CN109612350B - 膨化硝铵炸药装填计量装置及其计量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了膨化硝铵炸药装填计量装置及其计量方法，包括药芯料自储仓和振动机构，所述药芯料自储仓位于振动机构的正上方，所述药芯料自储仓下端设有药芯料下料管，所述药芯料下料管上设有装药阀门，装药阀门与药芯料下料管通过螺纹连接，所述药芯料下料管管壁内设有微气流管，所述微气流管的一端与气泵的输出端连接，所述微气流管的另一端与与下料管管口齐平，所述微气流管上还设有精密气流流量计和流量控制阀门，精密气流流量计、流量控制阀门与微气流管之间均通过螺纹连接。本发明膨化硝铵炸药药芯料的装填高度一致，具有响应快、准确度高等优点，膨化硝铵炸药药芯料装药量的误差小于2％。
Description
技术领域
本发明涉及炸药包装技术领域，尤其涉及膨化硝铵炸药装填计量装置及其计量方法。
背景技术
膨化硝铵炸药，是有一种可流散物料。由料仓下料装填到膨化硝铵炸药管壳内时，计量是非常重要的环节。装填计量方法比较多。但不是每一种方法都适合于膨化硝铵炸药实践生产中的药芯料的装填计量。
目前常用的装填计量方法包括：称重传感器失重法计量、伺服随动装药法计量、螺旋计量法，上述三种计量方法应用在膨化硝铵炸药装填药芯料时存在的技术问题如下：
称重传感器失重法计量：这种计量方式在计量液态物料、粉料时计量较为准确可靠，但是在膨化硝铵炸药管壳的物料计量时，就存在空中飞料难以准确分离计算从而导致较大误差的问题。
伺服随动装药法计量：该方式是将装药管直接插入膨化硝铵炸药管壳底部装药计量，这需要设备具有较高的空间允许壳体的下行运动。
螺旋计量法：螺旋计量法是使用伺服电机精确控制推药螺旋的旋转圈数以达到准确送料的目的。但这种方式存在着随着料仓物料的逐步减少而使具有粘性物料输送量发生变动，从而造成计量误差较大。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了膨化硝铵炸药装填计量装置及其计量方法，在接近药芯料装填量时，膨化硝铵炸药管壳内药芯料面基本保持流平，从而使微气流始终感知药芯料流平的药面，进而保持药芯料的装填高度一致，膨化硝铵炸药药芯料装药量的误差小于2％。
本发明提出的膨化硝铵炸药装填计量装置及其计量方法，包括药芯料自储仓和振动机构，所述药芯料自储仓位于振动机构的正上方，所述药芯料自储仓下端设有药芯料下料管，所述药芯料下料管上设有装药阀门，装药阀门与药芯料下料管通过螺纹连接，所述药芯料下料管管壁内设有微气流管，所述微气流管的一端与气泵的输出端连接，所述微气流管的另一端与与下料管管口齐平，所述微气流管上还设有精密气流流量计和流量控制阀门，精密气流流量计、流量控制阀门与微气流管之间均通过螺纹连接；所述振动机构包括振动座，所述振动座上设有转盘，所述转盘上设有管套，所述振动座下端设有举升气缸。
优选地，该装置还设有主控单元，所述主控单元的输出端分别与举升气缸、装药阀门、气泵和流量控制阀门的输入端电连接，主控单元的输入端与精密气动流量计的输出端电连接。
优选地，所述药芯料自储仓为自由落体下料或螺旋推进下料。
优选地，所述微气流管为单路管或多路管。
优选地，所述微气流管与药芯下料管管壁之间设有密封圈。
优选地，所述微气流管管口直径为0.1-10mm。
本发明提出的膨化硝铵炸药装填计量装置的计量方法，方法步骤如下：
S1：通过调节流量控制阀门，使进入微气流管中的微气流的流量和压力为预设值；
S2：将膨化硝铵炸药管壳传输至振动机构的管套上，经转盘转至药芯料下料管的正下方，然后控制举升气缸将振动座及放置在振动座上的膨化硝铵炸药管壳顶伸至药芯料下料管处，使药芯料下料管插入膨化硝铵炸药管壳内预设位置；
S3：开启振动机构、气泵和装药阀门，控制振动机构的振幅对膨化硝铵炸药管壳进行振动，并控制微气流对装药平面进行吹扫，在装填过程中振动机构的振动幅度随着装填的药芯料增多而逐步减弱；
S4：当药芯料装填至额定高度时，微气流管中的微气流被阻断，位于微气流管上的精密气动流量计被触发，并将信号传输到控制系统，控制系统控制装药阀门关闭，同时关闭气泵和振动机构，完成装药。
