CN101592461B - 膏状乳化炸药药筒装药包装工艺及装药机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及炸药技术领域，是一种膏状乳化炸药药筒装药包装工艺及装药机，膏状乳化炸药药筒装药包装工艺其特点是，包括药筒整理固连工序、药筒装药工序和药筒封口工序；装药机和特点是，包括机架，机架设有框架传送机构、装药工位和封口工位，在装药工位设有装药机构，在封口工位设有封口机构。其工艺流程短，安全性能高，作业效率高，装药质量好等优点；装药机具有本质化安全水平高，产品质量合格率高，自动化程度高，大产能，效率高，结构紧凑合理，占地面积小，能耗低，成本低，危险区域操作人员少等优点。

Description

膏状乳化炸药药筒装药包装工艺及装药机

技术领域：

本发明涉及炸药技术领域，是一种膏状乳化炸药药筒装药包装工艺及装药机。 

背景技术：

我国膏状乳化炸药经过几十年的发展，在生产品种生产规模及生产技术上都有较大的提高。但是膏状乳化炸药药筒的装药到装箱，仍然生产效率低、劳动强度大、人员集中，若发生安全事故，该段生产环节将会带来重大伤亡、损失，国内已有该类重大伤亡事故发生，因而一直是工业炸药生产当中的技术瓶颈，相关科研技术人员一直致力解决而未解决这一问题。膏状乳化炸药是一种非牛顿流体，具有高粘度、流动性差等特点，给小直径包装型膏状乳化炸药的连续自动化生产带来了困难。 

与本发明相关并使用较多的现有装药技术是，中国专利申请号9722936.4的专利，专利公开了一种用于小直径纸筒装药“乳化炸药全自动装药机”。其基本原理是：将药筒通过机械推送装入模具内，由人工将膏状乳化炸药填入圆柱型药缸内，然后由活塞挤压药缸内的膏状乳化炸药，迫使膏状乳化炸药从药缸底部均匀设置的药嘴中挤出，充填到预先排在模具上的药筒内，活塞每挤压一次装填12-16个药筒，药量是靠控制活塞行程大小来实现的，当一缸膏状乳化炸药装完后，中断装药，活塞退出，转换至第二个药缸进行装药；装完药的药筒用封口装置完成封口。这类装药机存在的缺点是：无法实现连续供料，需要人工退模和包中包；单机效率较低，无法满足产量较大生产线的需要。虽然近年来也有新的装药技术出现，但都因技术的种种缺陷和不成熟没有大范围 推广。 

与本发明相关现行膏状乳化炸药生产自动化程度较高的包装工艺技术如：中国专利申请号200420040226.6，名称《炸药中包装全自动包装成套设备》。将装完药的药筒通过用机械方式完成整理、包纸、真空热合、制袋。该包装工艺在实际使用过程还有诸多问题，如破损较多，不方便清理等，没有能够在行业广泛推广使用。 

由于现有药筒的结构和强度所限，以及对位不正，药筒由推杆推送到自动装药机的多个模管内时，部分药筒已受损伤，虽有操作工及时剔除，但在药管装药时，部分药筒还会发生破损。同时由于装完药的药筒重量一般在150g左右，重量较大，相互之间及药管与设备接触面之间的摩擦力较大，而药筒强度有限，装完药的药筒通过机械整理、及在其后的工序易发生破损，溢出膏状乳化炸药粘附在设备上，需要增加现场操作人员，且经常停机，以便及时剔除破损药筒，清理设备上粘附膏状乳化炸药。不仅不安全，同时也影响生产效率。 

国内现有生产线只能达到形式上的自动化，还不能按GB50089-2007《民用爆破器材工程设计安全规范》要求的操作人数生产，更不能达到少人化、无人化操作。不符合连续化、自动化、本质安全化发展要求。而实际上，由于现有技术工艺的局限，国内各企业生产过程的中包包装现阶段还处于手工操作水平，特别是装药工序和包装工序不能有效的结合在一起。 

