CN115839641A - 一种全静态现场混装乳化炸药车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种全静态现场混装乳化炸药车，属于乳化炸药车技术领域；在底盘上方设置有车厢，车厢内部设置有水相溶液箱、油相溶液箱、敏化剂箱、干料箱，水相溶液箱、油相溶液箱分别与乳化装置相连通，乳化装置的出口与混合器的第一入口相连通，敏化剂箱与混合器的第二入口相连接，干料箱通过干料管路与混合器的第三入口相连接，干料管路上设置有螺杆泵，混合器的出口与输送管相连接，输送管上设置有药浆输送泵；解决了目前乳化炸药车的工作安全性较低的问题。

Description

一种全静态现场混装乳化炸药车

技术领域

本发明属于乳化炸药车技术领域，具体涉及一种全静态现场混装乳化炸药车。

背景技术

我国每年生产和消耗炸药约450万吨，其中：乳化炸药270万吨，占炸药总量的60％（指民用炸药，2020年统计数量）。乳化炸药是乳化基质加敏化剂敏化后成为炸药。乳胶基质是有：水相和油相高速搅拌、剪切形成油包水型乳胶体系。这种乳化装置速度越高，转子和定子的间隙越小乳化效果越好。在乳化炸药生产过程中，出事故最多的设备就是乳化装置和螺杆泵，这两种设备，《WJ/T9063-2010民用爆炸物品生产专用设备安全使用年限管理规定》标准中规定，均为“0”类危险设备。

因此，为了保证乳化炸药车的工作安全性，研究一种采用没有转动部件的全静态乳化技术的乳化炸药车对于提高乳化炸药生产过程本质安全具有极其重要的意义。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提出一种全静态现场混装乳化炸药车；解决目前乳化炸药车的工作安全性较低的问题。

为了达到上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的。

一种全静态现场混装乳化炸药车，在底盘上方设置有车厢，车厢内部设置有水相溶液箱、油相溶液箱、敏化剂箱、干料箱，水相溶液箱、油相溶液箱分别与乳化装置相连通，乳化装置的出口与混合器的第一入口相连通，敏化剂箱与混合器的第二入口相连接，干料箱通过干料管路与混合器的第三入口相连接，干料管路上设置有螺杆泵，混合器的出口与输送管相连接，输送管上设置有药浆输送泵。

进一步的，所述车厢内设置有中间储气筒，中间储气筒的入口通过管路与汽车储气筒相连接，中间储气筒的出口通过输气管路与输送管相连接，输气管路上设置有截止阀。

进一步的，车厢后侧设置有伸缩装置，所述伸缩装置包括一个半圆环形的固定架，固定架上转动连接有多级伸缩筒，多级伸缩筒与多级液压缸相对应连接；在多级伸缩筒中最内侧伸缩筒的出口处下端转动连接有一个导向轮，输送管的端部从导向轮中伸出。

进一步的，所述乳化装置包括一个水平设置的壳体，壳体两端开口分别设置有固定端盖以及法兰端盖，壳体内部设置有一个水平的乳化管，乳化管一侧与固定端盖相连接，另一侧穿过法兰端盖伸出至外侧；固定端盖上设置有油相进口管，油相进口管与乳化管相连通；在壳体的上端中部设置有一个水相进口管，在壳体的下端中部设置有一个排污管；乳化管外侧沿着其轴线方向均匀设置有多组雾化单元，每组雾化单元包括多个雾化喷头，多个雾化喷头沿着周圈均匀设置于乳化管的外侧面上；在乳化管的右侧出口内部设置有一个乳化单元，在乳化管的右侧出口处通过法兰连接有一个出口管。

进一步的，所述雾化喷头包括一个外壳和一个出口块，外壳为一端开口的圆筒状结构，在其底面处设置有一个水相进口；出口块将外壳的开口所封闭；出口块为圆柱状结构，其内侧端面中心处向外壳内部所凸出；出口块的轴线处设置有一个中心过道，中心过道与外壳的水相进口相对应；出口块在其边缘处设置有一周圈的边缘过道，边缘过道的出口方向与中心过道的出口方向相平行；外壳上的水相进口位于乳化管外侧的壳体内部；出口块的中心过道喷出方向为朝向乳化管轴线处，并且与油相溶液在乳化管中的流通方向成锐角。

