本发明属于试验装置,涉及一种桨叶捏合试验装置,特别涉及一种桨叶捏合安全性试验装置。
背景技术:
1、含能材料的捏合混合是pbx炸药、固体推进剂等火炸药产品生产及装药过程中的常用工艺,在传统生产中,这一过程主要由立式捏合机完成。随着新型含能材料的不断发展以及对产品性能需求的不断提升,火炸药产品中高粘态复合材料的种类及固相含量增多,此外当前对武器弹药的需求量也不断增加,这对现有捏合技术的捏合能力、物料适用范围、混合效率等提出了更高的要求。
2、相较于传统立式捏合机,现有的模块化多腔室连续捏合机具有捏合能力强、效率高、可连续化作业、产品适应性好等优势,具有非常好的推广应用前景。作为一种新型工艺技术,多腔室连续捏合技术用于火炸药产品的混合装药尚缺乏完善的安全性试验数据及系统的设备安全可靠性设计方法,直接用于火炸药产品生产一旦发生意外燃爆将对人员及产线的安全造成严重危害,因此亟需开展安全性相关研究。
3、现有的多腔室捏合机虽可用于开展安全性试验,但由于串联腔室较多,在制物料量大,存在较大的安全隐患,而且试验成本也较高。此外,由于多腔室捏合机主要通过桨叶对物料施加剪切及挤压作用力,进而完成多组分物料的分散混合,因此安全性试验的重点为不同桨叶结构形式下不同物料的刺激响应特性以及物料与桨叶结构的匹配性,而无需针对整体多腔室捏合设备开展安全性试验研究。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于,提供了一种桨叶捏合安全性试验装置,解决现有技术中桨叶捏合安全性试验装置难以针对性地测试不同桨叶结构形式下不同物料的刺激响应特性以及物料与桨叶结构的匹配性的技术问题。
2、为了解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案予以实现:
3、一种桨叶捏合安全性试验装置,包括捏合箱和传动箱;所述的捏合箱内设置有上桨叶和下桨叶,所述的传动箱内设置有上传动轴和下传动轴;所述的上传动轴的轴向前端上可拆卸式安装有上桨叶,上传动轴的轴向后部可拆卸式安装有上齿轮;所述的下传动轴的轴向前端上可拆卸式安装有下桨叶,下传动轴的轴向后部固定设置有下齿轮,下齿轮和上齿轮相啮合,下传动轴的轴向后端与伺服电机的芯轴相连接。
4、所述的上桨叶为四翼型桨叶或二翼型桨叶;所述的下桨叶为二翼型桨叶。
5、本发明还包括如下技术特征:
6、具体的,所述的下桨叶翼型由两条中心对称的下桨叶翼型轮廓曲线所围成,在下桨叶翼型轮廓曲线上选取50个数据点,以下桨叶的旋转中心为坐标原点o建立xoy坐标系,则下桨叶翼型轮廓曲线的50个数据点的坐标如下所示:
7、
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9、具体且可选的,当上桨叶为四翼型桨叶时,所述的上桨叶翼型由四条中心对称的上桨叶翼型轮廓曲线所围成,在上桨叶翼型轮廓曲线上选取50个数据点,以上桨叶的旋转中心为坐标原点o建立xoy坐标系,则上桨叶翼型轮廓曲线的50个数据点的如下所示:
10、
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12、具体且可选的,当上桨叶为二翼型桨叶时,所述的上桨叶翼型由两条中心对称的上桨叶翼型轮廓曲线所围成,在上桨叶翼型轮廓曲线上选取50个数据点,以上桨叶的旋转中心为坐标原点o建立xoy坐标系,则上桨叶翼型轮廓曲线的50个数据点的坐标如下所示:
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15、所述的捏合箱包括捏合箱主体,捏合箱主体的前侧安装有前盖板,捏合箱主体的后侧固定设置有后盖板,所述的捏合箱主体、前盖板和后盖板所围成的空间为捏合腔,上桨叶和下桨叶设置在捏合腔内;所述的捏合箱主体的顶端设置有加料口,加料口与捏合腔相连通。
16、所述的捏合箱主体的顶端还设置有出水口,捏合箱主体的底端设置有进水口,捏合箱主体内部设置有流通通道,出水口和进水口与流通通道相连接并通入循环热水。
17、所述的前盖板上设置有上视窗和下视窗。
18、所述的前盖板上设置有第一压力传感器和第一温度传感器,第一压力传感器和第一温度传感器位于上视窗和下视窗之间,第一压力传感器和第一温度传感器的信号采集端伸入捏合腔内;所述的捏合箱主体的底端设置有第二压力传感器和第二温度传感器,第二压力传感器和第二温度传感器的信号采集端伸入捏合腔内。