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种若干单个未装药药筒整理固连成一体结构的药筒组，将装药和包装工序有效地结合在一起，工艺流程短，安全性能好，生产效率高，装药质量好的膏状乳化炸药药筒装药包装工艺，并提供本质安全化程度高，产品质量合格率高，自动化程度 高，大产能，结构紧凑合理，占地面积小，操作人员少的膏状乳化炸药装药机。 

解决其技术问题所采用的技术方案是：一种膏状乳化炸药药筒装药包装工艺，其特征是包括以下工序： 

(1)药筒整理固连工序，采用固定连接体，将未装药的若干单个药筒整理成药筒口部统一向上，药筒相互之间间隙较小，相对固定，固连成一体结构的药筒组； 

(2)药筒装药工序，使用二级输送，用一级输送泵将膏状乳化炸药通过分料缸分配到多个二级输送泵进料口，用二级输送泵将膏状乳化炸药输送到装药器内，装药器的底面设置若干个下料管，托板向上托起药筒组，将每个药筒口套装在下料管上，使装药器内的膏状乳化炸药通过下料管进入每一个药筒内，且满足装药密度和药量的要求。 

(3)药筒封口工序，使用封口机构，将装完膏状乳化炸药固连成一体结构的药筒组每一药筒口部封堵，封住内部的膏状乳化炸药。 

所述药筒整理固连工序(1)的固定连接体为连接带、或无内设网格的盒、或内设网格的盒、或内设网格的框体。 

一种膏状乳化炸药药筒装药包装工艺所用的装药机，其特征是：它包括机架1，机架1设有框架传送机构、装药工位和封口工位，在装药工位设有装药机构，在封口工位设有封口机构。 

所述框架传送机构的结构是，包括机架1，主动链轮8，从动链轮9，步进动力机10，输送链11，链板12和托板13，在机架1上铰接的主动链轮8通过输送链11与机架1上铰接的从动链轮9连接，主动链轮8轴与步进动力机10轴固连，在输送链11上固连链板12，在输送链11上固连链板12，在链板12的凹槽内置有磁铁15，托板13上固连有吸附柱14，链板12通过磁铁15和吸附柱14与链板12 上置的托板13连接。 

所述的装药机构的结构是，包括一级输送泵2、分料缸3、二级输送泵4、装药器5，推升缓降机构6和封口机构7。一级输送泵2的出料口与分料缸3的进料口连接，分料缸3的多个分料口与对应的多个二级输送泵4的进料口连接，二级输送泵4的出料口与装药器5的进料口连接。 

所述装药机构的装药器5的结构是，包括动力机I 18，顶架19，料缸20，活塞21，固定板22，闸阀23，下料管固定板24，下料管I 25，动力机II 26，动力机I 18固连在料缸20上方顶架19上，活塞21与动力机I 18轴端固连，料缸20下部与固定板22固连，闸阀23固连在固定板22下部相应位置，闸阀23一侧固连有开启闸阀的动力机II 26，固连有多个下料管I 25的下料管固定板24固连在闸阀23下，固定板22的两端与机架1的相应位置固连。 

所述装药机构的装药器5的结构或是，包括进料管33，料仓34，长调整螺杆35，短调整螺杆36，调节底板37，下料管II 38。进料管33连通于料仓34的上端，长调整螺杆35和短调整螺杆36透过料仓34外壁旋入调节底板37及其中固连的下料管II 38，进料管33接于二级输送泵4的出料口。 

所述装药机构的推升缓降机构6的结构是，包括多个动力机III 16，支撑架17组成。动力机III 16固连在装药器5下方对应位置的机架1上，支撑架17固连在动力机III 16的轴端。 

所述封口机构7的结构是，包括打折器27、压杆28、上压板29、弹簧30、滑动轴31、动力机IV 32，在机架1上固连有动力机IV 32，装有滑动轴31，在滑动轴31上套置弹簧30和上压板29，并与打折器27固连，动力机VI 32的顶轴与上压板29相固连，上压板29上固定有多个压杆28，压杆28的一端穿入打折器27对应的孔内。 

所述封口机构的打折器27包括打折器本体39、板框40、分隔板41，在打折器本体39下部设有内表面向外倾斜的板框40和尖状交叉的分隔板41，板框40内表面与分隔板41表面平滑过渡到打折器本体39的内部对应孔壁。 

