CN115322058B - 一种复合固体推进剂余废药再利用的预处理方法及*** - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种复合固体推进剂余废药再利用的预处理方法及***,包括步骤使复合固体推进剂流至方坯盒内;对复合固体推进剂内的金属异物进行检测;未检测出金属异物时,使转运小车移动至硫化架的一侧,使方坯盒滑动至硫化架的支撑板的一端;通过升降机构使支撑板呈水平状态;启动硫化架上的加热管,使复合固体推进剂由浆状硫化为橡胶状态,将转运小车移动至硫化架的一侧,使方坯盒滑动至装料座上;将转运小车移动至初始位置,使方坯盒滑动至盒体传送机构上,盒体传送机构将方坯盒传送至脱模机构处理;通过切丁装置将复合固体推进剂块切为复合固体推进剂丁。本申请解决了现有技术中复合固体推进剂难以应用于工程***领域的问题。
Description
技术领域
本申请属于复合固体推进剂技术领域,具体涉及一种复合固体推进剂余废药再利用的预处理方法及***。
背景技术
复合固体推进剂是一种高品质的含能材料,主要用于宇航发射的火箭及各种导弹的动力燃料,随着宇航发射频次的不断增加以及国防力量不断壮大的需要,占火箭、导弹绝大部分体积及重量的复合固体推进剂的用量越来越大,地位也越来越重要。然而,在固体火箭发动机装药过程中不可避免的要产生一定数量的工艺余药,这些余药和发动机里的装药性能相同,只是制造工艺及性能检测的需要在投料时必须多出的部分。
一直以来,国内的复合固体推进剂工艺余料余药都是以焚烧方式进行销毁,随着固体发动机应用的日益广泛,产生余废药量也不断增大,焚烧销毁不仅需投入大量的人力、物力、财力,而且焚烧产生有毒、有害气体还会对环境造成一定的污染。为了响应国家节能环保、倡导绿色发展,使废物再利用,同时,又能创造一定的经济效益,开展了将以往需要销毁的复合固体推进剂余废药应用于工程***工程的工业化应用研究,经大量试验,将复合固体推进剂余废药破碎或分切成小颗粒才能最大限度的发挥其效能,但是复合固体推进剂余废药的加工不同于常规***材料的加工,并没有成熟的处理方法进行参考或者借鉴,若加工不当会导致火灾***的事故,从而影响了复合固体推进剂在工程***领域的应用。
发明内容
本申请实施例通过提供一种复合固体推进剂余废药再利用的预处理方法及***,解决了现有技术中复合固体推进剂难以应用于工程***领域的问题。
为了实现上述目的,本发明实施例提供了一种复合固体推进剂余废药再利用的预处理方法,包括以下步骤:
步骤一,将转运小车移动至初始位置,启动盒体传送机构,盒体传送机构将其上的方坯盒传送至转运小车的装料座上;
步骤二,控制角度调节机构使出料管呈设定角度倾斜向下设置;
启动推进机构,推进机构的推料盘将给料桶内的复合固体推进剂通过出料管挤出,复合固体推进剂向下流至方坯盒内;
步骤三,装料座下方的金属探测器对复合固体推进剂内的金属异物进行检测;
方坯盒装入设定量的复合固体推进剂后,关闭推进机构,控制角度调节机构使出料管呈设定角度倾斜向上设置,等待复合固体推进剂不再通过出料管流出,在这过程中金属探测器未检测出金属异物时,执行步骤四;
金属探测器检测出金属异物时,关闭推进机构,控制角度调节机构使出料管呈设定角度倾斜向上设置;复合固体推进剂不再通过出料管流出后,控制装料座向废料传送机构的方向倾斜,使方坯盒滑动至废料传送机构上,废料传送机构将方坯盒传送至废料收集装置回收处理,然后再次执行步骤一;
步骤四,启动转运小车,使转运小车进入硫化房内并移动至硫化架的一侧,控制装料座向硫化架的方向倾斜,使方坯盒滑动至硫化架的支撑板的一端,支撑板倾斜设置,方坯盒在其重力的作用下滑动至支撑板的另一端;
步骤五,重复执行步骤一至步骤四,直至支撑板上的方坯盒达到设定的数量,启动硫化架的升降机构,升降机构驱动支撑板的一端向上移动使支撑板呈水平状态;
步骤六,关闭硫化房的房门,启动硫化架上的加热管,使复合固体推进剂由浆状硫化为橡胶状态,然后打开硫化房的房门;
步骤七,将转运小车移动至硫化架的一侧,启动升降机构,使支撑板朝转运小车的方向倾斜,方坯盒在其重力的作用下滑动至装料座上,然后启动升降机构,使支撑板保持水平状态;
步骤八,将转运小车移动至初始位置,控制装料座向盒体传送机构的方向倾斜,使方坯盒滑动至盒体传送机构上,启动盒体传送机构,盒体传送机构将方坯盒传送至脱模机构进行处理;
步骤九,重复执行步骤七至步骤八,直至支撑板上的方坯盒全部通过盒体传送机构传送至脱模机构处;
