ПЕРЕДВИЖНОЙ КОНТЕЙНЕР ДЛЯ ПОРОШКООБРАЗНОГО ВЗРЫВЧАТОГО ВЕЩЕСТВА
MOVABLE CONTAINER FOR POWDER EXPLOSIVE

Изобретение относится к области упаковки порошкообразных материалов, в том числе взрывчатых веществ, в контейнеры, транспортирования в них и опорожнения. Имеется большое многообразие как по конструктивному оформлению контейнеров, так и по способу их использования. Из справочника "По промышленным взрывчатым веществам и средствам взрывания", Москва, "Недра", 1977 г. авторов З.Г.Позднякова, Б.Я.Росси основной поставочной тарой для непатронированных взрывчатых веществ являются мешки. Однако следует отметить, что для потребителей использование взрывчатых веществ (ВВ), поставляемых в мешках, представляет определенные трудности, особенно при дистанционном вводе в технологический процесс. В связи с этим из мешков потребители расфасовывают ВВ в контейнеры или иную тару, разработанную применительно к существующему технологическому процессу.
Известен контейнер для сыпучих материалов по авторскому свидетельству SU №324198, В65G 53/36. В этом изобретении конструкция днища не обеспечивает достаточную герметичность его, необходимую для чувствительных к влаге материалов.
Наиболее близким аналогом является контейнер для порошкообразных взрывчатых веществ по патенту РФ №2287507, МПК С06В 21/00, приоритет от 23 января 2005 г., который принят за прототип. Однако этот контейнер предназначен для применения в промышленных технологических процессах при изготовлении средне- и крупногабаритных зарядов из смесевых твердых ракетных топлив (СТРТ).
При изготовлении малогабаритных зарядов из СТРТ массой от 1 до десятка килограммов имеются технологические процессы с малообъемными смесителями с приготовлением СТРТ небольшими порциями. Для таких технологических процессов целесообразно иметь малообъемные контейнеры, рассчитанные на безопасную дистанционную загрузку порошкообразных взрывоопасных веществ.
Технической задачей изобретения является разработка малоемкого контейнера для дистанционной порционной загрузки порошкообразного взрывчатого вещества в смеситель при изготовлении малогабаритных зарядов из СТРТ.
Технический результат при применении передвижного цилиндроконического контейнера, установленного на колесах, с верхней крышкой и нижним выгрузочным патрубком достигается за счет того, что на верхней крышке расположены с небольшим вводом во внутрь три цилиндрических отсека, каждый из них снабжен верхней бигельной крышкой и нижней поворотной заслонкой с рычагом, жестко соединенным с валом, который через подшипниковую опору, закрепленную на цилиндрической стенке, выведен в кожух. На входной конец вала насажено зубчатое колесо, зацепленное с зубчатой рейкой. Рейка имеет сквозное продольное отверстие, в которое вставлен плунжер, соединенный со штоком пневмоцилиндра. К боковой поверхности рейки консольно прикреплена продольная планка. При этом имеющаяся у планки ячейка с помещенным в нее шариком вставлена в отверстие рейки. Планка соприкасается со стержнем пружинного фиксатора. Плунжер имеет круговую проточку трапецеидальной формы с прямой и наклонной боковыми сторонами и глубиной, равной половине диаметра шарика, и сквозной продольный паз, в который вставлен соединенный с рейкой штифт. Расположение паза и его длина рассчитаны на центровку шарика относительно проточки плунжера при свободном его ходе вниз и последующего ввода шарика в проточку плунжера стержнем пружинного фиксатора при проходе в отверстие в планке в крайнем положении хода штока пневмоцилиндра и запирания заслонки шариковым замком. Открытие шарикового замка и заслонки производится путем вывода шарика из проточки плунжера и стержня из отверстия в планке при обратном свободном ходе плунжера и дальнейшем движении совместно с зубчатой рейкой. Открытое положение заслонки сигнализирует бесконтактный датчик. Датчик и пневмоцилиндр подключены к пульту дистанционного управления при помощи разъемов. При изготовлении малогабаритных зарядов из СТРТ применяются малоемкие смесительные установки. В композициях СТРТ наибольшую долю 70-90% составляет порошкообразное взрывчатое вещество. Ввиду высокой наполненности композиций СТРТ топливные массы имеют достаточно высокую вязкость до 150000 пуаз. В технологическом процессе приготовления топливной массы для безопасного и эффективного перемешивания принят ввод взрывчатого вещества порциями в два или три приема с перемешиванием в течение 10-15 минут между загрузками порций. Композиции СТРТ, а также взрывчатое вещество обладают определенной чувствительностью к механическим воздействиям. При возникновении локального очага загорания процесс быстро распространяется, переходя в объемное горение вплоть до взрыва.