本发明的膏状乳化炸药药筒装药包装工艺，由于采用药筒整理固连工序，提前整理未装药的若干单个药筒，使之成为固连成一体结构的药筒组，固连后的药筒组在完成装药、封口工序后转入下道包装工序。而在爆破施工使用时能够方便地将药筒组的单个药筒分开。在生产时，可以将整理固连工序转到危险工房以外，将原工艺的中包工序取消，减少了危险工序操作人员。同时没有装药的药筒较轻，整理固连过程破损少，危险工序药筒装药及装药后的生产过程中的机械动作因而减少，药筒破损随之减少，具有工艺流程短，安全性能高，作业效率高等优点。 

本发明的膏状乳化炸药药筒装药包装工艺所用的膏状乳化炸药装药机，具有本质安全化程度高，产品质量合格率高，自动化程度高，大产能，高效率，结构紧凑合理，占地面积小，操作人员少等优点。 

附图说明：

图1和图2是药筒整理固连工序(1)的固定连接体为连接带而固连成一体的药筒组之结构示意图。 

图3是药筒整理固连工序(1)的固定连接体为内设网格的盒之结构示意图。 

图4是图3网格盒中放置药筒而固连成一体的药筒组之结构示意图。 

图5是药筒整理固连工序(1)的固定连接体为无内设网格盒结构示意图。 

图6是图5无内设网格盒内置药筒固连成一体结构的药筒组结构示意图。 

图7是药筒整理固连工序(1)的固定连接体为内设网格的框体之结构示 意图。 

图8是图7网格框体中放置药筒固连成一体结构的药筒组之结构示意图。 

图9是膏状乳化炸药装药机结构主视示意图。 

图10是图9的俯视示意图。 

图11是图1中局部放大示意图。 

图12是图11左视示意图。 

图13是图1中装药工位的装药器5和推升缓降机构6放大示意图。 

图14是图13的右视示意图。 

图15是装药器5结构示意图。 

图16是图15中固定板22的府视图。 

图17是图15中下料管固定板24的府视图。 

图18是图1中封口工位放大示意图。 

图19是图18的左视示意图。 

图20是另一种简单的装药器5的结构示意图。 

图21是图20的右视结构示意图。 

图22是调节底板37的结构示意图。 

图23是图22的结构剖视图。 

图24是图1中分料缸3的局部剖切实体图。 

图25是图18、19中打折器27的结构示意图。 

图26是图25的剖视图。 

图中：1机架，2一级输送泵，3分料缸，4二级输送泵，5装药器，6推升缓降机构，7封口机构，8主动链轮，9从动链轮，10步进动力机，11输送链，12链板，13托板，14吸附柱，15磁铁，16动力机III，17支撑架，18动力机I，19 顶架，20料缸，21活塞，22固定板，23市售闸阀，24下料管固定板，25下料管I，26动力机II，27打折器、28压杆、29上压板、30弹簧、31滑动轴、32动力机IV，33进料管，34料仓，35长调整螺杆，36短调整螺杆，37调节底板，38下料管II，39打折器本体，40板框，41分隔板。 

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。 

本发明的膏状乳化炸药药筒装药包装工艺，其特征是它包括以下工序： 

(1)药筒整理固连工序，采用固定连接体，将未装药的若干单个药筒整理成药筒口部统一向上，药筒相互之间间隙较小，相对固定，固连成一体结构的药筒组； 

(2)药筒装药工序，装药器的底面设置若干个下料管，托板向上托起药筒使药筒口套装在下料管上，使用装药机的一级输送泵将膏状乳化炸药输送到分料缸内，膏状乳化炸药被分配并进入二级输送泵进料口内，二级输送泵将定量的膏状乳化炸药输入到装药器内，通过装药器，膏状乳化炸药被平均分配，进入固连成一体结构的药筒组内各药筒内，且满足药量和密度的要求。 

(3)药筒封口工序，使用封口机构，将装完膏状乳化炸药固连成一体结构的药筒组每一药筒口封堵，封住内部的膏状乳化炸药。 

所述药筒整理固连工序(1)的固定连接体为连接带、或无内设网格的盒、或内设网格的盒、或内设网格的框体。 

参照图1和2，药筒整理固连工序(1)的固定连接体为连接带固连成一体结构的药筒组，多个药筒排成一排，用连接带从两侧粘接固连，之后，多排粘接的药筒叠放，用连接带粘接或捆扎在一起； 