步骤十,方坯盒内的复合固体推进剂块在脱模机构脱模后,通过切丁装置将复合固体推进剂块分切为复合固体推进剂丁。
在一种可能的实现方式中,步骤五还包括以下步骤:支撑板呈水平状态后,启动支撑板上的锁紧机构,锁紧机构的插杆移动至硫化架的支撑架上的锁紧孔内,使支撑板和支撑架相对固定;
步骤七还包括以下步骤:启动升降机构前,启动锁紧机构,使插杆移出锁紧孔;支撑板呈水平状态后,启动锁紧机构,使插杆移动至锁紧孔内。
在一种可能的实现方式中,步骤五还包括以下步骤:
支撑板上的方坯盒达到设定的数量后,转运小车对支撑板下方的另一个支撑板进行方坯盒的转运;
转运小车将装有复合固体推进剂的方坯盒移动至硫化架的一侧,控制转运小车上的剪叉式伸缩装置收缩,使装料座和另一个支撑板平齐,然后采用相同的步骤使另一个支撑板上装有设定数量的方坯盒;
按照上述步骤完成硫化架上多个支撑板的方坯盒的分装。
在一种可能的实现方式中,按照上述步骤完成多个硫化架的方坯盒的分装。
在一种可能的实现方式中,步骤六还包括以下步骤:使复合固体推进剂由浆状硫化为橡胶状态后,通过拉伸试验机对硫化后的复合固体推进剂块以设定的拉伸载荷进行试验;
若复合固体推进剂块出现变形或者断裂的现象时,将该批次的方坯盒再次进行硫化,根据拉伸载荷试验设定再次硫化的时长,然后执行步骤七;
若复合固体推进剂块完好时,执行步骤七。
在一种可能的实现方式中,拉伸载荷试验包括步骤:
打开硫化房的房门,将转运小车移动至硫化架的一侧,用于进行拉伸载荷试验的方坯盒位于支撑板的端部;启动升降机构,使支撑板朝转运小车的方向倾斜,方坯盒在其重力的作用下滑动至装料座上,然后启动升降机构,使支撑板保持水平状态;
将转运小车移动至切药机处,然后使复合固体推进剂块脱模;利用切药机将复合固体推进剂块切成拉伸试验样件,拉伸试验样件包括连接件、以及设置于连接件两端的固定件,连接件的截面为矩形结构,固定件为圆饼状。
将拉伸试验样件通过其两端的固定件固定于拉伸试验机的两个固定端上,启动拉伸试验机,使应力从零增大至0.6MPa,然后观察拉伸试验样件的状态。
本发明实施例还提供了一种复合固体推进剂余废药再利用的预处理***,包括废料传送机构、盒体传送机构、转运小车、硫化架、推料机构;
推料机构包括给料桶、推料盘、推进装置、出料管、以及角度调节机构;
推进装置的伸缩端连接于推料盘,推料盘卡接于给料桶内,给料桶内装有复合固体推进剂,给料桶的下端设置有出料段,出料段为上大下小的喇叭口状,出料段的出料口通过柔性管连接于出料管的进料口;角度调节机构的输出端连接于出料管远离出料段的一端,角度调节机构驱动出料管进行角度调节;推进装置驱动推料盘在给料桶内向下运动,推料盘将复合固体推进剂通过出料管挤出;
转运小车包括底座、驱动机构、第一位置传感器、安装座、装料座、第一气泵、第二气泵、伸缩结构、以及金属探测器;
底座的底部设置有驱动机构和第一位置传感器,安装座安装于底座上,装料座设置于安装座上,伸缩结构、第一气泵和第二气泵设置于装料座和安装座之间,第一气泵和第二气泵分别设置于安装座的左侧和右侧,伸缩结构为多个,多个伸缩结构设置于安装座的周向;第一气泵或第二气泵驱动装料座的一侧上移或者下移;金属探测器设置于安装座的中部;
装料座上设置有传送辊,传送辊的传送方向为左右方向;
硫化架包括支撑架、支撑板、锁紧机构、升降机构、以及加热管;
支撑板的中部转动安装于支撑架上,支撑板的一侧设置有锁紧机构,支撑板的另一侧设置有升降机构;
支撑板上设置有传送辊,支撑板靠近升降机构的一侧设置有固定挡板,支撑板靠近锁紧机构的一端设置有活动挡板,活动挡板滑动安装于支撑板端部的槽体内,驱动组件驱动活动挡板上下移动;
支撑架在支撑板两侧的上方设置有加热管;
硫化房内设置有轨道,轨道的一端延伸至硫化房的外部;
硫化架设置于硫化房内且位于轨道的两侧,活动挡板靠近轨道设置,转运小车设置于轨道位于硫化房的外部的一端,转运小车沿轨道进行移动,废料传送机构和盒体传送机构分别设置于转运小车的左右两侧,废料传送机构的传送方向、盒体传送机构的传送方向、以及支撑板的延伸方向平行设置,轨道的延伸方向和废料传送机构的传送方向垂直设置;
推料机构设置于转运小车的一侧,出料管的出料口位于转运小车的正上方。
在一种可能的实现方式中,支撑板的数量为多个,多个支撑板沿支撑架的高度方向间隔设置;
转运小车还包括第二位置传感器和剪叉式伸缩装置;
剪叉式伸缩装置设置于安装座和底座之间;第二位置传感器设置于装料座上。
在一种可能的实现方式中,升降机构包括第三气泵、驱动杆、以及驱动块;
