CN110127094B - 一种用于微型固体发动机装药的自动化真空灌装设备 - Google Patents

Abstract

一种用于微型固体发动机装药的自动化真空灌装设备，包括依次连接的料罐、定量挤出胶管泵(4)、真空罩(5)、升降台(7)；所述料罐用于向定量挤出胶管泵(4)供给药浆，所述定量挤出胶管泵(4)将药浆定量挤出后输出给真空罩(5)，所述真空罩(5用于将药浆真空输出；所述升降台(7)用于运送外部工件(22)，升降台(7)能够与真空罩(5)压紧贴合使真空罩(5)内形成密封空间。本发明具料浆定量挤出过程安全可靠，挤出量可调且定量一致性较好，以及便于装卸等优点。

Description

一种用于微型固体发动机装药的自动化真空灌装设备

技术领域

本发明涉及一种用于微型固体发动机装药的自动化真空灌装设备，属于膏体灌装设备技术领域。

背景技术

微型固体发动机是航天事业中常用的冲量动力装置，外径一般为毫米量级，装药量为数十克量级。发动机所采用的固体推进剂，具有高固体含量、高摩擦感度、高燃速且含能高等特点，在装药生产存在较高的安全风险。灌装领域常用的柱塞泵、螺杆泵、隔膜泵或蠕动泵等，由于在料浆挤出过程中均不可避免会产生物料过度挤压或摩擦，故不适用于高粘度且易燃易爆的固体料浆。目前，本领域内未见微型固体发动机装药的灌装设备。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种用于微型固体发动机装药的自动化真空灌装设备，包括依次连接的料罐、定量挤出胶管泵、真空罩、升降台；所述料罐用于向定量挤出胶管泵供给药浆，所述定量挤出胶管泵将药浆定量挤出后输出给真空罩，所述真空罩用于将药浆真空输出；所述升降台用于运送外部工件，升降台能够与真空罩压紧贴合使真空罩内形成密封空间。本发明具料浆定量挤出过程安全可靠，挤出量可调且定量一致性较好，以及便于装卸等优点。

本发明目的通过以下技术方案予以实现：

一种用于微型固体发动机装药的自动化真空灌装设备，包括依次连接的料罐、定量挤出胶管泵、真空罩、升降台、真空泵；

所述料罐用于向定量挤出胶管泵供给药浆，所述定量挤出胶管泵将药浆定量挤出后输出给真空罩，所述真空罩用于将药浆真空输出；

所述定量挤出胶管泵包括依次连接的进料管夹阀、定量胶管挤压泵、出料管夹阀，还包括第二胶管、第三胶管；

所述定量胶管挤压泵包括用于盛放料浆的第一胶管，套装在第一胶管上的第一壳体，与第一胶管两侧连接的第一夹板，用于驱动第一夹板的第一动力组件和第二动力组件，用于调节第二动力组件的进程调节机构；所述第一动力组件和第二动力组件均安装在第一壳体上；

所述定量挤出胶管泵能够挤压第一胶管至指定的合拢状态，或拉开第一胶管恢复至自然状态；所述第一胶管、第二胶管、第三胶管连通；所述进料管夹阀和出料管夹阀分别套装在所述第二胶管与第三胶管上，用于挤压或拉开第二胶管与第三胶管；

所述升降台用于运送外部工件，升降台能够与真空罩压紧贴合使真空罩内形成密封空间，所述真空泵用于对所述密封空间抽真空。

上述用于微型固体发动机装药的自动化真空灌装设备，所述进料管夹阀包括套装在第二胶管上的第二壳体，与第二胶管两侧连接的第二夹板，用于驱动第二夹板的第三动力组件，所述第三动力组件安装在所述第二壳体两侧。

上述用于微型固体发动机装药的自动化真空灌装设备，所述出料管夹阀包括套装在第三胶管上的第三壳体，与第三胶管两侧连接的第三夹板，用于驱动第三夹板的第四动力组件，所述第四动力组件安装在所述第三壳体两侧。