参照图3和4，药筒整理固连工序(1)的固定连接体为内设网格盒，在 内设网格盒的网格中放置药筒固连成一体结构的药筒组。 

参照图5和6，药筒整理固连工序(1)的固定连接体为无内设网格的盒，在无内设网格盒内放置药筒固连成一体结构的药筒组，药筒之间可以用粘结剂粘接，也可以不粘接，也可以药筒间填充海棉类或泡沫类材料。 

参照图7和8，药筒整理固连工序(1)的固定连接体为内设网格框体，在网格框体的网格中放置药筒固连成一体结构的药筒组。 

参照图9和10，本发明膏状乳化炸药药筒装药包装工艺所用的膏状乳化炸药装药机，其特征是：它包括机架1，在机架1设有框架传送机构、装药工位和封口工位，在装药工位设有装药机构，在封口工位设有封口机构。 

参照图9-12，所述框架传送机构的结构是，包括主动链轮8，从动链轮9，步进动力机10，输送链11，链板12和托板13，在机架1上铰接的主动链轮8通过输送链11与机架1上铰接的从动链轮9连接，主动链轮8轴与步进动力机10轴固连，在输送链11上固连链板12，链板12的凹槽内置有磁铁15，托板13上固连有吸附柱14，链板12通过磁铁15和吸附柱14与托板13连接。 

参照图9、10和图24所述装药机构的结构是，包括一级输送泵2，分料缸3，二级输送泵4，装药器5，推升缓降机构6和封口机构7。 

参照图15，16，17所述的装药器5由动力机I18，顶架19，料缸20，活塞21，固定板22，市售闸阀23，下料管固定板24，下料管I25，动力机II26组成。 

一级输送泵2的出料口与分料缸3的进料口固连，分料缸3的多个分料口与对应的多个二级输送泵4的进料口固连，二级输送泵4的出料口与装药器5的料缸20进料口固连，动力机I 18固连在料缸20上方顶架19上，活塞21与动力机I18轴端固连。料缸20下侧与固定板22固连，固连有多个下料管I 25的下料管固定板24与市售闸阀23固连，动力机II 26轴与市售闸阀23的闸板固连。 

参照图20、21、22、23所述装药器5或是一种简单结构，由进料管33，料仓34，长调整螺杆35，短调整螺杆36，调节底板37，下料管II 38。当使用较为简单结构的装药器5时，进料管33固连于二级输送泵4的出料口，进料管33连通于料仓34的上端，长调整螺杆35和短调整螺杆36透过料仓外壁旋入调整底板37及其中固连的下料管II 38。 

参照图13、14，所述的推升缓降机构6的结构是，由动力机III 16，支撑架17组成。动力机III 16固连在装药器5下方对应位置的机架1上，支撑架17固连在动力机III 16的轴端。 

参照图18、19，所述封口机构7的结构是，包括打折器27、压杆28、上压板29、弹簧30、滑动轴31、动力机IV 32，在机架1上固连有动力机IV 32，装有滑动轴31，在滑动轴31上套置弹簧30和上压板29，并与打折器27固连，动力机IV 32的顶轴与上压板29相固连，上压板29上固定有多个压杆28，压杆28的一端穿入打折器27对应的孔内。 

参照图25，所述封口机构的打折器27包括打折器本体39、板框40、分隔板41，在打折器本体39下部设有内表面向外倾斜的板框40和尖状交叉的分隔板41，板框40内表面与分隔板41表面平滑过渡到打折器本体39内部对应孔壁。 

下面利用附图简述其工作过程：首先将经药筒固连工序(1)固连成一体结构的药筒组放置于框架传送机构1上，装药机的框架传送机构将药筒组传送到装药机的装药工位，药筒组经药筒装药工序(2)将一定质量的膏状乳化炸药分别装入固连成一体结构药筒组的每一药筒内，装完膏状乳化炸药的药筒组再经装药机的框架传送机构1送到封口工位，药筒组经药筒封口工序(3)使用封口机构将每个药筒口封堵，封住药筒组每个药筒内的膏状乳化炸药。 

