CN109434759B - 一种新型射钉弹弹条 - Google Patents

Abstract

本发明涉及射钉紧固器材技术领域，具体涉及一种新型射钉弹弹条。具体技术方案为：一种新型射钉弹弹条，包括竖直设置的引导头部和与引导头部一端固接的弹条，所述弹条的正面开设有导向通槽，所述导向通槽的中心线与所述弹条的中心线共线，沿所述弹条中心线的导向通槽，所述弹条的正面沿所述弹条的中心线等距设有若干个通孔；所述弹条的背面、位于所述通孔的下方设有圆锥台，所述圆锥台的大径端与所述弹条固定，所述圆锥台内设有开口向上的柱形空腔，所述柱形空腔与所述通孔相连通、且轴线相重合。本发明解决了现有技术中装药的工艺复杂、存在一定的安全隐患以及环境污染等问题。

Description

一种新型射钉弹弹条

技术领域

本发明涉及射钉紧固器材技术领域，具体涉及一种新型射钉弹弹条。

背景技术

射钉弹是一种在建筑、安装等行业常用的紧固工具，利用射钉器击发射钉弹内的火药燃烧释放出能量，将射钉打入承载基体上，实现射钉上的结构件与基体紧固连接。

为提高生产力和工作效率，常采用连续供弹的方式，即将钢壳(或铜壳)射钉弹装入注塑成型的弹条中，形成弹夹，从而实现射钉器连续供弹。但是，现有弹条的两端均开口，其作用仅仅是便于稳固安装射钉弹，射钉弹安装后完全处于大气中，容易因钢壳(或铜壳)射钉弹底部装有击发药易造成装配过程中产生爆炸的安全事故；而且，在运输和使用过程中，还会因为装配不紧易造成脱落的质量事故。另外，传统的射钉弹是由碳钢制造的弹壳、击发药、双基发射药组成，弹壳需要热处理和表面镀铜，生产流程长且产生电镀废水，击发药、发射药工艺复杂，属于危险作业，安全要求高。如果弹壳口部封闭不牢，也有粉状发射药漏出的危险。还有另外一种射钉弹是硝化棉柱状性发射药(固态)，俗称无壳弹，但是，这种发射药裸露于外，易燃易爆，安全性不高。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种新型射钉弹弹条，解决了现有技术中装药的工艺复杂、存在一定的安全隐患以及环境污染等问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

本发明公开了一种新型射钉弹弹条，包括竖直设置的引导头部和与引导头部一端固接的弹条，所述弹条的正面开设有导向通槽，所述导向通槽的中心线与所述弹条的中心线共线，所述弹条的正面沿所述弹条的中心线等距设有若干个通孔；

所述弹条的背面、位于所述通孔的下方设有圆锥台，所述圆锥台的大径端与所述弹条固定，所述圆锥台内设有开口向上的柱形空腔，所述柱形空腔与所述通孔相连通、且轴线相重合；所述弹条的正面设有与所述通孔相适配的顶盖，所述顶盖内设有开口向下的空腔，所述空腔与柱形空腔相对应，所述空腔的轴线与所述柱形空腔的轴线相重合。