По этой причине при разработке аппаратуры и технологического процесса особое внимание обращают на обеспечение безопасности путем дистанционного ведения как отдельных операций, так и всего технологического процесса.
Разработка непрерывных дозирующих устройств с малой производительностью, высокой точностью и многократным прерыванием потока в процессе ведения операции дозирования представляет определенную трудность. В связи с этим применительно к технологическим процессам изготовления малогабаритных зарядов из СТРТ разработан передвижной контейнер для порошкообразного взрывчатого вещества. Сущность изобретения приведена на фиг.1-4.
Фиг.1. Общий вид контейнера.
Фиг.2. Механизм поворота заслонки.
Фиг.3. Выгрузочный патрубок.
Фиг.4. Шариковый замок.
Передвижной контейнер (фиг.1) состоит из корпуса 3 с цилиндрической и конической частями, крышки 6 с тремя вставленными в нее отсеками 8, четырех, установленных на кронштейнах 2 колес 1 и 16, из которых два колеса 16 - поворотные, а два - неповоротные. У каждого отсека нижнее (выгрузочное) отверстие закрыто заслонкой 5, а верхнее (загрузочное) - бигельной крышкой 9. Для открытия и закрытия заслонок 5 установлены три пневмоцилиндра 10 - по одному на каждый отсек.
Заслонка (фиг.2) представляет собой диск с кольцевой прокладкой и рычагом 17. Рычаг 17 приварен к валу 18, установленному на подшипниках скольжения 21 и 27 в опоре 22. Опора 22 закреплена болтами к цилиндрической поверхности крышки 6. Поверхности вала защищены от попадания пыли фторопластовой втулкой 19 и резиновой манжетой 20 для обеспечения безопасности от возможного загорания при попадании пыли в узлы трения.
На другой входной конец вала 18 насажено зубчатое колесо 26, которое зацеплено с зубчатой рейкой 32 (фиг.4). С помощью этой передачи осуществляют открытие и закрытие заслонки 5 пневмоцилиндром 10.
Для исключения самопроизвольного открытия заслонки применен шариковый замок. Он состоит из плунжера 33, соединенного со штоком пневмоцилиндра 10 и связанного с рейкой 32 штифтом 37, и шарика 34, размещенного в ячейке планки 36, взаимодействующей со стержнем 35 фиксатора. Планка 36 консольно прикреплена к рейке через отверстие в планке.
Зубчатое колесо 26, рейка 32, планка 36, датчик 24, сигнализирующий открытое положение заслонки 5, расположены в кожухе 23. К одному из кожухов 23 (фиг.1) закреплена соединительная коробка 25 с разъемом 11 для подсоединения к линии питания датчиков 24. Разъем в нерабочем положении закрыт заглушкой 12. К цилиндрической поверхности корпуса установлена колодка 14 для подсоединения к линии подачи сжатого воздуха в пневмоцилиндр. Колодка в нерабочем положении закрыта крышкой 13.
К конической части контейнера при помощи фланцевого соединения установлен выгрузочный патрубок 29 (фиг.3). Между фланцем 28 и патрубком 29 зажата мягкая течка 30. Патрубок закрыт крышкой 31 при помощи болта 15.
Для подъема контейнера предусмотрены три строповочных ушка 7.
Работа контейнера осуществляется следующим образом.
