Устройство для смешения компонентов взрывчатых составов и формования изделий из них

 

Изобретение предназначено для смешения компонентов взрывчатых составов и формования изделий из них. Устройство включает в себя смесительную головку вертикального планетарного смесителя, комплект сменных корпусов - чаш с тележками, поршневое гидравлическое устройство для выгрузки состава из чаш, вакуумный смеситель с фильерой на входе и напорным шнеком, массопровод, соединяющий сменную чашу на позиции выгрузки состава с вакуумным смесителем. Массопровод выполнен гибким с металлическими патрубками на концах и содержит опору с шарнирно установленным, регулируемым по высоте ложементом. Устройства для дистанционного отвода патрубков от чаши и смесителя содержат гидроприводы и захваты. Патрубки снабжены штырями, входящими в пазы захватов, причем захват патрубка, входящего в вакуумный смеситель, соединен с гидроприводом шарнирно. Концы патрубков выполнены сферическими и имеют эластичное покрытие, патрубки содержат серьги для грузозахватных устройств, соединяющиеся по сфере с наружной поверхностью патрубка. Изобретение позволяет обеспечить переработку широкого диапазона рецептур взрывчатых составов и изготовление разнообразных изделий из этих составов. 5 ил.

Устройство может быть применено в промышленности для смешения компонентов взрывчатых составов и формования изделий из них.

Устройство предназначено для смешения порошкообразных и жидковязких компонентов взрывчатых составов в сменных корпусах (чашах) смесителей периодического действия; вытеснения состава из чаш с помощью поршневого устройства в смеситель; вакуумирования состава в смесителе и подачи состава напорным шнеком смесителя в формообразующий корпус.

Известно устройство для смешения компонентов взрывчатых составов и формования изделий из них по патенту РФ 2132837.

В этом устройстве компоненты взрывчатого состава непрерывно действующими дозаторами подаются в смеситель для предварительного смешения. Из этого смесителя предварительно перемешанный состав подается в верхний смеситель смесительной машины непрерывного действия. В верхнем смесителе состав перемешивается и шнеком через фильеру подается в нижний (вакуумный) смеситель, где окончательно перемешивается с одновременным вакуумированием и напорным шнеком подается в формообразующий корпус.

Преимуществом указанного устройства является высокая производительность; обеспечение требуемого качества состава по монолитности, обусловленного отсутствием в нем газовых включений за счет вакуумирования в тонком слое при входе состава через фильеру в нижний смеситель, а также за счет подпрессовки состава в формообразующей оснастке напорным шнеком. При этом обеспечивается возможность изготовления изделий любого профиля, в том числе сложного с тонкими стенками.

Недостатками указанного устройства является необходимость наличия блока непрерывно действующих дозаторов, при которых даже незначительные сбои в работе одного из дозаторов приводят к браку по химическому составу большого количества изделий. Кроме того, указанный способ экономически невыгоден при изготовлении небольшого количества изделий или при частой смене рецептуры состава, т. к. при этом возрастает доля вспомогательных операций (чистка оборудования, переналадка дозаторов и т.п.) и увеличивается процент безвозвратных отходов.

Известна также установка для смешения и формования, в том числе взрывчатых веществ, по патенту РФ 2176229, принятая авторами за прототип, состоящая из вертикального планетарного смесителя со сменными корпусами (чашами), поршневым выгрузочным устройством и транспортными тележками для перемещения чаш с фазы смешения на фазу формования изделий.

Преимуществами указанного устройства является разделение фаз смешения и формования изделий, что позволяет располагать их в разных кабинах или зданиях и, следовательно, уменьшить единовременную загрузку их взрывчатыми составами; отсутствие необходимости в сложных непрерывно действующих дозаторах; возможность быстрого перехода с одной рецептуры состава на другую; возможность изготовления малых партий изделий и при наличии нескольких сменных чаш возможность значительного увеличения производительности.

