CN219232264U - 一种制造微细球形火药的高速搅拌制球釜 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于火药加工制作设备领域，具体是一种制造微细球形火药的高速搅拌制球釜，包括釜体、盖于釜体上的釜盖、机架、安装于机架上的变频调速电机以及与变频调速电机连接的搅拌轴，所述釜盖与釜体形成封闭腔体，所述搅拌轴轴身穿过釜盖伸入釜体内部，所述搅拌轴与釜盖连接位置设有机械密封；所述搅拌轴轴身下部安装有搅拌桨，搅拌轴底部还设有锯齿圆盘，所述锯齿圆盘上的锯齿为双层上下错位排列，所述釜体内壁上安装有挡板，所述挡板的边侧面与釜体内壁相对，所述挡板与锯齿圆盘配合构成剪切分散物料的结构。本实用新型具有剪切分散能力强、搅拌转速和线速度高、能避免产生共振问题的有益效果。

Description

一种制造微细球形火药的高速搅拌制球釜

技术领域

本实用新型属于火药加工制作设备领域，具体涉及一种制造微细球形火药的高速搅拌制球釜。

背景技术

随着球形火药制球工艺的发展及球形火药在火药推进剂中的广泛应用，对微细球形火药平均粒径D₅₀值的要求越来越小,最小达到了20μm，微细球形火药的制造是采用内溶法生产工艺，根据微细球形火药制造理论，其平均粒径D₅₀值与搅拌形式的剪切分散能力、搅拌转速、溶剂用量、制球釜结构、工艺条件等有关系，而其中搅拌形式的剪切分散能力以及搅拌转速对微细球形火药粒径D₅₀值有至关重要的影响，可直接决定D₅₀值，然而目前生产出的微细球形火药产品不易达到D₅₀值要求，主要是因为搅拌形式的剪切分散能力不够、搅拌的线速度或者转速不够高，除此之外在高速搅拌运转的情况下还容易产生共振，因此还需避免出现共振问题。

实用新型内容

为了解决背景技术中制作微细球形火药搅拌时，由于搅拌形式没有足够的剪切分散能力、搅拌的线速度或者转速不够高，制出的成品微细球形火药的平均粒径D₅₀值不容易达到要求以及出现共振的问题，本实用新型提供了一种剪切分散能力强、搅拌转速和线速高、还能避免产生共振问题的制造微细球形火药的高速搅拌制球釜。

本实用新型如下通过技术方案实现：

一种制造微细球形火药的高速搅拌制球釜，包括釜体、盖于釜体上的釜盖、机架、安装于机架上的变频调速电机以及与变频调速电机连接的搅拌轴，所述釜盖与釜体形成封闭腔体，所述搅拌轴轴身穿过釜盖伸入釜体内部，所述搅拌轴与釜盖连接位置设有机械密封；所述搅拌轴轴身下部安装有搅拌桨，搅拌轴底部还设有锯齿圆盘，所述锯齿圆盘上的锯齿为双层上下错位排列，所述釜体内壁上安装有挡板，所述挡板的边侧面与釜体内壁相对，所述挡板与锯齿圆盘配合构成剪切分散物料的结构。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：首先，搅拌桨转动时，可以带动釜体内部气流往同一方向流动，从而让物料旋转更加流畅，制作出的成品更加稳定；其次，锯齿圆盘的锯齿为双层上下错位排列，加强了锯齿圆盘的剪切分散能力，搅拌轴带动锯齿圆盘转动时，可对物料进行搅拌以及充分剪切分散，并且还可通过与挡板配合使用，使得物料被锯齿圆盘甩到挡板上时，还会被挡板反弹回来，再次被剪切分散，而挡板的棱边也会对物料进行切割，反复加强对物料的剪切分散作用，使得搅拌形式具有足够的剪切分散能力，制作出的成品微细球形火药的平均粒径D₅₀值能够达到要求；最后通过使用变频调速电机，可将搅拌速度调至合适的值，使得搅拌时的线速度和转速足够得高，又不会与制球釜本身的固有频率一致从而导致出现共振问题。

作优选的，机械密封为单端面机械密封，其外周配合安装有夹套，夹套内通循环冷却水。采用单端面机械密封，既能通过动静环旋转密封对釜体内部起密封作用，又能减少安装空间，而夹套内通冷却水可降低搅拌轴温度，延长搅拌轴上轴承的使用寿命。

作优选的，搅拌轴选用2Cr13调质不锈钢，轴径范围为80mm-100mm。2Cr13调质不锈钢具有良好的机械性能和可加工性，而轴径范围在80mm-100mm时，搅拌轴具有良好的扭转强度和刚度，并且此时第一临界转速很高，可避免旋转时出现共振现象。