框架传送机构采用输送链11传送的方式循环运动。固连成一体结构的药筒 组置于框架传送机构中的托板13上，托板13靠吸附柱及磁铁15吸附在链板12，且在主动链轮8与从动链轮9的带动下循环运动。装药时，推升缓降机构6的动力机III 16推动其上的支撑架17，使置有固连药筒组的托板13及其上的吸附柱14上行，脱离磁铁15的吸附，将药筒组的药筒口部套装于装药器5下面的对应下料管I 25。动力机II 26推动市售闸阀23的闸板，使市售闸阀23完全闭合，然后，一级输送泵2将膏状乳化炸药输送到分料缸3内，并分别进入到二级输送泵4的进料口内，当二级输送泵全部停止时，一级输送泵同时停止输送。二级输送泵4将定量的膏状乳化炸药输入到料缸20内后停止，动力机II 26拉动市售闸阀23的闸板，使市售闸阀23完全开启，动力机I 18推动活塞21将膏状乳化炸药通过下料管I 25压入固连在一起的药筒组的每一个药筒内。伴随着膏状乳化炸药的压入，药筒及托板13下压，支撑架17及动力机III 16受迫缓降，当装药完毕后，药筒组和托板13随着支撑架和动力机III 16下行复位，托板13及其上的吸附柱14重新被磁铁15吸附在链板12上。装药后的药筒组随框架传送机构前行到封口工位，下一组未装药的药筒组到达装药工位。在下一次装药的同时，封口机构工作，动力机IV 32推动打折器27和压杆28同时下行，打折器27的分隔板41切入药筒组的间隙，并与倾斜的板框40内表面及本体39的倒锥形孔一同作用，将装药药筒口收成倒锥形，然后打折器27停止运动，而压杆28继续下行，将倒锥形纸筒口压平、压实，之后打折器27、压杆28同时后退复位。周而复始，完成装药、封口。 

当采用较为简单的装药器5时，二级输送泵4将定量的膏状乳化炸药通过进料管33输入料仓34，进而将膏状乳化炸药通过固连在调整底板37上的下料管II 38，装入到固连成一体的每一个药筒内。通过调整长调整螺杆35和短调整螺杆36深入下料管的长度，调整膏状乳化炸药经每个下料管输出药量的 差异，以保证每一个药筒内药量的一致。其它过程与上述相同，不再重复。 

本发明所采用的市售闸阀23是市售产品，也可以是多个闸阀的集成组合。 

本发明所采用的一级输送泵、二级输送泵为民爆行业许用的市售乳化炸药输送泵，优选本质安全化程度较高，过流面积大，工作行程短的输送泵。 

本发明不局限于上述具体实施方式，上述具体实施方式仅是一个实例，本领域普通技术人员根据本发明获得的启示，所作出的不具有实质性特点和进步的任何变动，均属于本发明宗旨和权利要求所保护的范围。 

Claims (4)

1.一种膏状乳化炸药药筒装药包装工艺，其特征是它包括以下工序： 

(1)药筒整理固连工序，采用固定连接体，将未装药的若干单个药筒整理成药筒口部统一向上，药筒相互之间间隙较小，相对固定，不串动，固连成一体结构的药筒组； 

(2)药筒装药工序，使用二级输送，用一级输送泵将膏状乳化炸药通过分料缸分配到多个二级输送泵进料口，用二级输送泵将膏状乳化炸药输送到装药器内，装药器的底面设置若干个下料管，托板向上托起药筒组，将每个药筒口套装在下料管上，使装药器内的膏状乳化炸药通过下料管进入每一个药筒内，且满足装药密度和药量的要求； 