进一步的，水相溶液箱的出口通过水相管路与雾化装置的水相进口管相连接，油相溶液箱的出口通过油相管路与乳化装置的油相进口管相连接。

进一步的，在水相溶液箱内部设置有水箱，水箱的出口管路通过三通阀与水相管路相连接，在水相管路上沿着远离水相溶液箱的方向依次设置有过滤器、流量计、水相泵；在油相管路上沿着远离油相溶液箱的方向依次设置有截止阀、过滤器、流量计、油相泵、单向阀。

进一步的，敏化剂箱与混合器之间的敏化剂管路上沿着远离敏化剂箱的方向依次设置有截止阀、过滤器、流量计、敏化剂泵、单向泵。

进一步的，在车厢的后侧还设置有卷筒装置，卷筒装置包括一个卷筒、输送管、料斗、药浆输送泵，输送管的进口处设置有料斗，混合器的出口处通过管路延伸至料斗的上方入口处，输送管缠绕于卷筒上，卷筒的转轴左右水平设置。在卷筒与料斗之间的输送管上设置有所述药浆输送泵以及温度计、压力计。

更进一步的，车厢内的前部设置有燃油箱与液压油箱。

本发明相对于现有技术所产生的有益效果为：

（1）本发明提供的全静态现场混装乳化炸药车，核心关键部件是全静态喷雾式的乳化装置，采用油相直喷、水相经高速雾化和油相对射、碰撞、混合均匀分布在油相中，形成“油包水”型微结构的乳胶基质。结构简单，没有旋转部件、只有固定元件，去掉一个“0”类设备，大大提高了设备的本质安全。

（2）本发明提供的全静态现场混装乳化炸药车，油相溶液、水相溶液、敏化剂等都采用电液比例阀自动跟踪、闭环控制，更精准地控制装药质量。

（3）本发明提供的全静态现场混装乳化炸药车，输送管的端部采用伸缩装置，具有无线遥控、机械伸缩、180度旋转功能，扩大了现场装药范围，减轻了劳动强度，提高了生产效率。

（4）本发明提供的全静态现场混装乳化炸药车，生产过程操作简单、瞬间成乳、没有废料、节约成本、减少环境污染、提升经济效益。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明：

图1是本发明整体的正视图；

图2是本发明整体的俯视图；

图3是图1中伸缩装置的局部放大示意图；

图4是本发明的连接示意图；

图5是乳化装置的结构示意图；

图6是雾化喷头的结构示意图；

其中，1为底盘、2为驾驶室、3为动力输出系统、4为二次车架、5为车厢、6为燃油箱、7为液压油箱、8为油相溶液箱、9为水相溶液箱、10为敏化剂箱、11为中间储气筒、12为干料箱、13为乳化装置、14为螺杆泵、15为卷筒装置、16为固定架、17为伸缩装置、18为多级伸缩筒、19为多级液压缸、20为滚轮、21为导向轮、22为输送管、23为汽车储气筒、24为敏化剂泵、25为水箱、26为流量计、27为油相泵、28为水相泵、29为药浆输送泵、30为料斗、31为混合器、32为壳体、33为固定端盖、34为法兰端盖、35为油相进口管、36为乳化管、37为水相进口管、38为排污管、39为雾化喷头、40为出口管、41为乳化单元、42为外壳、43为出口块、44为水相进口、45为中心过道、46为边缘过道。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，结合实施例和附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。下面结合实施例及附图详细说明本发明的技术方案，但保护范围不被此限制。

如图1—6所示，本发明提供了一种全静态现场混装乳化炸药车，包括底盘1与驾驶室2，底盘1上设置有独立的动力输出系统3，底盘1选择符合国家危险货物道路运输要求的危险货物道路运输二类底盘。

在驾驶室2后侧的底盘1上方设置有独立的二次车架4，二次车架4与底盘1相固定连接。在二次车架4的上方设置有方形的车厢5。

车厢5内的前部设置有燃油箱6与液压油箱7，燃油箱6用于向动力输出系统3提供燃油。在车厢5内的中部设置有溶液箱、敏化剂箱10、中间储气筒11，在车厢5内的后部设置有干料箱12以及乳化装置13。在车厢5后侧的二次车架4上方设置有卷筒装置15以及伸缩装置17，车厢5后侧的二次车架4下方设置有螺杆泵14。

