一種粘度為4mPa·S的液體稱量裝置制造方法
【專利摘要】一種粘度為4mPa·S的液體稱量裝置，包括支撐平臺(tái)、環(huán)形支架、三個(gè)傳感器組件、粘液料斗、快卸料閥門(mén)和慢卸料閥門(mén)。環(huán)形支架的面板套裝在粘液料斗上端的圓周上，并與粘液料斗之間有間距。環(huán)形支架的三個(gè)支桿安放在支撐平臺(tái)上。三個(gè)傳感器組件均布在粘液料斗周邊。三個(gè)傳感器組件的上端分別與環(huán)形支架面板固連，三個(gè)傳感器組件的下端分別與料斗卡邊固連?？煨读祥y門(mén)和慢卸料閥門(mén)均通過(guò)管道安裝在粘液料斗出料口法蘭板上，與粘液料斗的內(nèi)腔連通。本發(fā)明通過(guò)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)控制不同的卸料閥門(mén)上料，采用減量法稱量的方式控制料的重量，有效節(jié)約了人工成本，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，大幅提高了粘液稱量的自動(dòng)化程度，解決了危害操作人員職業(yè)健康的問(wèn)題。
【專利說(shuō)明】—種粘度為4mPa.S的液體稱量裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)裝藥領(lǐng)域，具體是一種粘度為4mPa.S的含能高粘度液體材料的自動(dòng)稱量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]幾十年來(lái)，國(guó)內(nèi)固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)裝藥生產(chǎn)中，推進(jìn)劑主要組份之一的含能高粘度液體粘合劑一直采用手工稱量工藝，工作效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大；另外，高粘度液體極易污染工作環(huán)境，不易清理，造成工作環(huán)境惡劣；最重要的是，在稱量過(guò)程中，該粘合劑揮發(fā)的有毒氣體嚴(yán)重威脅操作人員的身體健康。因此，成功研制粘液自動(dòng)秤，實(shí)現(xiàn)含能高粘度液體材料的自動(dòng)稱量，一直是國(guó)內(nèi)推進(jìn)劑行業(yè)的理想目標(biāo)。
[0003]國(guó)內(nèi)同行業(yè)目前還都采用手工稱量工藝，7416廠曾研制過(guò)自動(dòng)稱量樣機(jī)，經(jīng)過(guò)模擬試驗(yàn)，該樣機(jī)存在以下不足:
[0004]I)系統(tǒng)沒(méi)有復(fù)稱功能。無(wú)自動(dòng)復(fù)秤功能的系統(tǒng)對(duì)傳感器及其它部件的精準(zhǔn)度要求極高，若在稱量過(guò)程中傳感器或其它部件出現(xiàn)偏差，導(dǎo)致稱量錯(cuò)誤，將造成產(chǎn)品報(bào)廢的重大損失；
[0005]2)系統(tǒng)消極質(zhì)量大。秤體設(shè)計(jì)的保溫水夾套、混合鍋的質(zhì)量均遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于粘液的質(zhì)量，在稱量過(guò)程中影響系統(tǒng)的稱量精度；
[0006]3)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、電纜、氣路繁多。存在多處質(zhì)量短路，影響系統(tǒng)稱量精度；
[0007]4)下落的懸浮物料無(wú)法計(jì)量，影響系統(tǒng)稱量精度。
[0008]以上不足造成粘液自動(dòng)稱量樣機(jī)的系統(tǒng)可靠性為95%，無(wú)法達(dá)到100%的要求；精度為1/500，無(wú)法達(dá)到1/1000的生產(chǎn)工藝要求。因此，該樣機(jī)未能實(shí)際應(yīng)用，一直延續(xù)使用手工稱量工藝。
[0009]專利號(hào)為201220180043.9的《物料校核稱量裝置》中介紹的稱量裝置原理是:在物料輸送過(guò)程中，配比稱量后的物料在主傳動(dòng)裝置帶動(dòng)下向前移動(dòng)，安裝于稱重裝置一側(cè)的感應(yīng)裝置I感知到物料后，主傳動(dòng)裝置停止轉(zhuǎn)動(dòng)，物料在重力的作用下向稱重裝置施加向下的垂直壓力。物料施加的垂向壓力通過(guò)稱重裝置的剛性部件傳遞給懸掛機(jī)構(gòu)，懸掛裝置將力傳遞給與之連接的傳感裝置2，從而完成物料的稱量和校核。該設(shè)備應(yīng)用于大批量橡塑物料在輸送過(guò)程中的稱量，尚不能應(yīng)用于液體物料的稱量和校核。