优选的，所述弹条左右两侧分别开设有相互对应的若干个定位槽，相邻两个所述定位槽之间形成拨齿。

优选的，所述通孔设置在所述导向通槽内，所述通孔的轴线与所述弹条左右两侧相对应的拨齿的中心线垂直、且在同一平面内。

优选的，所述定位槽为U型凹槽。

优选的，所述柱形空腔与通孔的直径相同。

优选的，所述顶盖的周向上设有一圈挡边，所述通孔的周向上、在所述弹条的正面上设有一圈与所述挡边相适配的环形槽，所述顶盖的顶部与所述弹条的正面在同一平面上。

优选的，所述挡边的厚度小于所述顶盖的顶部壁厚的1/2，所述挡边的宽度小于两个所述通孔的间距的1/2。

优选的，所述圆锥台的底部壁厚为0.5～1mm。

优选的，所述通孔至少为10个。

优选的，所述顶盖的高度大于所述通孔的深度。

本发明具备以下有益效果：

1、本发明通过在弹条的背面固定圆锥台，在圆锥台内设有放置双基发射药或硝化棉药柱的柱形空腔，并在弹条的正面设置若干个与柱形空腔相连通的通孔，并在通孔内设置与通孔相适配的顶盖，在顶盖上设有容纳击发药或硝化棉药柱的空腔，将顶盖插进通孔内，使柱形空腔和空腔形成一个相对封闭的环境，便于击发药和双基发射药或硝化棉药柱在该封闭的环境内燃烧爆炸，火药燃烧释放出能量，将射钉直接打入承载基体上，从而实现紧固作业。

2、本发明新型射钉弹弹条结构简单，能够完全将粉末状的双基发射药或固体状硝化棉药柱完全包裹在腔体内，安全性能大大的提高，不需要生产射钉弹壳，极大地节约了成本，尤其减少了电镀工序和电镀的废水排放，利于环境保护；同时也减少了击发药、发射药的危险作业。而且本发明新型射钉弹弹条采用塑料注塑，塑料弹条可回收利用，不产生废弃物，节约了资源。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明无顶盖正视图；

图3为图2中A-A面剖面图；

图4为图3中有顶盖剖面图；

图5为图4中A局部放大图；

图6为本发明圆锥台与弹条连接结构示意图；

图7为本发明顶盖结构示意图；

图8为本发明另一实施方式结构示意图；

图中：引导头部1、弹条2、导向通槽3、通孔4、圆锥台5、柱形空腔6、顶盖7、空腔8、定位槽9、拨齿10、挡边11、圆环形凹槽12。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参考图1-图7，本发明公开了一种新型射钉弹弹条，包括竖直设置的引导头部1和与引导头部1一端固接的弹条2，引导头部1和弹条2宽度相同，且宽度相同的一端固接，固接后两者的中心线相重合。弹条2的正面开设有导向通槽3，导向通槽3的中心线与弹条2的中心线共线，导向通槽3穿过引导头部1，即导向通槽3开设在弹条2和引导头部1上，设置导向通槽3是为了弹条2沿着射钉器击针座的定向台阶移动。弹条2的正面沿弹条2的中心线等距设有若干个通孔4；通孔4设置在导向通槽3内，即通孔4的直径小于导向通槽3的宽度。通孔4至少设置10个，可以实现射钉的10次及以上的连发，发射效率高。

弹条2的背面、位于通孔4的下方设有圆锥台5，这里的下方是将弹条2横向放置、且正面朝上时的方位；圆锥台5的大径端与弹条2固定，圆锥台5外部的锥度面有利于与射钉器弹膛贴合；圆锥台5内设有开口向上的柱形空腔6，这里的开口向上是柱形空腔6沿着圆锥台5的小径端向大径端延伸，并与通孔4相对应，即柱形空腔6与通孔4相连通、且轴线相重合，柱形空腔6与通孔4的直径相同；柱形空腔6内可容纳粉末状的双基发射药，也可容纳固体状的硝化棉药柱，硝化棉药柱是经过压缩后与柱形空腔6形状一致的固体状药柱。圆锥台5的底部壁厚为0.5～1mm，主要是为了便于发射药/硝化棉药柱燃烧后的气体冲出，如果太厚则不利于燃烧后气体将圆锥台5底壁冲破；同时，圆锥台5也是射钉器击发时阻止腔体内火药或药柱移动的平台，从而不会发生瞎火或不击发。进一步优化方案为：参考图8所示，为了使圆锥台5的底壁更加容易被冲破，从而更加将火药燃烧的能量集中在射钉上，可在圆锥台5内部的底部上开设圆环形凹槽12，圆环形凹槽12的深度要小于圆锥台5的底部壁厚的1/2，避免在填充火药的时候将圆锥台5的底部损坏，其外圈直径根据实际情况进行常规设置，圆环形凹槽12的槽宽小于1mm。这里需要说明的是：设置圆环形凹槽12只是其中一种方式，还可以设置成环形的凹槽，环形凹槽的槽宽和深度与圆环形凹槽12相同，或者是若干个无序排布的凹槽，凹槽的直径小于1mm，深度与圆环形凹槽12相同。为了加工方便，本发明优选为圆环形凹槽12。

