Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ СМЕШЕНИЯ КОМПОНЕНТОВ ВЗРЫВЧАТОГО СОСТАВА И ФОРМОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ НЕГО

Изобретение относится к ракетной технике и может быть применено в промышленности для смешения компонентов взрывчатого состава и формования изделий из него. Устройство предназначено для смешения порошкообразных и жидковязких компонентов взрывчатого состава в сменных корпусах - чашах вертикальных смесителей периодического действия, вытеснения состава из чаши с помощью поршневого гидравлического устройства в аппарат для вакуумирования и подачи состава напорным шнеком аппарата для вакуумирования в формообразующий корпус.

Известно устройство для смешения компонентов взрывчатых составов и формования изделий из них по патенту РФ №2222517 МПК С06 В 21/00, заявлен 06.05.2002, опубликован 27.01.2004. В этом устройстве компоненты взрывчатого состава подаются в чашу вертикального смесителя периодического действия, перемешиваются, чаша на тележке транспортируется к аппарату для выгрузки состава из чаши в аппарат для вакуумирования с мешалками и напорным шнеком с последующим формованием изделия.

Недостатком указанного устройства является наличие мешалок с приводом в аппарате для вакуумирования, функциональным назначением которых в данном случае является только обеспечение питания шнека, поскольку состав уже достаточно перемешан в вертикальном смесителе. В результате снижается безопасность эксплуатации за счет наличия узлов уплотнений мешалок, находящихся в зоне перерабатываемого продукта. Наличие приводов мешалок значительно увеличивает габариты аппарата и повышает эксплуатационные расходы.

Известно устройство для смешения компонентов взрывчатого состава и формования изделий из него по патенту РФ №2383515 МПК С06В 21/00, заявлен 20.10.2008, опубликован 10.03.2010. Это устройство принято за прототип.

Недостатком прототипа является отсутствие устройств, обеспечивающих безопасную дистанционную разборку массопровода, большая длина массопровода из-за ввода его в аппарат вакуумирования сверху, отсутствие обогрева массопровода, отсутствие механизмов для регулировки при подсоединении входной части массопровода к чаше, необходимых из-за неизбежных погрешностей при наличии сменных чаш с тележками. Цилиндрическая форма вакуумной камеры при переработке составов с высокой степенью адгезии к металлу может вызывать постепенное «зарастание» и уменьшение проходного сечения.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности и безопасности при эксплуатации устройства.

Технический результат достигается за счет того, что для смешения взрывчатого состава установка включает в себя смесительную головку вертикального планетарного смесителя, комплект сменных чаш с тележками. Для выгрузки состава из чаши имеется поршневое гидравлическое устройство. Для вакуумирования состава и формования изделий в устройстве имеется аппарат для вакуумирования, включающий в себя вакуумную камеру с фильерой и напорным шнеком, а также массопровод, соединяющий сменную чашу на позиции выгрузки взрывчатого состава с аппаратом для вакуумирования. При этом вакуумная камера аппарата для вакуумирования выполнена в виде усеченного конуса с углом наклона стенки α=3°…7°, вакуумная камера снабжена колпаком, в боковой стенке которого установлена фильера, входное отверстие фильеры расположено соосно с выходным отверстием массопровода, фильера снабжена датчиком давления и температуры, а плоскость выходных отверстий фильеры расположена под углом β=45°…55° к вертикали. Массопровод выполнен в виде металлической трубы с рубашкой обогрева и с одной стороны входит в фильеру, с другой снабжен гибким участком, например резинотканевым рукавом с фланцем для подсоединения к сменной чаше, причем гибкий участок установлен на регулируемой опоре, а металлическая труба массопровода размещена на стационарной опоре с возможностью осевого перемещения гидроцилиндром.

Предлагаемое устройство изображено на фигурах 1-5.

На Фиг.1 изображены смесительная головка вертикального планетарного смесителя, сменная чаша с тележкой и гидроцилиндр подъема чаши.

На Фиг.2 показаны поршневое гидравлическое устройство для выгрузки состава из чаши, аппарат для вакуумирования, массопровод.

На Фиг.3 изображен аппарат для вакуумирования в разрезе.

На Фиг.4 изображено соединение гибкого участка массопровода с выходным отверстием чаши.

На Фиг.5 изображено соединение металлической трубы массопровода с фильерой аппарата для вакуумирования.

1 - смесительная головка;

2 - мешалки;

3 - сменная чаша;

4 - тележка;

5, 6, 26 - гидроцилиндры;

7 - выгрузочный поршень;

8 - аппарат для вакуумирования;

9 - массопровод;

10 - гидроцилиндр для подсоединения чаши к поршневому гидравлическому устройству;

11 - вакуумная камера;

12 - колпак;

13 - фильера;

14 - датчик давления и температуры;

15 - напорный шнек;

16 - лопатки;

17 - обратный клапан;

18 - гибкий участок массопровода;

19 - хомут;

20 - регулируемая опора;

21 - стационарная рама;

22 - регулировочные элементы;

23 - металлическая труба массопровода;

24 - рубашка обогрева;

25 - опора.

Устройство состоит из смесительной головки 1 (Фиг.1) вертикального планетарного смесителя с мешалками 2, комплекта сменных чаш 3 с тележками 4, гидроцилиндра 5, гидроцилиндра 6 (Фиг.2) поршневого гидравлического устройства с выгрузочным поршнем 7, аппарата для вакуумирования 8, массопровода 9, гидроцилиндра 10 для подъема чаши 3 для подсоединения ее к поршневому гидравлическому устройству.