[0010]專利號(hào)為02234372.5的《自動(dòng)稱量中的下料控制裝置》中介紹了一種下料料門(mén)控制裝置。該裝置的原理是:用200-400W微電機(jī)帶動(dòng)機(jī)械執(zhí)行器，控制料門(mén)插板作直線或弧線往復(fù)移動(dòng)控制大、小料口，該料門(mén)插板位于料斗出口處，插板上裝有感應(yīng)片。該裝置通過(guò)機(jī)電傳動(dòng)結(jié)構(gòu)控制料門(mén)，使用對(duì)象是固體粉料，尚不能應(yīng)用于液體領(lǐng)域。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的人工操作帶來(lái)的工作效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，工作環(huán)境惡劣的不足，本發(fā)明提出了一種粘度為4mPa.S的液體稱量裝置。[0012]本發(fā)明包括支撐平臺(tái)、環(huán)形支架、三個(gè)傳感器組件、粘液料斗、快卸料閥門(mén)和慢卸料閥門(mén)。環(huán)形支架的面板套裝在粘液料斗上端的圓周上，并與所述粘液料斗之間有間距，環(huán)形支架的三個(gè)支桿安放在支撐平臺(tái)上。三個(gè)傳感器組件均布在粘液料斗周邊。三個(gè)傳感器組件的上端分別與環(huán)形支架面板固連，三個(gè)傳感器組件的下端分別與料斗卡邊固連?？煨读祥y門(mén)和慢卸料閥門(mén)均通過(guò)管道安裝在粘液料斗出料口法蘭板上，與粘液料斗的內(nèi)腔連通。
[0013]所述各傳感器組件均包括兩個(gè)傳感器和兩個(gè)連接件。將兩個(gè)傳感器上下串聯(lián)組成一個(gè)傳感器組。在所述傳感器組的上端面和下端面分別有固定連接件的螺母，兩個(gè)連接件的連接螺桿分別裝入所述螺母中，將傳感器組的兩端分別與連接螺桿固連，組成傳感器組件。
[0014]串聯(lián)兩個(gè)傳感器時(shí)，在兩個(gè)傳感器的相鄰?fù)獗砻娣謩e固定一個(gè)螺母，將螺桿的兩端分別裝入所述的兩個(gè)螺母中，從而將兩個(gè)傳感器串聯(lián)在一起，組成傳感器組。
[0015]所述兩個(gè)連接件包括連接螺桿、U形夾板和軸。所述U形夾板的一端有連接桿，通過(guò)該連接桿將所述傳感器組件的兩端分別固定在環(huán)形支架和料斗卡邊上。所述U形夾板的兩個(gè)板壁之間的間距略大于連接螺桿的外徑；在所述U形夾板的兩個(gè)板壁上有同心的軸孔。所述連接螺桿的一端外圓周表面有與傳感器組端面螺母配合的螺紋，所述連接螺桿的另一端有通孔，并且該通孔的中心線垂直于連接螺桿的中心線。
[0016]所述環(huán)形支架的面板為環(huán)形，中心孔的孔徑大于粘液料斗的外徑。環(huán)形支架面板的下表面均布有三個(gè)支桿。
[0017]所述快卸料閥門(mén)和慢卸料閥門(mén)均采用氣動(dòng)閥，并且快卸料閥門(mén)的流量為12kg/min,慢卸料閥門(mén)的流量為0.5kg/min。
[0018]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題包括:
[0019]I)實(shí)現(xiàn)稱量/復(fù)秤一體化。兩個(gè)串聯(lián)的掛式傳感器，形成雙秤，該雙秤系統(tǒng)完全獨(dú)立，互不干擾，雙路讀數(shù)獨(dú)立輸出，系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)稱，達(dá)到稱量、復(fù)稱同步進(jìn)行的目的，保證系統(tǒng)的可靠性達(dá)100%。
[0020]2)實(shí)現(xiàn)串聯(lián)傳感器的自動(dòng)對(duì)中功能。采用雙關(guān)節(jié)軸承將串聯(lián)的掛式傳感器組件懸掛在環(huán)形支撐架上，實(shí)現(xiàn)了串聯(lián)傳感器的自動(dòng)對(duì)中，提高了稱量精度。
