专利名称：小粒径火药安定剂含量分析试样快速制备装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于小粒径火药安定剂含量分析试样快速制备装置，特别涉及一种通过连续进料、间歇剪切受力方式实现小粒径火药切削的装置，属于火炸药技术领域。
背景技术：
硝酸酯火药中安定剂及其衍生物含量分析的准确性是贮存寿命预估可靠性的重要实验依据。为了准确获得安定剂及其衍生物的含量，需要将火药加工成薄片状试样，以便用溶剂将目标物充分提取出来，因此，试样的制备是一个重要环节。对于药型尺寸较大的火药，通常采用刀片手工切制，但对直径较小(Φ3πιπι以下)且长径比小于1的药粒，手工切制极为困难，手工切制的试片均勻性差而且效率低。对于硬度高根本无法切制的药粒，整药粒采用强碱作用下的皂化法分解破坏，耗时且高温蒸煮火药存在危险，产生的废液污染环境。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于小粒径火药安定剂含量分析试样快速制备装置，通过连续进料、间歇剪切方式实现小颗粒火药的连续切削，制成的试片可采用溶剂提取的方法，进行安定剂及衍生物准确含量分析，进而科学评定硝酸酯火药的贮存寿命。为了达到上述目的，本发明的实现过程如下
一种小粒径火药安定剂含量分析试样快速制备装置，其特征在于u型进料器底座(1) 底部设置有半圆形料槽(27)，料槽(27)贯穿至两侧形成出料孔(19)和螺杆通道(26)，进料螺杆支架(3 )与进料器底座(1)螺杆通道(26 ) 一侧通过螺钉(22 )紧固连接，进料螺杆支架 (3)设置有与出料孔(26)相对应的内螺纹通孔(24)，进料螺杆(4)从内螺纹通孔(24)旋入与出料孔(26)对应；进料器上盖(2)下部设置有相应孔径的半圆形上料槽(28)，与进料器底座(1)相配合形成盛放药粒的孔道；进料器底座(1)的出料孔(19)处设置有切刀(18)。所述进料器底座(1)底部和进料器上盖(2)下部平行设置有不同孔径的半圆形料槽，用于加工直径尺寸不同的药粒；进料器底座(1)底部设置有圆形通孔(20 )和定位孔 (21)，用于与进料器上盖(2)准确定位；进料器底座(1)可沿固定台(5)上工字型定位槽(8) 移动；切刀(18)周围设置有防止试片飞溅的产品收集罩(31)，接料器(32)设置在固定台上圆形通孔(9)下方。主轴箱体(13)通过设置在固定台(5)上的立柱(10)活动连接，可在垂直方向移动；主轴箱体(13)上设置的剪切控制装置(16)控制电机(15)转速和工作时间；切刀(18) 通过刀具卡头(17)固定在电机(15)上；主轴箱体(13)通过手柄紧定块(14)固定在立柱 (10)上；立柱(10)上设置有抱箍(11)和垫圈(12)。本发明的优点与积极效果
(1)本发明通过连续进料、间歇剪切方式实现了小颗粒火药的连续切削，制出的试片可采用溶剂提取的方法，进行安定剂及衍生物准确含量分析，进而科学评定硝酸酯火药的贮存寿命，这种方法替代强碱皂化法分解破坏火药，高效，安全，无污染。
(2)本发明设置的螺杆支架与螺杆配套使用，每套均设计有不同尺寸的螺距，旋转螺杆推进药粒时，控制进料尺寸，调节切削厚度，提高试片的质量，缩短了溶剂提取时间，减少了溶剂用量，降低了成本。(3)本发明出料孔及料槽不同孔径设计适合加工不同直径的药品，一套装置适合多个品种火药的制备。(4)本发明通过控制电机转速及工作时间，使刀口切削药品时摩擦所生成的热量及时散失，避免刀口过热引燃火药，实现安全操作。(5)本发明设置有产品收集罩，使切出的试样及时离开切削现场，避免堆积，导致热积累，引起燃烧或爆炸。