上述用于微型固体发动机装药的自动化真空灌装设备，所述进程调节机构包括进程调节螺杆、调节手柄、限位块、第一锁紧螺钉、第二锁紧螺钉、活塞杆；

所述调节手柄和限位块均套装在所述进程调节螺杆上；所述第一锁紧螺钉用于锁止调节手柄和进程调节螺杆；所述第二锁紧螺钉用于锁定限位块和进程调节螺杆的运动方向；所述进程调节螺杆与所述活塞杆连接；所述第二动力组件通过所述活塞杆驱动第一夹板。

上述用于微型固体发动机装药的自动化真空灌装设备，所述真空罩水平方向两侧分别设有下料夹管阀和透镜；所述真空罩上部设置有快接法兰连接出料管夹阀，下部设有环形槽用于放置密封圈，真空罩的下部与升降台的托台压紧贴合形成密封空间；所述真空罩内设有活动夹板、固定夹板、下料管；

所述下料夹管阀包括第八动力组件、活动杆、导套，所述活动杆固定在第八动力组件的活动端；所述活动杆穿过真空罩和导套后与活动夹板连接，下料管位于活动夹板和固定夹板之间；所述活动杆与导套之间采用双级O型圈密封。

上述用于微型固体发动机装药的自动化真空灌装设备，所述料罐包括一级料罐，与一级料罐连接的二级料罐，所述二级料罐出料口的胶管阀与定量挤出胶管泵的进料管夹阀相连。

上述用于微型固体发动机装药的自动化真空灌装设备，所述二级料罐的罐体设有一个用于目测的目测视窗和一个用于放置监控摄像头的监控视窗。

上述用于微型固体发动机装药的自动化真空灌装设备，所述升降台包括托台、第五动力组件、第六动力组件、第七动力组件；所述托台固定在第五动力组件的活动端；所述第五动力组件可以带动托台上下运动；所述第六动力组件与第七动力组件分别用于外部工件在外部输送线与托台之间的来回转移。

一种用于微型固体发动机装药的自动化真空灌装方法，采用上述用于微型固体发动机装药的自动化真空灌装设备，所述灌装方法包括如下步骤：

S1、初始状态，所述进料管夹阀打开，定量胶管挤压泵关闭，所述出料管夹阀关闭；所述真空罩的下料夹管阀关闭；

S2、升降台的托台上升与真空罩贴紧实现密封，利用真空泵将真空罩内进行抽真空；

S3、定量胶管挤压泵张开第一胶管，完成药浆吸入；

S4、进料管夹阀关闭，出料管夹阀打开，下料夹管阀打开，定量胶管挤压泵夹紧第一胶管，进行真空条件下挤药下料。

上述用于微型固体发动机装药的自动化真空灌装方法，在S之后，还包括如下步骤：

S5、关闭出料管夹阀，关闭下料夹管阀；打开进料管夹阀；定量胶管挤压泵张开第一胶管，完成药浆吸入；

S6进行卸真空操作后，升降台将灌装后的外部工件移出托台，并将待灌装的外部工件移入托台；

S7、然后重复S2～S6，完成自动化真空灌装。

本发明相比于现有技术具有如下有益效果：

(1)由于所有物料接触处均采用橡胶部件，不会产生金属部件对物料的强力挤压或摩擦，从而避免危险源，挤压时料浆仅与胶管发生挤压，过程安全可靠；

(2)引入定量胶管挤压泵，保证挤出量可调，且定量一致性较好；

(3)整体分层式设计，灌装机料斗、阀门和阀门内胶管易安装拆卸，便于装卸与清理。

附图说明

图1为本发明装置的整体结构示意图；

图2是本发明底座、真空罩和升降台的结构示意图；

图3是本发明真空罩的结构示意图；

图4是本发明真空罩的剖视图；

图5是本发明升降装置的结构示意图；

图6是本发明升降装置的侧视图；

图7是本发明装置一级罐的结构示意图；

图8是本发明装置二级料罐部分的结构示意图；

图9是本发明装置定量胶管挤压泵的结构示意图；

图10是本发明装置定量胶管挤压泵的剖视图；

图11是本发明装置定量胶管挤压泵的进程调节机构的结构剖视图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步详细描述。