[0021]3)最大限度減少消極質(zhì)量。該設(shè)備上方位置配備了獨(dú)立的粘液保溫罐，取消了之前研制的自動(dòng)稱量樣機(jī)的保溫水夾套和熱水連接管路，料斗最大限度減重；將膠管閥改為進(jìn)口的防爆膜片閥，重量只有膠管閥的1/20，可靠性高，反應(yīng)速度快；經(jīng)改造后，該設(shè)備整體結(jié)構(gòu)緊湊，小巧輕便，最大程度減少了消極質(zhì)量，從根本上保證了系統(tǒng)的可靠性和稱量精度。
[0022]4)選用高精度傳感器，單支傳感器精度達(dá)到1/5000，并采用傳感器配選技術(shù)，減少累積誤差，保證了系統(tǒng)稱量精度。
[0023]5)為適應(yīng)粘度較大的物料流速慢、不易流凈的特點(diǎn)，系統(tǒng)采取下料速度可調(diào)的快、慢兩種下料方式，先快速粗稱，再慢速精稱，達(dá)到設(shè)定的稱量值后，控制系統(tǒng)立即切斷物料，在保證系統(tǒng)的精度的同時(shí)，提高了稱量速度，能保證在10?15分鐘內(nèi)稱量完畢。
[0024]6)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)隔離控制室控制、監(jiān)視、系統(tǒng)自動(dòng)上料、自動(dòng)卸料、自動(dòng)復(fù)秤、自動(dòng)打印結(jié)果等，自動(dòng)化程度大大提高。[0025]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種由控制系統(tǒng)、保溫系統(tǒng)、秤體、自動(dòng)下料系統(tǒng)等構(gòu)成的新型粘液自動(dòng)稱量裝置。
[0026]本發(fā)明由位于粘液料斗上方的粘液保溫斗自動(dòng)給粘液料斗上料。通過(guò)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)控制不同的卸料閥門(mén)上料，并采用減量法稱量的方式控制料的重量。試驗(yàn)表明，具有很好的使用效果，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
[0027]a.原工藝中粘液稱量和加料，均為人工搬抬，120Kg的粘液需要6個(gè)人工作20分鐘，且整個(gè)過(guò)程勞動(dòng)強(qiáng)度很大；而使用該粘液秤后，系統(tǒng)自動(dòng)稱量、自動(dòng)加料，僅需要2個(gè)人工作15分鐘便可完成加料，一方面大大減小了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，另一方面節(jié)約了三分之二的人工成本；
[0028]b.原工藝中粘液稱量時(shí)，記錄方式為人工記錄，主要靠操作人員的認(rèn)真程度和責(zé)任心來(lái)保障稱量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，而粘液秤自動(dòng)稱量、記錄技術(shù)改變了手工記錄的落后狀況，保證了稱量精度和數(shù)據(jù)記錄的準(zhǔn)確性；
[0029]c.高粘度含能液體材料含大量有毒揮發(fā)物，原工藝中操作人員與該粘液面對(duì)面接觸，有毒揮發(fā)物對(duì)人體傷害非常大。粘液秤稱量工藝中粘液輸送方式為密閉不銹鋼管道輸送，有毒揮發(fā)氣體被封閉在管道中，與操作人員完全隔離，不會(huì)對(duì)操作人員造成傷害。
[0030]本發(fā)明有效節(jié)約了人工成本，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，大幅提高了粘液稱量的自動(dòng)化程度，解決了危害操作人員職業(yè)健康的問(wèn)題。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0031]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖2為圖1的俯視圖；
[0033]圖3為環(huán)形支架的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖4為傳感器組件示意圖。圖中:
