УСТРОЙСТВО ДЛЯ СМЕШЕНИЯ КОМПОНЕНТОВ ВЗРЫВЧАТЫХ СОСТАВОВ И ФОРМОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ НИХ Российский патент 2004 года по МПК C06B21/00 

Изобретение относится к области смешения компонентов взрывчатых составов и формования изделий из них.

Устройство может быть применено во всех отраслях промышленности для изготовления небольших изделий из составов, содержащих взрыво- и пожароопасные компоненты, а также при проведении научно-исследовательских работ для отработки технологических режимов получения новых рецептур составов и изделий из них.

Устройство предназначено для смешения порошкообразных и жидковязких компонентов взрывчатых составов, вакуумирования полученной смеси и формования из нее изделий или модельных образцов.

Известен смеситель - пресс ЛСП-5А, предназначенный для смешения порошкообразных компонентов с жидковязкими и последующего нагнетания полученной смеси в форму или экструзии через формующую головку.

Смеситель-пресс может перерабатывать взрыво- и пожароопасные составы (смотри ″Информационный листок о научно-техническом достижении″ №92 -1212, - М.: ВНИИМИ, 1992).

Смеситель-пресс содержит смесительную и выгрузочную головки, закрепленные на поворотном с возможностью перемещения по вертикали столе, колонну, стационарно закрепленную камеру смешения со сливным клапаном. Смесительная головка снабжена планетарным редуктором с приводом, а выгрузочная головка имеет вытеснительный поршень с приводом от гидроцилиндра. Каждая головка снабжена гидравлическими клиновыми прижимами. Конструкция смесителя-пресса содержит также гидравлические устройства (гидроцилиндры) для перемещения узлов смесителя-пресса во время работы.

Основные преимущества указанного смесителя-пресса:

- конструкция смесителя-пресса позволяет вести технологический процесс от загрузки компонентов до формования изделий из готового состава дистанционно, что является необходимым требованием при переработке взрывчатых составов;

- полная выгрузка готового состава из камеры смешения производится вытеснительным поршнем, что упрощает процесс чистки и мойки оборудования.

Недостатки этого устройства:

- большое количество технологических коммуникаций (шлангов для подвода жидкости к гидравлическим исполнительным механизмам, линий связи КИП и А и т.п.), расположенных на внешней части смесителя-пресса, что при изменении позиции поворотного стола не исключает возможности повреждения этих коммуникаций;

- поворотной является вся опорная колонна, что уменьшает устойчивость всей системы;

- гидроцилиндр подъема стола выполнен соосно колонне, причем штоком гидроцилиндра является сама колонна. Такое исполнение гидроцилиндра удорожает его изготовление и усложняет ремонт и эксплуатацию;

- соединение смесительной и выгрузочной головок с камерой смешения осуществляется с помощью нескольких прижимов с индивидуальными гидроцилиндрами, что усложняет конструкцию и не исключает возможность перекоса при соединении из-за неодновременности срабатываня;

- из-за малых габаритов практически трудно обеспечить оптимальное соотношение частот вращения планетарного редуктора и быстроходной мешалки, составляющее, как показали исследования, проведенные во ФГУП ″НИИПМ″, - 5...6;

- имеющиеся под смесительной и выгрузочной головками тарелки-каплесборники не имеют привода и поворачиваются только вручную, ввиду чего после отсоединения головок от чаши капли перерабатываемого состава могут стекать бесконтрольно.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является:

- улучшение условий эксплуатации и повышение надежности работы за счет размещения технологических коммуникаций внутри полой несущей колонны;

- повышение устойчивости несущей колонны за счет жесткого крепления ее к основанию;

- упрощение конструкции механизма подъема стола за счет изменения его конструкции;

- повышение надежности соединения смесительной и выгрузочной головок за счет применения байонетных замков;

- обеспечение оптимального соотношения частот вращения мешалок и планетарного редуктора за счет введения дополнительной конической передачи;

- исключение бесконтрольного отекания капель перерабатываемого состава при отсоединении головок от камеры смешения за счет введения приводных тарелок-каплесборников.