图1为本发明小粒径火药安定剂含量分析试样快速制备装置结构示意图； 图2为进料器底座、进料器上盖、进料螺杆支架结构及作用关系示意图3为产品收集单元结构示意图； 图4为手柄紧定块结构示意图。图中附图标表示为
1—-进料器底座2—-进料器上盖3—-进料螺杆支架4—-进料螺杆5—-固定台6—-螺栓7—-螺母8—-定位槽9—-圆形通孔1 Ο-—立柱11-—抱箍12-一垫圈ι 3-一主轴箱体14-一手柄紧定块1 δ-一电机16-一剪切控制装置17-一刀具卡头18-一切刀19-一出料孔20-一圆形通孔21-一定位孔22-一沉头螺钉23-一紧固内螺纹通孔24-一内螺纹通孔25-一螺钉孔26-一螺杆通道27-—料槽28-一上料槽29-—把手30-一定位销31-一产品收集罩32-一接料器。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步的详述。如图1至4所示，本发明提供的小粒径火药安定剂含量分析试样快速制备装置包括进料控制单元、剪切控制单元、产品收集单元。进料控制单元包括进料器底座(1)、进料器上盖(2)、进料螺杆支架(3)、进料螺杆(4)；剪切控制单元包括固定台(5)、立柱(10)、抱箍 (11)、垫圈(12)、主轴箱体(13)、手柄紧定块(14)、电机(15)、刀具卡头(17)、切刀(18)、剪切控制装置(16);产品收集单元包括产品收集罩(31)、接料器(32)。进料器底座(1)前端设有孔径不同的出料孔(19)，出料孔(19)为水平通孔，适合加工直径尺寸不同的药粒，出料孔(19)前端面与切刀(18)紧邻；进料器底座(1)底部设置有半圆形料槽(27)，料槽(27)与出料孔(19)和螺杆通道(26)水平贯通，其与出料孔(19) 和螺杆通道(26)同心且同孔径的半圆形下料槽，料槽(27)两侧分别对称设有定位孔(21)和有圆形通孔(20)。进料器上盖(2)上设有与料槽(27)同孔径的半圆形上料槽(28)，且间距与料槽 (27 )相同，以使进料器上盖(2 )与进料器底座(1)合拢后，上下料槽合并成一个圆形通道， 且孔径与出料孔(19)相同；上料槽(28)两侧中部分别对称设有定位销(30)，定位销(30)与进料器上盖(2)前端面1/2处设有“U”型缺口，进料器上盖(2)通过定位销(30)与加料床上的定位孔(21)配合连接；进料器上盖顶部设有把手(29 )。进料螺杆支架(3)设有与出料孔(19)和螺杆通道(26)同心、同孔径且水平贯通的内螺纹通孔(24)，进料螺杆支架(3)根据螺距不同设有多种规格。进料螺杆支架(3)两侧对称设有紧固内螺纹通孔(23)，进料螺杆支架通过沉头螺钉(22)穿过紧固内螺纹通孔(23)， 与螺钉孔(25)配合，与进料器底座(1)紧固连接。进料螺杆(4)为外螺纹条杆，与进料螺杆支架(3)的内螺纹通孔(24)配合，转动进料螺杆(4)手柄时，进料螺杆可沿料槽方向作平移运动，推动料槽中的药粒向出料孔(19) 方向移动，同一孔径的进料螺杆(4)配有多种不同的螺距类型，可根据不同螺距控制进样尺寸，调整试片切削厚度。