Опыт работы по этому способу на ФГУП "Пермский завод им. С.М.Кирова" при переработке высоконаполненных взрывчатых составов, обладающих пониженной текучестью, помимо вышеупомянутых достоинств выявил его существенные недостатки, заключающиеся в том, что практически невозможно достичь требуемой монолитности состава в формуемых изделиях из-за воздушных (газовых) включений, т.к. даже при проведении вакуумирования в объеме чаши из-за высокой вязкости состава и большого объема его, невозможно полностью удалить эти включения. Пустоты в объеме состава в чаше могут образовываться также при извлечении мешалок перед выгрузкой. Наличие же газовых включений и пустот в готовых изделиях недопустимо.

Кроме того, для приведения в действие выгрузочного поршня, диаметр которого равен диаметру чаши, требуется мощное гидравлическое устройство, ввиду чего практически достигнутое давление выгрузки при формовании изделий не превышает 0,5 МПа, что не позволяет формовать тонкостенные изделия сложного профиля.

Технической задачей предлагаемого изобретения является обеспечение требуемого качества изделий из взрывчатых составов по монолитности и расширение диапазона перерабатываемых рецептур составов за счет переработки высоконаполненных составов с пониженной текучестью, а также расширение номенклатуры получаемых изделий, в том числе, тонкостенных, сложного профиля; возможность изготовления изделий малыми партиями и быстрого перехода с одной рецептуры состава на другую, а также обеспечение удобства и безопасности обслуживания установки.

Технический результат достигается за счет того, что для смешения взрывчатого состава установка включает в себя смесительную головку вертикального планетарного смесителя, комплект сменных корпусов (чаш). Для выгрузки состава из чаши установка содержит поршневое гидравлическое устройство. Для вакуумирования состава и формования изделий установка включает в себя вакуумный смеситель с фильерой, мешалками и напорным шнеком. Для соединения сменного корпуса чаши на позиции выгрузки с вакуумным смесителем установка содержит массопровод. При этом массопровод выполнен гибким с металлическими патрубками на концах; содержит опору с шарнирно установленным, регулируемым по высоте ложементом; устройства для дистанционного отвода патрубков от чаши и смесителя, содержащие гидроприводы и захваты; патрубки снабжены цапфами, входящими в пазы захватов, причем захват патрубка, входящего в вакуумный смеситель, соединен с гидроприводом шарнирно; концы патрубков выполнены сферическими и имеют эластичное покрытие; патрубки содержат серьги для грузозахватных устройств, соединяющиеся по сфере с наружной поверхностью патрубка.

Предлагаемое устройство изображено на фиг.1, 2. Оно состоит из смесительной головки 1 (фиг.1) вертикального планетарного смесителя с мешалками 2; комплекта сменных корпусов (чаш) 3 с тележками 4 (фиг.1, 2); поршневого гидравлического устройства 5 (фиг. 2) с выгрузочным поршнем 6; вакуумного смесителя 7 и массопровода 8, соединяющего сменную чашу на позиции выгрузки состава с вакуумным смесителем. Вакуумный смеситель содержит напорный шнек 9 (фиг.3) и мешалки 10.

Исходя из того, что выгрузочный патрубок чаши и место входа массопровода в вакуумный смеситель находятся на разных уровнях, а сами чаши являются подвижными и места подсоединения к ним могут хотя бы незначительно менять свои координаты, основная часть 11 (фиг.4) массопровода выполнена гибкой из эластичного неметаллического материала. Такое исполнение позволяет компенсировать различия в координатах выгрузочного патрубка чаш при их стыковке с массопроводом. Кроме того, такой массопровод имеет меньший вес по сравнению с металлическим и более безопасен при чистке его от остатков взрывчатого состава.

На концах массопровода установлены металлические патрубки 12 (фиг.4) и 13 (фиг.5).

