復(fù)合固體推進劑組分中通常包含多種含能材料，這些材料具有能量高、易燃、易爆等特點�；旌鲜菑�(fù)合固體推進劑生產(chǎn)工藝中最關(guān)鍵和必不可缺的步驟。在混合過程中，這些材料相互之間既有物理作用又有一定的化學(xué)反應(yīng)。一般情況下這個階段也是復(fù)合固體推進劑制備工藝中最危險的階段。從國內(nèi)外文獻的統(tǒng)計表明，在混合階段發(fā)生的安全事故是最多的。誘發(fā)安全事故有兩方面的原因。第一是含能材料本身是易燃、易爆的；第二是混合設(shè)備存在導(dǎo)致含能材料發(fā)生安全事故的可能性。根據(jù)含能材料的特性，在設(shè)計階段對混合設(shè)備的結(jié)構(gòu)進行針對性設(shè)計和采取相應(yīng)措施是提高混合過程安全性的重要前提和基礎(chǔ)，富通新能源生產(chǎn)銷售小型飼料攪拌機、雙軸調(diào)制機等機械設(shè)備。
異形槳行星運動立式混合機的設(shè)計原則是：杜絕設(shè)備結(jié)構(gòu)因素對含能材料的混合產(chǎn)生的安全事故；在事故發(fā)生時，采取相應(yīng)措施降低破壞程度，尤其是提高人員的安全保障水平。根據(jù)相關(guān)資料分析引起危險的主要因素有過度摩擦、靜電火花、多余物等。本文著重論述為保障混合過程的安全而采取的結(jié)構(gòu)設(shè)計特點。
2、消除過度摩擦的設(shè)計
2.1采用液壓系統(tǒng)做動力
混合過程必須輸入一定動力，為了消除過度摩擦，異形槳行星運動立式混合機設(shè)計時選用液壓系統(tǒng)作為動力源，這是因為液壓系統(tǒng)的負載特性剛度比電機傳動系統(tǒng)小。在混合過程中，混合物料經(jīng)常出現(xiàn)相對積聚現(xiàn)象。當(dāng)積聚嚴重時，可能使混合機產(chǎn)生停轉(zhuǎn)現(xiàn)象。此時，如果使用電機拖動系統(tǒng)，電機系統(tǒng)的能量輸出是主動的，能量會在極短的時間內(nèi)傳遞至物料，引起劇烈擠壓產(chǎn)生過度摩擦造成安全隱患。而液壓系統(tǒng)的能量輸出是被動的，能量的輸出是一個相對較長的柔性過程，不致引起安全隱患。
2.2采用立式結(jié)構(gòu)
以槳葉的布置方式分類，混合設(shè)備可以分成臥式和立式兩種。臥式混合機的兩個槳葉是與水平面平行的。立式混合機的兩個槳葉是與水平面垂直的。
臥式混合機的兩個S形混合槳是水平放置的，混合過程中物料的高度高于軸承位，在混合過程中物料會從圖l中箭頭指示位置滲入密封函和軸承內(nèi)部。其密封函雖然不斷采取了各種改進措施，但是依然難以避免混合時物料進入軸承位，造成含能材料的過度摩擦。根據(jù)文獻的統(tǒng)計，由此而引起很多的安全事故。異形槳行星運動立式混合機的兩個混合槳均是垂直水平面的，其密封函和軸承位的高度高于混合過程中物料的最大高度，這就杜絕了物料進入軸承摩擦區(qū)，由于過度摩擦而引起安全事故的隱患。
2.3采用液封機構(gòu)
異形槳行星運動立式混合機的總體機構(gòu)可分成混合區(qū)和傳動區(qū)�；旌蠀^(qū)是攪拌物料的區(qū)域，傳動區(qū)是動力傳輸部分。混合過程中，部分物料（如AP、HMX、RDX、AL份等）是以微小顆粒狀態(tài)加入的。在添加此類物時和攪拌過程中，這類物料會在混合區(qū)上方形成飛揚層。因為傳動區(qū)位于混合區(qū)的上層，因此會發(fā)生飛揚的物料顆粒進入傳動區(qū)的現(xiàn)象。傳動區(qū)內(nèi)有許多軸承和齒輪。在混合過程中，軸承是旋轉(zhuǎn)的，齒輪是相互嚙合的。飛揚的物料顆粒進入軸承旋轉(zhuǎn)面和齒輪嚙合面，就不可避免的受到過度摩擦的作用從而產(chǎn)生安全隱患。針對這一現(xiàn)象，異形槳行星運動立式混合機在傳動區(qū)和混合區(qū)的密封結(jié)構(gòu)之外增加一套液封機構(gòu)。其原理是在存在飛揚顆粒時，飛揚顆粒首先進入一個充有液體的環(huán)行槽，槽中的液體將飛揚顆粒充分吸收以降低飛揚顆粒進入傳動區(qū)的可能性。