固定台(5)中央设有圆形通孔(9)，用来安装产品收集罩(31)；固定台(5)上设有定位槽(8 )，为“ T ”形通槽；六角螺栓(6 )通过进料器底座(1)两侧的圆形通孔(20 )与六角头紧定螺母(7)配合，借助定位槽(8)将进料器底座(1)紧固于固定台(5)上；立柱(10)与固定台(5)相连，抱箍(11)套在立柱(10)上，内六角螺钉位于抱箍(11)螺孔中，抱箍(11) 可在立柱上垂直移动，调整位置；垫圈(11)套在立柱(10)，位于抱箍(11)之上；手柄紧定块 (14)由星形锁紧手柄14-1、等长双头螺栓14-2、紧定块14-3、紧定螺母14_4组成。紧定块 14-3前端与星形手柄相邻，紧定块14-3末端设有圆弧形缺口，紧定螺母前端14-4与紧定块 14-3末端相邻，紧定螺母前端14-4设有圆弧形缺口，手柄紧定块(14)通过主轴箱体(12)上的固定孔将主轴箱体(12)固定于立柱(10)上；主轴箱体(13)设有固定孔、立柱孔、电机孔， 固定孔用来通过手柄紧定块(14)，立柱孔用来通过立柱(10)，电机孔用来通过电机(15)主轴；商用电机(15)通过电机孔固定在主轴箱体(13)前端，刀具卡头(17)与电机(15)主轴连接；刀具卡头(17)与切刀(18)连接，切刀(18)为三刃麻花铣刀，主轴带动切刀轴向转动时切出试片。剪切控制装置(16)控制主轴转速及其工作间歇时间，使切削摩擦产生的热量散失，以避免温升，引燃火药。所述产品收集单元包括产品收集罩(31)和接料器(32)。产品收集罩(31)为圆柱型透明塑料薄板，开有长方形孔用于卡在进料控制单元。接料器(32)为铝制容器，放置在产品收集罩(31)正下方。切出的药片经产品收集罩(31)收集，随即落入接料器(32)，使切好的药片离开切刀，不致使易燃药片堆积，产生热积累，引发事故。实施例1
进料器底座(1)为不锈钢材质，其前端为出料孔段，长20mm，设有5种孔径的出料孔 (19)，内径依次为 Φ2. 4mm, Φ2. 2mm, Φ2. 0mm, Φ1. 8mm, Φ1. 6mm，相邻轴心间距均为 12_， 适合加工直径尺寸不同的药粒，出料孔段经淬火处理，出料孔段前端面与切刀紧邻；进料器底座(1)底部长80mm，其上设有5个料槽(27)，料槽(27)为与出料孔(19)同心且同孔径的半圆形下料槽，与出料孔(19)和螺杆通道(26)水平贯通，内径依次为Φ2.4πιπι，Φ2. 2mm, Φ 2. 0mm, Φ 1.8mm, Φ 1. 6mm，相邻轴心间距均为12mm ；进料器底座(1)底部两侧分别设有定位孔(21)，内径Φ6πιπι，定位孔(21)与出料孔段后端面1/2处设有圆形通孔(20)，内径 Φ7. 5mm ；螺杆通道(26)出料孔(19)同心、同孔径，长10_，内径依次为Φ2. 4mm, Φ2. 2mm, Φ2. 0mm, Φ 1.8mm, Φ 1. 6mm，相邻轴心间距均为12mm，用来通过进料螺杆(4)。进料器上盖(2)为不锈钢材质，其上设有5个与料槽(27)同孔径的半圆形上料槽 (28)，长 80mm，内径依次为 Φ2. 4mm, Φ 2. 2mm, Φ 2. 0mm, ΦΙ. 8mm, ΦΙ. 6mm，且轴心间距与料槽(27)同为12mm，以使进料器上盖(2)与进料器底座(1)合拢后，上下料槽合并成一个圆形通道，且孔径与出料孔相同。进料器上盖(2)两侧设有定位销(30)，外径Φ6πιπι，定位销 (30)与进料器上盖(2)前端面的1/2处设有“U”型缺口，用于通过螺栓(6);进料器上盖(2)
