CN109608293B - 一种单轴火炸药物料混合装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种单轴火炸药物料混合装置，可用于固液物料的混合，解决了混合过程中的变在制量和安全性问题。本申请包括机架1、减速机Ι2、端盖3、旋转架4、旋转接头5、混合器6、封盖7、轴座8、气缸9、导柱10、旋转臂11、减速机ΙΙ12、轴承Ι13、密封圈14、槽板15、轴承ΙΙ16、齿轮Ι17、齿轮ΙΙ18、电机19、旋转轴Ι20、旋转轴ΙΙ21、温度传感器22、封帽23、过滤帽24、轴承ΙIΙ25、管路26。混合器6通过旋转架4与减速机Ι2和减速机ΙΙ12连接，调节混合器6的倾斜角，以适应不同在制量物料混合；混合器6具有实时测温和滤尘功能，混合现场为无人操作，实现安全作业。本申请能实现火炸药固液物料混合的功能，提高了物料混合安全性及效率。

Description

一种单轴火炸药物料混合装置

技术领域

本申请属于火炸药物料混合领域，涉及一种能够对不同在制量固液火炸药物料安全混合的装置，提高了物料混合安全性及效率。

背景技术

在火炸药产品成型过程，首先应对配方的物料进行混合，并达到给定的混合均匀度与流动状态，以便后续装药成型。由于火炸药物料具有极高的危险性，对混合过程中物料在制量有严格的要求，所以低质混合方法严重影响作业安全性和效率。

在目前火炸药配方物料混合存在作业人员现场操作设备的情况，混合在制量单一、作业效率较低，并且危险性高，作业人员存在安全隐患。通过对现有物料混合设备进行检索，并分析其作业过程，且存在如下问题：1.传统的物料混合设备，其混合器按照固定容积设计，并且混合器固定，导致物料混合在制量可调范围单一；2.现有的物料混合设备含有桨叶，存在桨叶与墙体壁面对物料的挤压，并且需要人员现场开合阀门与端盖，存在混合过程安全隐患；3.另外传统物料混合设备的混合器内壁无槽板，减弱物料在腔体内的流动性，影响混合效率。

针对现有技术存在的问题和缺陷，本申请设计了一种单轴火炸药物料混合装置，其具有混合物料在制量可调的特点，能够实现混合过程的人机隔离操作，提高了混合安全性和效率。

发明内容

为了克服现有技术的不足，提高物料混合安全性、作业效率及其实用性，本申请的目的在于提供一种安全高效的火炸药物料装置，该装置具有对不同在制量物料进行安全、高效混合的能力。

为了达到上述目的，本申请采用以下技术方案予以实现：

本申请设计的一种单轴火炸药物料混合装置，包括机架(1)、减速机I(2)、端盖(3)、旋转架(4)、旋转接头(5)、混合器(6)、封盖(7)、轴座(8)、气缸(9)、导柱(10)、旋转臂(11)、减速机II(12)、轴承I(13)、密封圈(14)、槽板(15)、轴承II(16)、齿轮I(17)、齿轮II(18)、电机(19)、旋转轴I(20)、旋转轴II(21)、温度传感器(22)、封帽(23)、过滤帽(24)、轴承III(25)、管路(26)。

所述物料混合在制量可调系统包括混合器(6)、减速机I(2)、旋转架(4)、轴承II(16)、旋转轴I(20)、旋转轴II(21)；混合器(6)与旋转轴II(21)通过焊接连接，旋转轴I(20)与旋转轴II(21)通过螺栓连接，旋转轴I(20)和旋转轴II(21)通过轴承II(16)与旋转架(4)连接，实现混合器(6)绕中心线旋转；旋转架(4)通过轴承与减速机I(2)连接，在减速机I(2)的驱动下完成旋转架(4)和混合器(6)倾斜角度的变化，变化范围-30°～60°，混合器(6)倾斜角-30°为物料出料状态；混合器(6)倾斜角为0°～60°时，可调节混合物料的在制量，其中混合器(6)倾斜角为0°时，混合物料的在制量为5kg，混合器(6)倾斜角为60°时，混合物料的在制量为15kg，因此该混合设备可实现在制量5kg～15kg范围内物料的混合。

所述封盖自动开合系统包括封盖(7)、轴座(8)、气缸(9)、导柱(10)、旋转臂(11)、减速机II(12)、轴承I(13)、密封圈(14)；封盖(7)通过轴承I(13)与轴座(8)连接，轴座(8)与气缸(9)连接，在气缸(9)的作用力下，封盖(7)沿导柱(10)互动方向移动，实现封盖(7)的自动开合；气缸(9)、导柱(10)与旋转臂(11)相连，旋转臂(11)在减速机II(12)的驱动下完成转动，实现封盖(7)自动移离混合器(6)的出料口，实现隔离操作，提高安全性。

所述封盖密封系统包括混合器(6)、封盖(7)、密封圈(14)；气缸(9)伸出，推动封盖(7)与混合器(6)的端面，并挤压密封圈(14)，实现混合腔体的密封，该密封设计为静密封，避免了粉尘进入动密封的研磨，提高了混合过程的安全性。