优选地，所述微气流管中的微气流流量为0.05-10L/min、压力0.0001-0.1MPa。
优选地，所述微气流管中的微气流流量为0.5-10L/min、压力0.001-0.01MPa。
优选地，所述振动机构的初始振动幅度为±(2-4)mm，振动频率为150-250Hz。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：在药芯料下料管的管壁内设有微气流管，微气流管上还设有精密气流流量计，在装药过程中通过微气流对装药终点进行检测，提高了装药的准确度，保证装药的误差小于2％；振动机构在装药过程中随着装药量的争夺，其振动幅度逐步减弱，保持了药芯料面的流平而维持气密传感器的计量恒定，同时避免在即将达到装药终点时因振动幅度较大而导致装药误差较大；微气流管与药芯料下料管的管壁之间设有密封圈，避免药芯料在装药过程中进入微气流管和药芯料下料管的管壁之间的缝隙中，同时还能够避免微气流从微气流管和药芯料下料管的管壁之间的缝隙中排出，从而影响装药的精度。
附图说明
图1为本发明的膨化硝铵炸药装填计量装置的结构示意图；
图2为本发明的膨化硝铵炸药装填计量装置的局部放大图A-A；
图3为本发明的粉状乳化炸药装填计量装置的控制框图。
图中：1-药芯料自储仓、2-药芯料下料管、3-膨化硝铵炸药管壳、4-微气流管、5-精密气流流量计、6-流量控制阀门、7-气泵、8-密封圈、9-装药阀门。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
参考图1-3，膨化硝铵炸药装填计量装置，包括药芯料自储仓和振动机构，所述药芯料自储仓位于振动机构的正上方，所述药芯料自储仓下端设有药芯料下料管，所述药芯料下料管上设有装药阀门，装药阀门与药芯料下料管通过螺纹连接，所述药芯料下料管管壁内设有微气流管，所述微气流管的一端与气泵的输出端连接，所述微气流管的另一端与与下料管管口齐平，所述微气流管上还设有精密气流流量计和流量控制阀门，精密气流流量计、流量控制阀门与微气流管之间均通过螺纹连接；振动机构包括振动座，所述振动座上设有转盘，所述转盘上设有管套，管套用于固定膨化硝铵炸药管壳，所述振动座下端设有举升气缸。
该装置还设有主控单元，所述主控单元的输出端分别与举升气缸、装药阀门、气泵和流量控制阀门的输入端电连接，主控单元的输入端与精密气动流量计的输出端电连接。
药芯料自储仓为自由落体下料或螺旋推进下料。
膨化硝铵炸药管壳，可以是塑料品质，也可以是纸质品种。根据实践情况，膨化硝铵炸药管壳可以是直径为25mm，32mm和35mm的药卷。这种规格的药卷，完全满足现实生产包装、爆破现场的需要。
微气流管为单路管或多路管；微气流管与药芯下料管管壁之间设有密封圈；微气流管管口直径为0.1-10mm。
本发明提出的膨化硝铵炸药装填计量装置的计量方法的步骤如下：
S1：通过调节流量控制阀门，使进入微气流管中的微气流的流量和压力为预设值；
S2：将膨化硝铵炸药管壳传输至振动机构的管套上，经转盘转至药芯料下料管的正下方，然后控制举升气缸将振动座及放置在振动座上的膨化硝铵炸药管壳顶伸至药芯料下料管处，使药芯料下料管插入膨化硝铵炸药管壳内预设位置；
S3：开启振动机构、气泵和装药阀门，控制振动机构的振幅对膨化硝铵炸药管壳进行振动，并控制微气流对装药平面进行吹扫，在装填过程中振动机构的振动幅度随着装填的药芯料增多而逐步减弱；
S4：当药芯料装填至额定高度时，微气流管中的微气流被阻断，位于微气流管上的精密气动流量计被触发，并将信号传输到控制系统，控制系统控制装药阀门关闭，同时关闭气泵和振动机构，完成装药。
微气流管中的微气流流量为0.05-10L/min、压力0.0001-0.1MPa，较佳的微气流流量为0.5-10L/min、压力0.001-0.01MPa。
振动机构的振动幅度和振动频率通过控制系统进行设置，设置其初始的振动振幅为±(2-4)mm，振动频率为150-250Hz，然后根据药芯料下料管下料速度和膨化硝铵炸药管壳的容量确定装填时间，然后根据装填时间确定振动机构在装填过程中期振动幅度减弱的速率，使得膨化硝铵炸药在装填完成时，振动机构的振动幅度刚好减少为0，保持了药芯料面的流平而维持气密传感器的计量恒定，同时避免在即将达到装药终点时因振动幅度较大而导致装药误差较大。