Указанный технический результат достигается тем, что предлагаемое устройство содержит стационарно установленную камеру смешения со сливным клапаном, смесительную головку с приводом и планетарным редуктором, выгрузочную головку с вытеснительным поршнем, закрепленные на поворотном столе, размещенном на несущей колонне, гидравлические приводы, причем несущая колонна выполнена в виде полого цилиндра, внутри которого размещен трубчатый стержень, соединенный с одной стороны с внешними технологическими коммуникациями, а с другой - с поворотным столом, на полой несущей колонне размещена установленная на подшипнике опорная втулка, связанная со штоком гидроцилиндра, закрепленного на поворотном столе, смесительная и выгрузочная головки снабжены тарелками-каплесборниками с гидравлическим приводом их поворота и байонетными замками с гидроцилиндрами для соединения с камерой смешения в рабочем положении, при этом приводной вал привода смесительной головки соединен зубчатой передачей с корпусом планетарного редуктора, который связан конической зубчатой передачей с центральным колесом планетарного редуктора.

Общий вид предлагаемого устройства изображен на фиг.1 и 2.

Устройство состоит из стационарно установленной на столе 1 (фиг.1) камеры смешения 2, смесительной головки 3 с вертикальными мешалками 4. Смесительная головка установлена на поворотном столе 5, который, в свою очередь, установлен на цилиндрической полой несущей колонне 6 с возможностью вертикального перемещения и поворота. На несущей колонне установлена также поворотная втулка 7 с реечным приводом от гидроцилиндра 8. При этом втулка для облегчения поворота установлена на подшипнике.

Опорная втулка с поворотным столом связана гидроцилиндром 9, причем на поворотном столе закреплен корпус гидроцилиндра, а на опорной втулке - его шток. Для передачи усилия поворота втулка и стол связаны направляющей 10. Фиксация положений поворотного стола осуществляется фиксаторами 11 с гидроприводом 12.

Полая цилиндрическая несущая колонна 6 жестко закреплена на столе 1. Внутри колонны находится трубчатый стержень 13, в котором размещены технологические коммуникации 14 (трубопроводы гидравлических устройств, кабели системы КИП и А).

С нижней стороны технологические коммуникации соединены с внешними коммуникациями, а с верхней стороны - с устройствами, смонтированными на поворотном столе. При повороте стола коммуникации не испытывают деформационных нагрузок, т.к. закреплены на нем стационарно. В нижней части коммуникации при повороте испытывают незначительные деформации, т.к., как правило, они выполнены гибкими, радиус поворота мал, а сам поворот находится в пределах 90...120°.

На поворотном столе (фиг.2) установлена выгрузочная головка 15 с вытеснительным поршнем 16 с приводом от гидроцилиндра 17.

Камера смешения снабжена сливным клапаном 18, к которому может подсоединяться формуемое изделие 19. В верхней части камера смешения имеет фланец 20 (фиг.1) с прорезями, а в оставшихся частях фланца (зубьях) снизу выполнены скосы для байонетного соединения.

Байонетный замок изображен на фиг.3 и устанавливается на фланцах 21 (фиг.1) смесительной головки и 22 (фиг.2) выгрузочной головки. Основным элементом замка является кольцо 23 (фиг.3), внутренний фланец которого имеет прорези ″а″. Оставшиеся зубья в верхней части имеют скосы ″б″. Кольцо размещено во фланцах головок с возможностью поворота от гидроцилиндра 24, закрепленного на головках. При этом ширина зубьев фланца 20 (фиг.1) меньше прорезей ″а″ во фланцах 21 (фиг.1) и 22 (фиг.2) колец.

Кинематическая схема привода мешалок изображена на фиг.4. Приводной вал 25 привода смесительной головки соединен зубчатой передачей с корпусом 26 планетарного редуктора. На корпусе планетарного редуктора закреплена коническая шестерня 27, которая через коническое колесо 28 и коническую шестерню 29 передает вращение на центральное (солнечное) колесо 30 планетарного редуктора. Такое исполнение привода позволяет вдвое увеличить отношение частоты вращения мешалок к частоте вращения планетарного редуктора по сравнению с тем, если бы центральное колесо было закреплено стационарно.

Смесительная и выгрузочная головки устройства снабжены тарелками-каплесборниками 31 (фиг.2) с гидроприводом 32 поворота.

Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом. Поворотный стол с выгрузочной и смесительной головками установлен в промежуточном положении и поднят вверх, как показано на фиг.2. В открытую камеру смешения загружаются компоненты перемешиваемого состава, а к выходному отверстию сливного клапана 18 подсоединяется формуемое изделие 19. Далее весь технологический процесс осуществляется дистанционно. Реечный привод с помощью гидроцилиндра 8 (фиг.1) осуществляет поворот зубчатого колеса, укрепленного на поворотной втулке 7, и смесительная головка устанавливается над камерой смешения; при этом указанное положение фиксируется фиксатором 11 с гидроприводом 12. Далее с помощью гидроцилиндра 9 поворотный стол опускается в нижнее положение, мешалки 4 входят в камеру смешения. Байонетный замок поворотом кольца 23 (фиг.3) от гидроцилиндра 24 скрепляет камеру смешения со смесительной головкой. При повороте с учетом наличия скосов ″б″ на фланце кольца 23 и фланца 20 камеры смешения сама камера слегка поднимается, обеспечивая герметичный контакт со смесительной головкой. Затем включается планетарный привод мешалок и производится перемешивание и вакуумирование состава. По окончании перемешивания байонетный замок раскрывается, фиксатор поворотного стола выходит из зацепления с ним, поворотный стол поднимается вверх, под мешалки подводится тарелка-каплесборник. Поворотный стол устанавливается в положение выгрузки (выгрузочная головка находится над камерой смешения), опускается; выгрузочная головка соединяется с камерой смешения байонетным замком.

Для выгрузки состава вытеснительный поршень 16 (фиг.2) с помощью гидроцилиндра 17 опускается в камеру смешения и вытесняет готовый состав в изделие.

Затем поршень поднимается вверх; байонетный замок раскрывается; поворотный стол расфиксируется, поднимается вверх и поворачивается в исходное промежуточное положение. Под поршень подводится тарелка-каплесборник.

После этого производится загрузка следующей порции компонентов состава либо производится чистка устройства.

Отдельные элементы предлагаемого устройства проверены с положительными результатами в условиях опытно-промышленного производства ФГУП ″НИИПМ″.

Изобретение относится к области военной технике, в частности к смешению компонентов взрывчатых составов и формованию изделий из них. Устройство включает в себя стационарно установленную камеру смешения со сливным клапаном; смесительную головку с приводом и планетарным редуктором; выгрузочную головку с вытеснительным поршнем, закрепленные на поворотном столе; несущую колонну; гидравлические приводы для перемещения механизмов устройства. Несущая колонна выполнена в виде полого цилиндра, в полой части которой размещен трубчатый стержень, соединенный с одной стороны с внешними технологическими коммуникациями, а с другой - скрепленный с поворотным столом. На полой колонне размещены опорная втулка, установленная на подшипнике, и поворотный стол с гидроцилиндром, шток которого связан с опорной втулкой, смесительная и выгрузочная головки снабжены байонетными замками с гидроцилиндрами для соединения с камерой смещения в рабочем положении. Приводной вал привода смесительной головки соединен зубчатой передачей с корпусом планетарного редуктора, соединенного конической зубчатой передачей с центральным колесом планетарного редуктора. Использование изобретения обеспечивает улучшение условий эксплуатации и повышение надежности работы устройства. 4 ил.

Устройство для смешения компонентов взрывчатых составов и формования изделий из них, включающее стационарно установленную камеру смешения со сливным клапаном, смесительную головку с приводом и планетарным редуктором, выгрузочную головку с вытеснительным поршнем, закрепленные на поворотном столе, размещенном на несущей колонне, гидравлические приводы, отличающееся тем, что несущая колонна выполнена в виде полого цилиндра, внутри которого размещен трубчатый стержень, соединенный с одной стороны с внешними технологическими коммуникациями, а с другой - с поворотным столом, на полой несущей колонне размещена установленная на подшипнике опорная втулка, связанная со штоком гидроцилиндра, закрепленного на поворотном столе, смесительная и выгрузочная головки снабжены тарелками-каплесборниками с гидравлическим приводом их поворота и байонетными замками с гидроцилиндрами для соединения с камерой смешения в рабочем положении, при этом приводной вал привода смесительной головки соединен зубчатой передачей с корпусом планетарного редуктора, который связан конической зубчатой передачей с центральным колесом планетарного редуктора.