一种用于微型固体发动机装药的自动化真空灌装设备，包括依次连接的料罐、定量挤出胶管泵4、真空罩5、升降台7、真空泵。所述料罐包括一级料罐3，与一级料罐3连接的二级料罐2，所述二级料罐2出料口的胶管阀与定量挤出胶管泵4的进料管夹阀18相连。所述二级料罐2的罐体33设有一个用于目测的目测视窗36和一个用于放置监控摄像头的监控视窗37。

所述料罐用于向定量挤出胶管泵4供给药浆，所述定量挤出胶管泵4将药浆定量挤出后输出给真空罩5，所述真空罩5用于将药浆真空输出；

所述定量挤出胶管泵4包括依次连接的进料管夹阀18、定量胶管挤压泵19、出料管夹阀20，还包括第二胶管42、第三胶管43；

所述定量胶管挤压泵19包括用于盛放料浆的第一胶管41，套装在第一胶管41上的第一壳体51，与第一胶管41两侧连接的第一夹板61，用于驱动第一夹板61的第一动力组件71和第二动力组件72，用于调节第二动力组件72的进程调节机构90；所述第一动力组件71和第二动力组件72均安装在第一壳体51上；

所述定量挤出胶管泵4能够挤压第一胶管41至指定的合拢状态，或拉开第一胶管41恢复至自然状态；所述第一胶管41、第二胶管42、第三胶管43连通；所述进料管夹阀18和出料管夹阀20分别套装在所述第二胶管42与第三胶管43上，用于挤压或拉开第二胶管42与第三胶管43；

所述升降台7用于运送外部工件22，升降台7能够与真空罩5压紧贴合使真空罩5内形成密封空间，所述真空泵用于对所述密封空间抽真空。

所述进料管夹阀18包括套装在第二胶管42上的第二壳体52，与第二胶管42两侧连接的第二夹板62，用于驱动第二夹板62的第三动力组件73，所述第三动力组件73安装在所述第二壳体52两侧。所述出料管夹阀20包括套装在第三胶管43上的第三壳体53，与第三胶管43两侧连接的第三夹板63，用于驱动第三夹板63的第四动力组件74，所述第四动力组件74安装在所述第三壳体53两侧。所述进程调节机构90包括进程调节螺杆100、调节手柄110、限位块120、第一锁紧螺钉131、第二锁紧螺钉132、活塞杆140；所述调节手柄110和限位块120均套装在所述进程调节螺杆100上；所述第一锁紧螺钉131用于锁止调节手柄110和进程调节螺杆100；所述第二锁紧螺钉132用于锁定限位块120和进程调节螺杆100的运动方向；所述进程调节螺杆100与所述活塞杆140连接；所述第二动力组件72通过所述活塞杆140驱动第一夹板61。

所述真空罩5水平方向两侧分别设有下料夹管阀8和透镜10；所述真空罩5上部设置有快接法兰9连接出料管夹阀20，下部设有环形槽21用于放置密封圈，真空罩5的下部与升降台7的托台6压紧贴合形成密封空间；所述真空罩5内设有活动夹板14、固定夹板15、下料管23；所述下料夹管阀8包括第八动力组件24、活动杆12、导套11，所述活动杆12固定在第八动力组件24的活动端；所述活动杆12穿过真空罩5和导套11后与活动夹板14连接，下料管23位于活动夹板14和固定夹板15之间；所述活动杆12与导套11之间采用双级O型圈13密封。

所述升降台7包括托台6、第五动力组件16、第六动力组件171、第七动力组件172；所述托台6固定在第五动力组件16的活动端；所述第五动力组件16可以带动托台6上下运动；所述第六动力组件171与第七动力组件172分别用于外部工件22在外部输送线25与托台6之间的来回转移。