实施例1
本发明提出的膨化硝铵炸药装填计量装置的计量方法的步骤如下：
S1：通过调节流量控制阀门，使进入微气流管中的微气流的流量为0.5L/min和压力0.001MPa；
S2：将膨化硝铵炸药管壳传输至振动机构的管套上，经转盘转至药芯料下料管的正下方，然后控制举升气缸将振动座及放置在振动座上的膨化硝铵炸药管壳顶伸至药芯料下料管处，使药芯料下料管插入膨化硝铵炸药管壳内预设位置，药芯料下料管管壁内微气流管为两根对称设置的管径为2mm的管道；
S3：开启振动机构、气泵和装药阀门，控制振动机构的振幅对膨化硝铵炸药管壳进行振动，并控制微气流对装药平面进行吹扫，振动机构的初始振幅为±3mm，振动频率为200Hz，且在装填过程中振动机构的振动幅度随着装填的药芯料增多而逐步减弱；
S4：当药芯料装填至额定高度时，微气流管中的微气流被阻断，位于微气流管上的精密气动流量计被触发，并将信号传输到控制系统，控制系统控制装药阀门关闭，同时关闭气泵和振动机构，完成装药。
对完成装药的膨化硝铵炸药进行检测，其装填误差为1.3％，且装填密度均匀一致。
实施例2
本发明提出的膨化硝铵炸药装填计量装置的计量方法的步骤如下：
S1：通过调节流量控制阀门，使进入微气流管中的微气流的流量为10L/min和压力0.0001MPa；
S2：将膨化硝铵炸药管壳传输至振动机构的管套上，经转盘转至药芯料下料管的正下方，然后控制举升气缸将振动座及放置在振动座上的膨化硝铵炸药管壳顶伸至药芯料下料管处，使药芯料下料管插入膨化硝铵炸药管壳内预设位置，药芯料下料管管壁内微气流管为一根管径为1mm的管道；
S3：开启振动机构、气泵和装药阀门，控制振动机构的振幅对膨化硝铵炸药管壳进行振动，并控制微气流对装药平面进行吹扫，振动机构的初始振幅为±3mm，振动频率为200Hz，且在装填过程中振动机构的振动幅度随着装填的药芯料增多而逐步减弱；
S4：当药芯料装填至额定高度时，微气流管中的微气流被阻断，位于微气流管上的精密气动流量计被触发，并将信号传输到控制系统，控制系统控制装药阀门关闭，同时关闭气泵和振动机构，完成装药。
对完成装药的膨化硝铵炸药进行检测，其装填误差为1.5％，且装填密度均匀一致。
实施例3
本发明提出的膨化硝铵炸药装填计量装置的计量方法的步骤如下：
S1：通过调节流量控制阀门，使进入微气流管中的微气流的流量为0.1L/min和压力0.01MPa；
S2：将膨化硝铵炸药管壳传输至振动机构的管套上，经转盘转至药芯料下料管的正下方，然后控制举升气缸将振动座及放置在振动座上的膨化硝铵炸药管壳顶伸至药芯料下料管处，使药芯料下料管插入膨化硝铵炸药管壳内预设位置，药芯料下料管管壁内微气流管为三根均匀分布设置的管径为1mm的管道；
S3：开启振动机构、气泵和装药阀门，控制振动机构的振幅对膨化硝铵炸药管壳进行振动，并控制微气流对装药平面进行吹扫，振动机构的初始振幅为±3mm，振动频率为200Hz，且在装填过程中振动机构的振动幅度随着装填的药芯料增多而逐步减弱；
S4：当药芯料装填至额定高度时，微气流管中的微气流被阻断，位于微气流管上的精密气动流量计被触发，并将信号传输到控制系统，控制系统控制装药阀门关闭，同时关闭气泵和振动机构，完成装药。
对完成装药的膨化硝铵炸药进行检测，其装填误差为1.7％，且装填密度均匀一致。
实施例4
本发明提出的膨化硝铵炸药装填计量装置的计量方法的步骤如下：
S1：通过调节流量控制阀门，使进入微气流管中的微气流的流量为0.1L/min和压力0.001MPa；
S2：将膨化硝铵炸药管壳传输至振动机构的管套上，经转盘转至药芯料下料管的正下方，然后控制举升气缸将振动座及放置在振动座上的膨化硝铵炸药管壳顶伸至药芯料下料管处，使药芯料下料管插入膨化硝铵炸药管壳内预设位置，药芯料下料管管壁内微气流管为四根均匀分布设置的管径为5mm的管道；
S3：开启振动机构、气泵和装药阀门，控制振动机构的振幅对膨化硝铵炸药管壳进行振动，并控制微气流对装药平面进行吹扫，振动机构的初始振幅为±3mm，振动频率为200Hz，且在装填过程中振动机构的振动幅度随着装填的药芯料增多而逐步减弱；