弹条2的正面设有与通孔4相适配的顶盖7，即顶盖7能够刚好插进通孔4内。顶盖7内设有开口向下的空腔8，这里的开口向下是与柱形空腔6的开口向上相对的，即顶盖7插进通孔4内后，空腔8与柱形空腔6相对应，空腔8的轴线与柱形空腔6的轴线相重合，使空腔8与柱形空腔6形成一个相对封闭的内腔；空腔8内填充有通过击发药压制机压制的击发药，这是在柱形空腔6内填充双基发射药的情况下，才需要在空腔8内压制击发药；如果柱形空腔8内填充固体状的硝化棉药柱，则不需要压制击发药，只需要将硝化棉药柱压制成台阶轴形状即可，即硝化棉药柱的大径轴段能刚好放进柱形空腔6内，小径轴段能刚好放进空腔8内。优选的，柱形空腔6的直径为5～7mm，高度为3.5～9mm；而空腔8的高度和直径均小于柱形空腔6的高度和直径，对于空腔8的高度和直径，根据实际需要进行限定即可。

进一步优化方案，空腔8可为柱形，也可为多边形，这里优选为柱形；同样的，柱形空腔6可为柱形，也可为多边形。本实施例中，将顶盖7的高度设置成大于通孔4的深度，这样可以使顶盖7在通孔4中更加稳定，也说明了顶盖7有一部分伸进了柱形空腔6内，如果柱形空腔6为多边形的，那么通孔4和顶盖7的形状也要相应的加工成多边形的，同时，如果使用硝化棉药柱，也要将硝化棉药柱加工成相应的形状，这样的加工并不方便快捷。所以，为了加工方便，柱形空腔6和空腔8均优选为柱形。另外，顶盖7的高度也可以不大于通孔4的高度，根据实际使用需求进行设置。

参考图2所示，弹条2左右两侧分别开设有相互对应的若干个定位槽9，相邻两个定位槽9之间形成拨齿10，定位槽9为U型凹槽。设置定位槽9是为了射钉弹弹条的精准定位，设置的拨齿10是为了使弹条2上的导向通槽3沿着射钉器击针座的定向台阶移动。通孔4的轴线与弹条2左右两侧相对应的拨齿10的中心线垂直、且在同一平面内，随着拨齿10带着弹条2的运动，使射钉器的击针能够对准通孔4的中心位置，即对准顶盖7的中心位置(也可以在顶盖7的边缘击发，并不影响使用的效果，这里的边缘击发要使击针位于空腔8的上方，避免击针击发后不能作用于空腔8内的火药)，便于击针的击发。需要说明的是：设置在弹条2左右两侧的定位槽9是相互对应的，那么，相邻两个定位槽9之间形成的拨齿10也是相互对应的，相互对应的两个拨齿10之间会有一个与弹条2中心线垂直的中心线，而通孔4的中心线则与该中心线(与弹条2中心线垂直的中心线)重合/在同一中心线上。