Для поддержки гибкой части массопровода устанавливается опора 14 (фиг.2, 4, 5) с ложементом 15 (фиг.2), подвешенным шарнирно на рычаге 16, при этом шарнирное соединение может регулироваться по высоте с помощью устройства 17. Металлические патрубки массопровода снабжены гидроприводами (гидроцилиндрами) 18 (фиг.4) и 19 (фиг.5). На концах штоков гидроцилиндров закреплены захваты 20 (фиг.4) и 21 (фиг.5). В пазы захватов входят штыри 22 (фиг.4) и 23 (фиг.5) патрубков. Гидроцилиндры закреплены на опоре 14 (фиг.4, 5), причем захват 20 (фиг.4) установлен на гидроцилиндре 18 шарнирно с целью уменьшения габаритов устройства.

Концы патрубков 12 (фиг.4) и 13 (фиг.5) выполнены сферическими с эластичным покрытием по поверхности Б (фиг.4, 5). Такая конструкция упрощает центровку патрубка 12 (фиг.4) с фильерой 24 вакуумного смесителя и патрубка 13 (фиг. 5) с выгрузочным патрубком 25 чаши, при этом исключается соударение металлических частей при наличии остатков взрывчатого состава в процессе разборки массопровода.

Поскольку массопровод в сборе имеет значительный вес, он снабжен серьгами 26 (фиг. 4) и 27 (фиг.5) для захвата грузоподъемными устройствами. При этом серьги с патрубками соединены по сфере, что позволяет регулировать положение их относительно строп грузоподъемных устройств.

Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом. Сменная чаша 3 (фиг.1) гидроцилиндром 28 подсоединяется к смесительной головке 1 и скрепляется с ней. В чашу загружаются компоненты взрывчатого состава и производится перемешивание.

После перемешивания чаша опускается на тележку 4, на ней транспортируется к поршневому гидравлическому устройству 5 и скрепляется с ним. Металлические патрубки массопровода скрепляются с фильерой вакуумного смесителя и с выгрузочным патрубком чаши. Эти операции производятся в присутствии обслуживающего персонала, т. к. на всех стыковочных поверхностях отсутствует взрывчатый состав.

После этого выгрузочный поршень 6 (фиг.2) опускается на взрывчатый состав в чаше и начинает выгрузку состава через массопровод и фильеру 24 (фиг. 4) в вакуумный смеситель. При постоянно поддерживающемся вакууме в смесителе взрывчатый состав шнеком 9 (фиг.3) нагнетается в изделие 29 или формообразующую оснастку. При этом мешалки смесителя улучшают запитку шнека, а также способствуют вакуумированию.

Разборка массопровода осуществляется следующим образом. Патрубки массопровода открепляются от фильеры вакуумного смесителя и выгрузочного патрубка чаши. Затем дистанционно с помощью гидроприводов патрубки массопровода отодвигаются от мест подсоединения. После этого грузоподъемным устройством массопровод поднимается и отводится на позицию чистки.

Основные элементы указанной конструкции прошли с положительными результатами опытно-промышленные испытания при переработке широкого диапазона рецептур взрывчатых составов на ФГУП "Пермский завод им. С.М.Кирова".

Формула изобретения

Устройство для смешения компонентов взрывчатых составов и формования изделий из них, включающее в себя смесительную головку вертикального планетарного смесителя, комплект сменных корпусов - чаш с тележками, поршневое гидравлическое устройство для выгрузки состава из чаш, вакуумный смеситель с фильерой на входе и напорным шнеком, массопровод, соединяющий сменную чашу на позиции выгрузки состава с вакуумным смесителем, отличающееся тем, что массопровод выполнен гибким с металлическими патрубками на концах, содержит опору с шарнирно установленным, регулируемым по высоте ложементом, устройства для дистанционного отвода патрубков от чаши и смесителя, содержащие гидроприводы и захваты, патрубки снабжены штырями, входящими в пазы захватов, причем захват патрубка, входящего в вакуумный смеситель, соединен с гидроприводом шарнирно, концы патрубков выполнены сферическими и имеют эластичное покрытие, патрубки содержат серьги для грузозахватных устройств, соединяющиеся по сфере с наружной поверхностью патрубка.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5