CN205117537U - 一种用于固体火箭发动机的加料装置 - Google Patents

Abstract

一种用于固体火箭发动机的加料装置，下料锥段位于盛料筒的下端，并与盛料筒之间软连接。在盛料筒内的下部水平且平行的安装有两根滚轴，该两根滚轴的一端安装在盛料筒的壳体上，另一端与位于盛料筒壳体外表面上的汽缸连接。阀板位于盛料筒内并固定在滚轴上。在盛料筒内安装有两层破拱刀具并且所述上层破拱刀具与振动器的上表面等高。在破拱刀具的下方固定有等腰三角形的阀板支撑架。阀板的一端与滚轴焊接，当该阀板关闭时，阀板的另一端与盛料筒内壁贴合。本实用新型实现了细AP的连续匀速自动加料，解决了人工现场加料、使用细AP主动式连续定量加料装置加料时存在的安全质量隐患，提高了推进剂混合均匀性以及不同锅次性能的一致性。

Description

一种用于固体火箭发动机的加料装置

技术领域

本发明属于固体火箭发动机装药技术领域，涉及一种粒度小于15μm的细AP连续匀速加料装置。

背景技术

复合固体推进剂主要由高分子粘合剂、固化剂、氧化剂、燃料添加剂(细微金属粉或非金属粉)和增塑剂组成。配方中的氧化剂为AP，《复合固体推进剂》一书中介绍HTPB推进剂中的AP分为四类，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类氧化剂占60％～65％，Ⅳ类通常为2.5％～9.5％，其中Ⅰ类AP粒度d43＝330～340μm，Ⅱ类AP粒度d43＝240～250μm，Ⅲ类AP粒度d43＝130～140μm，Ⅳ类AP粒度d43通常小于15μm；NEPE推进剂中的AP含量约15％，一般为Ⅲ类和Ⅳ类；高燃速型号中Ⅳ类氧化剂占18％～45％。随着固体火箭推进剂向高能、高燃速的不断发展，在新一代战略、战术型号推进剂配方中固体含量和d43≤15μm的细AP的用量也越来越多，使用细AP的粒径要求越来越小，有的要求粒径为1μm以下。

目前Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类AP已实现连续匀速自动加料，但由于Ⅳ类AP存在粒径小、易吸潮的特点，使用现有的连续加料***自动加料时，细AP在料仓内打拱、结块，只能通过人工现场破拱才能将料仓内的细AP全部加入至混合锅内，基于现有的加料***不能满足细AP连续自动加料的现状，在装药生产中，细AP均采用人工现场加料的方式。人工现场加入细AP一方面造成生产现场粉尘飞扬，影响操作人员职业健康；另一方面人工加料时，混合机处于停机状态，细AP在混合锅内局部堆积，加完料开始混合时细AP局部浓度的瞬间增大造成该位置药浆与桨叶间的摩擦力、静电吸附力瞬间急剧增大，存在较大的安全隐患。

西安航天化学动力厂在专利号为201110015383.6的发明创造中公开了一种细AP主动式连续定量加料装置，该装置由料仓、切割线、转轴、破块桨叶、筛网、压板、拨盘、出料口、电机和减速器组成，料仓分上料仓和下料仓两部分。生产时，在料仓中装入细AP，通过安装在上料仓底部的破块桨叶旋转破除细AP打拱，同时带动细AP与切割线形成切割力破除细AP结块，旋转过程依靠破块桨叶上的聚氨酯条挤压细AP通过筛网下料；再由转轴带动拨盘旋转，将细AP拨出出料口。该装置在一定程度上能够实现连续加料，但仍存在以下问题：