[0035]1.支撐平臺(tái)；2.環(huán)形支架；3.傳感器組件；4.粘液料斗；5.快卸料閥門(mén)；6.慢卸料閥門(mén)支腿；8.吊點(diǎn)；9.連接件；10.螺桿；11.環(huán)形支架與支腿間的連接螺栓；12.料斗卡邊；13.標(biāo)準(zhǔn)傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0036]本實(shí)施例是一種粘液自動(dòng)稱量裝置，包括支撐平臺(tái)1、環(huán)形支架2、三個(gè)傳感器組件3、粘液料斗4、快卸料閥門(mén)5和慢卸料閥門(mén)6，通過(guò)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和管理，并控制快上料閥門(mén)、慢上料閥門(mén)、快卸料閥門(mén)5、慢卸料閥門(mén)來(lái)完成各物料的稱量。
[0037]如圖1?圖3所示，支撐平臺(tái)I是本實(shí)施例的支撐載體。環(huán)形支架2的面板套裝在粘液料斗4上端的圓周上，并與所述粘液料斗4之間有50mm的間距，環(huán)形支架2的三個(gè)支桿安放在支撐平臺(tái)I上。三個(gè)傳感器組件均布在粘液料斗4周邊。三個(gè)傳感器組件的上端分別與環(huán)形支架面板固連，三個(gè)傳感器組件的下端分別與料斗卡邊12固連。快卸料閥門(mén)5和慢卸料閥門(mén)6均通過(guò)管道安裝在粘液料斗4出料口法蘭板上，與粘液料斗的內(nèi)腔連通。所述快卸料閥門(mén)5和慢卸料閥門(mén)6均采用氣動(dòng)閥，并且快卸料閥門(mén)5的流量為12kg/min，慢卸料閥門(mén)6的流量為0.5kg/min。
[0038]如圖4所示，所述傳感器組件有三組，并且三組傳感器組件的結(jié)構(gòu)相同。本實(shí)施例以其中一組為例加以描述。
[0039]所述傳感器組件3包括兩個(gè)傳感器13和兩個(gè)連接件9。將兩個(gè)傳感器上下串聯(lián)組成一個(gè)傳感器組。串聯(lián)兩個(gè)傳感器時(shí)，在兩個(gè)傳感器13的相鄰?fù)獗砻娣謩e固定一個(gè)螺母，將螺桿10的兩端分別裝入所述的兩個(gè)螺母中，從而將兩個(gè)傳感器串聯(lián)在一起，組成傳感器組。在所述傳感器組的上端面和下端面分別有固定連接件9的螺母，兩個(gè)連接件9的連接螺桿分別裝入所述螺母中，將傳感器組的兩端分別與連接螺桿固連，組成傳感器組件3。所述三個(gè)傳感器組件3的傳感器均為選購(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，單支傳感器精度達(dá)到1/5000。
[0040]所述兩個(gè)連接件9包括連接螺桿、U形夾板和軸。所述U形夾板的一端有連接桿，通過(guò)該連接桿，將所述傳感器組件3的兩端分別固定在環(huán)形支架2和料斗卡邊12上。所述U形夾板的兩個(gè)板壁之間的間距略大于連接螺桿的外徑；在所述U形夾板的兩個(gè)板壁上有同心的軸孔。所述連接螺桿的一端外圓周表面有與傳感器組端面螺母配合的螺紋，所述連接螺桿的另一端有通孔，并且該通孔的中心線垂直于連接螺桿的中心線。
[0041]使用時(shí)，將所述連接螺桿有通孔的一端裝入U(xiǎn)形夾板內(nèi)，并使連接螺桿的通孔與U形夾板的兩個(gè)板壁上的軸孔同心。將軸裝入所述連接螺桿的通孔和U形夾板板壁上的軸孔內(nèi)，將連接螺桿與U形夾板連成一體；所述軸與連接螺桿之間轉(zhuǎn)動(dòng)配合，所述軸與U形夾板之間過(guò)度配合。
[0042]所述環(huán)形支架2的面板為環(huán)形，中心孔的孔徑大于粘液料斗4的外徑。環(huán)形支架2面板的下表面均布有三個(gè)支桿。
[0043]本實(shí)施例中，三個(gè)傳感器組件3分別懸掛在吊點(diǎn)8上,均勻分布于環(huán)形支架2外周，相鄰傳感器組件3之間的夾角為120°。三組分別由兩個(gè)傳感器串聯(lián)的傳感器組件3配接高精度稱重顯示儀表組成整套粘液稱量裝置的稱重系統(tǒng)，傳感器組件3中的兩個(gè)傳感器、兩個(gè)軸承的受力中心位于一條直線，上層的3只傳感器經(jīng)數(shù)據(jù)線連接形成一套稱量系統(tǒng)，下層的3只傳感器經(jīng)數(shù)據(jù)線連接也形成一套稱量系統(tǒng)，兩套稱量系統(tǒng)的稱量對(duì)象都是整套裝置和粘液物料的毛重，工作過(guò)程中相互獨(dú)立，互不干擾，所形成的兩套稱重?cái)?shù)據(jù)互相驗(yàn)證，稱量的同時(shí)完成復(fù)稱功能，解決了物料加入混合鍋后無(wú)法復(fù)稱的工藝難題。
