CN113233945A - 一种烟花无烟发射药 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种烟花无烟发射药，该烟花无烟发射药由如下步骤生产制得：S1、准备原料，包括分散液、硝酸胍、硝化二乙二醇、硝酸纤维素和可燃剂；S2、将硝酸胍、硝化二乙二醇和硝酸纤维素一起加入到混料机中混合得到复合料；S3、将分散液、复合料和可燃剂混合后装入到高压反应釜中，得到烟花发射药；S4、将烟花发射药通过灌装装置装入炮筒，后经分拣、捆绑、包装、入库得到烟花无烟发射药；本发明中烟花无烟发射药燃烧后产生非吸湿性气体和固体产物，不含有硫氧化物、氮氧化物，燃烧后无烟，发射药混合物燃烧后产生的烟雾比现有的黑火药浓度降低了85％以上。

Description

一种烟花无烟发射药
技术领域
本发明涉及发射药技术领域，具体为一种烟花无烟发射药。
背景技术
烟花又称花炮、烟火、焰火，汉族劳动人民发明较早，主要用于军事上，盛大的典礼或表演中，而现代全中国以及到全世界唯一能在同天同活动里施放烟花的活动则为跨年活动。
目前的实际生产中，烟花发射药一直采用由硝酸钾、木炭和硫磺三种材料组成的黑火药(军工硝)，其在燃烧时会产生大量黑色烟雾，影响烟花的燃放效果，而且在空气中残留大量的炭、硫、钾的氧化物及残渣，严重污染环境，同时烟花发射药在生产时，往往对炮筒中的药量控制不足，使生产的炮筒出现较大差异，影响烟花生产质量。
为了解决上述缺陷，现提供一种技术方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种烟花无烟发射药。
本发明所要解决的技术问题如下：
目前的实际生产中，烟花发射药一直采用由硝酸钾、木炭和硫磺三种材料组成的黑火药(军工硝)，其在燃烧时会产生大量黑色烟雾，影响烟花的燃放效果，而且在空气中残留大量的炭、硫、钾的氧化物及残渣，严重污染环境，同时烟花发射药在生产时，往往对炮筒中的药量控制不足，使生产的炮筒出现较大差异，影响烟花生产质量。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种烟花无烟发射药，该烟花无烟发射药由如下步骤生产制得：
S1、准备原料，包括分散液、硝酸胍、硝化二乙二醇、硝酸纤维素和可燃剂；
S2、将硝酸胍、硝化二乙二醇和硝酸纤维素一起加入到混料机中混合得到复合料；
S3、将分散液、复合料和可燃剂混合后装入到高压反应釜中，得到烟花发射药；
S4、将烟花发射药通过灌装装置装入炮筒，后经分拣、捆绑、包装、入库得到烟花无烟发射药。
进一步的，步骤S1中包括如下重量份的原料：分散液50-60份、硝酸胍30-40份、硝化二乙二醇20-25份、硝酸纤维素30-35份和可燃剂4-6份。
进一步的，所述分散液制备的过程如下：将对苯二甲酸、高氯酸钾和氢氧化钾加入到混料机中，以1800-2000r/min的转速混合15-18min，混合均匀后超声分散1-2h，得到分散液。
进一步的，步骤S2中将硝酸胍、硝化二乙二醇和硝酸纤维素一起加入到混料机中，在1800r/min的转速下混合20-30min，得到复合料。
进一步的，步骤S3中将分散液、复合料和可燃剂混合后装入到高压反应釜中，在36-41℃下，持续通入二氧化碳至超临界状态，持续2-3h后出料，并在50-60℃下静置2-3h，得到烟花发射药。
进一步的，所述可燃剂为微烟材料麻杆炭粉、杉木炭粉、石墨、锆粉、铝粉和镍粉中的一种或多种以任意比例混合。
进一步的，步骤S4中所述灌装装置的工作工程如下：
步骤一、启动其中一个取料机构中的移动电机，驱动拿取机械手水平移动至传送带上炮筒的上方，启动第一伸缩气缸，驱动拿取机械手向下运动，启动外界系统控制拿取机械手对炮筒进行夹取，同时继续通过取料机构带动拿取机械手将炮筒放置在灌装槽内；
步骤二、启动转动电机驱动转动圆盘转动，从而带动放置有炮筒的灌装槽转动至灌装机构的下方，通过灌装机构对炮筒进行发射药装填；
步骤三、装填完毕后，启动转动电机，带动转动圆盘转动使装填有发射药的炮筒移动至另一个取料机构的下方，并通过取料机构将炮筒拿取并放置在传送带上，输送至下一阶段。
本发明的有益效果：
本发明中烟花无烟发射药燃烧后产生非吸湿性气体和固体产物，不含有硫氧化物、氮氧化物，燃烧后无烟，发射药混合物燃烧后产生的烟雾比现有的黑火药浓度降低了85％以上，能替代黑火药类发射药，适于装填礼花弹、烛光、盆花、喷花等烟花，使产品燃放产生的烟雾少，燃放效果艳丽多彩。