驱动块设置于支撑板上的安装孔内,驱动杆的上端连接于驱动块,驱动杆的下端连接于第三气泵的伸缩端,第三气泵驱动驱动杆和驱动块上下运动,进而带动支撑板的端部运动,使支撑板呈水平、倾斜向上或者倾斜向下的状态。
在一种可能的实现方式中,锁紧机构包括第四气泵和插杆,第四气泵设置于支撑板的下表面,插杆的一端安装于第四气泵的伸缩端,插杆的另一端与支撑架上的锁紧孔相配合。
本发明实施例中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:
本发明实施例提供了一种复合固体推进剂余废药再利用的预处理方法及***,该方法通过设置关闭推进机构、以及控制角度调节机构使出料管呈设定角度倾斜向上来使复合固体推进剂停止向下流动,能够提高操作过程的安全性,避免了设置开合机构使复合固体推进剂转运或者停止流动,存在开合机构容易和复合固体推进剂中金属异物摩擦产生静电,而导致复合固体推进剂燃烧甚至***的问题,通过金属探测器对收集在方坯盒内的复合固体推进剂进行金属异物的检测,能够使流至方坯盒内的复合固体推进剂中不含金属异物,防止金属异物影响后续处理过程中的安全性的问题。硫化操作能够使复合固体推进剂固化,形成橡胶状态,保证复合固体推进剂块的性能,满足其***时的需求。通过设置转运小车、硫化架、盒体传送机构等部件能够将复合固体推进剂的分装、金属检测、硫化实现自动化操作,仅需工作人员的远程辅助操作或者简单的值守就能够保证该方法的顺利实施,进而提高了生产效率和生产过程中的安全性,降低了工作人员的工作强度。切丁装置能够将复合固体推进剂块分切为复合固体推进剂丁,复合固体推进剂丁可更好地用于***施工,同时便于运输。本发明能够高效、安全地将复合固体推进剂加工成小颗粒,将复合固体推进剂转化为工业***,进而满足工程***工程的工业化需求,该方法设置合理,工作流程清晰,实用性强,便于推广使用。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅是本申请中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的复合固体推进剂余废药再利用的预处理***的结构示意图。
图2为本发明实施例提供的转运小车和推料机构的结构示意图。
图3为本发明实施例提供的转运小车向硫化架转运方坯盒的状态示意图。
图4为本发明实施例提供的拉伸试验样件的结构示意图。
附图标记:1-方坯盒;2-废料传送机构;3-盒体传送机构;4-转运小车;41-底座;42-驱动机构;43-安装座;44-装料座;45-第一气泵;46-第二气泵;47-伸缩结构;48-金属探测器;49-剪叉式伸缩结构;5-硫化架;51-支撑架;52-支撑板;53-锁紧机构;54-升降机构;55-加热管;6-推料机构;61-给料桶;62-推料盘;63-推进装置;64-出料管;65-角度调节机构;66-柔性管;7-固定挡板;8-活动挡板;9-轨道;10-硫化房;11-第三气泵;12-驱动杆;13-驱动块;14-插杆;15-连接件;16-固定件。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
如图1至图4所示,本发明实施例提供的一种复合固体推进剂余废药再利用的预处理方法,包括以下步骤:
步骤一,将转运小车4移动至初始位置,启动盒体传送机构3,盒体传送机构3将其上的方坯盒1传送至转运小车4的装料座44上。
步骤二,控制角度调节机构65使出料管64呈设定角度倾斜向下设置。
启动推进机构,推进机构的推料盘62将给料桶61内的复合固体推进剂通过出料管64挤出,复合固体推进剂向下流至方坯盒1内。
步骤三,装料座44下方的金属探测器48对复合固体推进剂内的金属异物进行检测。
方坯盒1装入设定量的复合固体推进剂后,关闭推进机构,控制角度调节机构65使出料管64呈设定角度倾斜向上设置,等待复合固体推进剂不再通过出料管64流出,在这过程中金属探测器48未检测出金属异物时,执行步骤四。
金属探测器48检测出金属异物时,关闭推进机构,控制角度调节机构65使出料管64呈设定角度倾斜向上设置。复合固体推进剂不再通过出料管64流出后,控制装料座44向废料传送机构2的方向倾斜,使方坯盒1滑动至废料传送机构2上,废料传送机构2将方坯盒1传送至废料收集装置回收处理,然后再次执行步骤一。
步骤四,启动转运小车4,使转运小车4进入硫化房10内并移动至硫化架5的一侧,控制装料座44向硫化架5的方向倾斜,使方坯盒1滑动至硫化架5的支撑板52的一端,支撑板52倾斜设置,方坯盒1在其重力的作用下滑动至支撑板52的另一端。