(3)药筒封口工序，使用封口机，将装完炸药固连成一体结构的药筒组每一药筒口部封堵，封住内部的膏状乳化炸药。 

所述药筒整理固连工序(1)的固定连接体为连接带、或无内设网格的盒、或内设网格的盒、或内设网格的框体。 

采用药筒整理固连工序，提前整理未装药的若干单个药筒，使之成为固连成一体结构的药筒组，固连后的药筒组在完成装药、封口工序后转入下道包装工序；而在爆破施工使用时能够方便地将药筒组的单个药筒分开，在生产时，可以将整理固连工序转到危险工房以外，将中包工序取消，减少了危险工序操作人员，同时没有装药的药筒较轻，整理固连过程破损少，危险工序药筒装药及装药后的生产过程中的机械动作因而减少，药筒破损随之减少。 

2.一种膏状乳化炸药药筒装药包装工艺所用的装药机，其特征是：它包括机架(1)，机架(1)设有框架传送机构、装药工位和封口工位，在装药工位设有装药机构，在封口工位设有封口机构； 

所述框架传送机构的结构是，包括机架(1)、主动链轮(8)、从动链轮(9)、步进动力机(10)、输送链(11)、链板(12)和托板(13)，在机架(1)上铰接的主动链轮(8)通过输送链(11)与机架(1)上铰接的从动链轮(9)连接，主动链轮(8)轴与步进动力机(10)轴固连，在输送链(11)上固连链板(12)，在链板(12)上置有托板(9)； 

所述装药机构是，包括一级输送泵(2)、分料缸(3)、二级输送泵(4)、装药器(5)和推升缓降装置(6)，一级输送泵(2)的出料口与分料缸(3)的进料口连接，分料缸(3)的多个分料口与对应的多个二级输送泵(4)的进料口连接，二级输送泵(4)的出料口与装药器(5)的进料口连接； 

所述装药机构的装药器(5)的结构是，包括动力机I(18)，顶架(19)，料缸(20)，活塞(21)，固定板(22)，闸阀(23)，下料管固定板(24)，下料管I(25)和动力机Ⅱ(26)，动力机I(18)固连在料缸(20)上方的顶架(19)上，活塞(21)与动力机I(18)轴端固连，料缸(20)下部与固定板(22)固连，闸阀(23)固连在固定板(22)下部相应位置，闸阀(23)一侧固连有开启闸阀的动力机II(26)，固连有多个下料管I(25)的下料管固定板(24)固连在闸阀(23)下，固定板(22)的两端与机架(1)的相应位置固连，料缸(20)的进料口接于二级输送泵(4)的出料口； 

所述装药机构的装药器(5)的结构是，包括进料管(33)、料仓(34)、长调整螺杆(35)、短调整螺杆(36)、底板(37)和下料管II(38)，进料管(33)连通于料仓(34)的上端，长调整螺杆(35)和短调整螺杆(36)透过料仓(34)外壁旋入底板(37)及其中固连的下料管II(38)，进料管(33)接于二级输送泵(4)的出料口； 

所述装药机构的推升缓降装置(6)的结构是，包括动力机III(16)和支撑架(17)，动力机III(16)固连在装药器(5)下方对应位置的机架(1)上，支撑架(17)固连在动力机III(16)的轴端； 

所述封口机构的结构是，包括打折器(27)、压杆(28)、上压板(29)、弹簧(30)、滑动轴(31)和动力机IV(32)，在机架(1)上固连有动力机IV(32)、装有滑动轴(31)，在滑动轴(31)上套置弹簧(30)和上压板(29)，且与打折器(27)固连，动力机IV(32)的顶轴与上压板(29)固连，上压板(29)上固定有多个压杆(28)，压杆28的一端穿入打折器27对应的孔内； 

3.根据权利要求3所述的膏状乳化炸药药筒装药包装工艺所用的装药机，其特征是：在所述框架传送机构的链板(12)的凹槽内置有磁铁(15)，托板(13)上固连有吸附柱(14)，链板(12)通过磁铁(15)和吸附柱(14)与链板(12)上置的托板(13)连接。 

4.根据权利要求3所述的膏状乳化炸药药筒装药包装工艺所用的装药机，其特征是：所述封口机构的打折器(27)包括打折器本体(39)、板框(40)、分隔板(41)，在打折器本体(39)下部设有内表面向外倾斜的板框(40)和尖状交叉的分隔板(41)，板框(40)内表面与分隔板(41)表面平滑过渡到打折器本体(39)内部对应的孔壁。 

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