通过本发明的灌装装置装填发射药，灌装效率快，灌装效果好，同时实现定量分装，提高灌装的质量。
通过设置取料机构对炮筒进行转移，使装置的运行连续性更高，灌装效率更高；设置挡料板与出料口的配合，使发射药在装填时实现定量控制，保证生产的炮筒均匀度更好，提高烟花的生产质量，操作性更好。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。
图1是本发明灌装装置的整体结构示意图；
图2是本发明工作台的部分结构侧视图；
图3是本发明取料机构的结构示意图；
图4是本发明灌装机构的结构示意图；
图5是本发明灌装室的内部结构示意图。
图中，1、工作台；2、转动圆盘；3、灌装槽；4、转动杆；5、转动电机；6、取料机构；601、第一滑动板；602、第一固定板；603、第一伸缩气缸；604、第一滑轨；605、第一滑动座；606、第二滑动板；607、第二固定板；608、移动电机；609、第一螺纹杆；610、第二滑轨；611、第二滑动座；612、拿取机械手；7、传送带；8、灌装机构；801、第三滑动板；802、第三固定板；803、第三滑轨；804、第三滑动座；805、第二伸缩气缸；806、灌装室；807、进料口；808、挡料电机；809、第二螺纹杆；810、滑动杆；811、螺纹套；812、挡料板；813、出料口；814、储料室；815、灌装通道。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种烟花无烟发射药，该烟花无烟发射药由如下步骤生产制得：
S1、准备原料，包括分散液、硝酸胍、硝化二乙二醇、硝酸纤维素和可燃剂；
S2、将硝酸胍、硝化二乙二醇和硝酸纤维素一起加入到混料机中混合得到复合料；
S3、将分散液、复合料和可燃剂混合后装入到高压反应釜中，得到烟花发射药；
S4、将烟花发射药通过灌装装置装入炮筒，后经分拣、捆绑、包装、入库得到烟花无烟发射药。
步骤S1中包括如下重量份的原料：分散液50份、硝酸胍30份、硝化二乙二醇20份、硝酸纤维素30份和可燃剂4份。
所述分散液制备的过程如下：将对苯二甲酸、高氯酸钾和氢氧化钾加入到混料机中，以1800r/min的转速混合15min，混合均匀后超声分散1h，得到分散液。
步骤S2中将硝酸胍、硝化二乙二醇和硝酸纤维素一起加入到混料机中，在1800r/min的转速下混合20min，得到复合料。
步骤S3中将分散液、复合料和可燃剂混合后装入到高压反应釜中，在36℃下，持续通入二氧化碳至超临界状态，持续2h后出料，并在50℃下静置2h，得到烟花发射药。
所述可燃剂为微烟材料麻杆炭粉、杉木炭粉、石墨、锆粉、铝粉和镍粉中的一种或多种以任意比例混合。
实施例2
一种烟花无烟发射药，该烟花无烟发射药由如下步骤生产制得：
S1、准备原料，包括分散液、硝酸胍、硝化二乙二醇、硝酸纤维素和可燃剂；
S2、将硝酸胍、硝化二乙二醇和硝酸纤维素一起加入到混料机中混合得到复合料；
S3、将分散液、复合料和可燃剂混合后装入到高压反应釜中，得到烟花发射药；
S4、将烟花发射药通过灌装装置装入炮筒，后经分拣、捆绑、包装、入库得到烟花无烟发射药。
步骤S1中包括如下重量份的原料：分散液55份、硝酸胍35份、硝化二乙二醇22份、硝酸纤维素32份和可燃剂5份。
所述分散液制备的过程如下：将对苯二甲酸、高氯酸钾和氢氧化钾加入到混料机中，以1900r/min的转速混合16min，混合均匀后超声分散1.5h，得到分散液。
步骤S2中将硝酸胍、硝化二乙二醇和硝酸纤维素一起加入到混料机中，在1800r/min的转速下混合25min，得到复合料。
步骤S3中将分散液、复合料和可燃剂混合后装入到高压反应釜中，在38℃下，持续通入二氧化碳至超临界状态，持续2.5h后出料，并在55℃下静置2.5h，得到烟花发射药。
所述可燃剂为微烟材料麻杆炭粉、杉木炭粉、石墨、锆粉、铝粉和镍粉中的一种或多种以任意比例混合。
实施例3
一种烟花无烟发射药，该烟花无烟发射药由如下步骤生产制得：
S1、准备原料，包括分散液、硝酸胍、硝化二乙二醇、硝酸纤维素和可燃剂；
S2、将硝酸胍、硝化二乙二醇和硝酸纤维素一起加入到混料机中混合得到复合料；
S3、将分散液、复合料和可燃剂混合后装入到高压反应釜中，得到烟花发射药；