作优选的，搅拌桨选用折叶桨，所述折叶桨的直径为360mm，其叶片数的数量为4。折叶桨具有易于安装，运行稳定，结构紧凑的优点，搅拌桨转动时，能够充分带动气流向同一方向流动，从而让物料气流流动更加流畅，制作出的成品更加稳定。

作优选的，挡板数量为4，通过安装板和斜垫与釜体的内壁相连，且沿内壁周向均匀布置，所述挡板与釜体内壁间留有间隙，间隙长度为10mm。挡板可拆卸，也可根据实际情况更换不同斜垫对挡板的倾斜角度进行调整；通过在挡板与釜体内壁间设置间隙，可使物料被甩到夹角处后流出间隙，再重新进行剪切分散，避免了挡板与釜体内壁间形成死角，造成物料进入死角后堆积造成剪切分散不均匀。

作优选的，釜体的侧壁包括外壳和内壳，所述外壳与内壳之间一体焊接有保温层和夹套，保温层内填充有保温棉，夹套内通循环热水。保温棉是由高纯度的黏土熟料、氧化铝粉、硅石粉、铬英砂等物料制成的新型保温材料，具有重量轻、导热率低特点，保温效果好的优点。通过设置保温层与内通循环热水的夹套，可使釜体具体良好的保温效果，满足内部制作的温度需求，并且保温层、夹套通过与釜体的外壳、内壳焊接成一体，使得保温层和夹套可达到和釜体相同的使用寿命，除此之外与传统保温层相比，此种设计下的保温层还具有不脱落、不渗水、不变形的优势，有效解决了保温层在振动、潮湿环境、工作中磕碰等造成损坏的问题。

作优选的，釜盖内沿周向均匀布置有3个旋转喷淋头，旋转喷淋头可旋转360度。旋转喷淋头可清洗制球釜内壁，也可作为工艺水进口。

作优选的，釜体底部连接有放料阀，所述放料阀为上展式放料阀。上展式放料阀具有操作方便，开启自由，启闭灵活可靠、底部不积料、放料速度快的优点，非常适用于制作完成后进行放料。

作优选的，釜体内壁的光洁度小于等于0.3μm，外壁光洁度小于等于0.6μm。釜体内壁不易沾料，易于清理，对制球成品更为有效、成品率更高；釜体外壁不易沾料，易于冲洗，火工设备安全性高。

附图说明

本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1为本实用新型整体的结构示意图；

图2为本实用新型上侧部分的局部放大图；

图3为本实用新型下侧部分的局部放大图；

图4本实用新型搅拌桨的俯视图；

图5为本实用新型的锯齿圆盘的主视图；

图6为本实用新型的锯齿圆盘的俯视图；

图7为本实用新型挡板的安装结构示意图。

图中标记：机架1、变频调速电机10、搅拌轴20、搅拌桨21、叶片211、锯齿圆盘22、锯齿221、机械密封23、釜体30、出料口301、釜盖31、进料口311、外壳33、内壳34、挡板40、安装板41、斜垫42、夹套50、保温层60、旋转喷淋头70、放料阀80。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1：如图1至图7所示的一种制造微细球形火药的高速搅拌制球釜，包括釜体30、通过螺栓安装在釜体30上的釜盖31、设于釜盖31顶面的进料口311、位于釜盖31上方的机架1、通过螺栓安装于机架1上的变频调速电机10、通过联轴器与变频调速电机10的输出轴连接的搅拌轴20以及设于釜体30底部的出料口301。釜体30的直径为800mm，釜盖31通过螺栓与釜体30固定连接后，其内部为封闭腔体，釜盖31上方的进料口311便于添加物料。变频调速电机10在进行物料剪切分散时的转速可到达700rpm-900rpm，使得搅拌时的线速度或者转速足够高，且振动频率不会与制球釜本身固有频率一样，不会发生共振现象，同时也能够通过调整转速从而控制D₅₀值大小。

搅拌轴20的轴身下部从釜盖31顶部伸入釜体30内部，搅拌轴20与釜盖31连接位置设有机械密封23，机械密封23能够保证釜体30内部的密封性。搅拌轴20轴身下部安装有搅拌桨21，搅拌桨21转动时可以带动釜体30内部气流保持同一方向不停流动，从而让从物料气流流动更加流畅，制作出的成品更加稳定。搅拌轴20底部还设有锯齿圆盘22，锯齿圆盘22在搅拌轴20上的上下位置可根据实际需要调整，本实施例中锯齿圆盘22的直径为350mm，其离釜体30底部的距离为65mm，既能充分地均匀搅拌物料，又不会影响放料阀80的开闭，锯齿圆盘22上的锯齿为上下双层，双层的锯齿间隔错位排列，一层固定于锯齿圆盘22的上盘面，另一层固定于锯齿圆盘22的下盘面，每层的锯齿221皆沿盘面边缘处周向均匀排列，锯齿221呈梯形状，锯齿221齿尖的朝向相同，齿尖可以很好地剪切分散物料，双层锯齿221对物料具有更强的剪切能力。釜体30内壁安装有挡板40，挡板40的长和宽为600mm×80mm，其长度方向与釜体30长度方向一致，挡板40的边侧面与釜体30内壁相对，运行时，物料会被甩到挡板40的板面上，再从板面被反弹回锯齿圆盘22上，再被锯齿221剪切分散，物料会进行充分地剪切分散，挡板40与锯齿圆盘22配合构成剪切分散物料的结构，使搅拌形式具有足够的剪切分散能力。