更优化的方案为：在运输或使用的过程中，为了使顶盖7不易从通孔4内滑出，在顶盖7的周向上设有一圈挡边11，通孔4的周向上、在弹条2的正面上设有一圈与挡边11相适配的环形槽，顶盖7的顶部与弹条2的正面在同一平面上。挡边11的厚度小于顶盖7的顶部壁厚的1/2，顶盖7的顶部壁厚不宜过大，优选为0.3～0.8mm，否则不便于射钉器击针对顶盖7空腔8内的药物进行击发；挡边11的宽度小于两个通孔4的间距的1/2。需要说明的是：挡边11设置在顶盖1顶部的周向上，挡边11能够刚好的嵌进环形槽内，使顶盖7不易掉落，且顶盖7插进通孔4内后，顶盖7顶部与弹条2在同一平面上，避免顶盖7伸出弹条2的表面，会阻挡弹条2上的导向通槽3沿着击针座上的定向台阶移动，从而实现不了射钉的连续击发。进一步优化方案：为了使顶盖7很容易的插进通孔4内，可将顶盖7、远离挡边11的另一端的外壁设置成向空腔8的轴线倾斜的斜面，该斜面的高度小于顶盖7高度的1/3即可，在将顶盖7插进通孔4内时，由于顶盖7上远离挡边11的另一端的最大的直径小于通孔4的直径，因此很容易将顶盖7插进通孔4中。

本发明中的引导头部1、弹条2可一体注塑成型，圆锥台5与弹条2可通过粘合剂进行固定，也可以与弹条2和引导头部1一体注塑成型，为了使本发明新型射钉弹弹条加工更加方便，降低生产成本，优选为将引导头部1、弹条2和圆锥台5一体注塑成型。

更进一步的优化方案为：将引导头部1、弹条2和圆锥台5一体注塑成型所采用的复合材料的配比为：按照重量份数计，包括聚碳酸酯80～90份、碳纤维60～70份、聚乙烯醇纤维30～40份、聚氯乙烯10～20份、丙烯酸酯10～20份、润滑剂6～16份、醋酸纤维素2～5份，其中，润滑剂为硬脂酸钙、二甲基硅油、硬脂酸甘油酯、氧化聚乙烯蜡、乙基双硬脂酰胺或亚乙基双蓖麻醇酸酰胺(使用其中的任何一种都能达到增加流动性的目的)；碳纤维为短碳纤维，碳纤维的孔隙率为1～4％，碳纤维的纤维直径为5～20μm，平均孔径在1.0～4.0nm，聚乙烯醇纤维的直径为碳纤维孔径的1/5～1/10，其纤维长度为纳米级别；聚碳酸酯重均分子量在20000～40000，聚氯乙烯的平均聚合度在800～1200、重均分子量在50000～120000。

进一步的，复合材料的配比中，按照重量份数计，还包括超高分子量聚乙烯5～19份和三元乙丙橡胶5～19份。

上述复合材料的制备过程为：

(1)将80重量份的聚碳酸酯、12重量份的聚氯乙烯、15重量份的丙烯酸酯、4重量份的醋酸纤维素、14重量份的聚乙烯和15重量份的三元乙丙橡胶进行混合均匀；

(2)将步骤(1)中混合均匀的原料加入到双螺杆挤出机中进行熔融，加料段的温度为160～200℃，熔融温度为230～400℃，待原料完全熔融后，加入16重量份的二甲基硅油，继续进行搅拌混合，得到熔融后的混合料，搅拌时间为30～60min，转速为50～80r/min，并保持温度在400～450℃不变，保持时间为10～20min；然后降低温度至200℃，并保持温度不变，加入35重量份的聚乙烯醇纤维，搅拌均匀后，再加入65重量份的短碳纤维，再次进行搅拌；最后将搅拌好的物料进行挤出造粒，从而制得复合材料。

在使用上述制备的复合材料时，只需将复合材料进行熔融，并控制好注塑压力、速度、冷却时间，注入模具中冷却定型即得本发明的射钉弹弹条。

上述复合材料中添加的醋酸纤维素能有效的提高了复合材料的韧性和力学性能。而且，复合材料中加入的碳纤维和聚乙烯醇纤维，聚乙烯醇纤维先和熔融后的混合料进行混合，再与碳纤维进行混合，并且加入的二甲基硅油能够极大的增加熔融后的混合料的流动性，使含有聚乙烯醇纤维熔融后的混合料能够填充到碳纤维的孔隙中，而聚乙烯醇纤维能在碳纤维的空隙中形成骨架，用于支撑熔融后的混合料能够稳定在碳纤维的孔隙中，使熔融后的混合料不易从碳纤维的孔隙中流失；同时，也不会影响使用该复合材料注塑的射钉弹弹条的柔韧性有影响，使注塑的射钉弹弹条还是会具备极强的柔软性，而且还减轻了射钉弹弹条的重量。