一种用于微型固体发动机装药的自动化真空灌装方法，采用上述用于微型固体发动机装药的自动化真空灌装设备，所述灌装方法包括如下步骤：

S1、初始状态，所述进料管夹阀18打开，定量胶管挤压泵19关闭，所述出料管夹阀20关闭；所述真空罩5的下料夹管阀8关闭；

S2、升降台7的托台6上升与真空罩5贴紧实现密封，利用真空泵将真空罩5内进行抽真空；

S3、定量胶管挤压泵19张开第一胶管41，完成药浆吸入；

S4、进料管夹阀18关闭，出料管夹阀20打开，下料夹管阀8打开，定量胶管挤压泵19夹紧第一胶管41，进行真空条件下挤药下料；

S5、关闭出料管夹阀20，关闭下料夹管阀8；打开进料管夹阀18；定量胶管挤压泵19张开第一胶管41，完成药浆吸入；

S6进行卸真空操作后，升降台7将灌装后的外部工件22移出托台6，并将待灌装的外部工件22移入托台6；

S7、然后重复S2～S6，完成自动化真空灌装。

实施例1：

一种用于微型固体发动机装药的自动化真空灌装设备，包括一级料罐3、二级料罐2、定量挤出胶管泵4、真空罩5、底座1、升降台7、真空泵，如图1所示，其中真空泵在附图中未示出；一级料罐3出料口的的胶管阀与二级料罐2进料口相连；二级料罐2出料口的胶管阀与定量挤出胶管泵4的进料管夹阀18相连；定量挤出胶管泵4的出料管夹阀20与真空罩5上部快接法兰9相连；工作过程中真空罩5下部与升降台7上的托台6压紧贴合形成密封空间，如图2～4所示，所述真空泵用于对所述密封空间抽真空；升降台7装于底座1内如图5、图6所示。

所述的一级料罐3由罐体35固定在第一支架34上，二级料罐2由罐体33固定在第二支架32上；所述第一支架34与第二支架35通过螺栓连接；所述第二支架35通过螺栓与底座1连接，如图7所示。

所述的二级料罐2的罐体33设有一个用于目测的目测视窗36和一个用于放置监控摄像头的监控视窗37，如图8所示。

所述定量挤出胶管泵4包括依次连接的进料管夹阀18、定量胶管挤压泵19、出料管夹阀20，还包括第二胶管42、第三胶管43；如图9～图11所示。

所述定量胶管挤压泵19包括用于盛放料浆的第一胶管41，套装在第一胶管41上的第一壳体51，与第一胶管41两侧连接的第一夹板61，用于驱动第一夹板61的第一动力组件71和第二动力组件72，用于调节第二动力组件72的进程调节机构90；所述第一动力组件71和第二动力组件72均安装在第一壳体51上。

所述定量挤出胶管泵4能够挤压第一胶管41至指定的合拢状态，或拉开第一胶管41恢复至自然状态；所述第一胶管41、第二胶管42、第三胶管43连通；所述进料管夹阀18和出料管夹阀20分别套装在所述第二胶管42与第三胶管43上，用于挤压或拉开第二胶管42与第三胶管43。

所述进料管夹阀18包括套装在第二胶管42上的第二壳体52，与第二胶管42两侧连接的第二夹板62，用于驱动第二夹板62的第三动力组件73，所述第三动力组件73安装在所述第二壳体52两侧。

所述出料管夹阀20包括套装在第三胶管43上的第三壳体53，与第三胶管43两侧连接的第三夹板63，用于驱动第三夹板63的第四动力组件74，所述第四动力组件74安装在所述第三壳体53两侧。

所述进程调节机构90包括进程调节螺杆100、调节手柄110、限位块120、第一锁紧螺钉131、第二锁紧螺钉132、活塞杆140；

所述调节手柄110和限位块120均套装在所述进程调节螺杆100上；所述第一锁紧螺钉131用于锁止调节手柄110和进程调节螺杆100；所述第二锁紧螺钉132用于锁定限位块120和进程调节螺杆100的运动方向；所述进程调节螺杆100与所述活塞杆140连接；所述第二动力组件72通过所述活塞杆140驱动第一夹板61。

所述真空罩5采用不锈钢或铝合金焊接或整体加工而成；所述真空罩5水平方向两侧分别设有下料夹管阀8和透镜10；所述真空罩5上部设置有快接法兰9连接出料管夹阀20，下部设有环形槽21用于放置密封圈，工作过程中下部与托台6压紧贴合形成密封空间；所述真空罩5内设有活动夹板14、固定夹板15、下料管23。