Перед загрузкой порошкообразного взрывчатого вещества отсеки закрывают поворотными заслонками 5 и фиксируют шариковыми замками. Заправляют мягкую течку 30 в полость патрубка 29 и закрывают крышку 31, прижав болтом 15. В отсеки загружают заданные навески порошкообразного взрывчатого вещества, закрывают отсеки бигельными крышками 9 и контейнер транспортируют к месту разгрузки. Перед установкой контейнера на разгрузку открывают крышку 31 и закрепляют ее на ушке 4 откидным болтом 15. Затем контейнер устанавливают над смесителем, мягкую течку 30 привязывают к горловине смесителя. Открывают крышку 13 колодки 14 и снимают заглушку 12 разъема 11. К разъему 11 подсоединяют линию электрического питания, а к разъему колодки 14 - линию подачи сжатого воздуха к пневмоцилиндрам. В соответствии с режимами технологического регламента последовательно из отсеков выгружают порции порошкообразного взрывчатого вещества. Для этого включают подачу сжатого воздуха в полость пневмоцилиндра на открытие заслонки, при этом шток пневмоцилиндра вместе с плунжером 33, перемещаясь вверх на величину холостого хода t, выталкивает шарик 34 из проточки Д в ячейку планки 36. Шарик в свою очередь выталкивает стержень 35 пружинного фиксатора из отверстия планки, открыв шариковый замок. Плунжер 33 с рейкой 32 продолжают совместно перемещаться вверх до полного открытия заслонки 5. При полном открытии заслонки 5 планка 36 подходит к бесконтактному датчику 24, от которого поступает сигнал на пульт управления об открытии заслонки. После загрузки первой порции порошкообразного взрывчатого вещества производят перемешивание топливной массы в смесителе в течение 5-10 минут. Затем вышеописанным образом производят загрузку второй порции с последующим перемешиванием, а при необходимости аналогичным образом проводят операции с третьей порцией. После загрузки последней порции порошкообразного взрывчатого вещества и окончательного перемешивания, открыв верхние крышки 9, проверяют полноту опорожнения всех отсеков, а затем закрывают их. Закрытие отсеков заслонкой 5 осуществляют следующим образом. Подают сжатый воздух в полость пневмоцилиндра на закрытие заслонки. При этом плунжер 33, перемещаясь на величину хода t, устанавливает проточку Д напротив шарика 34 и дальше вместе с рейкой перемещается вниз до полного закрытия заслонки. В этом положении заслонки рейка с шариком останавливается напротив стержня 35 пружинного фиксатора, который выдавливает шарик в проточку Д, заходя в отверстие планки 37 и шариковый замок закрывается, что предотвращает произвольное открытие заслонки. Отсоединяют в разъеме 11 линию питания к датчикам, закрывают разъем заглушкой 12. Отсоединяют линию подачи сжатого воздуха в разъеме в колодке 14 и закрывают ее крышкой 13. Снимают с люка смесителя мягкую течку, заправляют ее под крышку 31 и закрывают ее, прижимая болтом 15. Контейнер направляют для последующей загрузки в отсеки порошкообразного взрывчатого вещества. Закрывают крышку смесителя и проводят выполнение последующих операций по приготовлению топливной массы в соответствии с технологическим регламентом.
Применение передвижного контейнера с тремя отсеками позволяет исключить ручные операции при загрузке порошкообразного взрывчатого вещества в смеситель, обезопасив процесс на этой операции. При этом повышается также производительность, т.к. операции по загрузке указанных веществ производятся дистанционно без захода в здание. При работе без применения передвижного контейнера после загрузки каждой порции, с заходом в здание и выходом из него производится в дистанционном режиме только перемешивание в течение 10-15 минут. Затем процесс останавливается и производится ручная загрузка последующей порции с заходом в здание. Перед выполнением операции загрузки открывают крышку смесителя, затем закрывают ее. Эти операции также представляют определенную опасность.
Передвижной контейнер для порошкообразного взрывчатого вещества разработан для внедрения на опытно-химическом заводе ФГУП "НИИПМ" при загрузке взрывчатого вещества в технологическом процессе изготовления малогабаритных зарядов из составов смесевого твердого ракетного топлива.