①由于破拱桨叶安装在上料仓底部，在其旋转时，只能破除桨叶附近的细AP打拱，对上料仓中上部的细AP结拱无法破除；

②破拱桨叶、拨盘在旋转过程中，不断造成细AP挤压，存在安全隐患；

③拨盘上安装的毛刷在扫刷细AP过程中易掉落，掉落后随细AP一同加入至混合锅内，存在推进剂中出现多余物的质量隐患。

专利号为201320151575的发明创造中公开了一种金刚石选型机自动下料装置，包括下料斗和下料斗底部的下料口，在下料口底部设有下料探头，下料探头连接有电磁继电器，电磁继电器的上极板和下极板之间设有极板；下料口下方设有挡板，挡板下部设有弹簧，弹簧下端与极板外端相连。金刚石从下料口流出，当下料斗中的金刚石下完时，下料探头检测不到金刚石信号，下料探头将电信号传递到电磁继电器上，由于重力作用消失、弹簧回复力作用，使极板一端下行与电磁继电器的下极板接通，弹簧的反弹力将挡板顶上，以封堵下料口，结束下料。该装置的特点是通过下料口的粉料感应而自动关闭挡板，封堵下料口。该装置已用于金刚石等非结块性超细粉料的下料控制，但是易吸潮结块的物料使用该装置加料时，易在下料斗中结块，导致下料不畅，因此，该装置无法应用于细AP的连续自动下料。

发明内容

为实现细AP连续匀速自动加料，且在加料过程中无安全质量隐患，本发明提出了一种用于固体火箭发动机的加料装置。

本发明包括盛料筒、破拱刀具、振动器、阀板支撑架、橡胶垫片、滚轴、阀板、拉紧皮带、橡胶皮、三个气锤、下料锥段和汽缸。其中：

所述下料锥段位于所述盛料筒的下端，并与所述盛料筒之间软连接。所述盛料筒与下料锥段之间的软连接是将橡胶圈的上端和下端分别套在盛料筒法兰和下料锥段的法兰上，再用拉紧皮带箍紧；所述橡胶圈与拉紧皮带配合的表面为波纹面。

在该盛料筒内的下部水平且平行的安装有两根滚轴。所述两根滚轴的一端密封安装在所述盛料筒的壳体上，另一端穿过该盛料筒与位于盛料筒壳体对称表面上的汽缸连接。阀板位于所述盛料筒内并固定在所述滚轴上；该阀板至盛料筒下端法兰的上表面之间的距离为盛料筒高度的1/5。

在所述盛料筒内安装有两层破拱刀具并且所述上层破拱刀具与振动器的上表面等高。在所述破拱刀具的下方固定有等腰三角形的阀板支撑架，该阀板支撑架的顶角为70°，阀板支撑架底边的宽度为盛料筒宽度的1/3。所述上层破拱刀具为2根，所述下层破拱刀具为3根，并且上层的破拱刀具与下层的破拱刀具之间90°交叉安装；上层破拱刀具与下层破拱刀具之间的间距为20～30mm。所述各破拱刀具的两端固定在所述盛料筒的内壁表面。所述的阀板的一端与滚轴焊接；当该阀板关闭时，所述阀板的另一端与盛料筒内壁贴合。

所述阀板支撑架底边与两个斜边相邻处的四个角上分别有卡槽。在各卡槽内分别安装有橡胶垫片，当阀板关闭时，该橡胶垫片的底表面与阀板紧贴，在阀板支撑架与阀板之间起到密封作用。所述各卡槽贯通所述阀板支撑架底边的上表面和下表面，并且各卡槽的上半部呈梯形，下半部为矩形。

两个振动器对称的安装在所述盛料筒外表面的中部，两个气锤分别位于所述两个振动器的一侧，并处于与两个振动器等高的位置。所述下料锥段外表面对称焊接有一个振动器和一个气锤。

本发明先将细AP加入至盛料仓内，通过汽缸开启加料阀，同时开启振动器，细AP靠自重经阀板支撑架分流，通过两侧阀门通道经出料口流出。加料阀上方是细AP易打拱区域，细AP自身重力作用在破拱刀具上，振动器振动过程中，振幅辐射引起的刀具对物料的作用力会导致结块被切割、自动破拱，将大结块切割为小结块。料仓设计为方型结构、阀板支撑架宽度占料仓宽度的三分之一，导致加料阀两侧下料通道的横截面积增大，即使有小结块存在，通过此通道也能够流出；阀板支撑架角度为70°，大于自然界中粉料的安息角，不会在阀板支撑架上堆积细AP。