S4、将烟花发射药通过灌装装置装入炮筒，后经分拣、捆绑、包装、入库得到烟花无烟发射药。
步骤S1中包括如下重量份的原料：分散液60份、硝酸胍40份、硝化二乙二醇25份、硝酸纤维素35份和可燃剂6份。
所述分散液制备的过程如下：将对苯二甲酸、高氯酸钾和氢氧化钾加入到混料机中，以2000r/min的转速混合18min，混合均匀后超声分散2h，得到分散液。
步骤S2中将硝酸胍、硝化二乙二醇和硝酸纤维素一起加入到混料机中，在1800r/min的转速下混合30min，得到复合料。
步骤S3中将分散液、复合料和可燃剂混合后装入到高压反应釜中，在41℃下，持续通入二氧化碳至超临界状态，持续3h后出料，并在60℃下静置3h，得到烟花发射药。
所述可燃剂为微烟材料麻杆炭粉、杉木炭粉、石墨、锆粉、铝粉和镍粉中的一种或多种以任意比例混合。
请参阅图1-5，上述实施例中所述灌装装置包括工作台1，工作台1的上表面设有转动圆盘2，转动圆盘2的上表面靠近边缘的位置开设有若干灌装槽3，若干灌装槽3呈环形均匀分布，灌装槽3的内部放置有炮筒，转动圆盘2的下表面中心处固定有转动杆4，转动杆4的底端穿过工作台1且与工作台1转动连接，工作台1的下表面固定有转动电机5，转动电机5的输出端与转动杆4的底端相固定。
转动圆盘2的两侧设有对称分布的取料机构6，两个取料机构6的一侧均设有传送带7，传送带7与外界电源电性连接，通过外界电源控制传送带7的运行，传送带7的上表面放置有炮筒，其中一个取料机构6用于将传送带7上的炮筒拿取并放置在灌装槽3内进行灌装操作，另一个取料机构6用于将灌装槽3内灌装完毕的炮筒拿取并放置在另一个传送带7上，并传送至下一阶段。
取料机构6包括与工作台1的上表面相固定第一滑动板601，第一滑动板601顶端固定有第一固定板602，第一固定板602的上表面固定有第一伸缩气缸603，第一滑动板601靠近转动圆盘2的一侧设有第一滑轨604，第一滑动板601靠近第一滑轨604的一侧设有第一滑动座605，第一滑动座605与第一滑轨604滑动连接，第一伸缩气缸603的输出端穿过第一固定板602且与第一滑动座605的上表面相固定；
第一滑动座605远离第一滑动板601的一端固定有第二滑动板606，第二滑动板606的两端固定有两个对称分布的第二固定板607，其中一个第二固定板607的外侧表面固定有移动电机608，两个第二固定板607之间设有第一螺纹杆609，第一螺纹杆609的一端与其中一个第二固定板607转动连接，第一螺纹杆609的另一端穿过另一个第二固定板607且与移动电机608的输出端相固定，第二滑动板606靠近第一螺纹杆609的一侧设有第二滑轨610，第一螺纹杆609的外表面套接有第二滑动座611，第二滑动座611与第二滑轨610滑动连接，第二滑动座611与第一螺纹杆609螺纹连接，第二滑动座611远离第二滑动板606的一端固定有拿取机械手612，拿取机械手612与外界系统电性连接，通过外界系统控制机械手拿取炮筒。
转动圆盘2的后端设有灌装机构8，灌装机构8包括与工作台1的上表面相固定的第三滑动板801，第三滑动板801的顶端固定有第三固定板802，第三滑动板801靠近转动圆盘2的一侧设有第三滑轨803，第三滑动板801靠近第三滑轨803的一侧设有第三滑动座804，第三滑动座804与第三滑轨803滑动连接，第三固定板802的顶部固定有第二伸缩气缸805，第二伸缩气缸805的输出端穿过第三固定板802且与第三滑动座804的顶部相固定；
第三滑动座804的远离第三滑动板801的一侧固定有灌装室806，灌装室806的顶部开设有进料口807，灌装室806的外部一侧壁固定有挡料电机808，挡料电机808的输出端固定有第二螺纹杆809，第二螺纹杆809穿过灌装室806且与灌装室806的内壁转动连接，第二螺纹杆809的顶部设有滑动杆810，滑动杆810的两端分别与灌装室806的两侧内壁相固定，第二螺纹杆809的外表面套接有螺纹套811，螺纹套811与第二螺纹杆809螺纹连接，螺纹套811的顶部通过滑块与滑动杆810滑动连接，螺纹套811的底端通过固定杆固定有挡料板812，灌装室806的底部开设有与挡料板812相适配的出料口813，挡料板812的下表面与出料口813紧密贴合，灌装室806的外部底端中心处固定有储料室814，储料室814的底部连通有灌装通道815，通过灌装通道815对炮筒进行发射药的装填。