所述伸缩装置17包括一个半圆环形的固定架16，固定架16水平设置，固定架16的直边与车厢5的后侧面相平行，固定架16的环形边位于直边远离车厢5的一侧。在固定架16的上方转动连接有一个水平的多级伸缩筒18，其中一级伸缩筒的底面通过一根竖直的转轴转动连接于固定架16的直边中心处，一级伸缩筒的出口处下端设置有一个滚轮20，滚轮20沿着固定架16的环形边上端滚动。在一级伸缩筒的上端固定设置有一个多级液压缸19，多级液压缸19的二级活塞杆与多级伸缩筒18的二级伸缩筒出口处相固定连接，多级液压缸19的三级活塞杆与多级伸缩筒18的三级伸缩筒出口处相固定连接，通过多级液压缸19的伸缩来带动多级伸缩筒18同步伸缩。在三级伸缩筒的出口处下端固定设置有两根左右对称的、竖直的固定杆，两根固定杆的下端之间转动连接有一个导向轮21。多级伸缩筒18在伸缩时，可以通过滚轮20在固定架16上以180°范围转动。

所述乳化装置13包括一个水平设置的壳体32，所述壳体32为中空的圆筒状结构，在其左侧开口处固定设置有一个固定端盖33，在其右侧开口处通过法兰连接有一个法兰端盖34。

壳体32在外侧面的两端分别固定设置有一个支架，通过两个支架对水平的壳体32进行支撑。

在左侧的固定端盖33中心处设置一个油相进口管35，油相进口管35伸入壳体32的内部。

在壳体32的上端中部设置有一个水相进口管37，在壳体32的下端中部设置有一个排污管38，水相进口管37以及排污管38与壳体32内部相连通。

在壳体32内部设置有一根水平的乳化管36，乳化管36的左侧一端与固定端盖33内侧面相固定连接，油相进口管35伸入乳化管36内部，乳化管36的右侧一端穿过右侧的法兰端盖34后伸出至壳体32的外侧。

在壳体32内部的乳化管36外侧，沿着其轴线方向均匀设置有多组雾化单元，每组雾化单元包括多个雾化喷头39，多个雾化喷头39沿着周圈均匀设置于乳化管36的外侧面上。雾化喷头39与乳化管36内部相连通。

所述雾化喷头39包括一个外壳42和一个出口块43，外壳42为一端开口的圆筒状结构，在其底面处设置有一个水相进口44；出口块43将外壳42的开口所封闭。出口块43为圆柱状结构，其内侧端面中心处向外壳42内部所凸出。出口块43的轴线处设置有一个中心过道45，中心过道45与外壳42的水相进口44相对应；出口块43在其边缘处设置有一周圈的边缘过道46，边缘过道46的出口方向与中心过道45的出口方向相平行。外壳42上的水相进口44位于乳化管36外侧的壳体32内部。出口块43的中心过道45喷出方向为朝向乳化管36轴线处，并且与油相溶液在乳化管36中的流通方向成锐角。

在乳化管36的右侧出口内部设置有一个乳化单元41，所述乳化单元41为SV型单元。

在乳化管36的右侧出口处通过法兰连接有一个出口管40。

所述溶液箱分别包括独立设置的水相溶液箱9以及油相溶液箱8，水相溶液箱9的出口通过水相管路与雾化装置的水相进口管37相连接，油相溶液箱8的出口通过油相管路与乳化装置13的油相进口管35相连接。在水相溶液箱9内部设置有水箱25，水箱25的出口管40路通过三通阀与水相管路相连接，在水相管路上沿着远离水相溶液箱9的方向依次设置有过滤器、流量计26、水相泵28。在油相管路上沿着远离油相溶液箱8的方向依次设置有截止阀、过滤器、流量计26、油相泵27、单向阀。

在乳化装置13的出口管40出口处设置有混合器31，混合器31的第一入口与乳化装置13的出口管40相连接。

所述敏化剂箱10的出口通过敏化剂管路与混合器31的第二入口相连接。在敏化剂管路上沿着远离敏化剂箱10的方向依次设置有截止阀、过滤器、流量计26、敏化剂泵24、单向泵。