试验证明，本发明实现了细AP的连续匀速自动加料，解决了人工现场加料、使用细AP主动式连续定量加料装置加料时存在的安全质量隐患，提高了推进剂混合均匀性以及不同锅次性能的一致性。

附图说明

图1为连续加料装置主视图；

图2为图1的A-A视图；

图3为图1的B-B视图；

图4为图1的俯视图；

图5为加料阀俯视图，其中，5a是主视图，5b是5a中C部位的局部放大图；

图6为阀板支撑架底边上卡槽的位置示意图。图中：

1.盛料筒；2.破拱刀具；3.振动器；4.阀板支撑架；5.橡胶垫片；6.滚轴；7.阀板；8.拉紧皮带；9.波纹橡胶皮；10.气锤；11.下料锥段；12.出料口；13.汽缸；14.卡槽。

具体实施方式

本实施例是一种用于固体火箭发动机的细AP连续自动加料装置，包括盛料筒1、破拱刀具2、振动器3、阀板支撑架4、橡胶垫片5、滚轴6、阀板7、拉紧皮带8、橡胶圈9、三个气锤10、下料锥段11、出料口12、汽缸13。

所述细AP是细高氯酸铵的缩写。

如图1、图2所示，盛料筒1为方形壳体。盛料筒1上端为进料口，下料锥段11位于所述盛料筒的下端，并使该下料锥段的法兰通过环形的拉紧皮带8与盛料筒下端面的法兰连接，实现盛料筒与下料锥段的软连接，具体是将橡胶圈9的上端和下端分别套在盛料筒法兰和下料锥段的法兰上，用拉紧皮带8箍紧；所述橡胶圈与拉紧皮带8配合的表面为波纹面。所述下料锥段的锥口为出料口12；所述进料口和出料口12均为圆形。

在该盛料筒内的下部水平且平行的安装有两根滚轴6。所述两根滚轴6的一端密封安装在所述盛料筒1的壳体上，另一端穿过该盛料筒1与位于盛料筒壳体对称表面上的汽缸13连接。阀板7位于所述盛料筒1内并固定在所述滚轴6上；该阀板7至盛料筒1下端法兰的上表面之间的距离为盛料筒高度的1/5。

所述破拱刀具2有5根，分为上层和下层安装在所述盛料筒内，并使上层破拱刀具与振动器3的上表面等高。所述上层破拱刀具为2根，所述下层破拱刀具为3根；上层破拱刀具与下层破拱刀具之间的间距为20～30mm。所述各破拱刀具的两端固定在所述盛料筒的内壁表面，并且上层的破拱刀具与下层的破拱刀具之间90°交叉安装。

两个振动器3对称的安装在所述盛料筒外表面的中部，两个气锤10分别位于所述两个振动器的一侧，并处于与两个振动器等高的位置。所述下料锥段11外表面对称焊接有一个振动器3和一个气锤10。

所述阀板支撑架4为框形件，外形为等腰三角形。所述阀板支撑架4的两端分别焊接在盛料筒1壁上。阀板支撑架4的顶角为70°，阀板支撑架底边的宽度为盛料筒1宽度的1/3。

所述阀板支撑架4底边与两个斜边相邻处的四个角上分别有卡槽14。所述各卡槽贯通所述阀板支撑架底边的上表面和下表面，并且各卡槽的上半部呈梯形，下半部为矩形。在各卡槽内分别安装有橡胶垫片5，当阀板7关闭时，该橡胶垫片5的底表面与阀板7紧贴，在阀板支撑架4与阀板7之间起到密封作用。