灌装装置的工作原理：
本发明在使用时，先通过外界电源控制传送带7的运行，启动其中一个取料机构6中的移动电机608，驱动其输出端带动第一螺纹杆609转动，从而带动第二滑动座611在第一螺纹杆609上移动，带动拿取机械手612水平移动至传送带7上炮筒的上方，启动第一伸缩气缸603，驱动其输出端推动第一滑动座605在第一滑轨604上运动，带动拿取机械手612向下运动，启动外界系统控制拿取机械手612对炮筒进行夹取，同时继续通过取料机构6带动拿取机械手612将炮筒放置在灌装槽3内；
启动转动电机5，驱动其转动杆4带动转动圆盘2转动，从而带动放置有炮筒的灌装槽3转动至灌装机构8的下方，通过进料口807将发射药放入灌装室806内，启动第二伸缩气缸805，驱动其输出端推动第三滑动座804在第三滑轨803上向下滑动，使灌装通道815向下移动至炮筒的内部，同时启动挡料电机808，驱动其输出端带动第二螺纹杆809转动，带动螺纹套811在第二螺纹杆809上移动，从而使挡料板812脱离出料口813，使发射药从出料口813进入储料室814并通过灌装通道815进行炮筒内，当炮筒内装填有足够的发射药后，继续启动挡料电机808使挡料板812挡住出料口813，完成装填过程。
装填完毕后，启动转动电机5，带动转动圆盘2转动使装填有发射药的炮筒移动至另一个取料机构6的下方，并通过取料机构6将炮筒拿取并放置在传送带7上，输送至下一阶段。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所述本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种烟花无烟发射药，其特征在于，该烟花无烟发射药由如下步骤生产制得：
S1、准备原料，包括分散液、硝酸胍、硝化二乙二醇、硝酸纤维素和可燃剂；
S2、将硝酸胍、硝化二乙二醇和硝酸纤维素一起加入到混料机中混合得到复合料；
S3、将分散液、复合料和可燃剂混合后装入到高压反应釜中，得到烟花发射药；
S4、将烟花发射药通过灌装装置装入炮筒，后经分拣、捆绑、包装、入库得到烟花无烟发射药。
2.根据权利要求1所述的一种烟花无烟发射药，其特征在于，步骤S1中包括如下重量份的原料：分散液50-60份、硝酸胍30-40份、硝化二乙二醇20-25份、硝酸纤维素30-35份和可燃剂4-6份。
3.根据权利要求1所述的一种烟花无烟发射药，其特征在于，所述分散液制备的过程如下：将对苯二甲酸、高氯酸钾和氢氧化钾加入到混料机中，以1800-2000r/min的转速混合15-18min，混合均匀后超声分散1-2h，得到分散液。
4.根据权利要求1所述的一种烟花无烟发射药，其特征在于，步骤S2中将硝酸胍、硝化二乙二醇和硝酸纤维素一起加入到混料机中，在1800r/min的转速下混合20-30min，得到复合料。
5.根据权利要求1所述的一种烟花无烟发射药，其特征在于，步骤S3中将分散液、复合料和可燃剂混合后装入到高压反应釜中，在36-41℃下，持续通入二氧化碳至超临界状态，持续2-3h后出料，并在50-60℃下静置2-3h，得到烟花发射药。
6.根据权利要求1所述的一种烟花无烟发射药，其特征在于，所述可燃剂为微烟材料麻杆炭粉、杉木炭粉、石墨、锆粉、铝粉和镍粉中的一种或多种以任意比例混合。
7.根据权利要求1所述的一种烟花无烟发射药，其特征在于，步骤S4中所述灌装装置的工作工程如下：
步骤一、启动其中一个取料机构(6)中的移动电机(608)，驱动拿取机械手(612)水平移动至传送带(7)上炮筒的上方，启动第一伸缩气缸(603)，驱动拿取机械手(612)向下运动，启动外界系统控制拿取机械手(612)对炮筒进行夹取，同时继续通过取料机构(6)带动拿取机械手(612)将炮筒放置在灌装槽(3)内；
步骤二、启动转动电机(5)驱动转动圆盘(2)转动，从而带动放置有炮筒的灌装槽(3)转动至灌装机构(8)的下方，通过灌装机构(8)对炮筒进行发射药装填；
步骤三、装填完毕后，启动转动电机(5)，带动转动圆盘(2)转动使装填有发射药的炮筒移动至另一个取料机构(6)的下方，并通过取料机构(6)将炮筒拿取并放置在传送带(7)上，输送至下一阶段。
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