步骤五,重复执行步骤一至步骤四,直至支撑板52上的方坯盒1达到设定的数量,启动硫化架5的升降机构54,升降机构54驱动支撑板52的一端向上移动使支撑板52呈水平状态。呈水平状态的支撑板52能够使方坯盒1内的复合固体推进剂形成较为规则的立方体结构。
步骤六,关闭硫化房10的房门,启动硫化架5上的加热管55,使复合固体推进剂由浆状硫化为橡胶状态,然后打开硫化房10的房门。
步骤七,将转运小车4移动至硫化架5的一侧,启动升降机构54,使支撑板52朝转运小车4的方向倾斜,方坯盒1在其重力的作用下滑动至装料座44上,然后启动升降机构54,使支撑板52保持水平状态。
步骤八,将转运小车4移动至初始位置,控制装料座44向盒体传送机构3的方向倾斜,使方坯盒1滑动至盒体传送机构3上,启动盒体传送机构3,盒体传送机构3将方坯盒1传送至脱模机构进行处理。
步骤九,重复执行步骤七至步骤八,直至支撑板52上的方坯盒1全部通过盒体传送机构3传送至脱模机构处。
步骤十,方坯盒1内的复合固体推进剂块在脱模机构脱模后,通过切丁装置将复合固体推进剂块分切为复合固体推进剂丁。
需要说明的是,转运小车4用于转运方坯盒1。复合固体推进剂的粘度较大,自流较为缓慢,因此将给料桶61内的复合固体推进剂通过推进机构驱动推料盘62移动来挤出,能够提高复合固体推进剂装入方坯盒1时的效率。通过调整推进机构施力大小、出料管64的管径、出料管64的倾斜角度能够控制复合固体推进剂的流动速度。
通过设置关闭推进机构、以及控制角度调节机构65使出料管64呈设定角度倾斜向上来使复合固体推进剂停止向下流动,能够提高操作过程的安全性,避免了设置开合机构使复合固体推进剂转运或者停止流动,存在开合机构容易和复合固体推进剂中金属异物摩擦产生静电,而导致复合固体推进剂燃烧甚至***的问题,前述的开合机构为阀门、挡板结构、夹持类结构等。
通过金属探测器48对收集在方坯盒1内的复合固体推进剂进行金属异物的检测,能够使流至方坯盒1内的复合固体推进剂中不含金属异物,防止金属异物影响后续处理过程中的安全性的问题。
硫化操作能够使复合固体推进剂固化,形成橡胶状态,保证复合固体推进剂块的性能,满足其***时的需求。
本发明还可设置一个转运固定台,转运固定台位置保持固定不变即位于转运小车4的初始位置,转运固定台负责将装好的方坯盒1传送至废料传送机构2或者转运小车4上,实现复合固体推进剂的分装和转运同步进行,进而提高该方法的整体效率。
通过设置转运小车4、硫化架5、盒体传送机构3等部件能够将复合固体推进剂的分装、金属检测、硫化实现自动化操作,仅需工作人员的远程辅助操作或者简单的值守就能够保证该方法的顺利实施,进而提高了生产效率和生产过程中的安全性,降低了工作人员的工作强度。
切丁装置能够将复合固体推进剂块分切为复合固体推进剂丁,复合固体推进剂丁可更好地用于***施工,同时便于运输。本发明能够高效、安全地将复合固体推进剂加工成小颗粒,将复合固体推进剂转化为工业***,进而满足工程***工程的工业化需求,该方法设置合理,工作流程清晰,实用性强,便于推广使用。
本实施例中,步骤五还包括以下步骤:支撑板52呈水平状态后,启动支撑板52上的锁紧机构53,锁紧机构53的插杆14移动至硫化架5的支撑架51上的锁紧孔内,使支撑板52和支撑架51相对固定。
步骤七还包括以下步骤:启动升降机构54前,启动锁紧机构53,使插杆14移出锁紧孔。支撑板52呈水平状态后,启动锁紧机构53,使插杆14移动至锁紧孔内。
需要说明的是,支撑板52通过升降机构54调整好位置后,可通过锁紧机构53将支撑板52进一步和硫化架5的支撑架51进行固定,保证支撑板52足够稳定,防止方坯盒1跌落。
本实施例中,步骤五还包括以下步骤:
支撑板52上的方坯盒1达到设定的数量后,转运小车4对支撑板52下方的另一个支撑板52进行方坯盒1的转运。
转运小车4将装有复合固体推进剂的方坯盒1移动至硫化架5的一侧,控制转运小车4上的剪叉式伸缩装置49收缩,使装料座44和另一个支撑板52平齐,然后采用相同的步骤使另一个支撑板52上装有设定数量的方坯盒1。
按照上述步骤完成硫化架5上多个支撑板52的方坯盒1的分装。
需要说明的是,硫化架5上多个支撑板52能够装载更多的方坯盒1,进而提高空间利用率,该操作步骤类似于第一个支撑板52,仅需转运小车4升降后即可完成方坯盒1的转运。
本实施例中,按照上述步骤完成多个硫化架5的方坯盒1的分装。
需要说明的是,多个硫化架5的分装步骤相同,多个硫化架5呈矩阵形式平行且间隔设置,进而便于转运小车4驶入设定的位置处。
