电源,通过线束开关将电源分别输送到风扇及火花塞。
电池包的电压规格通常为6V和7.2V,电池包及充电器的安全性能应符合GB/T 3883.1-2014《手持式、可移式电动工具及园林工件的安全 第一部分:通用要求》附录K、L的要求。
2 工作原理
每压下一次保险,通过燃气罐顶部的定量阀喷射一定数量瓦斯气体,进入燃烧室内部,启动扳机由电子火花塞点火,促使燃气气体爆开产生推动力,推动撞针向前运动,作用于钢钉,从而完成打钉工作。
目前,燃气钢钉枪类产品并未有完整的标准型号和编号规定,常见三种规格:40、50、
65。
规格为40的燃气钢钉枪一次打钉产生冲击功为90 J;规格为50的燃气钢钉枪一次打钉产生冲击功为100 J;规格为65的燃气钢钉枪一次打钉产生冲击功为120 J。
工具的核心原理类似于汽车发动机,每次清洗后需要在活塞环及缸体内壁涂抹适量专用润滑油。
3 安装与操作
钢钉安装:根据设计不同,燃气钢钉枪目前有两种不同的装钉方式,一种是将适量钢钉通过固定块安装至钉槽里,扳动推钉器往后动作直至卡住钢钉;一种是将推钉器向后推,通过固定块往钉槽装入适量钢钉,松开推钉器将钢钉顶住。装钉时应预先了解适合的装钉方式,避免损坏钉枪。
气罐安装:按下气罐盖舌,打开气罐盖,定量阀向上装入手柄,定量阀气嘴与燃烧室盖接气嘴对接,关闭气罐盖。
电池包安装:电池包卡槽与手柄支架电池接触片应安装到位,通过指示灯显示工作状态是否正常。
燃气钢钉枪设有触击头安全装置,仅可单发,且触击头按压不完全无法完成钉钉作业。
在工件上寻找射钉位置时,手指不触碰开关扳机,且应将触击头紧压在工件上;完成钉钉后手指从开关扳机上离开。
4 注意事项
燃气钢钉枪冲击动能大,一次钉钉可击穿厚度为4 mm铁板,操作时应注意:
1)枪嘴不对准他人或操作者自身,避免射钉意外,造成人身伤害;
2)钉钉故障时,应在维修前完全卸载电池包和气罐;
3)钢钉、气管安装时不触动扳机开关及按压触碰触击头;
4)不使用无法正常触击的枪体;
5)充电时严格核对标称电压,避免爆炸;
6)作业前检查电源线,发现损坏应及时修复。
5 结语
作为钉钉枪的一种分类,燃气钢钉枪使用方便、效率高。但是,因其冲击力大、危险性强,操作者在使用前应尽可能多了解工具的使用方式和操作性能,注意风险防控,按照标准规程作业,避免不必要的人身伤害。目前,燃气钢钉枪这一产品的相关行业标准尚未健全,市场中品牌众多质量参差不齐,相关制造企业应积极提高产品质量意识,力争制造质高价优的工具产品。