CN101592462B - 工业粉状炸药药筒装药包装工艺及振动式装药机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及炸药技术领域，是一种工业粉状炸药药筒装药包装工艺及振动式装药机，工业粉状炸药药筒装药包装工艺的特点是，包括药筒整理固连工序、药筒装药工序和药筒封口工序；振动式装药机的特点是，包括机架，在机架上设置框架传送机构、装药工位和封口工位，在装药工位设有装药振实机构和压实机构，在封口工位设有封口机构。其工艺具有流程短，安全性能高，作业效率高，装药质量好等优点；其振动式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，结构紧凑合理，占地面积小，操作人员少的等优点。

Description

工业粉状炸药药筒装药包装工艺及振动式装药机

技术领域：

本发明涉及炸药技术领域，是一种工业粉状炸药药筒装药包装工艺及振动式装药机。 

背景技术：

工业炸药按形态分为粉状炸药和膏状炸药，我国工业粉状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，特别是近几年，新的品种新的生产技术不断涌现，极大地丰富了工业炸药的生产。但是炸药装药包装技术，特别是药筒的装药到装箱，仍然采用生产效率低、劳动强度大、人员集中的操作方式，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。 

现行工业粉状炸药生产自动化程度较高的装药工艺如：中国专利公开号：CN1367160A，名称《粉状乳化炸药装药机及装药方法》。它是将药筒装填到半自动装药机的药筒斗内，斗内散装的药筒由推杆推送到自动装药机的一排多个模管内，模管运转到装药工位完成装药后，运转到封口工位封口，之后模管运转到退药筒工位，退出药筒。 

现行工业粉状炸药生产自动化程度较高的包装工艺如：中国专利公开号：CN2688615Y，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蘸蜡、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，虽操作工及时剔除，但在药筒装药时，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，相互之间及药筒与设备接触面之间的摩擦力较大，而药筒强度有限，装完药的药筒在机械整理以及其后的工序易发生破损，溢漏炸药粉会散落设备上，不仅不安全，同时也影响生产效率。需要增加现场操作人员，且现场经常停机，以便及时剔除破损药筒，进行设备上药粉清理。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。达不到生产线的连续化、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是处于手工操作水平，装药包装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，提供一种由若干单个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，安全性能高，作业效率高，装药质量好的工业粉状炸药药筒装药包装工艺，并提供本质安全化程度高，危险区域操作人员少，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，能耗低，成本低的振动式装药机。 

解决其技术问题所采用的技术方案是：一种工业粉状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，使用振动式装药机，振动式装药机的装药口套接在药盒底板设置的若干个装药口上，托板向上托起药筒使药筒口套装在装药口上，并夹紧，振动装置带动药盒、托板连同药筒一同振动，使工业粉状炸药振入药筒内，并振实，并用压实杆进一步压实，使定量的工业粉状炸药同时装入固连成一体结构的药筒组内每一个药筒，且满足装药量和密度的要求； 

(3)药筒封口工序，使用封口机，将装完工业粉状炸药固连成一体结构的药筒组每一药筒口部封堵，封住内部的工业粉状炸药。 

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。 

一种工业粉状炸药药筒装药包装工艺所用的振动式装药机，其特征是：包括机架5，机架5设有框架传送机构1、装药工位和封口工位，在装药工位设有装药振实机构2和压实机构3，在封口工位设有封口机构4。 

所述框架传送机构1的结构是，包括主动链轮44，从动链轮45，步进动力机6，输送链7，链板8和托板9，在机架5上铰接的主动链轮44通过输送链7与机架5上铰接的从动链轮45连接，主动链轮44轴与步进动力机6轴固连，在输送链7上固连链板8，在链板8上置有托板9，链板8的凹槽内置有磁铁11，托板9上固连有吸附柱10，链板8通过磁铁11和吸附柱10与链板8上置的托板9连接。。 