本实施例中,步骤六还包括以下步骤:使复合固体推进剂由浆状硫化为橡胶状态后,通过拉伸试验机对硫化后的复合固体推进剂块以设定的拉伸载荷进行试验。
若复合固体推进剂块出现变形或者断裂的现象时,将该批次的方坯盒1再次进行硫化,根据拉伸载荷试验设定再次硫化的时长,然后执行步骤七。
若复合固体推进剂块完好时,执行步骤七。
需要说明的是,进行拉伸载荷试验能够保证复合固体推进剂块具有设定的强度,使复合固体推进剂块性能更稳定,使其满足使用需求。
经多次实践,仅需进行一次拉伸载荷试验即可保证复合固体推进剂块满足使用需求,即当复合固体推进剂块出现变形或者断裂的现象时,能够根据拉伸载荷试验结果、已硫化时长、以及经验数据推出该批次的复合固体推进剂还需要多长硫化时间来满足使用需求。
本实施例中,拉伸载荷试验包括步骤:
打开硫化房10的房门,将转运小车4移动至硫化架5的一侧,用于进行拉伸载荷试验的方坯盒1位于支撑板52的端部。启动升降机构54,使支撑板52朝转运小车4的方向倾斜,方坯盒1在其重力的作用下滑动至装料座44上,然后启动升降机构54,使支撑板52保持水平状态。
将转运小车4移动至切药机处,然后使复合固体推进剂块脱模。利用切药机将复合固体推进剂块切成拉伸试验样件,拉伸试验样件包括连接件15、以及设置于连接件15两端的固定件16,连接件15的截面为1×1cm的矩形结构,固定件16为圆饼状。
将拉伸试验样件通过其两端的固定件16固定于拉伸试验机的两个固定端上,启动拉伸试验机,使应力从零增大至0.6MPa,然后观察拉伸试验样件的状态。
需要说明的是,转运方坯盒1时,将用于进行拉伸载荷试验的方坯盒1放置于支撑板52的端部,进而可通过转运小车4直接将该方坯盒1取出。
本发明的复合固体推进剂块在进行拉伸载荷试验时,利用切药机将其切成哑铃状的结构,不仅便于拉伸试验样件的固定,而且能够快速测出复合固体推进剂块的拉伸强度,该方法步骤简单,实用性强。
如图1至图3所示,本发明实施例还提供了一种复合固体推进剂余废药再利用的预处理***,包括废料传送机构2、盒体传送机构3、转运小车4、硫化架5、推料机构6。
推料机构6包括给料桶61、推料盘62、推进装置63、出料管64、角度调节机构65、以及柔性管66。
推进装置63的伸缩端连接于推料盘62,推料盘62卡接于给料桶61内,给料桶61内装有复合固体推进剂,给料桶61的下端设置有出料段,出料段为上大下小的喇叭口状,出料段的出料口通过柔性管66连接于出料管64的进料口。角度调节机构65的输出端连接于出料管64远离出料段的一端,角度调节机构65驱动出料管64进行角度调节。推进装置63驱动推料盘62在给料桶61内向下运动,推料盘62将复合固体推进剂通过出料管64挤出。
转运小车4包括底座41、驱动机构42、第一位置传感器、安装座43、装料座44、第一气泵45、第二气泵46、伸缩结构47、以及金属探测器48。
底座41的底部设置有驱动机构42和第一位置传感器,安装座43安装于底座41上,装料座44设置于安装座43上,伸缩结构47、第一气泵45和第二气泵46设置于装料座44和安装座43之间,第一气泵45和第二气泵46分别设置于安装座43的左侧和右侧,伸缩结构47为多个,多个伸缩结构47设置于安装座43的周向。第一气泵45或第二气泵46驱动装料座44的一侧上移或者下移。金属探测器48设置于安装座43的中部。
装料座44上设置有传送辊,传送辊的传送方向为左右方向。
硫化架5包括支撑架51、支撑板52、锁紧机构53、升降机构54、以及加热管55。
支撑板52的中部转动安装于支撑架51上,支撑板52的一侧设置有锁紧机构53,支撑板52的另一侧设置有升降机构54。
支撑板52上设置有传送辊,支撑板52靠近升降机构54的一侧设置有固定挡板7,支撑板52靠近锁紧机构53的一端设置有活动挡板8,活动挡板8滑动安装于支撑板52端部的槽体内,驱动组件驱动活动挡板8上下移动。支撑架51在支撑板52两侧的上方设置有加热管55。
硫化房10内设置有轨道9,轨道9的一端延伸至硫化房10的外部。
硫化架5设置于硫化房10内且位于轨道9的两侧,活动挡板8靠近轨道9设置,转运小车4设置于轨道9位于硫化房10的外部的一端,转运小车4沿轨道9进行移动,废料传送机构2和盒体传送机构3分别设置于转运小车4的左右两侧,废料传送机构2的传送方向、盒体传送机构3的传送方向、以及支撑板52的延伸方向平行设置,轨道9的延伸方向和废料传送机构2的传送方向垂直设置。