所述的破拱刀具为厚度为1mm的条形不锈钢片。

所述的阀板为矩形的不锈钢板。该阀板的一端与滚轴焊接；当该阀板关闭时，所述阀板的另一端与盛料筒内壁贴合。

所述的振动器、气锤和汽缸均采用标件。

本实施例是在将细AP加入盛料仓内后，在控制室点击阀开，汽缸13带动滚轴6转动，阀板7朝下方倾斜，两侧为下料通道。开启下料锥段振动器3和位于盛料筒1上的两个振动器3，细AP通过阀板支撑架4两侧的下料通道下移，经下料锥段11，从出料口12流入混合锅内。如下料过程中下料不畅开启下料锥段11气锤10、盛料筒1上的两个气锤10。阀板支撑架4上及附近位置为细AP易打拱结块区域，改位置安装有破拱刀具2，细AP自身重力作用在破拱刀具2上，振动器3振动过程中，振幅辐射引起的刀具对物料的作用力会导致结块被切割、自动破拱，将大结块切割为小结块，小结块可通过阀板支撑架4两侧的下料通道流至混合锅内。破拱刀具2与振动器3的结合应用解决了细AP在阀板支撑架4上及附近位置的打拱结块问题。从而实现了细AP的连续自动加料，解决了人工现场加料、使用细AP主动式连续定量加料装置加料时存在的安全质量隐患，提高了推进剂混合均匀性以及不同锅次性能的一致性。

Claims (5)

1.一种用于固体火箭发动机的加料装置，其特征在于，包括盛料筒、破拱刀具、振动器、阀板支撑架、橡胶垫片、滚轴、阀板、拉紧皮带、橡胶皮、三个气锤、下料锥段和汽缸；其中：

下料锥段位于所述盛料筒的下端，并与所述盛料筒之间软连接；在该盛料筒内的下部水平且平行的安装有两根滚轴；所述两根滚轴的一端密封安装在所述盛料筒的壳体上，另一端穿过该盛料筒与位于盛料筒壳体对称表面上的汽缸连接；阀板位于所述盛料筒内并固定在所述滚轴上；该阀板至盛料筒下端法兰的上表面之间的距离为盛料筒高度的1/5；在所述盛料筒内安装有两层破拱刀具并且所述上层破拱刀具与振动器的上表面等高；在所述破拱刀具的下方固定有等腰三角形的阀板支撑架，该阀板支撑架的顶角为70°，阀板支撑架底边的宽度为盛料筒宽度的1/3；

所述阀板支撑架底边与两个斜边相邻处的四个角上分别有卡槽；在各卡槽内分别安装有橡胶垫片，当阀板关闭时，该橡胶垫片的底表面与阀板紧贴，在阀板支撑架与阀板之间起到密封作用；

两个振动器对称的安装在所述盛料筒外表面的中部，两个气锤分别位于所述两个振动器的一侧，并处于与两个振动器等高的位置；所述下料锥段外表面对称焊接有一个振动器和一个气锤。

2.如权利要求1所述用于固体火箭发动机的加料装置，其特征在于，所述盛料筒与下料锥段之间的软连接是将橡胶圈的上端和下端分别套在盛料筒法兰和下料锥段的法兰上，再用拉紧皮带箍紧；所述橡胶圈与拉紧皮带配合的表面为波纹面。

3.如权利要求1所述用于固体火箭发动机的加料装置，其特征在于，所述上层破拱刀具为2根，所述下层破拱刀具为3根，并且上层的破拱刀具与下层的破拱刀具之间90°交叉安装；上层破拱刀具与下层破拱刀具之间的间距为20～30mm；所述各破拱刀具的两端固定在所述盛料筒的内壁表面。

4.如权利要求1所述用于固体火箭发动机的加料装置，其特征在于，所述各卡槽贯通所述阀板支撑架底边的上表面和下表面，并且各卡槽的上半部呈梯形，下半部为矩形。

5.如权利要求1所述用于固体火箭发动机的加料装置，其特征在于，所述阀板的一端与滚轴焊接；当该阀板关闭时，所述阀板的另一端与盛料筒内壁贴合。