所述装药振实机构2的结构是，包括振动发生装置13，动力机I 14、动力机II 33，第一滑动轴15、第二滑动轴32，第一弹簧16、第二弹簧23、第三弹簧27、第四弹簧31，振动底板17，第一滑动套管18、第二滑动套管30，支撑架19，第一外滑动套管20、第二外滑动套管29，装药板21，装药盒22，装药口28，第一滑动轴15、第二滑动轴32分别固连在机架5的两侧，第一滑动套管18、第一弹簧16、第二弹簧23套装在第一滑动轴15上，第一外滑动套管20套装在第一滑 动套管18上，第二滑动套管30、第三弹簧27、第四弹簧31套装在第二滑动轴32上，第二外滑动套管29套装在第二滑动套管30上，装药盒22下部开口，固定在装药板21上，装药板21上设有多个装药口28，振动底板17两侧分别与第一滑动套管18、第二滑动套管30固连，振动底板17下端固连有振动发生装置13，装药板21与第一滑动套管18、第二滑动套管30固连，支撑架19两侧分别与第一外滑动套管20、第二外滑动套管29固连，振动底板17上固连的动力机I 14、动力机II 33的顶轴与支撑架19下平面相固连，装药时，支撑架19的立板与框架传送机构1的托板9下平面相接触，固连成一体结构的药筒组的药筒口部均套在装药板21的多个装药口28上。 

所述振动发生装置13的结构是，包括上振动体40、凸轮41、下振动体42、动力机III 43，上振动体40固连在振动底板17上，下振体42和动力机III 43固连在机架5的底部架板12上，动力机III 43轴上固连的凸轮41与上振动体40相接触。 

所述压实机构3的结构是，包括压药头24、连接架25、压药动力机26，在机架上固连有压药动力机26，压药动力机26的顶轴固连连接架25，连接架25与多个压药头24固连。 

所述封口机构4的结构是，包括打折器34、压杆35、上压板36、弹簧37、滑动轴38、动力机39，在机架5上固连有动力机39，装有滑动轴38，在滑动轴38上套置弹簧37和上压板36，并与打折器34固连，动力机39的顶轴与上压板36固连，上压板36与多个压杆35固连，打折器34包括打折器本体46、板框47、分隔板48，在打折器本体46下部设有内表面向外倾斜的板框47和尖状交叉的分隔板48，分隔板48表面与板框47内表面平滑过渡到打折器本体46的内部对应孔壁。 

本发明的工业粉状炸药药筒装药包装工艺，由于采用药筒整理固连工序，能够通过提前整理未装药的若干单个药筒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。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。 

本发明的工业粉状炸药药筒装药包装工艺所用的振动式装药机，具有本质安全化程度高，危险区域操作人员少，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，能耗低，成本低等优点。 

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固连成一体结构的药筒组结构示意图。 

图3是药筒整理固连工序(1)的固定连接体为内设网格盒结构示意图。 

图4是图3内设网格盒的网格中放置药筒固连成一体结构的药筒组结构示意图。 

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无内设网格盒内放置药筒固连成一体结构药筒组结构示意图。 

图7是药筒整理固连工序(1)的固定连接体为内设网格框体结构示意图。 

图8是图7网格框体的网格中放置药筒固连成一体结构的药筒组结构示意图。 

图9是振动式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中装药工位放大示意图。 

图14是图13的左视示意图。 

图15是图1中封口工位放大示意图。 

图16是图15的左视示意图。 

图17是振动器发生装置13结构示意图。 

图18是图17的右视示意图。 

图19是图15、图16中打折器34的结构示意图 

图20是图19的左视示意图。 

图中：1框架传送机构，2装药振实机构，3压实机构，4封口机构，5机架，6步进动力机，7输送链，8链板，9托板，10吸附柱，11磁铁，12底部架板，13振动发生装置，14动力机I，15第一滑动轴，16第一弹簧，17振动底板，18第一滑动套管，19支撑架，20第一外滑动套管，21装药板，22装药盒，23第二弹簧，24压药头，25连接架，26压药动力机，27第三弹簧，28装药口，29第二外滑动套管，30第二滑动套管，31第四弹簧，32第二滑动轴，33动力机II，34打折器，35压杆，36上压板，37弹簧，38滑动轴，39动力机，40上振动体，41凸轮，42下振动体，43动力机III，44主动链轮，45从动链轮，46打折器本体，47板框，48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。 