推料机构6设置于转运小车4远离硫化房10的一侧,出料管64的出料口位于转运小车4的正上方。
需要说明的是,第一位置传感器用于获取转运小车4的位置,保证转运小车4能够行驶至设定的位置处,驱动机构42驱动转运小车4行驶。
伸缩结构47、第一气泵45和第二气泵46的两端均为铰接连接,第一气泵45和第二气泵46的伸缩量不需要很大,伸缩范围在3cm-5cm之间,因此其体积较小。金属探测器48的探测端位于装料座44的下方,即装料座44采用非金属材质。第一气泵45和第二气泵46调节到位后,将伸缩结构47锁紧,使伸缩结构47保持当前长度,锁紧后的伸缩结构47能够提高装料座44的结构稳定性。
装料座44的左右两侧均设置有侧挡板,侧挡板的下端连接于第六气泵的伸缩端,第六气泵能够带动侧挡板上下移动,因此在方坯盒1的转运时,侧挡板能够防止方坯盒1从装料座44的一侧滑落,从而提高方坯盒转运时的安全性。
方坯盒1在其重力的作用下滑动至装料座44上时,将装料座44一侧的侧挡板上移,从而避免方坯盒1滑落。
活动挡板8可防止方坯盒1从支撑板52一侧滑出,需要某一层的支撑板52上的方坯盒1在其重力的作用下移动至转运小车4上时,通过驱动组件控制活动挡板8移动,使活动挡板8移动至支撑板52端部的槽体内。驱动组件可采用气泵,气泵的输出端连接于活动挡板8的下端。
角度调节机构65包括第五气泵、以及设置于第五气泵的伸缩端处的铰接杆,铰接杆的另一端铰接于出料管64。
本实施例的轨道9为直线段,因此转运小车4仅需进行前后移动即可,因此结构简单,易于实施。
本***的硫化架5、轨道9、硫化房10、推料机构6、废料传送机构2和盒体传送机构3的布局方式合理,工作效率高,同时便于工作人员巡查,并易于介入复合固体推进剂的预处理过程中。
本实施例中,支撑板52的数量为多个,多个支撑板52沿支撑架51的高度方向间隔设置。
转运小车4还包括第二位置传感器和剪叉式伸缩装置49。
剪叉式伸缩装置49设置于安装座43和底座41之间。第二位置传感器设置于装料座44上。
需要说明的是,第二位置传感器用于获取转运小车4的实时高度,进而保证方坯盒1能够转运至设定层的支撑板52上。剪叉式伸缩装置49易于控制,伸缩比高。
本实施例中,升降机构54包括第三气泵11、驱动杆12、以及驱动块13。
驱动块13设置于支撑板52上的安装孔内,驱动杆12的上端连接于驱动块13,驱动杆12的下端连接于第三气泵11的伸缩端,第三气泵11驱动驱动杆12和驱动块13上下运动,进而带动支撑板52的端部运动,使支撑板52呈水平、倾斜向上或者倾斜向下的状态。
需要说明的是,升降机构54能够控制多个支撑板52同时调整其方向。当完成一个硫化架5上所有的支撑板52上的方坯盒1的装载后,再将支撑板52调节为水平状态。当复合固体推进剂自然流平后再进入硫化工序。
本实施例中,锁紧机构53包括第四气泵和插杆14,第四气泵设置于支撑板52的下表面,插杆14的一端安装于第四气泵的伸缩端,插杆14的另一端与支撑架51上的锁紧孔相配合。
需要说明的是,每个支撑板52在支撑架51上分别对应三个锁紧孔,三个锁紧孔分别对应支撑板52的水平、倾斜向上或者倾斜向下的状态。
本实施例中,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。
Claims (10)
1.一种复合固体推进剂余废药再利用的预处理方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一,将转运小车(4)移动至初始位置,启动盒体传送机构(3),盒体传送机构(3)将其上的方坯盒(1)传送至转运小车(4)的装料座(44)上;
步骤二,控制角度调节机构(65)使出料管(64)呈设定角度倾斜向下设置;
启动推进机构,推进机构的推料盘(62)将给料桶(61)内的复合固体推进剂通过出料管(64)挤出,复合固体推进剂向下流至方坯盒(1)内;
步骤三,装料座(44)下方的金属探测器(48)对复合固体推进剂内的金属异物进行检测;
方坯盒(1)装入设定量的复合固体推进剂后,关闭推进机构,控制角度调节机构(65)使出料管(64)呈设定角度倾斜向上设置,等待复合固体推进剂不再通过出料管(64)流出,在这过程中金属探测器(48)未检测出金属异物时,执行步骤四;
金属探测器(48)检测出金属异物时,关闭推进机构,控制角度调节机构(65)使出料管(64)呈设定角度倾斜向上设置;复合固体推进剂不再通过出料管(64)流出后,控制装料座(44)向废料传送机构(2)的方向倾斜,使方坯盒(1)滑动至废料传送机构(2)上,废料传送机构(2)将方坯盒(1)传送至废料收集装置回收处理,然后再次执行步骤一;