2.4采用等壓措施
混合過程中，根據(jù)工藝要求有時需要抽真空操作。在抽真空時，懸浮顆粒和水分會一同被帶走。在傳動區(qū)和混合區(qū)均設(shè)計有抽真空接口，兩個區(qū)域同時抽真空，兩個區(qū)域的余壓必然會有差別。當(dāng)混合區(qū)域的余壓高于傳動區(qū)域的余壓時，物料顆粒就有進入傳動區(qū)的可能。在異行槳行星運動立式混合機的真空系統(tǒng)申，設(shè)計了專用調(diào)節(jié)機構(gòu)。通過測量兩個區(qū)域的余壓，調(diào)節(jié)兩個區(qū)域的抽氣速率從而使兩個區(qū)域的壓力平衡，最終降低了懸浮顆粒進入傳動區(qū)的概率。
2.5建立扭矩控制系統(tǒng)
扭矩既是異形槳行星運動立式混合機設(shè)備的性能指標，也是混合過程安全度量特征指標�；旌线^程中，在物料充分混合以前，物料的堆積總存在不均勻性。如果扭矩在此時變化較大，有兩種可能性。一種是物料分布極端不均勻帶來扭矩的變化。當(dāng)這種變化達到一定程度時，就會使槳葉可能產(chǎn)生對物料的劇烈擠壓引起過度摩擦，由此產(chǎn)生安全隱患。另一種可能性是設(shè)備本身產(chǎn)生一定故障造成扭矩的波動。這兩種可能性對混合操作都是有害的，必須采取相應(yīng)措施。異形槳行星運動立式混合機設(shè)計有扭矩測量、顯示、監(jiān)控系統(tǒng)。扭矩值可以根據(jù)實際混合狀態(tài)進行設(shè)定。當(dāng)扭矩達到設(shè)定值時，設(shè)備會自動停止混合作業(yè)，同時發(fā)出聲光報警信號，提醒作業(yè)人員進行檢查、排除故障。
2.6速度閉環(huán)控制
混合過程中，速度是安全的重要特征度量值，工藝對速度是有嚴格規(guī)定和要求的。當(dāng)物料分布極不均勻時，如果采用電機拖動系統(tǒng)，其槳葉輸出速度是恒定的，就存在引起劇烈擠壓產(chǎn)生過度摩擦造成安全隱患；如果采用液壓動力系統(tǒng)，就會發(fā)生停轉(zhuǎn)現(xiàn)象，也不利于安全生產(chǎn)。異形槳行星運動立式混合機設(shè)計有速度閉環(huán)控制系統(tǒng)。槳葉的轉(zhuǎn)速是適時檢測、顯示和可控制的。當(dāng)檢測的轉(zhuǎn)速與工藝要求的轉(zhuǎn)速有變化時，可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)槳葉的轉(zhuǎn)速，從而使轉(zhuǎn)速輸出在極小的范圍內(nèi)變化，不致于引起混合的非正常停頓和安全隱患。
3、針對多余物的設(shè)計
多余物有兩類。一類例如螺釘、螺母、鋼球等硬質(zhì)金屬物。這類多余物落人物料中后，會對混合工序的操作帶來極大的安全隱患。這類多余物是絕對禁止混入物料中的，但是實際操作過程中出現(xiàn)這種情況的可能性還是存在的。另一類是非硬質(zhì)多余物，例如液壓油、潤滑油等。這類多余物既可能影響成品的性能，同時也存在一定的安全隱患�？紤]這兩類因素，異形槳行星立式混合機采取了以下設(shè)計方法。
3.1增強容納異物的能力
3.1.1增加間隙
間隙是指混合槳葉之間距離、混合槳與混合容器之間的距離。異形槳行星運動立式混合機的這兩類間隙值大于同容積臥式混合機的間隙值。間隙值增加后，設(shè)備容納異物的能力就提高了，混合操作的安全性自然也隨之增強。
3.1.2采用懸臂梁結(jié)構(gòu)