本发明的工业粉状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，使用振动式装药机，振动式装药机的装药口套接在 药盒底面设置的若干个装药开口上，托板向上托起药筒使药筒口套装在装药口上，并夹紧，振动装置带动托板连同药筒一同振动，使工业粉状炸药振入药筒内，并振实，压实杆进一步压实，使定量的工业粉状炸药同时装入固连成一体结构的药筒组内、且满足装药量及密度的要求； 

(3)药筒封口工序，使用封口机，将装完工业粉状炸药固连成一体结构的药筒组每一药筒口部封堵，封住内部的工业粉状炸药。 

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，在盒内放置药筒固连成一体结构的药筒组，盒内的药筒相互之间可以不粘接，也可用粘结剂粘接，也可用泡沫或海棉类材料填充在药筒之间的间隙内固连； 

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，本发明工业粉状炸药药筒装药包装工艺所用的振动式装药机，其特征是：它包括机架5，在机架5设有框架传送机构1、装药工位和封口工位，在装药工位设有装药振实机构2和压实机构3，在封口工位设有封口机构4。 

参照图9-12，所述框架传送机构1的结构是，包括主动链轮44，从动链轮 45，步进动力机6，输送链7，链板8和托板9，在机架5上铰接的主动链轮44通过输送链7与机架5上铰接的从动链轮45连接，主动链轮44轴与步进动力机6轴固连，在输送链7上固连链板8，链板8的凹槽内置有磁铁11，托板9上固连有吸附柱10，链板8通过磁铁11和吸附柱10与链板8上置的托板9连接。 

参照图9、10、13和14，所述装药振实机构2的结构是，包括振动发生装置13，动力机I 14、动力机II 33，第一滑动轴15、第二滑动轴32，第一弹簧16、第二弹簧23、第三弹簧27、第四弹簧31，振动底板17，第一滑动套管18、第二滑动套管30，支撑架19，第一外滑动套管20、第二外滑动套管29，装药板21，装药口28，装药盒22，第一滑动轴15、第二滑动轴32分别固连在机架5的两侧，第一滑动套管18、第一弹簧16、第二弹簧23套装在第一滑动轴15上，第一外滑动套管20套装在第一滑动套管18上，第二滑动套管30、第三弹簧27、第四弹簧31套装在第二滑动轴32上，第二外滑动套管29套装在第二滑动套管30上，装药盒22下部开口，固定在装药板21上，装药板21上设有多个装药口28，振动底板17两侧分别与第一滑动套管18、第二滑动套管30固连，振动底板17下端固连有振动发生装置13，装药板21与第一滑动套管18、第二滑动套管30固连，支撑架19两侧分别与第一外滑动套管20、第二外滑动套管29固连，振动底板17上固连的动力机I 14、动力机II 33的顶轴与支撑架19固连，装药时，支撑架19的立板与框架传送机构1的托板9下平面相接触，固连成一体结构的药筒组的药筒口部均套在装药板21的多个装药口28上。 

参照图14、17、18，所述装药振实机构2的振动发生装置13的结构是，包括上振动体40、凸轮41、下振动体42、动力机III43，上振动体40固连在振动底板17上，动力机III43和下振动体42固连在机架5的底部架板12上，动力机III43轴上固连的凸轮41与上振动体40相接触。 

所述的振动发生装置13也可以是市售的振动发生器，采用市售的振动发生器时，振动发生器直接固定在振动底板17上。 

参照图9、10、15和16，所述压实机构3的结构是，包括压药头24、连接架25、压药动力机26，在机架5上固连有压药动力机26，压药动力机26的顶轴与连接架25固连，连接架25与多个压药头24固连。 