本实施例中，在搅拌桨21的作用下，再通过锯齿圆盘22与挡板40配合使用，使得搅拌形式的剪切分散能力强、成品的产出效果好，并且能够通过调整变频调速电机10的转速，使得搅拌速度高，又不会出现共振问题，最后制作出的成品微细球形火药的平均粒径D₅₀容易达到要求的值，并且还可以根据不同的D₅₀值要求，通过改变变频调速电机10的转速，使得最后成品的D₅₀值在20μm-100μm之间任意调整。

实施例2：在实施例1的基础上，本实施例对搅拌轴20进行优选设计，搅拌轴20选用2Cr13调质不锈钢，其不同位置轴径不一致，轴径范围为80mm-100mm，2Cr13调质不锈钢具有良好的机械性能和可加工性，非常适合用于制作搅拌轴20，而通过使用轴径范围为80mm-100mm的搅拌轴20，可以增加搅拌轴20的强度，提高第一临界转速，避免出现共振现象。

实施例3：在实施例1的基础上，本实施例对机械密封23进行优选设计，本实施例中机械密封23选用单端面机械密封，其周向安装有夹套50，夹套50内通过冷却水进口和出口循环流通冷却水，降低连接部位的温度，采用单端面机械密封，既能通过动静环旋转密封对釜体30内部起密封作用，又能减少安装空间，而夹套50内通冷却水可降低搅拌轴20温度，延长搅拌轴20上轴承的使用寿命。

实施例4：如图2至图3所示，在实施例1的基础上，本实施例对搅拌桨21进行优选设计，本实施例中搅拌桨21选用折叶桨，折叶桨的直径为360mm，叶片211数为4片，折叶桨具有易于安装，运行稳定，结构紧凑的优点，搅拌桨21转动时，能够充分带动气流向同一方向流动，从而让物料气流流动更加流畅，制作出的成品更加稳定。

实施例5：如图2、图6所示，在实施例1的基础上，本实施例对挡板40进行优选设计，本实施例中挡板40数量为4，沿釜体30内壁周向均匀布置，通过安装板41和斜垫42与内壁相连，即4块安装板41沿釜体30周向均匀布置，安装板41的边侧面垂直焊接在釜体30内壁上，再根据实际情况选择合适倾斜角度的斜垫42放置于安装板41上，接着将挡板40放置在斜垫42的安装面上，最后再通过螺栓连接将挡板40和斜垫42固定在安装板41上，通过螺栓连接的挡板40可拆卸更换，也可根据实际情况更换倾斜度不同斜垫42对挡板40的倾斜角度进行调整。挡板40与釜体30内壁间还留有间隙，间隙长度为10mm，可使物料被甩到夹角处后流出间隙，再重新进行剪切分散，避免了挡板40与釜体30内壁间形成死角，造成物料进入死角后堆积造成剪切分散不均匀。

实施例6：在实施例1的基础上，如图2所示，本实施例中釜体30的侧壁包括外壳33和内壳34，外壳33与内壳34之间设有保温层60和夹套50，外壳33、内壳34、保温层60、夹套50通过焊接一体成型，保温层60内填充有保温棉，夹套50内通循环热水。即釜体30的周向侧壁由不锈钢材质的外壳33和内壳34，外壳33和内壳34之间留有空隙，外壳33的内侧面设置有保温层60，保温层60内填充有保温棉，保温层60内侧面一体焊接有夹套50，夹套50内通过热水进口和出口循环流通热水，热水的温度为90℃，既能够达到保温效果，又不置于温度过高引起安全事故。保温棉是由高纯度的黏土熟料、氧化铝粉、硅石粉、铬英砂等物料制成的新型保温材料，具有重量轻、导热率低、保温效果好的优点。通过设置保温层60与内通循环热水的夹套50，可使釜体30具体良好的保温效果，满足内部制作的温度需求，并且保温层60、夹套50与釜体30焊接成一体，保温层60和夹套50可达到和釜体30相同的使用寿命，并且与传统保温层60，此种设计下的保温层60还具有不脱落、不渗水、不变形的优势，有效解决了保温层60在振动、潮湿环境、工作中磕碰等造成损坏的问题。