所述下料夹管阀8包括第八动力组件24、活动杆12、导套11；所述活动杆12固定在第八动力组件24的活动端；所述活动杆12穿过真空罩5及与真空罩5内侧连接的导套11后与活动夹板14连接，真空罩5内固定有与活动夹板14对应的固定夹板15；活动夹板14与固定夹板15中间设置有与真空罩5连接一体的下料管23；所述活动杆12与导套11之间采用双级O型圈13密封。

所述升降台7包括托台6、第五动力组件16、第六动力组件171、第七动力组件172；所述托台6固定在第五动力组件16的活动端；所述第五动力组件16可以带动托台6上下运动；所述第六动力组件171与第七动力组件172分别实现工件22在输送线25与托台6之间的来回转移。

所述灌装方法包括如下步骤：

S1、初始状态，所述进料管夹阀18打开，定量胶管挤压泵19关闭，所述出料管夹阀20关闭；所述下料夹管阀8关闭；

S2、托台6上升与真空罩5贴紧实现密封，利用真空泵将真空罩5内进行抽真空；

S3、定量胶管挤压泵19张开第一胶管41，完成药浆吸入；

S4、进料管夹阀18关闭，出料管夹阀20打开，下料夹管阀8打开，定量胶管挤压泵19夹紧第一胶管41，进行真空条件下挤药下料；

S5、关闭出料管夹阀20，关闭下料夹管阀8；打开进料管夹阀18；定量胶管挤压泵19张开第一胶管41，完成药浆吸入；

S6进行卸真空操作后，升降台7将灌装后工件转出托台6，并将待灌装工件转入托台6；

S7、然后重复S2～S6，实现自动化真空灌装。

本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (10)

1.一种用于微型固体发动机装药的自动化真空灌装设备，其特征在于，包括依次连接的料罐、定量挤出胶管泵(4)、真空罩(5)、升降台(7)、真空泵；

所述料罐用于向定量挤出胶管泵(4)供给药浆，所述定量挤出胶管泵(4)将药浆定量挤出后输出给真空罩(5)，所述真空罩(5)用于将药浆真空输出；

所述定量挤出胶管泵(4)包括依次连接的进料管夹阀(18)、定量胶管挤压泵(19)、出料管夹阀(20)，还包括第二胶管(42)、第三胶管(43)；

所述定量胶管挤压泵(19)包括用于盛放料浆的第一胶管(41)，套装在第一胶管(41)上的第一壳体(51)，与第一胶管(41)两侧连接的第一夹板(61)，用于驱动第一夹板(61)的第一动力组件(71)和第二动力组件(72)，用于调节第二动力组件(72)的进程调节机构(90)；所述第一动力组件(71)和第二动力组件(72)均安装在第一壳体(51)上；

所述定量挤出胶管泵(4)能够挤压第一胶管(41)至指定的合拢状态，或拉开第一胶管(41)恢复至自然状态；所述第一胶管(41)、第二胶管(42)、第三胶管(43)连通；所述进料管夹阀(18)和出料管夹阀(20)分别套装在所述第二胶管(42)与第三胶管(43)上，用于挤压或拉开第二胶管(42)与第三胶管(43)；

所述升降台(7)用于运送外部工件(22)，升降台(7)能够与真空罩(5)压紧贴合使真空罩(5)内形成密封空间，所述真空泵用于对所述密封空间抽真空。

2.根据权利要求1所述的一种用于微型固体发动机装药的自动化真空灌装设备，其特征在于，所述进料管夹阀(18)包括套装在第二胶管(42)上的第二壳体(52)，与第二胶管(42)两侧连接的第二夹板(62)，用于驱动第二夹板(62)的第三动力组件(73)，所述第三动力组件(73)安装在所述第二壳体(52)两侧。

3.根据权利要求1所述的一种用于微型固体发动机装药的自动化真空灌装设备，其特征在于，所述出料管夹阀(20)包括套装在第三胶管(43)上的第三壳体(53)，与第三胶管(43)两侧连接的第三夹板(63)，用于驱动第三夹板(63)的第四动力组件(74)，所述第四动力组件(74)安装在所述第三壳体(53)两侧。

