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一种用于军工炸药混炼的挤出机
专利名称：一种用于军工炸药混炼的挤出机，申请号：CN201922468904.8，授权公告号：CN211864625U，2020年11月正式获得国家实用新型专利授权，专利权人为南京科锐挤出机械有限公司。军工炸药及高能含能材料的混炼挤出生产，对物料配比精度、工艺稳定性、设备安全防护都有着极为严苛的技术要求。物料各组分配比是否精准，直接影响火炸药成品的燃烧性能、爆炸威力、批次一致性以及生产过程的整体安全。传统军工炸药混炼挤出设备大多采用人工投料或者普通简易加料机构，受人工操作、物料架桥、粉体结块、送料波动等因素影响，进料重量波动较大，配比误差难以控制；普通称重机构抗振动能力差，挤出主机运行产生的震动容易干扰称重采集数据，造成计量不准，配比出现偏差，不仅会造成产品批次不合格，还会给高危生产工况带来潜在风险。南京科锐挤出机械有限公司针对军工炸药混炼挤出过程中进料计量精度不足的行业难题，研发本专利挤出机设备，整机配备特制称重器机构，通过结构优化消除主机振动对计量单元的干扰，大幅提升物料进料称重准确率，同时搭配整机多重安全防护结构，在保障混炼挤出效率的前提下，实现各组分配料精准可控，满足军工含能材料科研试制与小批量工业化生产的高标准使用需求。
传统应用于军工炸药混炼的挤出设备在实际使用过程中暴露出诸多短板。很多老款设备依靠人工配比投料，人为因素干扰大，称量、投料步骤多，操作流程繁琐，人员长时间接触高危物料，安全风险高，同时不同操作人员操作习惯存在差异，很容易出现配比偏差。部分加装普通称重加料机构的挤出机，称重单元直接刚性连接在挤出主机机架之上，挤出机螺杆高速运转、传动箱齿轮啮合会持续产生振动，振动直接传导至称重传感器，造成称重数据跳变、漂移，称重数值失真，无法获得真实稳定的进料重量数据。粉体物料还容易出现架桥、拱料、结块现象，会出现断料、忽多忽少的情况，进一步加剧进料波动。军工炸药生产当中，微小的配比偏差就会直接改变物料理化特性，轻则造成整批产品报废，重则会在混炼挤出过程中引发不可预料的安全隐患。另外普通称重机构缺少针对含能工况的防静电、防爆防护设计，传感器、接线部位没有做特殊防护处理，难以适配军工炸药车间的安全生产规范。本专利针对上述痛点，专门设计特制称重器机构，将称重单元做隔离减震安装处理，切断主机振动向称重模块的传递路径，最大程度降低设备运行振动对称重采集数据的干扰，从硬件结构层面提高称重计量的准确率，实现多种粉体、黏结剂等组分稳定、精准的定量进料，为后续混炼挤出工序提供配比准确的原料。
该专利挤出机主要由主机机架、驱动传动单元、混炼机筒、螺杆混炼组件、特制称重器机构、隔离减震组件、进料仓、防架桥破拱机构、温控系统、压力温度在线监测模块以及安全联锁控制系统组成。核心的特制称重器机构包含高精度称重传感器、独立安装底座、减震缓冲部件、进料料仓以及防拱破拱装置，称重模块不与挤出主机机架刚性固连，中间设置减震缓冲组件，隔绝主机运行带来的振动传递，避免振动造成称重数值跳变。进料料仓配置破拱机构，能够破除粉体物料架桥结块现象，防止出现断料、下料忽快忽慢的问题，保障物料可以连续稳定向下输送。称重器机构可以实时采集每种组分物料的实际下料重量，数据实时上传至整机控制系统，系统对进料流量进行闭环反馈调节，一旦实际进料量偏离设定工艺区间，系统自动做出调整，出现严重偏差时及时报警停机。整机机筒、螺杆接触物料的零部件选用适配军工炸药工况的材质，设备整体做防静电处理，机筒内部布置多组温度、压力传感器，实时监测混炼腔内部工艺参数，设置温度、压力超限声光报警以及紧急停机联锁保护。多种物料经过精准称重配比之后进入混炼机筒内部，螺杆完成多组分物料的充分塑化混炼，之后再由机头挤出，整套工序减少人工直接参与高危物料的操作环节，既保证配比精度，又提升作业安全性。
该专利设备可以和公司多项军工炸药相关专利形成工艺串联，可对接“一种用于火炸药制备的双螺杆连续塑化混合装置”、“一种用于火炸药制备的过滤式单螺杆挤出机”、“一种针对火炸药领域的立式液压剖分式单螺杆挤出机”、“一种冷却过滤快开式模板”等专利设备组合使用。特制称重器机构完成前端各组分精准计量投料，后续设备依次完成混炼、挤出、过滤成型，构建起从精准配料‑安全混炼‑挤出过滤的完整军工炸药连续化工艺装备方案。除军工含能材料场景之外，经过防护等级调整，也可用于对配比精度要求极高的特种高分子、医药中间体、高端改性材料等科研试验生产场景。设备的称重传感器标定、减震机构测试、防架桥机构验证、整机安全联锁测试全部纳入ISO9001:2015质量管理体系，每一台设备都要开展多次模拟配料试验，校验称重机构在主机振动环境下的计量稳定性，保证长期运行称重数据准确可靠。
作为南京科锐挤出机械有限公司军工特种挤出装备知识产权矩阵当中重要的实用新型专利，本专利重点解决高危工况下配料称重不准的关键难题，补齐了特种挤出装备前端精准进料的技术短板。结合企业机电成套设备电气控制系统生产备案、粉尘处理负压输送辅机环保生产备案、CE欧盟安全认证、出口产品检验备案等全套合规资质，搭载本专利称重机构的混炼挤出设备，主要面向国内特种新材料科研与试制项目。南京科锐挤出机械有限公司在军工炸药混炼挤出装备研发中，坚持精度与安全并重的研发思路，不只是关注混炼、挤出成型能力，同时高度重视前端配料计量环节的硬件创新，充分考虑现场振动、物料特性、安全规范等现实工况，把专利技术转化为设备的计量精度与安全保障能力，致力于为军工含能材料以及高端新材料领域客户，提供配比精准、多重安全防护、运行稳定的成套混炼挤出整体解决方案。