通过定位销(30 )与进料器底座(1)的定位孔(20 )配合连接，进料器上盖(2 )顶部设有把手 ⑵)。进料螺杆支架(3)为不锈钢材质，厚10mm，其上设有与进料器底座(1)的出料孔 (19)同心、同孔且水平贯通的内螺纹通孔(24)，内径分别为Φ2. 4mm，Φ2. 2mm, Φ2. 0mm, ΦΙ. 8mm, ΦΙ. 6mm，相邻轴心间距均为12mm，进料螺杆支架(3)根据螺距不同分为0. 5mm, 1. 5mm, 2. Omm三种规格。进料螺杆支架(3)两侧分别设有紧固内螺纹通孔(23)，进料螺杆支架(3)通过沉头螺钉(22，M4X 16)穿过紧固内螺纹通孔(23)与螺钉孔(25)紧固连接。进料螺杆(4)为不锈钢材质外螺纹条杆，外径分别为Φ2. 4mm, Φ2. 2mm, Φ2. 0mm, Φ1. 8mm, Φ1. 6mm，与所述内螺纹通孔(24)配合，转动进料杆手柄时，螺杆可沿料槽方向作平移运动，推动料槽中的药粒向出出料孔(19)方向移动，同一直径的进料螺杆(4)配有3种的螺距0. 5mm,0. 8mm, 1. 2mm，可根据不同螺距控制进样尺寸，调整试片切削厚度。固定台(5)为不锈钢材质，中央设有Φ60πιπι的圆孔，用来安装产品收集罩(31)，定位轨道为“Τ”形定位槽(8)，用来固定进料器底座(1)，六角头螺栓(6)(级/全螺纹Μ6Χ25) 分别通过圆形通孔(20)与六角螺母(7) (C级Μ6)配合，将进料器底座(1)紧固于固定台 (5)上。立柱(10)与固定台(5)相连，抱箍(11)套在立柱(10)上，内六角螺钉位于抱箍 (11)螺孔中，抱箍(11)可在立柱(10)上垂直移动，调整位置；垫圈(12)套在立柱(10)，位于抱箍(11)之上。如图4所示，手柄紧定块(14)由星形锁紧手柄14-1、等长双头螺栓14_2、紧定块 14-3、紧定螺母14-4组成。紧定块14-3前端与星形手柄相邻，紧定块14_3末端设有圆弧形缺口，紧定螺母前端14-4与紧定块14-3末端相邻，紧定螺母前端14-4设有圆弧形缺口， 手柄紧定块(14)通过主轴箱体(12)上的固定孔将主轴箱体(12)固定于立柱(10)上。主轴箱体(12)为铸铁材质，设有固定孔、立柱孔、电机孔，固定孔用来通过手柄紧定块(14)，立柱孔用来通过立柱(10)，电机孔用来通过电机(15)主轴；商用电机(15)(功率 150W，转速100 3600转/min)固定在主轴箱体(12)前端，刀具卡头(17) (6mm钻夹头)与电机(15)主轴连接；切刀(18) (4mm三刃麻花铣刀)与刀具卡头(17)连接，主轴带动切刀轴向转动时切出试片。剪切控制装置(16)为控制主轴转速及其工作间歇时间，刀口应切削摩擦产生的热量散失，以避免温升，引燃火药。如图3所示，产品收集单元包括产品收集罩(31)、接料器(32)，产品收集罩(31)为圆柱型透明塑料薄板，开有长方形孔用于卡在进料控制单元。接料器(32)为铝制容器，放置在产品收集罩(31)正下方。切出的药片经产品收集罩(31)收集，随即落入接料器(32)，使切好的药片离开切刀，不致使易燃药片堆积，产生热积累，引发事故。下面详叙本发明的使用方法。首先，打开进料器上盖，将进料器底座定位轨道上，选用Φ1. 6mm的进料孔与切刀对正，螺栓穿过固定台上的定位轨道和进料器底座的内螺纹孔，配合螺母，将进料器底座固定在固定台上；选择螺距为0. 5mm的螺杆支架，将两个对称的紧固螺钉穿过螺杆支架的内螺纹孔，与进料器底座螺杆通道段的螺钉孔配合，与进料器底座紧固连接；产品收集罩安装于固定台的圆孔内。其次，将Φ 1.6mm药粒沿轴向首尾相连，紧密排布于加料床的Φ1. 6mm料槽中，将进料器上盖的定位销于定位孔对正，盖上进料器上盖；选取Φ 1. 6mm螺距为0. 5mm的进料螺杆，旋入螺杆支架Φ 1. 6mm螺纹孔中，通过进料器底座螺杆通道段，直至接触到药粒。在剪切控制装置上选择电机工作模式工作时间30s，间歇时间30s，电机转速800 转/min，勻速旋转螺杆手柄，将药粒缓慢推入出料孔，主轴带动切刀轴向转动时切出试片。 试片通过产品收集罩落入接料器，待切完后将接料其中的试片转入自封口塑料袋中待用。 重新将待加工药粒放入加料床的料槽中，重复上述工作，直至切削完毕。