步骤四,启动转运小车(4),使转运小车(4)进入硫化房(10)内并移动至硫化架(5)的一侧,控制装料座(44)向硫化架(5)的方向倾斜,使方坯盒(1)滑动至硫化架(5)的支撑板(52)的一端,支撑板(52)倾斜设置,方坯盒(1)在其重力的作用下滑动至支撑板(52)的另一端;
步骤五,重复执行步骤一至步骤四,直至支撑板(52)上的方坯盒(1)达到设定的数量,启动硫化架(5)的升降机构(54),升降机构(54)驱动支撑板(52)的一端向上移动使支撑板(52)呈水平状态;
步骤六,关闭硫化房(10)的房门,启动硫化架(5)上的加热管(55),使复合固体推进剂由浆状硫化为橡胶状态,然后打开硫化房(10)的房门;
步骤七,将转运小车(4)移动至硫化架(5)的一侧,启动升降机构(54),使支撑板(52)朝转运小车(4)的方向倾斜,方坯盒(1)在其重力的作用下滑动至装料座(44)上,然后启动升降机构(54),使支撑板(52)保持水平状态;
步骤八,将转运小车(4)移动至初始位置,控制装料座(44)向盒体传送机构(3)的方向倾斜,使方坯盒(1)滑动至盒体传送机构(3)上,启动盒体传送机构(3),盒体传送机构(3)将方坯盒(1)传送至脱模机构进行处理;
步骤九,重复执行步骤七至步骤八,直至支撑板(52)上的方坯盒(1)全部通过盒体传送机构(3)传送至脱模机构处;
步骤十,方坯盒(1)内的复合固体推进剂块在脱模机构脱模后,通过切丁装置将复合固体推进剂块分切为复合固体推进剂丁。
2.根据权利要求1所述的复合固体推进剂余废药再利用的预处理方法,其特征在于,步骤五还包括以下步骤:支撑板(52)呈水平状态后,启动支撑板(52)上的锁紧机构(53),锁紧机构(53)的插杆(14)移动至硫化架(5)的支撑架(51)上的锁紧孔内,使支撑板(52)和支撑架(51)相对固定;
步骤七还包括以下步骤:启动升降机构(54)前,启动锁紧机构(53),使插杆(14)移出锁紧孔;支撑板(52)呈水平状态后,启动锁紧机构(53),使插杆(14)移动至锁紧孔内。
3.根据权利要求1所述的复合固体推进剂余废药再利用的预处理方法,其特征在于,步骤五还包括以下步骤:
支撑板(52)上的方坯盒(1)达到设定的数量后,转运小车(4)对支撑板(52)下方的另一个支撑板(52)进行方坯盒(1)的转运;
转运小车(4)将装有复合固体推进剂的方坯盒(1)移动至硫化架(5)的一侧,控制转运小车(4)上的剪叉式伸缩装置(49)收缩,使装料座(44)和另一个支撑板(52)平齐,然后采用相同的步骤使另一个支撑板(52)上装有设定数量的方坯盒(1);
按照上述步骤完成硫化架(5)上多个支撑板(52)的方坯盒(1)的分装。
4.根据权利要求3所述的复合固体推进剂余废药再利用的预处理方法,其特征在于:按照上述步骤完成多个硫化架(5)的方坯盒(1)的分装。
5.根据权利要求1所述的复合固体推进剂余废药再利用的预处理方法,其特征在于,步骤六还包括以下步骤:使复合固体推进剂由浆状硫化为橡胶状态后,通过拉伸试验机对硫化后的复合固体推进剂块以设定的拉伸载荷进行试验;
若复合固体推进剂块出现变形或者断裂的现象时,将该批次的方坯盒(1)再次进行硫化,根据拉伸载荷试验设定再次硫化的时长,然后执行步骤七;
若复合固体推进剂块完好时,执行步骤七。
6.根据权利要求5所述的复合固体推进剂余废药再利用的预处理方法,其特征在于,拉伸载荷试验包括步骤:
打开硫化房(10)的房门,将转运小车(4)移动至硫化架(5)的一侧,用于进行拉伸载荷试验的方坯盒(1)位于支撑板(52)的端部;启动升降机构(54),使支撑板(52)朝转运小车(4)的方向倾斜,方坯盒(1)在其重力的作用下滑动至装料座(44)上,然后启动升降机构(54),使支撑板(52)保持水平状态;
将转运小车(4)移动至切药机处,然后使复合固体推进剂块脱模;利用切药机将复合固体推进剂块切成拉伸试验样件,拉伸试验样件包括连接件(15)、以及设置于连接件(15)两端的固定件(16),连接件(15)的截面为矩形结构,固定件(16)为圆饼状;
将拉伸试验样件通过其两端的固定件(16)固定于拉伸试验机的两个固定端上,启动拉伸试验机,使应力从零增大至0.6MPa,然后观察拉伸试验样件的状态。
7.一种复合固体推进剂余废药再利用的预处理***,其特征在于:包括废料传送机构(2)、盒体传送机构(3)、转运小车(4)、硫化架(5)、推料机构(6);