[0044]三個(gè)傳感器組件3均通過(guò)連接件9懸掛在環(huán)形支撐架2上，使傳感器組件3均保持垂直狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了串聯(lián)傳感器組件3、粘液料斗4、快卸料閥門(mén)5、慢卸料閥門(mén)6的自動(dòng)對(duì)中，提高了稱量精度。
[0045]本實(shí)施例中，粘液料斗4的外壁與環(huán)形支架2間有一定的間隙，料斗上的支撐支撐平臺(tái)13與環(huán)形支架2以及設(shè)備支撐平臺(tái)I均不接觸。環(huán)形支架2是圍繞粘液料斗4的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，環(huán)形支架2的三個(gè)支腿7立在設(shè)備支撐平臺(tái)I上。6只掛式稱量傳感器兩兩串聯(lián)，形成三個(gè)如圖4所示的傳感器組件3，這三個(gè)傳感器組件3通過(guò)支撐桿和螺栓連接在環(huán)形支架2的3個(gè)吊點(diǎn)8上，通過(guò)這三個(gè)吊點(diǎn)8，粘液料斗4的全部重量被掛在3個(gè)傳感器組件3上。為了提高稱量精度，粘液料斗4下方卸料口安裝快卸料閥門(mén)5和慢卸料閥門(mén)6，先使用快卸料閥門(mén)5快速粗稱，再使用慢卸料閥門(mén)6慢速精稱，達(dá)到設(shè)定的稱量值后，系統(tǒng)自動(dòng)切斷物料。
【權(quán)利要求】
1.一種粘度為4mPa-S的液體稱量裝置，其特征在于，包括支撐平臺(tái)、環(huán)形支架、三個(gè)傳感器組件、粘液料斗、快卸料閥門(mén)和慢卸料閥門(mén)；環(huán)形支架的面板套裝在粘液料斗上端的圓周上，并與所述粘液料斗之間有間距，環(huán)形支架的三個(gè)支桿安放在支撐平臺(tái)上；三個(gè)傳感器組件均布在粘液料斗周邊；三個(gè)傳感器組件的上端分別與環(huán)形支架面板固連，三個(gè)傳感器組件的下端分別與料斗卡邊固連；快卸料閥門(mén)和慢卸料閥門(mén)均通過(guò)管道安裝在粘液料斗出料口法蘭板上，與粘液料斗的內(nèi)腔連通。
2.如權(quán)利要求1所述一種粘度為4mPa-S的液體稱量裝置，其特征在于，所述各傳感器組件均包括兩個(gè)傳感器和兩個(gè)連接件；將兩個(gè)傳感器上下串聯(lián)組成一個(gè)傳感器組；在所述傳感器組的上端面和下端面分別有固定連接件的螺母，兩個(gè)連接件的連接螺桿分別裝入所述螺母中，將傳感器組的兩端分別與連接螺桿固連，組成傳感器組件。
3.如權(quán)利要求2所述一種粘度為4mPa-S的液體稱量裝置，其特征在于，串聯(lián)兩個(gè)傳感器時(shí)，在兩個(gè)傳感器的相鄰?fù)獗砻娣謩e固定一個(gè)螺母，將螺桿的兩端分別裝入所述的兩個(gè)螺母中，從而將兩個(gè)傳感器串聯(lián)在一起，組成傳感器組。
4.如權(quán)利要求2所述一種粘度為4mPa-S的液體稱量裝置，其特征在于，所述兩個(gè)連接件包括連接螺桿、U形夾板和軸；所述U形夾板的一端有連接桿，通過(guò)該連接桿將所述傳感器組件的兩端分別固定在環(huán)形支架和料斗卡邊上；所述U形夾板的兩個(gè)板壁之間的間距略大于連接螺桿的外徑；在所述U形夾板的兩個(gè)板壁上有同心的軸孔；所述連接螺桿的一端外圓周表面有與傳感器組端面螺母配合的螺紋，所述連接螺桿的另一端有通孔，并且該通孔的中心線垂直于連接螺桿的中心線。
5.如權(quán)利要求1所述一種粘度為4mPa-S的液體稱量裝置，其特征在于，所述環(huán)形支架的面板為環(huán)形，中心孔的孔徑大于粘液料斗的外徑；環(huán)形支架面板的下表面均布有三個(gè)支桿。
6.如權(quán)利要求1所述一種粘度為4mPa-S的液體稱量裝置，其特征在于，所述快卸料閥門(mén)和慢卸料閥門(mén)均采用氣動(dòng)閥，并且快卸料閥門(mén)的流量為12kg/min，慢卸料閥門(mén)的流量為.0.5kg/min。
【文檔編號(hào)】G01G17/06GK103630220SQ201310561766
【公開(kāi)日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年11月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月10日
【發(fā)明者】何煜, 田婉潔, 薛曉春, 張 浩, 沈明, 張振利, 張瑾 申請(qǐng)人:西安航天化學(xué)動(dòng)力廠