專利名稱：一種用于成型高固體含量推進(jìn)劑的單螺桿擠出機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種成型固體推進(jìn)劑的擠出機(jī)，尤其是涉及一種用于成型高固體含量推進(jìn)劑的單螺桿擠出機(jī)。
背景技術(shù)：
我國現(xiàn)有用于成型固體推進(jìn)劑的錐形螺桿擠出機(jī)，是上世紀(jì)50年代從蘇聯(lián)引進(jìn)的，其僅適用于雙基推進(jìn)劑和含有少量RDX、HMX的改性雙基推進(jìn)劑。對于高固體含量推進(jìn)齊U，由于其含有大量的RDX、HMX等固體組分，故物料自身的壓縮性、抗剪切強(qiáng)度和摩擦系數(shù)比普通雙基固體推進(jìn)劑的小。如果用現(xiàn)有的錐形螺桿擠出機(jī)加工高固體含量推進(jìn)劑，由于錐形螺桿自身壓縮比較大，容易引起機(jī)頭阻力過大，從而導(dǎo)致物料在機(jī)筒內(nèi)停止不前，甚至出現(xiàn)倒料。現(xiàn)有錐形螺桿擠出機(jī)的溝槽襯套內(nèi)壁開設(shè)的鋸齒形通槽有效容積較小，不能很好地卡緊摩擦系數(shù)較低的高固體含量推進(jìn)劑顆粒，使得加料段的建壓能力減弱，從而降低了物料輸送效率，擠出的制品致密性不好。加料段輸送效率測降低可能導(dǎo)致物料塑化段前移，物料過渡塑化，進(jìn)而使加料段固體塞的抗剪切強(qiáng)度降低，從而造成嵌入機(jī)筒襯套溝槽的物料被剪斷，使物料抱螺桿旋轉(zhuǎn)，即開始打滑?，F(xiàn)有錐形螺桿擠出機(jī)的安全裝置是通過在筒體與機(jī)頭之間設(shè)置泄爆環(huán)防止由于機(jī)頭壓力過高而發(fā)生爆炸，這種泄爆環(huán)只有在擠出機(jī)機(jī)頭壓力超過臨界壓力狀態(tài)下才起泄壓泄爆作用，對高固體含量推進(jìn)劑加工過程中筒體內(nèi)產(chǎn)生的超壓、超溫燃爆等危險(xiǎn)現(xiàn)象并不起作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種輸送效率高、安全可靠擠出高固體含量推進(jìn)劑的單螺桿擠出機(jī)。為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種用于成型高固體含量推進(jìn)劑的單螺桿擠出機(jī)，包括機(jī)筒、螺桿、加料斗和傳動系統(tǒng)，其特征在于，所述的機(jī)筒由筒體鋼套和溝槽襯套組成，所述機(jī)筒鋼套沿軸向和周向開設(shè)專門泄壓泄爆窗口，溝槽襯套的外壁設(shè)有平行于筒體鋼套軸心線且繞圓周均勻分布的矩形通槽所形成的泄壓泄爆壁；所述螺桿為等距雙頭柱狀突變型螺桿，中心開有供加熱水流通的芯孔，螺桿的長徑比為3. O 4. 0，壓縮比為1. 5 2. 0，螺桿的螺距為螺桿直徑的35% 45% ;螺桿上的螺旋槽分為加料段、突變段和計(jì)量段；其中，加料段的螺槽深度為螺桿直徑的16% 25%，計(jì)量段的螺槽深度為螺桿直徑的8% 10%，突變段起始端的槽深為加料段的槽深，突變段結(jié)束端的槽深為計(jì)量段的槽深，突變段的長度為螺桿直徑的20% 40%。所述的機(jī)筒鋼套上的泄壓泄爆窗口數(shù)量為3 15個(gè)，形狀為矩形，溝槽襯套內(nèi)外壁的矩形通槽數(shù)量、寬度相等且對應(yīng)設(shè)置，泄壓泄爆壁的厚度為螺桿直徑的4% 8%。本發(fā)明的用于成型高固體含量推進(jìn)劑的單螺桿擠出機(jī)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)
由于在機(jī)筒鋼套上設(shè)有泄壓泄爆窗口和溝槽襯套上設(shè)有泄壓泄爆壁，當(dāng)螺桿擠出機(jī)工作過程中筒體內(nèi)壓力超過設(shè)計(jì)壓力時(shí)，破壞襯套泄壓泄爆壁，通過鋼套上的泄壓泄爆窗口將壓力沖擊釋放，保證了系統(tǒng)設(shè)備及人身的安全。溝槽襯套內(nèi)壁的矩形通槽能夠很好的卡住摩擦系數(shù)較低的高固體含量推進(jìn)劑顆粒，增加了襯套內(nèi)壁與物料、物料與物料層間的摩擦力，從而使得加料段壓力迅速增大，物料輸送效率提高；加料段和計(jì)量段較大的螺槽深度避免了物料受到強(qiáng)烈的剪切，降低了黏性生成熱；較短的長徑比使得物料在機(jī)筒的停留時(shí)間縮短，保證了物料溫度升高在有效限度之內(nèi)，避免了由于溫度過高導(dǎo)致物料的分解。


圖1為筒體螺桿組合結(jié)構(gòu)圖。圖2為螺桿結(jié)構(gòu)圖。圖3為溝槽襯套徑向剖視圖。圖4為溝槽襯套軸向剖視圖。圖5為筒體鋼套徑向剖視圖。圖中各標(biāo)記分別表示1、溝槽襯套,2、襯套外槽，3、襯套內(nèi)槽，4、筒體外套泄壓泄爆窗口，5、筒體鋼套，6、螺桿，7、物料，8、泄壓泄爆壁。下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施技術(shù)對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