参照图9、10、17和18，所述封口机构4的结构是，包括打折器34、压杆35、上压板36、弹簧37、滑动轴38、动力机39，在机架5上固连有动力机39，装有滑动轴38，在滑动轴38上套置弹簧37和上压板36，并与打折器36固连，动力机39的顶轴与上压板36固连，上压板36与多个压杆35固连，压杆35的一端穿入打折器36对应的孔内。 

参照图19和20，所述封口机构4的打折器34的结构是，包括打折器本体46、板框47、分隔板48，在打折器本体46下部设有内表面向外倾斜的板框47和尖状交叉的分隔板48，分隔板48表面与板框47内表面平滑过渡到打折器本体46的内部对应孔壁。 

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1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)将一定重量的工业粉状炸药装入固连成一体结构的药筒组内每一个药筒内，装完工业粉状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，药筒封口工序(3)使用封口机将每个药筒口部封堵，封住药筒组每个药筒的口。 

框架传送机构1采用输送链7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1中的托板9上，托板9靠吸附柱10和磁铁11吸附在链板8，且在主动链轮44与从动链轮转轮45的带动下循环运动。装药时，装药振实机构2的动力机I 14和动力机II 33推动支撑架19，使置有固连 药筒组的托板9上行，脱离磁铁11的吸附，将药筒组的药筒口部套于装药振实机构2的装药盒22的对应装药口28。然后，定量的工业粉状炸药放入装药盒22内，振动发生装置13的动力机III 43带动轴上凸轮41产生旋转，进而推动上振动体40匀速上行，快速下行，击打下振动体42，从而带动装药盒22及固连的药筒组产生振动，将工业粉状炸药振入药筒组的每一药筒内并镦实，此时压药头24在压药动力机26的作用下下行至少一次，配合振药，进一步将工业粉状炸药压实。通过调整振动发生装置13的振动频率、振动幅度、振动强度及压药动力机的压力，可以调整装药的密度。装药完毕后，药筒组和托板9随着支撑架19下行复位，托板9重新被磁铁11吸附在链板8上。装药后的药筒组随框架传送机构1前行到封口工位，下一组未装药的药筒组到达装药位置。在下一次装药的同时，封口机构4工作，动力机39推动打折器34和压杆35同时下行，打折器34的尖状交叉的分隔板48切入药筒组的间隙，并与板框47的倾斜内表面及打折器本体46倒锥形孔一同作用，将装药药筒口收成倒锥形，然后打折器34停止运动，而压杆35继续下行，将倒锥形纸筒口压平、压实，之后打折器34、压杆35同时后退复位。周而复始，完成装药、封口。 

当采用市售的振动发生器时，振动发生器直接固定在振动底板17上，由于振动器的振动，工业粉状炸药流动性增强，平均分配，进入到药筒组每一药筒内，同时减小了颗粒之间的间隙，达到振实作用，其它过程与前述相同，不再重复。 

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 (5)

1.一种工业粉状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，使用振动式装药机，振动式装药机的装药口套接在药盒底板设置的若干个装药口上，托板向上托起药筒使药筒口套装在装药口上，并夹紧，振动装置带动药盒、托板连同药筒一同振动，使工业粉状炸药振入药筒内，并振实，并用压实杆进一步压实，使定量的粉状炸药同时装入固连成一体结构的药筒组内每一个药筒，且满足装药量和密度的要求；

(3)药筒封口工序，使用封口机，将装完工业粉状炸药固连成一体结构的药筒组每一药筒口部封堵，封住内部的工业粉状炸药。

采用药筒整理固连工序，能够通过提前整理未装药的若干单个药筒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，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。

2.一种工业粉状炸药药筒装药包装工艺所用的振动式装药机，其特征是：它包括机架(5)，在机架(5)设有框架传送机构(1)、装药工位和封口工位，在装药工位设有装药振实机构(2)和压实机构(3)，在封口工位设有封口机构(4)；