加入的三元乙丙橡胶和聚乙烯的比例会根据使用环境温度的变化而变化，温度低时加入的比例变大，温度高时加入的比例变小，这种方法能使射钉弹弹条具有最佳强度和韧性，如射钉弹弹条的使用温度为10℃以下时加入的三元乙丙橡胶和聚乙烯分别为15～19份，在射钉弹弹条的使用温度为10～30℃时加入的三元乙丙橡胶和聚乙烯分别为10～15份，在射钉弹弹条的使用温度为30℃以上时加入的三元乙丙橡胶和聚乙烯分别为5～10份。

加入的聚碳酸酯与聚氯乙烯协同作用，实现了在性能上的互补，综合了聚氯乙烯和聚碳酸酯各自原有的优点，具有优良的阻燃性、耐老化性和抗冲击强度，并增强了复合材料的拉伸强度和撕裂强度，克服了聚氯乙烯热稳定性差、脆性大、抗冲击强度低、耐蠕变性不良、阻燃性不好等缺陷，也克服了聚碳酸酯脆性大、机械强度低等缺陷。而且，聚碳酸酯中加入的丙烯酸酯能使注塑的射钉弹弹条具有优良的耐屈挠和耐裂口增长性，不易断裂，但是，由于丙烯酸酯的加工性能差，胶料易粘辊，流速慢，在生产射钉弹弹条时不易注满模具型腔，所以，通过加入润滑剂能增加复合材料的流动性，改善了丙烯酸酯加工性能差、胶料易粘辊，流速慢的缺点。

在使用本发明新型射钉弹弹条时，根据使用需要选择往柱形空腔6中加入粉末状的药还是固体状的药。如果是粉末状的药，先在柱形空腔6内填充双基发射药，因顶盖7有一部分伸进了柱形空腔6内，所以在填充双基发射药时，不能将柱形空腔6填满，否则会导致顶盖7不能完全插进通孔4中，并伸进柱形空腔6中，此时，只需将双基发射药填充到当顶盖7插进柱形空腔6中时，与顶盖7的底部接触即可，然后通过击发药压制机(该设备为常用的压制机)/击发药自动装配线在顶盖7的空腔8内装配击发药，将空腔8填满，并使之粘附牢固，最后将填充好击发药的顶盖7插进通孔4中，使击发药和双基发射药的表面刚好接触；需要说明的是：双基发射药的装填量根据威力大小需要确定，需要量大时通过在装入顶盖7的空腔8中时压缩，使部分双基发射药装入空腔8中，而装入空腔8中的击发药则可以少装。

如果是固体状的硝化棉药柱，则只需将硝化棉药柱加工成台阶轴形状即可，硝化棉药柱的大径轴段刚好放进柱形空腔6内，小径轴段刚好放进空腔8内。将已经装好药的射钉弹弹条的导向通槽3对准射钉器内的击针座上的定向台阶，将射钉弹弹条插入射钉器内，直到射钉器内的击针座上的定位钢球落入弹条2上的定位槽9内，从而实现射钉弹的精准定位，然后使射钉器击针的击打顶盖7的顶部，使击发药燃烧并引燃双基发射药燃烧或硝化棉药柱燃烧，所释放出的能量，将圆锥台5的底壁冲开，并作用于射钉器的活塞推杆，使活塞推杆高速运动将射钉打入承载基体上，从而达到施工的目的。

