传统人工或半自动模式下,大批量高能配料、捏合和浇注环节暴露在操作人员周围,极易造成静电、机械冲击或环境泄露引发爆炸事故。推进剂/炸药自动混捏、浇注、压装系统通过全封闭负压/惰性气体工艺舱、双层防爆护舱及远程操控,大幅降低人员接触风险,实现了真正的“人—机”隔离,设备集成了自动上料、装药、计量、压制、出料与在线检测等功能,显著提升生产效率与质量稳定性,并最大限度降低作业风险。
1. 关键技术特点
- 全封闭高防护设计
- 整线采用耐高压金属与复合材料双层防护舱,配备泄压阀与防爆破片。
- 全程负压/惰性气体保护,杜绝粉尘、气溶胶逸散。
- 精密混捏与温度控制
- 多轴双臂捏合机,扭矩可达2,000 Nm;实时PID温控夹套,温度波动≤±0.5 ℃。
- 自动调整混合速度与剪切力,确保微观颗粒与高分子粘剂充分分散。
- 真空浇注与脱泡技术
- 真空度可达≤10 Pa,配合静态/动态脱泡循环。
- 可编程升温/降温曲线,优化聚合反应及固化过程。
- 多向伺服压制成型
- 单/双/多向压模组合,压力20 – 500 kN可选。
- 同步位移与力反馈闭环控制,确保密度分布偏差≤±1%。
- 在线质量监测与追溯
- 激光雷达测厚、X 射线在线密度断层扫描(可选)、热成像监测。
- MES/ERP接口,全批次配方与过程参数自动存档,支持二维码追溯。
2. 系统组成与配置
序号 | 子系统 | 主要功能 |
---|---|---|
1 | 高能物料料仓 | 双重气闸设计,配备静电消除与重量传感器 |
2 | 精密称量与分料 | 多路电子秤+电磁阀分配,实现±0.05% 称量精度 |
3 | 多轴混捏机 | 变频调速+温控夹套,自动清洗与排料 |
4 | 真空浇注单元 | 低压/真空双模式切换,脱泡循环管路 |
5 | 多向伺服压制机 | 伺服电机+高刚性压板,支持任意方向可编程压制 |
6 | 检测与剔除装置 | 激光雷达、X 射线及视觉系统;自动分拣、剔除不合格品 |
7 | 控制与监控系统 | PLC+DCS 双重冗余;SCADA 可视化界面;远程 VPN 运维 |
8 | 防爆安全系统 | 防爆电气、泄压板、气体监测、紧急停机及安全联锁 |
3. 工艺流程
- 原料上料与称量
- 通过二次气闸与电磁计量阀,实现物料的无泄漏转移与高精度称量。
- 自动混捏
- 按配方参数,物料进入多轴混捏机;温度与剪切力实时调节直至物料均匀。
- 真空脱泡与浇注
- 混合料在专用真空罐中脱泡,随后按程序在模具中缓速浇注。
- 多向压制
- 浇注固化后,通过单/双/多向伺服压制,精准调整密度与应力分布。
- 在线检测与剔除
- 激光/射线检测后,自动剔除气孔、裂纹等次品;合格件进入喷码及后续包装。
- 数据存档与报表
- 全流程数据自动采集并存储,可导出批次报表或接入上级管理系统。
4. 主要技术参数
参数 | 典型指标 |
---|---|
年产能 | 50–200 t/年(单条线) |
称量精度 | ±0.05% |
混捏扭矩 | 0–2,000 Nm |
温控范围 | 0–200 ℃,波动≤±0.5 ℃ |
真空度 | ≤10 Pa |
压制力 | 20–500 kN |
密度分布偏差 | ≤±1% |
自动化率 | ≥98% |
防爆等级 | Ex d IIB T4 |
控制系统 | 双PLC(西门子/SCHNEIDER)+ DCS |
安全监测 | 温湿度、可燃气、粉尘浓度多传感器联动 |
5. 安全与防护设计
全线接地,防静电作业服、地板及工具。
双层防爆舱体
外层金属防护、内层复合吸能材料;关键区域设泄压破片。
惰性气体与负压保护
全线惰性气体(氮气)置换,关键工位保持负压。
在线气体、粉尘监测
可燃气体、粉尘浓度、温度、湿度多维联动监测;超限自动停机。
紧急联锁与远程操控
人机界面与远程SCADA双重控制;急停按钮、光幕、安全门联动。
静电与接地保护