实施例7：在实施例1的基础上，如图2所示，本实施例在釜盖31下部沿釜盖31内壁周向均匀安装有3个旋转喷淋头70，旋转喷淋头70可旋转360°，进行360°旋转喷水，可清洗制球釜内壁，也可作为工艺水进口。

实施例8：在实施例1的基础上，如图2所示，本实施例中的出料口301下端连接有放料阀80，放料阀80为上展式放料阀80。上展式放料阀80具有操作方便、开启自由、开闭灵活可靠、底部不积料的优点，根据釜体30内的成品制作完后进行放料，放料速度快。

实施例9：在实施例1的基础上，本实施例中，釜体30的内壁和外壁通过抛光机高精度抛光后，釜体30内壁的光洁度可小于等于0.3μm，外壁光洁度可小于等于0.6μm。更高光洁度可使釜体30内壁不易沾料，易于清理，对制球成品更为有效、成品率更高，釜体30外壁不易沾料，易于冲洗，火工设备安全性高。

运行过程：根据实际需要设置好变频调速电机10的转速，然后将物料从进料口311放入釜体30内部，启动开关，搅拌轴20带动锯齿圆盘22转动，锯齿圆盘22开始搅拌并进行切割分散物料，双层锯齿221具有良好的剪切分散能力，同时还会有物料被甩到挡板40的板面上再被弹回来，再次进行切割，而被甩到挡板40上的物料也会被挡板40的棱边进行切割，由此物料会被反复地切割分散，最终的成品效果非常好，很容易达到微细球形火药的平均粒径D₅₀要求的值，成品制作完成后便可打开放料阀80，成品便从放料阀80中放出。

以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。

Claims (9)

1.一种制造微细球形火药的高速搅拌制球釜，其特征在于：包括釜体(30)、盖于釜体(30)上的釜盖(31)、机架(1)、安装于机架(1)上的变频调速电机(10)以及与变频调速电机(10)连接的搅拌轴(20)，所述釜盖(31)与釜体(30)形成封闭腔体，所述搅拌轴(20)轴身穿过釜盖(31)伸入釜体(30)内部，所述搅拌轴(20)与釜盖(31)连接位置设有机械密封(23)；所述搅拌轴(20)轴身下部安装有搅拌桨(21)，搅拌轴(20)底部还设有锯齿圆盘(22)，所述锯齿圆盘(22)上的锯齿(221)为双层上下错位排列，所述釜体(30)内壁上安装有挡板(40)，所述挡板(40)的边侧面与釜体(30)内壁相对，所述挡板(40)与锯齿圆盘(22)配合构成剪切分散物料的结构。

2.根据权利要求1所述的一种制造微细球形火药的高速搅拌制球釜，其特征在于：所述机械密封(23)为单端面机械密封，其外周配合安装有夹套(50)，夹套(50)内通循环冷却水。

3.根据权利要求1所述的一种制造微细球形火药的高速搅拌制球釜，其特征在于：所述搅拌轴(20)选用2Cr13调质不锈钢，轴径范围为80mm-100mm。

4.根据权利要求1所述的一种制造微细球形火药的高速搅拌制球釜，其特征在于：所述搅拌桨(21)选用折叶桨，所述折叶桨的直径为360mm，其叶片(211)数的数量为4。

5.根据权利要求1所述的一种制造微细球形火药的高速搅拌制球釜，其特征在于：所述挡板(40)数量为4，通过安装板(41)和斜垫(42)与釜体(30)的内壁相连，且沿内壁周向均匀布置，所述挡板(40)与釜体(30)内壁间留有间隙，间隙长度为10mm。

6.根据权利要求1所述的一种制造微细球形火药的高速搅拌制球釜，其特征在于：所述釜体(30)的侧壁包括外壳(33)和内壳(34)，所述外壳(33)与内壳(34)之间一体焊接有保温层(60)和夹套(50)，保温层(60)内填充有保温棉，夹套(50)内通循环热水。

7.根据权利要求1所述的一种制造微细球形火药的高速搅拌制球釜，其特征在于：所述釜盖(31)内沿周向均匀布置有3个旋转喷淋头(70)，旋转喷淋头(70)可旋转360度。

8.根据权利要求1所述的一种制造微细球形火药的高速搅拌制球釜，其特征在于：所述釜体(30)底部连接有放料阀(80)，所述放料阀(80)为上展式放料阀。

9.根据权利要求1所述的一种制造微细球形火药的高速搅拌制球釜，其特征在于：所述釜体(30)内壁的光洁度小于等于0.3μm，外壁的光洁度小于等于0.6μm。

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