权利要求
1.一种小粒径火药安定剂含量分析试样快速制备装置，其特征在于u型进料器底座 (1)底部设置有半圆形料槽(27)，料槽(27)贯穿至两侧形成出料孔(19)和螺杆通道(26)， 进料螺杆支架(3 )与进料器底座(1)螺杆通道(26 ) 一侧通过螺钉(22 )紧固连接，进料螺杆支架(3)设置有与出料孔(26)相对应的内螺纹通孔(24)，进料螺杆(4)从内螺纹通孔(24) 旋入与出料孔(26)对应；进料器上盖(2)下部设置有相应孔径的半圆形上料槽(28)，与进料器底座(1)相配合形成盛放药粒的孔道；进料器底座(1)的出料孔(19)处设置有切刀 (18)。
2.根据权利要求1所述的小粒径火药安定剂含量分析试样快速制备装置，其特征在于进料器底座(1)底部和进料器上盖(2)下部平行设置有不同孔径的半圆形料槽，用于加工直径尺寸不同的药粒。
3.根据权利要求2所述的小粒径火药安定剂含量分析试样快速制备装置，其特征在于进料器底座(1)底部设置有圆形通孔(20)和定位孔(21)，用于与进料器上盖(2)准确定位。
4.根据权利要求1所述的小粒径火药安定剂含量分析试样快速制备装置，其特征在于主轴箱体(13)通过设置在固定台(5)上的立柱(10)活动连接，可在垂直方向移动；主轴箱体(13)上设置的剪切控制装置(16)控制电机(15)转速和工作时间；切刀(18)通过刀具卡头(17)固定在电机(15)上。
5.根据权利要求4所述的小粒径火药安定剂含量分析试样快速制备装置，其特征在于主轴箱体(13)通过手柄紧定块(14 )固定在立柱(10 )上。
6.根据权利要求4所述的小粒径火药安定剂含量分析试样快速制备装置，其特征在于立柱(10)上设置有抱箍(11)和垫圈(12)。
7.根据权利要求1所述的小粒径火药安定剂含量分析试样快速制备装置，其特征在于进料器底座(1)可沿固定台(5)上工字型定位槽(8)移动。
8.根据权利要求1所述的小粒径火药安定剂含量分析试样快速制备装置，其特征在于切刀(18)周围设置有防止试片飞溅的产品收集罩(31)，接料器(32)设置在固定台(5) 上圆形通孔(9)下方。
全文摘要
本发明公开了一种小粒径火药安定剂含量分析试样快速制备装置，其U型进料器底座底部设置有半圆形料槽，料槽贯穿至两侧形成出料孔和螺杆通道，进料螺杆支架与进料器底座螺杆通道一侧通过螺钉紧固连接，进料螺杆支架设置有与出料孔相对应的内螺纹通孔，进料螺杆从内螺纹通孔旋入与出料孔对应；进料器上盖下部设置有相应孔径的半圆形上料槽，与进料器底座相配合形成盛放药粒的孔道；进料器底座的出料孔处设置有切刀。本发明通过连续进料、间歇剪切方式实现了小颗粒火药的连续切削；本发明出料孔及料槽不同孔径设计适合加工不同直径的药品，一套装置适合多个品种火药的制备。
文档编号G01N1/28GK102288463SQ20111017034
公开日2011年12月21日 申请日期2011年6月23日 优先权日2011年6月23日
发明者丁黎, 刘文亮, 张皋, 汪辉, 王琳, 衡淑云, 赵凤起, 邵颖惠 申请人:西安近代化学研究所