第一颗射钉弹击发后，拉动射钉器钉管使射钉器活塞筒移动并复位，射钉器的活塞筒压缩拨杆，通过杠杆原理拨杆尾部拨动弹条2上的拨齿10，使弹条2上的导向通槽3沿着击针座上的定向台阶移动，并压缩击针座上的定位钢球移动，直至击针座上的定位钢球落入弹条2上的下一个定位槽9内，以此类推，实现了射钉的连续发射。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种新型射钉弹弹条，包括竖直设置的引导头部（1）和与引导头部（1）一端固接的弹条（2），其特征在于：所述弹条（2）的正面开设有导向通槽（3），所述导向通槽（3）的中心线与所述弹条（2）的中心线共线，所述弹条（2）的正面沿所述弹条（2）的中心线等距设有若干个通孔（4）；

所述弹条（2）的背面、位于所述通孔（4）的下方设有圆锥台（5），所述圆锥台（5）的大径端与所述弹条（2）固定，所述圆锥台（5）内设有开口向上的柱形空腔（6），所述柱形空腔（6）与所述通孔（4）相连通、且轴线相重合；所述弹条（2）的正面设有与所述通孔（4）相适配的顶盖（7），所述顶盖（7）内设有开口向下的空腔（8），所述空腔（8）与柱形空腔（6）相对应，所述空腔（8）的轴线与所述柱形空腔（6）的轴线相重合；

引导头部（1）、弹条（2）和圆锥台（5）所采用的复合材料的配比为：按照重量份数计，包括聚碳酸酯80～90份、碳纤维60～70份、聚乙烯醇纤维30～40份、聚氯乙烯10～20份、丙烯酸酯10～20份、润滑剂6～16份、醋酸纤维素2～5份，其中，润滑剂为硬脂酸钙、二甲基硅油、硬脂酸甘油酯、氧化聚乙烯蜡、乙基双硬脂酰胺或亚乙基双蓖麻醇酸酰胺；碳纤维为短碳纤维，碳纤维的孔隙率为1～4%，碳纤维的纤维直径为5～20μm，平均孔径在1.0～4.0nm，聚乙烯醇纤维的直径为碳纤维孔径的1/5～1/10，其纤维长度为纳米级别；聚碳酸酯重均分子量在20000～40000，聚氯乙烯的平均聚合度在800～1200、重均分子量在50000～120000。

2.根据权利要求1所述的一种新型射钉弹弹条，其特征在于：所述弹条（2）左右两侧分别开设有相互对应的若干个定位槽（9），相邻两个所述定位槽（9）之间形成拨齿（10）。

3.根据权利要求2所述的一种新型射钉弹弹条，其特征在于：所述通孔（4）设置在所述导向通槽（3）内，所述通孔（4）的轴线与所述弹条（2）左右两侧相对应的拨齿（10）的中心线垂直、且在同一平面内。

4.根据权利要求2所述的一种新型射钉弹弹条，其特征在于：所述定位槽（9）为U型凹槽。

5.根据权利要求1所述的一种新型射钉弹弹条，其特征在于：所述柱形空腔（6）与通孔（4）的直径相同。

6.根据权利要求1所述的一种新型射钉弹弹条，其特征在于：所述顶盖（7）的周向上设有一圈挡边（11），所述通孔（4）的周向上、在所述弹条（2）的正面上设有一圈与所述挡边（11）相适配的环形槽，所述顶盖（7）的顶部与所述弹条（2）的正面在同一平面上。

7.根据权利要求6所述的一种新型射钉弹弹条，其特征在于：所述挡边（11）的厚度小于所述顶盖（7）的顶部壁厚的1/2，所述挡边（11）的宽度小于两个所述通孔（4）的间距的1/2。

8.根据权利要求1所述的一种新型射钉弹弹条，其特征在于：所述圆锥台（5）的底部壁厚为0.5～1mm。

9.根据权利要求1所述的一种新型射钉弹弹条，其特征在于：所述通孔（4）至少为10个。

10.根据权利要求1所述的一种新型射钉弹弹条，其特征在于：所述顶盖（7）的高度大于所述通孔（4）的深度。