所述干料箱12内部设置有多孔粒状硝酸铵，干料箱12的出口通过干料管路与混合器31的第三入口相连接。在干料管路上设置有螺杆泵14，通过螺杆泵14将干料箱12内部的多孔粒状硝酸铵泵入至混合器31中。

所述卷筒装置15包括一个卷筒、输送管22、料斗30、药浆输送泵29。

输送管22的进口处设置有料斗30，混合器31的出口处通过管路延伸至料斗30的上方入口处。输送管22缠绕于卷筒上，卷筒的转轴左右水平设置。在卷筒与料斗30之间的输送管22上设置有药浆输送泵29以及温度计、压力计，通过温度计以及压力计对输送管22内部的压力以及温度进行测量。输送管22从卷筒处伸出后，绕过多级伸缩筒18上的导向轮21后，向外界伸出。

所述中间储气筒11的入口通过管路与汽车储气筒23相连接，中间储气筒11的出口通过输气管路与输送管22相连接，输气管路上设置有截止阀。在输气管路上设置有温度计与压力机，对输气管路内部的温度以及压力进行测量。

本发明的工作原理为：

本发明提供的炸药车，集原料的运输、混制、装填为一体，适用于露天矿山的含水炮孔作业。通过水相泵28、油相泵27将水相溶液以及油相溶液从水相溶液箱9以及油相溶液箱8中泵出，油相溶液从油相进口管35进入乳化管36内部，在乳化管36内部进行流通。水相溶液从水相进口管37进入壳体32内部，壳体32内部的水相溶液通过雾化喷头39的外壳42上的水相进口44进入雾化喷头39内部，雾化喷头39内部的水相溶液在一定的压力下雾化，并通过出口块43上的中心过道45以及边缘过道46喷入乳化管36内部。中心过道45喷出的水相溶液与边缘过道46喷出的水相溶液与油相溶液相互对射、碰撞，从而形成几微米的小液滴。变成小液滴的水相溶液均匀地分布到油相溶液中，形成油包水型微结构乳胶基质。

混合后形成的油包水型微结构乳胶基质进入乳化单元41内部，乳化单元41内部的混合过程是靠固定在管内的混合元件进行的，由于混合元件的作用，使流体时而左旋，时而右旋，不断改变流动方向，不仅将中心液流推向周边，而且将周边流体推向中心，从而造成良好的径向混合效果。与此同时，流体自身的旋转作用在相邻元件连接处的界面上亦会发生。这种完善的径向环流混合作用，使流体在管子截面上的温度梯度、速度梯度和质量梯度明显变化。

经过乳化后的乳胶基质进入混合器31内部，同时敏化剂在敏化剂泵24的作用下从敏化剂箱10中泵入混合器31内部，多孔粒状硝酸铵也在螺杆泵14的作用下从干料箱12中泵入至混合器31内部，乳胶基质、敏化剂、多孔粒状硝酸铵经过混合后形成药浆，药浆在螺杆泵14的作用下进入料斗30中，并且通过料斗30进入输送管22内部。

控制多级液压缸19伸出，带动多级伸缩筒18伸出，将输送管22的端部从卷筒中抽出并放入至炮孔中。输送管22内部的药浆进入炮孔内部，再经10~15分钟发泡即成为炸药。

通过导入储气筒中的压缩空气可以对输送管22内部的残留药浆进行清洗。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种全静态现场混装乳化炸药车，其特征在于：在底盘（1）上方设置有车厢（5），车厢（5）内部设置有水相溶液箱（9）、油相溶液箱（8）、敏化剂箱（10）、干料箱（12），水相溶液箱（9）、油相溶液箱（8）分别与乳化装置（13）相连通，乳化装置（13）的出口与混合器（31）的第一入口相连通，敏化剂箱（10）与混合器（31）的第二入口相连接，干料箱（12）通过干料管路与混合器（31）的第三入口相连接，干料管路上设置有螺杆泵（14），混合器（31）的出口与输送管（22）相连接，输送管（22）上设置有药浆输送泵（29）。

2.根据权利要求1所述的一种全静态现场混装乳化炸药车，其特征在于：所述车厢（5）内设置有中间储气筒（11），中间储气筒（11）的入口通过管路与汽车储气筒（23）相连接，中间储气筒（11）的出口通过输气管路与输送管（22）相连接，输气管路上设置有截止阀。