推料机构(6)包括给料桶(61)、推料盘(62)、推进装置(63)、出料管(64)、以及角度调节机构(65);
推进装置(63)的伸缩端连接于推料盘(62),推料盘(62)卡接于给料桶(61)内,给料桶(61)内装有复合固体推进剂,给料桶(61)的下端设置有出料段,出料段为上大下小的喇叭口状,出料段的出料口通过柔性管(66)连接于出料管(64)的进料口;角度调节机构(65)的输出端连接于出料管(64)远离出料段的一端,角度调节机构(65)驱动出料管(64)进行角度调节;推进装置(63)驱动推料盘(62)在给料桶(61)内向下运动,推料盘(62)将复合固体推进剂通过出料管(64)挤出;
转运小车(4)包括底座(41)、驱动机构(42)、第一位置传感器、安装座(43)、装料座(44)、第一气泵(45)、第二气泵(46)、伸缩结构(47)、以及金属探测器(48);
底座(41)的底部设置有驱动机构(42)和第一位置传感器,安装座(43)安装于底座(41)上,装料座(44)设置于安装座(43)上,伸缩结构(47)、第一气泵(45)和第二气泵(46)设置于装料座(44)和安装座(43)之间,第一气泵(45)和第二气泵(46)分别设置于安装座(43)的左侧和右侧,伸缩结构(47)为多个,多个伸缩结构(47)设置于安装座(43)的周向;第一气泵(45)或第二气泵(46)驱动装料座(44)的一侧上移或者下移;金属探测器(48)设置于安装座(43)的中部;
装料座(44)上设置有传送辊,传送辊的传送方向为左右方向;
硫化架(5)包括支撑架(51)、支撑板(52)、锁紧机构(53)、升降机构(54)、以及加热管(55);
支撑板(52)的中部转动安装于支撑架(51)上,支撑板(52)的一侧设置有锁紧机构(53),支撑板(52)的另一侧设置有升降机构(54);
支撑板(52)上设置有传送辊,支撑板(52)靠近升降机构(54)的一侧设置有固定挡板(7),支撑板(52)靠近锁紧机构(53)的一端设置有活动挡板(8),活动挡板(8)滑动安装于支撑板(52)端部的槽体内,驱动组件驱动活动挡板(8)上下移动;
支撑架(51)在支撑板(52)两侧的上方设置有加热管(55);
硫化房(10)内设置有轨道(9),轨道(9)的一端延伸至硫化房(10)的外部;
硫化架(5)设置于硫化房(10)内且位于轨道(9)的两侧,活动挡板(8)靠近轨道(9)设置,转运小车(4)设置于轨道(9)位于硫化房(10)的外部的一端,转运小车(4)沿轨道(9)进行移动,废料传送机构(2)和盒体传送机构(3)分别设置于转运小车(4)的左右两侧,废料传送机构(2)的传送方向、盒体传送机构(3)的传送方向、以及支撑板(52)的延伸方向平行设置,轨道(9)的延伸方向和废料传送机构(2)的传送方向垂直设置;
推料机构(6)设置于转运小车(4)的一侧,出料管(64)的出料口位于转运小车(4)的正上方。
8.根据权利要求7所述的复合固体推进剂余废药再利用的预处理***,其特征在于:支撑板(52)的数量为多个,多个支撑板(52)沿支撑架(51)的高度方向间隔设置;
转运小车(4)还包括第二位置传感器和剪叉式伸缩装置(49);
剪叉式伸缩装置(49)设置于安装座(43)和底座(41)之间;第二位置传感器设置于装料座(44)上。
9.根据权利要求7所述的复合固体推进剂余废药再利用的预处理***,其特征在于:升降机构(54)包括第三气泵(11)、驱动杆(12)、以及驱动块(13);
驱动块(13)设置于支撑板(52)上的安装孔内,驱动杆(12)的上端连接于驱动块(13),驱动杆(12)的下端连接于第三气泵(11)的伸缩端,第三气泵(11)驱动驱动杆(12)和驱动块(13)上下运动,进而带动支撑板(52)的端部运动,使支撑板(52)呈水平、倾斜向上或者倾斜向下的状态。
10.根据权利要求7所述的复合固体推进剂余废药再利用的预处理***,其特征在于:锁紧机构(53)包括第四气泵和插杆(14),第四气泵设置于支撑板(52)的下表面,插杆(14)的一端安装于第四气泵的伸缩端,插杆(14)的另一端与支撑架(51)上的锁紧孔相配合。
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2022
- 2022-06-27 CN CN202210738884.5A patent/CN115322058B/zh active Active
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