S4：当药芯料装填至额定高度时，微气流管中的微气流被阻断，位于微气流管上的精密气动流量计被触发，并将信号传输到控制系统，控制系统控制装药阀门关闭，同时关闭气泵和振动机构，完成装药。
对完成装药的膨化硝铵炸药进行检测，其装填误差为1.9％，且装填密度均匀一致。
实施例5
本发明提出的膨化硝铵炸药装填计量装置的计量方法的步骤如下：
S1：通过调节流量控制阀门，使进入微气流管中的微气流的流量为0.8L/min和压力0.001MPa；
S2：将膨化硝铵炸药管壳传输至振动机构的管套上，经转盘转至药芯料下料管的正下方，然后控制举升气缸将振动座及放置在振动座上的膨化硝铵炸药管壳顶伸至药芯料下料管处，使药芯料下料管插入膨化硝铵炸药管壳内预设位置，药芯料下料管管壁内微气流管为两根对称设置的管径为3mm的管道；
S3：开启振动机构、气泵和装药阀门，控制振动机构的振幅对膨化硝铵炸药管壳进行振动，并控制微气流对装药平面进行吹扫，振动机构的初始振幅为±3mm，振动频率为200Hz，且在装填过程中振动机构的振动幅度随着装填的药芯料增多而逐步减弱；
S4：当药芯料装填至额定高度时，微气流管中的微气流被阻断，位于微气流管上的精密气动流量计被触发，并将信号传输到控制系统，控制系统控制装药阀门关闭，同时关闭气泵和振动机构，完成装药。
对完成装药的膨化硝铵炸药进行检测，其装填误差为1.3％，且装填密度均匀一致。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.膨化硝铵炸药装填计量装置，包括药芯料自储仓和振动机构，所述药芯料自储仓位于振动机构的正上方，所述药芯料自储仓下端设有药芯料下料管，所述药芯料下料管上设有装药阀门，其特征在于，所述药芯料下料管管壁内设有微气流管，所述微气流管的一端与气泵的输出端连接，所述微气流管的另一端与下料管管口齐平，所述微气流管上还设有精密气流流量计和流量控制阀门；
所述振动机构包括振动座，所述振动座上设有转盘，所述转盘上设有管套，所述振动座下端设有举升气缸；
所述膨化硝铵炸药装填计量装置计量的方法步骤如下：
S1：通过调节流量控制阀门，使进入微气流管中的微气流的流量和压力为预设值；
S2：将膨化硝铵炸药管壳传输至振动机构的管套上，经转盘转至药芯料下料管的正下方，然后控制举升气缸将振动座及放置在振动座上的膨化硝铵炸药管壳顶伸至药芯料下料管处，使药芯料下料管插入膨化硝铵炸药管壳内预设位置；
S3：开启振动机构、气泵和装药阀门，控制振动机构的振幅对膨化硝铵炸药管壳进行振动，并控制微气流对装药平面进行吹扫，在装填过程中振动机构的振动幅度随着装填的药芯料增多而逐步减弱；
S4：当药芯料装填至额定高度时，微气流管中的微气流被阻断，位于微气流管上的精密气动流量计被触发，并将信号传输到控制系统，控制系统控制装药阀门关闭，同时关闭气泵和振动机构，完成装药。
2.根据权利要求1所述的膨化硝铵炸药装填计量装置，其特征在于，该装置还设有主控单元，所述主控单元的输出端分别与举升气缸、装药阀门、气泵和流量控制阀门的输入端电连接，主控单元的输入端与精密气动流量计的输出端电连接。
3.根据权利要求1所述的膨化硝铵炸药装填计量装置，其特征在于，所述药芯料自储仓为自由落体下料或螺旋推进下料。
4.根据权利要求1所述的膨化硝铵炸药装填计量装置，其特征在于，所述微气流管为单路管或多路管。
5.根据权利要求1所述的膨化硝铵炸药装填计量装置，其特征在于，所述微气流管与药芯下料管管壁之间设有密封圈。
6.根据权利要求1-5任一项所述的膨化硝铵炸药装填计量装置，其特征在于，所述微气流管管口直径为0.1-10mm。
7.根据权利要求1所述的膨化硝铵炸药装填计量装置，其特征在于，所述微气流管中的微气流流量为0.05-10L/min、压力0.0001-0.1MPa。
8.根据权利要求2所述的膨化硝铵炸药装填计量装置，其特征在于，所述微气流管中的微气流流量为0.5-10L/min、压力0.001-0.01MPa。
9.根据权利要求1所述的膨化硝铵炸药装填计量装置，其特征在于，所述振动机构的初始振动幅度为±(2-4)mm，振动频率为150-250Hz。
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