19、所述的前盖板通过铰链可开合式安装在捏合箱主体的前侧,前盖板和捏合箱主体的前侧通过螺栓固定在捏合箱主体的前侧;所述的后盖板通过螺栓固定在捏合箱主体的后侧。
20、所述的捏合箱主体和前盖板之间设置有密封圈,所述的捏合箱主体和后盖板之间设置有密封圈。
21、所述的桨叶捏合安全性试验装置还包括机座;所述的机座的一侧上固定安装有电机支架,伺服电机的芯轴固定在电机支架的中心孔内;所述的机座的另一侧上固定安装有传动箱。
22、本发明与现有技术相比,具有如下技术效果:
23、(ⅰ)本发明的桨叶捏合安全性试验装置,其中的桨叶能够方便地拆卸和更换,且腔室具有独立控温的功能,能够满足不同结构桨叶及不同产品物料混合工艺条件下的试验需求,设备使用灵活方便。利用本发明的装置能够开展从物料开始混合到混合均匀这一完整过程的试验,能够达到安全性试验对完整混合过程研究的目标,进而能够为多腔室连续捏合设备的安全性设计提供支撑和依据。
24、(ⅱ)相较于多腔室捏合机,本发明的桨叶捏合安全性试验装置仅有一个腔室,大大减少了试验过程中的危险物料用量,设备结构及配套设施更为简单、试验成本更低且安全性更高。
1.一种桨叶捏合安全性试验装置,包括捏合箱(1)和传动箱(2);所述的捏合箱(1)内设置有上桨叶(3)和下桨叶(4),所述的传动箱(2)内设置有上传动轴(5)和下传动轴(6);其特征在于:
2.如权利要求1所述的桨叶捏合安全性试验装置,其特征在于,所述的下桨叶(4)翼型由两条中心对称的下桨叶翼型轮廓曲线所围成,在下桨叶翼型轮廓曲线上选取50个数据点,以下桨叶的旋转中心为坐标原点o建立xoy坐标系,则下桨叶翼型轮廓曲线的50个数据点的坐标如下所示:
3.如权利要求2所述的桨叶捏合安全性试验装置,其特征在于,当上桨叶(3)为四翼型桨叶时,所述的上桨叶(3)翼型由四条中心对称的上桨叶翼型轮廓曲线所围成,在上桨叶翼型轮廓曲线上选取50个数据点,以上桨叶的旋转中心为坐标原点o建立xoy坐标系,则上桨叶翼型轮廓曲线的50个数据点的如下所示:
4.如权利要求2所述的桨叶捏合安全性试验装置,其特征在于,当上桨叶(3)为二翼型桨叶时,所述的上桨叶(3)翼型由两条中心对称的上桨叶翼型轮廓曲线所围成,在上桨叶翼型轮廓曲线上选取50个数据点,以上桨叶的旋转中心为坐标原点o建立xoy坐标系,则上桨叶翼型轮廓曲线的50个数据点的坐标如下所示:
5.如权利要求1所述的桨叶捏合安全性试验装置,其特征在于,所述的捏合箱(1)包括捏合箱主体(101),捏合箱主体(101)的前侧安装有前盖板(102),捏合箱主体(101)的后侧固定设置有后盖板(103),所述的捏合箱主体(101)、前盖板(102)和后盖板(103)所围成的空间为捏合腔(104),上桨叶(3)和下桨叶(4)设置在捏合腔(104)内;所述的捏合箱主体(101)的顶端设置有加料口(105),加料口(105)与捏合腔(104)相连通;
6.如权利要求5所述的桨叶捏合安全性试验装置,其特征在于,所述的前盖板(102)上设置有上视窗(108)和下视窗(109)。
7.如权利要求5所述的桨叶捏合安全性试验装置,其特征在于,所述的前盖板(102)上设置有第一压力传感器(13)和第一温度传感器(14),第一压力传感器(13)和第一温度传感器(14)位于上视窗(108)和下视窗(109)之间,第一压力传感器(13)和第一温度传感器(14)的信号采集端伸入捏合腔(104)内;所述的捏合箱主体(101)的底端设置有第二压力传感器(15)和第二温度传感器(16),第二压力传感器(15)和第二温度传感器(16)的信号采集端伸入捏合腔(104)内。
8.如权利要求5所述的桨叶捏合安全性试验装置,其特征在于,所述的前盖板(102)通过铰链(110)可开合式安装在捏合箱主体(101)的前侧,前盖板(102)和捏合箱主体(101)的前侧通过螺栓固定在捏合箱主体(101)的前侧;所述的后盖板(103)通过螺栓固定在捏合箱主体(101)的后侧。
9.如权利要求5所述的桨叶捏合安全性试验装置,其特征在于,所述的捏合箱主体(101)和前盖板(102)之间设置有密封圈,所述的捏合箱主体(101)和后盖板(103)之间设置有密封圈。
10.如权利要求1所述的桨叶捏合安全性试验装置,其特征在于,所述的桨叶捏合安全性试验装置还包括机座(10);所述的机座(10)的一侧上固定安装有电机支架(11),伺服电机(9)的芯轴固定在电机支架(11)的中心孔内;所述的机座(10)的另一侧上固定安装有传动箱(2)。