具體實(shí)施例方式參見圖1，本實(shí)施例給出一種用于成型高固體含量推進(jìn)劑的單螺桿擠出機(jī)，至少包括有機(jī)筒、螺桿、加料斗和傳動系統(tǒng)，其中機(jī)筒由筒體鋼套5和溝槽襯套I組成，機(jī)筒鋼套5沿軸向和周向進(jìn)行矩形金屬殼體缺損設(shè)計(jì)，即開設(shè)專門泄壓泄爆窗口 4，溝槽襯套4的外壁設(shè)有平行于筒體鋼套5軸心線且繞圓周均勻分布的矩形通槽所形成泄壓泄爆壁8。本實(shí)施例中，螺桿6為等距雙頭柱狀突變型螺桿，螺桿中心開有供加熱水流通的芯孔，螺桿6的長徑比為3. O 4. 0，壓縮比為1. 5 2. O,螺桿6的螺距為螺桿直徑的35% 45%;螺桿6上的螺旋槽分為螺槽較深的加料段L1、長度較短的突變段L2和計(jì)量段L3 ;其中，加料段LI的螺槽深度(Hl)為螺桿(6)直徑的16% 25%，計(jì)量段L3的螺槽深度H3為螺桿6直徑的8% 10%，突變段L2起始端的槽深為加料段LI的槽深，突變段L2結(jié)束端的槽深為計(jì)量段L3的槽深，突變段L2的長度為螺桿直徑的20% 40% (即不大于O. 5圈螺紋)。機(jī)筒鋼套5上的泄壓瀉爆窗口 4的數(shù)量為3 15個(gè)，形狀為矩形，溝槽襯套I的外壁的矩形通槽數(shù)量、寬度相等且對應(yīng)設(shè)置，泄壓泄爆壁8的厚度為螺桿6直徑的4% 8%。以下是發(fā)明人給出的采用上述實(shí)施例制備的用于成型高固體含量推進(jìn)劑的單螺桿擠出機(jī)的應(yīng)用實(shí)例。實(shí)施例1:本實(shí)施所用物料配方組成如表I所示，用于成型高固體含量推進(jìn)劑的單螺桿擠出機(jī)(以下稱單螺桿擠出機(jī))的基本結(jié)構(gòu)參數(shù)如表2所示，工藝溫度參數(shù)如表3所示。表1:物料配方組成
權(quán)利要求
1.一種用于成型高固體含量推進(jìn)劑的單螺桿擠出機(jī)，包括機(jī)筒、螺桿(6)、加料斗和傳動系統(tǒng)，其特征在于，所述的機(jī)筒由筒體鋼套(5)和溝槽襯套(I)組成，所述機(jī)筒鋼套(5)沿軸向和周向開設(shè)專門泄壓泄爆窗口(4)，溝槽襯套(I)的外壁設(shè)有平行于筒體鋼套(5)軸心線且繞圓周均勻分布的矩形通槽所形成的泄壓泄爆壁(8);所述螺桿(6)為等距雙頭柱狀突變型螺桿，中心開有供加熱水流通的芯孔，螺桿(6)的長徑比為3. O 4. 0，壓縮比為1. 5 2. 0，螺桿(6)的螺距為螺桿直徑的35% 45% ;螺桿(6)上的螺旋槽分為加料段(LI)、突變段(L2)和計(jì)量段(L3);其中，加料段(LI)的螺槽深度(Hl)為螺桿(6)直徑的16% 25%，計(jì)量段(L3)的螺槽深度(H3)為螺桿(6)直徑的 8% 10%，突變段(L2)起始端的槽深為加料段LI的槽深，突變段(L2)結(jié)束端的槽深為計(jì)量段(L3)的槽深，突變段(L2)的長度為螺桿直徑的20% 40%。
2.如權(quán)利要求1所述的用于成型高固體含量推進(jìn)劑的單螺桿擠出機(jī)，其特征在于，所述的機(jī)筒鋼套(5)上的泄壓泄爆窗口(4)數(shù)量為3 15個(gè)，形狀為矩形；所述溝槽襯套(I) 內(nèi)外壁的矩形通槽數(shù)量、寬度相等且對應(yīng)設(shè)置，泄壓泄爆壁(8)的厚度為螺桿直徑的4% 8%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于成型高固體含量推進(jìn)劑的單螺桿擠出機(jī)，包括機(jī)筒、螺桿、加料斗和傳動系統(tǒng)。機(jī)筒由筒體鋼套和溝槽襯套組成，機(jī)筒鋼套沿軸向和周向進(jìn)行矩形金屬殼體缺損設(shè)計(jì)，即開設(shè)專門泄壓泄爆窗口，溝槽襯套內(nèi)外側(cè)設(shè)有平行于筒體軸心線且繞圓周均勻分布的矩形通槽，形成泄壓瀉爆壁，螺桿為等距雙頭柱狀突變型螺桿，螺桿中心開有供加熱水流通的芯孔，螺桿由螺槽較深的加料段、計(jì)量段和長度較短的突變段組成?？捎糜诟吖腆w含量推進(jìn)劑的安全、高效穩(wěn)定擠出成型。
文檔編號B29C47/60GK102990900SQ201210461679
公開日2013年3月27日 申請日期2012年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月15日
發(fā)明者王江寧, 覃光明, 張超, 秦能, 謝波, 郝寧, 熊賢鋒 申請人:西安近代化學(xué)研究所