所述高效物料混合结构包括器壁II(29)和4个槽板(15)；槽板(15)通过焊接固定于器壁II(29)内表面，4个槽板(15)呈90°分布于器壁II(29)的内侧，且与器壁II(29)轴线的夹角为12°，槽板(15)的上流面(42)与下侧面(43)的夹角为6°，前端面(44)高度16mm，槽板(15)可剥离受热熔化的物料，使得未受热的物料流到器壁II(29)上，提高加热速率，同时槽板(15)将加大物料在腔体内的流动速度，提高混合效率。

与现有技术相比，本申请的优点是：对混合物料在制量可调，能够实现混合过程的人机隔离操作，提高了混合安全性和效率。该优点的实现是依靠以下几方面的技术创新：①混合器(6)倾斜角度变化范围-30°～60°混合器(6)倾斜角为0°时，混合物料的在制量为5kg，混合器(6)倾斜角为60°时，混合物料的在制量为15kg，因此该混合设备可实现在制量5kg～15kg范围内物料的混合；②封盖(7)的自动开合和自动移离混合器(6)的出料口，实现隔离操作；混合腔体的密封为静密封，避免了粉尘进入动密封的研磨，提高混合过程的安全性；③4个槽板(15)呈90°分布于器壁II(29)的内侧，且与器壁II(29)轴线的夹角为12°，槽板(15)可剥离受热熔化的物料，使得未受热的物料流到器壁II(29)上，同时加大物料在腔体内的流动速度，提高混合效率。

附图说明

图1、图2为本申请一种单轴火炸药物料混合装置的安装示意图。

1、机架，2、减速机I，3、端盖，4、旋转架，5、旋转接头，6、混合器，7、封盖，8、轴座，9、气缸，10、导柱，11、旋转臂，12、减速机II，13、轴承I，14、密封圈，15、槽板，16、轴承II，17、齿轮I，18、齿轮II，19、电机，20、旋转轴I，21、旋转轴II，22、温度传感器，23、封帽，24、过滤帽，25、轴承III，26、管路。

图3、图4为本申请一种单轴火炸药物料混合装置的混合器结构示意图。

27、保温层，28、器壁I，29、器壁II。

图5、图6为本申请一种单轴火炸药物料混合装置的旋转轴I结构示意图。

30、轴端，31、凸台，32、轴阶，33、气孔I，34、油孔II，35、油孔III，36、中心孔，37、环形槽。

图7为本申请一种单轴火炸药物料混合装置的旋转架结构示意图。

38、轴承孔，39、支撑轴，40、支撑臂。

图8为本申请一种单轴火炸药物料混合装置的槽板结构示意图。

41、弧面，42、上流面，43、下侧面，44、前端面。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施方式对本申请做进一步说明。

如图1～图8所示，本申请的一种单轴火炸药物料混合装置，包括机架(1)、减速机I(2)、端盖(3)、旋转架(4)、旋转接头(5)、混合器(6)、封盖(7)、轴座(8)、气缸(9)、导柱(10)、旋转臂(11)、减速机II(12)、轴承I(13)、密封圈(14)、槽板(15)、轴承II(16)、齿轮I(17)、齿轮II(18)、电机(19)、旋转轴I(20)、旋转轴II(21)、温度传感器(22)、封帽(23)、过滤帽(24)、轴承III(25)、管路(26)。通过油浴模温机对混合器(6)进行加热，加热温度范围为70℃～140℃，加热温度依据物料的特性进行选择；减速机I(2)驱动旋转架(4)和混合器(6)转动，到达角度为60°的位置，气缸(9)收缩打开封盖(7)，减速机II(12)驱动旋转臂(11)，封盖(7)离开混合器(6)口部，通过加料装置向混合器(6)内部加固液混合料，加料完毕后，关闭封盖(7)；依据物料的在制量和特性，调节混合器(6)的角度(0°～60°)；通过真空系统对混合器(6)内部的腔体进行抽真空，真空度为2kPa；电机(19)驱动混合器(6)旋转，转速为32r/min；物料混合均匀后，打开封盖(7)，混合器(6)倾斜为-30°，将物料倒入制定的转运装置，整个混合过程为隔离操作，提高安全性。

以某炸药的配方物料为例，采用发明的一种单轴火炸药物料混合装置对其混合，该配方为固液混合物料，重量为10kg。作业开始时，通过油浴模温机对混合器(6)进行加热，加热温度范围为80℃，；减速机I(2)驱动旋转架(4)和混合器(6)转动，到达角度为60°的位置，气缸(9)收缩打开封盖(7)，减速机II(12)驱动旋转臂(11)，封盖(7)离开混合器(6)口部，通过加料装置将该炸药的配方物料加入混合器(6)，加料完毕后，关闭封盖(7)；调节混合器(6)的角度为23°)；通过真空系统对混合器(6)内部的腔体进行抽真空，真空度为1.8kPa；电机(19)驱动混合器(6)旋转，转速为32r/min；物料混合25min后，混合均匀，相对无槽板混合需要37min，混合效率提高32.4％；打开封盖(7)，混合器(6)倾斜为-30°，将物料倒入制定的转运装置，整个混合过程为隔离操作，提高安全性。整形混合过程中，调节混合器(6)的倾斜角度实现不同在制量物料的混合，装置的运行为隔离操作，混合时间有37min减少到25min，发明的一种单轴火炸药物料混合装置明显提高了物料混合安全性及效率。