所述框架传送机构(1)的结构是，包括主动链轮(44)，从动链轮(45)，步进动力机(6)，输送链(7)，链板(8)和托板(9)，在机架(5)上铰接的主动链轮(44)通过输送链(7)与机架(5)上铰接的从动链轮(45)连接，主动链轮(44)轴与步进动力机(6)轴固连，在输送链(7)上固连链板(8)，在链板(8)上置有托板(9)；

所述装药振实机构(2)的结构是，包括振动发生装置(13)，动力机I(14)、动力机II(33)，第一滑动轴(15)、第二滑动轴(32)，第一弹簧(16)、第二弹簧(23)、第三弹簧(27)、第四弹簧(31)，振动底板(17)，第一滑动套管(18)、第二滑动套管(30)，支撑架(19)，第一外滑动套管(20)、第二外滑动套管(29)，装药板(21)，装药盒(22)，装药口(28)，第一滑动轴(15)、第二滑动轴(32)分别固连在机架(5)的两侧，第一滑动套管(18)、第一弹簧(16)、第二弹簧(23)套装在第一滑动轴(15)上，第一外滑动套管(20)套装在第一滑动套管(18)上，第二滑动套管(30)、第三弹簧(27)、第四弹簧(31)套装在第二滑动轴(32)上，第二外滑动套管(29)套装在第二滑动套管(30)上，装药盒(22)下部开口，固定在装药板(21)上，装药板(21)上设有多个装药口(28)，振动底板(17)两侧分别与第一滑动套管(18)、第二滑动套管(30)固连，振动底板(17)下端固连有振动发生装置(13)，装药板(21)与第一滑动套管(18)、第二滑动套管(30)固连，支撑架(19)两侧分别与第一外滑动套管(20)、第二外滑动套管(29)固连，振动底板(17)上固连的动力机I(14)、动力机II(33)的顶轴与支撑架(19)下平面相固连，装药时，支撑架(19)的立板与框架传送机构(1)的托板(9)下平面相接触，固连成一体结构的药筒组的药筒口部均套在装药板(21)的多个装药口(28)上；

所述压实机构(3)的结构是，包括压药头(24)、连接架(25)、压药动力机(26)，在机架(5)上固连有压药动力机(26)，压药动力机(26)的顶轴固连连接架(25)，连接架(25)与多个压药头(24)固连；

所述封口机构(4)的结构是，包括打折器(34)、压杆(35)、上压板(36)、弹簧(37)、滑动轴(38)、动力机(39)，在机架(5)上固连有动力机(39)，装有滑动轴(38)，在滑动轴(38)上套置弹簧(37)和上压板(36)，并与打折器(34)固连，动力机(39)的顶轴与上压板(36)固连，上压板(36)与多个压杆(35)固连。

3.根据权利要求3所述的工业粉状炸药药筒装药包装工艺所用的振动式装药机，其特征是：在所述框架传送机构(1)的链板(8)的凹槽内置有磁铁(11)，托板(9)上固连有吸附柱(10)，链板(8)通过磁铁(11)和吸附柱(10)与链板(8)上置的托板(9)连接。

4.根据权利要求3所述的工业粉状炸药药筒装药包装工艺所用的振动式装药机，其特征是：所述装药振实机构(2)的振动发生装置(13)的结构是，包括上振动体(40)、凸轮(41)、下振动体(42)、动力机III(43)，上振动体(40)固连在振动底板(17)上，下振体42和动力机III(43)固连在机架(5)的底部架板(12)上，动力机III(43)轴上固连的凸轮(41)与上振动体(40)相接触。

5.根据权利要求3所述的工业粉状炸药药筒装药包装工艺所用的振动式装药机，其特征是：所述封口机构(4)的打折器(34)包括打折器本体(46)、板框(47)、分隔板(48)，在打折器本体(46)下部设有尖状交叉的分隔板(48)和内表面向外倾斜的板框(47)，分隔板(48)表面与板框(47)内表面平滑过渡到打折器本体(46)的内部对应孔壁。

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