3.根据权利要求1所述的一种全静态现场混装乳化炸药车，其特征在于：车厢（5）后侧设置有伸缩装置（17），所述伸缩装置（17）包括一个半圆环形的固定架（16），固定架（16）上转动连接有多级伸缩筒（18），多级伸缩筒（18）与多级液压缸（19）相对应连接；在多级伸缩筒（18）中最内侧伸缩筒的出口处下端转动连接有一个导向轮（21），输送管（22）的端部从导向轮（21）中伸出。

4.根据权利要求1所述的一种全静态现场混装乳化炸药车，其特征在于：所述乳化装置（13）包括一个水平设置的壳体（32），壳体（32）两端开口分别设置有固定端盖（33）以及法兰端盖（34），壳体（32）内部设置有一个水平的乳化管（36），乳化管（36）一侧与固定端盖（33）相连接，另一侧穿过法兰端盖（34）伸出至外侧；固定端盖（33）上设置有油相进口管（35），油相进口管（35）与乳化管（36）相连通；在壳体（32）的上端中部设置有一个水相进口管（37），在壳体（32）的下端中部设置有一个排污管（38）；乳化管（36）外侧沿着其轴线方向均匀设置有多组雾化单元，每组雾化单元包括多个雾化喷头（39），多个雾化喷头（39）沿着周圈均匀设置于乳化管（36）的外侧面上；在乳化管（36）的右侧出口内部设置有一个乳化单元（41），在乳化管（36）的右侧出口处通过法兰连接有一个出口管（40）。

5.根据权利要求4所述的一种全静态现场混装乳化炸药车，其特征在于：所述雾化喷头（39）包括一个外壳（42）和一个出口块（43），外壳（42）为一端开口的圆筒状结构，在其底面处设置有一个水相进口（44）；出口块（43）将外壳（42）的开口所封闭；出口块（43）为圆柱状结构，其内侧端面中心处向外壳（42）内部所凸出；出口块（43）的轴线处设置有一个中心过道（45），中心过道（45）与外壳（42）的水相进口（44）相对应；出口块（43）在其边缘处设置有一周圈的边缘过道（46），边缘过道（46）的出口方向与中心过道（45）的出口方向相平行；外壳（42）上的水相进口（44）位于乳化管（36）外侧的壳体（32）内部；出口块（43）的中心过道（45）喷出方向为朝向乳化管（36）轴线处，并且与油相溶液在乳化管（36）中的流通方向成锐角。

6.根据权利要求5所述的一种全静态现场混装乳化炸药车，其特征在于：水相溶液箱（9）的出口通过水相管路与雾化装置的水相进口管（37）相连接，油相溶液箱（8）的出口通过油相管路与乳化装置（13）的油相进口管（35）相连接。

7.根据权利要求6所述的一种全静态现场混装乳化炸药车，其特征在于：在水相溶液箱（9）内部设置有水箱（25），水箱（25）的出口管（40）路通过三通阀与水相管路相连接，在水相管路上沿着远离水相溶液箱（9）的方向依次设置有过滤器、流量计（26）、水相泵（28）；在油相管路上沿着远离油相溶液箱（8）的方向依次设置有截止阀、过滤器、流量计（26）、油相泵（27）、单向阀。

8.根据权利要求1所述的一种全静态现场混装乳化炸药车，其特征在于：敏化剂箱（10）与混合器（31）之间的敏化剂管路上沿着远离敏化剂箱（10）的方向依次设置有截止阀、过滤器、流量计（26）、敏化剂泵（24）、单向泵。

9.根据权利要求1所述的一种全静态现场混装乳化炸药车，其特征在于：在车厢（5）的后侧还设置有卷筒装置（15），卷筒装置（15）包括一个卷筒、输送管（22）、料斗（30）、药浆输送泵（29），输送管（22）的进口处设置有料斗（30），混合器（31）的出口处通过管路延伸至料斗（30）的上方入口处，输送管（22）缠绕于卷筒上，卷筒的转轴左右水平设置；在卷筒与料斗（30）之间的输送管（22）上设置有所述药浆输送泵（29）以及温度计、压力计。

10.根据权利要求1所述的一种全静态现场混装乳化炸药车，其特征在于：车厢（5）内的前部设置有燃油箱（6）与液压油箱（7）。

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