4.根据权利要求1所述的一种用于微型固体发动机装药的自动化真空灌装设备，其特征在于，所述进程调节机构(90)包括进程调节螺杆(100)、调节手柄(110)、限位块(120)、第一锁紧螺钉(131)、第二锁紧螺钉(132)、活塞杆(140)；

所述调节手柄(110)和限位块(120)均套装在所述进程调节螺杆(100)上；所述第一锁紧螺钉(131)用于锁止调节手柄(110)和进程调节螺杆(100)；所述第二锁紧螺钉(132)用于锁定限位块(120)和进程调节螺杆(100)的运动方向；所述进程调节螺杆(100)与所述活塞杆(140)连接；所述第二动力组件(72)通过所述活塞杆(140)驱动第一夹板(61)。

5.根据权利要求1所述的一种用于微型固体发动机装药的自动化真空灌装设备，其特征在于，所述真空罩(5)水平方向两侧分别设有下料夹管阀(8)和透镜(10)；所述真空罩(5)上部设置有快接法兰(9)连接出料管夹阀(20)，下部设有环形槽(21)用于放置密封圈，真空罩(5)的下部与升降台(7)的托台(6)压紧贴合形成密封空间；所述真空罩(5)内设有活动夹板(14)、固定夹板(15)、下料管(23)；

所述下料夹管阀(8)包括第八动力组件(24)、活动杆(12)、导套(11)，所述活动杆(12)固定在第八动力组件(24)的活动端；所述活动杆(12)穿过真空罩(5)和导套(11)后与活动夹板(14)连接，下料管(23)位于活动夹板(14)和固定夹板(15)之间；所述活动杆(12)与导套(11)之间采用双级O型圈(13)密封。

6.根据权利要求1所述的一种用于微型固体发动机装药的自动化真空灌装设备，其特征在于，所述料罐包括一级料罐(3)，与一级料罐(3)连接的二级料罐(2)，所述二级料罐(2)出料口的胶管阀与定量挤出胶管泵(4)的进料管夹阀(18)相连。

7.根据权利要求6所述的一种用于微型固体发动机装药的自动化真空灌装设备，其特征在于，所述二级料罐(2)的罐体(33)设有一个用于目测的目测视窗(36)和一个用于放置监控摄像头的监控视窗(37)。

8.根据权利要求1所述的一种用于微型固体发动机装药的自动化真空灌装设备，其特征在于，所述升降台(7)包括托台(6)、第五动力组件(16)、第六动力组件(171)、第七动力组件(172)；所述托台(6)固定在第五动力组件(16)的活动端；所述第五动力组件(16)可以带动托台(6)上下运动；所述第六动力组件(171)与第七动力组件(172)分别用于外部工件(22)在外部输送线(25)与托台(6)之间的来回转移。

9.一种用于微型固体发动机装药的自动化真空灌装方法，其特征在于，采用权利要求1～8之一所述的用于微型固体发动机装药的自动化真空灌装设备，所述灌装方法包括如下步骤：

S1、初始状态，所述进料管夹阀(18)打开，定量胶管挤压泵(19)关闭，所述出料管夹阀(20)关闭；所述真空罩(5)的下料夹管阀(8)关闭；

S2、升降台(7)的托台(6)上升与真空罩(5)贴紧实现密封，利用真空泵将真空罩(5)内进行抽真空；

S3、定量胶管挤压泵(19)张开第一胶管(41)，完成药浆吸入；

S4、进料管夹阀(18)关闭，出料管夹阀(20)打开，下料夹管阀(8)打开，定量胶管挤压泵(19)夹紧第一胶管(41)，进行真空条件下挤药下料。

10.根据权利要求9所述的一种用于微型固体发动机装药的自动化真空灌装方法，其特征在于，在S4之后，还包括如下步骤：

S5、关闭出料管夹阀(20)，关闭下料夹管阀(8)；打开进料管夹阀(18)；定量胶管挤压泵(19)张开第一胶管(41)，完成药浆吸入；

S6进行卸真空操作后，升降台(7)将灌装后的外部工件(22)移出托台(6)，并将待灌装的外部工件(22)移入托台(6)；

S7、然后重复S2～S6，完成自动化真空灌装。

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