Аппарат для вакуумирования 8 (Фиг.3) состоит из вакуумной камеры 11, выполненной в виде усеченного конуса с углом наклона стенок α=3°…7°. На вакуумной камере закреплен цилиндрический колпак 12 с фильерой 13. Фильера снабжена датчиком 14 давления и температуры. Плоскость выходных отверстий фильеры расположена под углом β=45°…55° к вертикали. Аппарат для вакуумирования 8 снабжен напорным шнеком 15, загрузочная часть которого снабжена треугольными лопатками 16, на выходе аппарата установлен обратный клапан 17. Соединение гибкого участка 18 массопровода с фланцем выходного отверстия чаши 3 выполнено с помощью хомута 19 (Фиг.4). Конец гибкого участка массопровода с фланцем установлен на регулируемой опоре 20, которая, в свою очередь, установлена на стационарной раме 21. Для первичной установки рамы имеются регулировочные элементы 22. На Фиг.5 изображено соединение металлической трубы 23 массопровода с входным цилиндрическим отверстием фильеры 13. Металлическая труба снабжена рубашкой обогрева 24 и установлена на опорах 25, фиксирующих ее от поперечного смещения, но обеспечивающих возможность осевого перемещения гидроцилиндром 26.

Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом. Сменная чаша 3 (Фиг.1) гидроцилиндром 5 подсоединяется к смесительной головке 1 и скрепляется с ней. В чашу 3 загружаются компоненты взрывчатого состава и мешалками 2 производится их перемешивание. После приготовления взрывчатого состава чаша 3 гидроцилиндром 5 опускается на тележку 4 и транспортируется к поршневому гидравлическому устройству, где гидроцилиндром 10 (Фиг.2) поднимается и скрепляется с корпусом гидравлического устройства. Далее массопровод 9 одним концом подсоединяется к аппарату для вакуумирования 8, другим - к выходному отверстию чаши 3. В аппарат для вакуумирования состав проходит через отверстия фильеры 13 (Фиг.3) в виде шнуров, чем обеспечиваются оптимальные условия для вакуумирования, причем плоскость выходных отверстий фильеры наклонена к вертикали под углом β=45°…55°. При меньшем угле наклона шнуры состава на выходе под воздействием вакуума могут попадать на стенки колпака 12 и камеры 11, а при большем угле значительно увеличивается сопротивление течения состава через отверстия. Стенки конусной части вакуумной камеры имеют наклон к вертикали α=3°…7°, что обеспечивает уменьшение налипания состава на стенки составов, имеющих высокую степень адгезии к металлу. При большем угле наклона диаметр нижней части конуса может превысить диаметр загрузочной части корпуса шнека 15, в результате чего может образоваться «порог» с застойной зоной состава. При меньшем угле наклона его влияние неэффективно. Датчик 14 давления и температуры позволяет в ходе процесса дистанционно контролировать температуру, а также фиксировать, например, забивку отверстий фильеры. Поток состава, выходящий из фильеры, попадает в загрузочную зону напорного шнека 15, в которой лопатки 16 треугольного профиля при вращении подают состав в винтовую часть напорного шнека. На выходе аппарата для вакуумирования установлен обратный клапан 17, который при остановке напорного шнека закрывается, позволяя поддерживать вакуум в аппарате.

Ввод состава через фильеру в колпак аппарата для вакуумирования выполнен в боковой стенке колпака, а не через верхнюю часть, и обусловлен наименьшей, в этом случае, длиной массопровода. С целью поддержания теплового режима состава, например при вынужденном простое, основная часть массопровода (Фиг.5) выполнена из металлической трубы 23 с рубашкой обогрева 24. Выходная часть трубы соосно устанавливается во входную часть фильеры 13 с герметизацией уплотнением. Труба с рубашкой обогрева устанавливается на опорах 25, которые, в свою очередь, устанавливаются на стационарной раме 21. При первичной настройке стационарной рамы 21 для обеспечения соосности металлической трубы 23 массопровода с входным отверстием фильеры 13 служат регулировочные элементы 22 (Фиг.4).

Входная часть массопровода имеет гибкий участок 18 (Фиг.4) с фланцем, который соединяется с ответным фланцем выходного участка чаши с помощью хомута 19. Учитывая то, что чаши с тележками сменные и имеют некоторый разброс по координатам остановочного положения, при стыковке производится регулировка положения фланца гибкого участка с помощью регулируемой опоры 20 (Фиг.4), на которой лежит гибкий участок массопровода.

Процесс разборки после окончания цикла работы производится следующим образом. Раскрывается хомут 19 (Фиг.4), чаша с тележкой дистанционно отводится с позиции выгрузки состава. Гидроцилиндром 26 (Фиг.5) дистанционно производится расстыковка массопровода от фильеры 13 аппарата для вакуумирования 8. Гибкий участок массопровода 18 отсоединяется от металлической трубы массопровода 23, после чего эти прямые участки массопровода легко поддаются механизированной дистанционной чистке от остатков состава, в отличие от прототипа, где длинный гибкий массопровод не поддается очистке и после каждого цикла работы увозится на уничтожение.

Работа данного устройства проверена с положительными результатами на ФКП «Пермский пороховой завод».