臥式混合機的兩個混合槳葉是兩端固定臥式結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)是一種剛性聯(lián)接。異形槳行星運動立式混合機的兩個槳葉是垂直立式結(jié)構(gòu)，其槳葉的一端用軸承固定，另一端是懸空的自由端，這種結(jié)構(gòu)是懸臂梁結(jié)構(gòu)。懸臂梁結(jié)構(gòu)的撓性優(yōu)于剛性結(jié)構(gòu)，在同等扭矩作用下，懸臂梁除具有合理的剛性外，還具有一定彈性，而剛性聯(lián)接則不具備這種特性。所以在同樣大小的硬質(zhì)多余物的作用下，異形槳行星運動立式混合機發(fā)生安全事故的概率遠低于臥式混合機。
3.2 防硬質(zhì)多余物設(shè)計
機械設(shè)備上螺釘固定聯(lián)接是避免不了的，防止設(shè)備本身的螺栓、螺母等硬質(zhì)多余物意外脫落后掉人混合物料，產(chǎn)生安全隱患。異形槳行星運動立式混合機設(shè)計針對不同零部件的作用和脫落后可能造成的安全隱患程度采取了不同的防松方法。比如，固定槳葉軸承的密封端蓋，不僅采取彈簧墊片這種方式，而且在安裝螺栓時，增加了膠粘接的固定方法，以提高螺栓的防松性能。除此之外，考慮到即使螺栓等脫落，也不允許它掉人物料中，因此又增加了擋環(huán)等措施。這樣萬一發(fā)生脫落事件，也可以保證硬質(zhì)多余物不會進入混合物料，從而提高了設(shè)備的安全性能。
3.3防非硬質(zhì)多余物設(shè)計
3.3.1漏油報警裝置
采用液壓系統(tǒng)驅(qū)動異形槳行星運動立式混合機的旋轉(zhuǎn)，設(shè)備自然離不開液壓油。一旦液壓油進入混合物料就會產(chǎn)生災(zāi)難性影響。輕則致使產(chǎn)品報廢，經(jīng)濟損失；重則誘發(fā)安全事故。異形槳行星運動立式混合機設(shè)計時，不僅考慮了嚴格的密封措施以防止液壓油的滲漏，而且設(shè)計有滲漏報警裝置。當(dāng)滲漏萬一發(fā)生時，液壓油首先會進入一個靈敏度極高的裝置，此裝置通過控制系統(tǒng)會即刻發(fā)出指令，使設(shè)備停止運轉(zhuǎn)同時發(fā)出聲光報警信號，以便工作人員及時采取措施。
3. 3.2采用非液體潤滑脂
機械傳動中齒輪、軸承的潤滑是很重要的，一般應(yīng)定期對潤滑脂進行補充或更換。異形槳行星運動立式混合機使用和結(jié)構(gòu)的特殊性決定了這種補充或更換必須有一個相當(dāng)長的周期。如果采用液體潤滑脂，就存在兩個不利之處。第一，增加了滲漏的可能性；第二，存在潤滑的死區(qū)，造成零件之間的干摩擦從而影響設(shè)備正常運轉(zhuǎn)。這兩種情況都會帶來一定程度的安全隱患。采用非液體潤滑脂就避免了上述安全隱患，而且通過合適的視窗可以觀察潤滑脂的變化情況，以便適時補充和更換。
4、防靜電火花設(shè)計
靜電火花對復(fù)合固體推進劑的安全生產(chǎn)有極大的危害性。異形槳行星運動立式混合機設(shè)計時，采取了以下防靜電火花設(shè)計。
4.1 混合設(shè)備不帶強電
異形槳行星運動立式混合機采用不帶電的液壓系統(tǒng)和氣動系統(tǒng)為動力驅(qū)動輸入，從源頭上杜絕了強電發(fā)生意外時對含能材料及人員帶來的安全隱患。混合現(xiàn)場的位置監(jiān)測采用氣體信號傳輸，不會對含能材料和人員造成傷害。
4.2 采用導(dǎo)電性能好的材料
針對存在碰撞、摩擦有產(chǎn)生靜電可能的零部件，除了必須具備的結(jié)構(gòu)剛度外，選用了具有良好導(dǎo)電性能的材料。例如，混合容器在鋼質(zhì)軌道上運輸時所使用的車輪就選用銅質(zhì)材料。銅和鋼的碰撞與摩擦都不會產(chǎn)生靜電火花，從而使設(shè)備的安全始終處于一個較高的水平。
5、結(jié)論
異形槳行星運動立式混合機設(shè)計時針對過度摩擦、多余物和靜電火花對混合的巨大危害，采取了充分的必要的措施，在使用時基本上杜絕了這些危害產(chǎn)生的根源，從而提高了混合時設(shè)備本身的安全性。
相關(guān)攪拌機產(chǎn)品：
1、小型飼料攪拌機
2、雙軸調(diào)質(zhì)機