Claims (3)

1.一种单轴火炸药物料混合装置，其特征在于，所述装置包括机架(1)、减速机I(2)、端盖(3)、旋转架(4)、旋转接头(5)、混合器(6)、封盖(7)、轴座(8)、气缸(9)、导柱(10)、旋转臂(11)、减速机II(12)、轴承I(13)、密封圈(14)、槽板(15)、轴承II(16)、齿轮I(17)、齿轮II(18)、电机(19)、旋转轴I(20)、旋转轴II(21)、温度传感器(22)、封帽(23)、过滤帽(24)、轴承III(25)、管路(26)；旋转架(4)通过轴承与机架(1)连接，机架(1)与地面连接，实现混合装置的固定；混合器(6)通过旋转轴II(21)、旋转轴I(20)、轴承II(16)、旋转架(4)、齿轮I(17)、齿轮II(18)与电机(19)连接，在电机(19)的驱动下混合器(6)实现给定速度的转动，对混合器(6)内部的物料进行混合；混合器(6)通过旋转轴II(21)、旋转轴I(20)、轴承II(16)、旋转架(4)与减速机I(2)连接，在减速机I(2)的驱动下混合器(6)倾斜角在-30°～60°变化，实现不同在制量的火炸药物料混合；封盖(7)通过轴承I(13)、轴座(8)、导柱(10)与气缸(9)连接，气缸(9)固定于旋转臂(11)，在气缸(9)的伸缩驱动下完成封盖(7)的开合；旋转臂(11)通过轴承与旋转架(4)铰链，并与减速机II(12)固连，在减速机II(12)的驱动下完成封盖(7)的旋转，实现物料倒入与流出混合器(6)；真空泵与旋转接头(5)、气孔I(33)、管路(26)、过滤帽(24)，通过真空泵对混合器(6)内腔进行抽真空，真空度2kPa以内，过滤帽(24)对物料粉尘进行过滤；油浴模温机与旋转接头(5)连接，高温油通过深孔II(34)和深孔III(35)流入器壁I(28)和器壁II(29)之间形成的腔体，实现混合器(6)的加热，加热温度为70℃～140℃；

所述混合器(6)包括保温层(27)、器壁I(28)、器壁II(29)和4个槽板(15)；保温层(27)置于器壁I(28)外侧，阻止混合器(6)内部热量的散出，提高热量利用率；器壁I(28)和器壁II(29)两端连接，中间形成密闭腔体，腔体内通有高温油实现混合器(6)内部物料的加热；4个槽板(15)呈90°分布于器壁II(29)的内侧，且与器壁II(29)轴线的夹角为12°，槽板(15)可剥离受热熔化的物料，使得未受热的物料流到器壁II(29)上，提高加热速率，同时槽板(15)将加大物料在腔体内的流动速度，提高混合效率；

所述槽板(15)包括弧面(41)、上流面(42)、下侧面(43)、前端面(44)；弧面(41)和下侧面(43)通过焊接与器壁II(29)内侧连接，实现槽板(15)的固定；上流面(42)与下侧面(43)的夹角为6°，前端面(44)高度16mm，可剥离受热熔化的物料，实现受热物料与未受热物料位置的交换，提高加热速率，同时槽板(15)将加大物料在腔体内的流动速度，提高混合效率。

2.根据权利要求1所述的一种单轴火炸药物料混合装置，其特征在于，所述旋转轴I(20)包括轴端(30)、凸台(31)、轴阶(32)、气孔I(33)、油孔II(34)、油孔III(35)、中心孔(36)、环形槽(37)；气孔I(33)通过旋转轴II(21)气孔、管路(26)、过滤帽(24)与混合器(6)内部的腔体连通，通过旋转接头(5)与真空泵连通，实现对混合器(6)内部的腔体抽真空，真空度2kPa以内；油孔II(34)和油孔III(35)通过旋转轴II(21)油孔与器壁I(28)和器壁II(29)中间的腔体连通，并通过旋转接头(5)与油浴模温机连接，实现对混合器(6)内的物料进行加热，加热温度为70℃～140℃；中心孔(36)与旋转轴II(21)中心孔连通，封帽(23)封堵孔的端部，中心孔(36)内部通有导热液体，温度传感器(22)置于导热液中，精确检测混合物料的温度。

3.根据权利要求1所述的一种单轴火炸药物料混合装置，其特征在于，所述旋转架(4)包括轴承孔(38)、支撑轴(39)、支撑臂(40)；支撑轴(39)通过轴承与机架(1)连接，在减速机I(2)驱动作用下实现-30°～60°的倾斜角的变化；轴承孔(38)通过轴承II(16)支撑旋转轴I(20)和旋转轴II(21)端部，实现混合器(6)绕中心轴转动，完成腔内不同在制量物料的混合。

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