[发明专利]一种球形氧化剂动态称量加料装置及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及固体火箭装药过程的自动化控制，具体是一种球形氧化剂动态称量自动控制方法。

背景技术

球形氧化剂是固体火箭发动机推进剂的一种重要组分，球形氧化剂的质量占推进剂总质量的47％，并且该百分比是固定的，高于或低于这个质量百分比都会影响到推进剂的性能，进而影响到火箭的性能。因此，在生产固体火箭发动机推进剂的时候需要对球形氧化剂进行精确称量。

该系统所指的球形氧化剂是：经过表面包复剂——十二烷基磺酸钠包复过的过氯酸铵球状颗料。过氯酸铵常温时为白色正交晶体，240℃时由正交晶体转变为立方晶体。过氯酸铵本身是一种炸药和强氧化剂，极易吸潮，当和硫、有机物、金属粉(如铝粉、镁粉)一起加热时会产生强烈爆炸。150℃时发生分解，240-260℃时大量分解。现用球形过氯酸铵粒度为40-60目、60-80目、100-140目三种规格。

球形氧化剂生产和称量根据相关规范规定属于Ⅰ级防火、一类防雷、Ⅱ类危险场所和D级防爆等级，在生产和称量时须采用相应的远控自动称量，消除直接人工面对面操作的安全隐患。

就主体设备来说，加入的物料需要均匀连续，定量加料器采用容积式的水车轮结构，由于物料的特殊性，在加料器内壁有一层非金属体，防止与壁摩擦产生火花发生危险。在申请号为201220005842的发明创造中，公开了一种粉料自动称量机构，该称料机构包括机架、储料仓、螺旋送料器、计量斗、翻料装置及PLC。在申请号为201020600162的发明创造中，公开了一种干粉物料自动化加料系统，该自动加料系统包括加料斗、电子皮带秤、储料斗、刮板输送机、浆化槽及螺旋输送机。上述两个发明创造中的下料机构均采用螺旋输送机，造成了下料机构结构复杂。

发明内容

为克服现有技术中存在的通过人工称量球形氧化剂工艺，存在安全隐患的不足，本发明提出了一种球形氧化剂动态称量加料装置及控制方法。

本发明包括称量料斗、质量称、运料车和加料阀。其中，称量料斗的出料口通过出料管道与运料车的进料口连通，在所述称量料斗的出料口上固定有转接盘，该转接盘上有两个出料管道接口，分别与位于该转接盘下方的第一出料管道和第二出料管道的一端连接。第一出料管道和第二出料管道的另一端分别接入运料车的进料口。所述第一出料管道的管径：第二出料管道的管径＝3：1。

所述加料阀包括第一加料阀和第二加料阀。所述第一加料阀安装在第一出料管道上，用于快速加料。第二加料阀安装在第二出料管道上，用于在加料后期对加料量的精确控制。

本发明提出的所述球形氧化剂动态称量加料装置的控制方法，具体过程是：

步骤1，向气动蝶阀中通入压缩空气。

向两个气动蝶阀中分别通入0.3～0.5MPa的压缩空气。向称量料斗中加入球形氧化剂，并通过质量称称量球形氧化剂的加入量。

步骤2，向运料车中下料。下料的过程是自由下料，打开所述的第一加料阀和第二加料阀，让料在重力作用下自由下落，采用减量法得到下料量。

步骤3，实施下料量的精确控制。

当球形氧化剂的下料量为设计药量的90％时，控制器关闭第一加料阀。当关闭第一加料阀后，第一出料管道停止下料，通过第二出料管道在继续下料。当下落的球形氧化剂的料量与单锅设计的料量相同时，即达到单锅设计料量，控制器关闭第二加料阀。完成对单锅球形氧化剂下料量的精确控制。

本发明能够使操作人员在远离称量现场的控制室进行自动化称量。使用时，将所需球形氧化剂的质量输入计算机中，通过组态软件实现对本发明的远程控制。当启动自动加料后，组态软件控制PLC自动打开加料料斗的粗加料阀和细加料阀。当下落的球形氧化剂达到所要质量的90％时，组态软件控制PLC关闭粗加料阀；当下落的球形氧化剂达到所要质量的100％时，组态软件控制PLC关闭细加料阀。

本发明采用的组态软件是组态王，所述PLC是采用西门子公司的，粗加料阀和细加料阀均通过气动控制。

由于料斗只是一个存储设备，里面存储了大量的药，可以用很多次。下料时，根据设计的单锅药量，每次只下一定的量。这就需要对下料的量进行精确控制。本发明有两个加料阀，当需要快速下料时，两个阀同时开，当要求精确控制下料量时，只需打开第二加料阀即可。