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乳化炸药包装机中双螺泵的研制(上)

1、前言

乳化炸药自问世以来，由于其优良的性能而在我国得到越来越广泛的应用。但是目前我国乳化炸药生产线尚为手动或半自动纸筒装药，与国外先进水平相比甚为落后。由于包装对象是易燃易爆的物质，所以对包装机中的物料传输、定量、封膜、结扎都有苛刻的要求。其中如何连续控量输送乳化炸药更是制约自动化包装机难以取得进展的关键。

鉴于上述原因，为能实现自主开发乳化炸药自动包装机，我们较全面地剖析了德国Ploy－elip公司的自动灌装系统，特别对最关键的部件双螺杆，从曲面、线形、导程蒸发器、螺距、头数以及制造精度、材质、受力进行详细的测绘和理论分析。

2、炸药输送双螺杆泵的概述

泵送过程是连续乳化炸药生产工艺色卡中必不可少的重要的组成部分。然而泵送过程又是含水炸药相对比较容易发生事故的过程。

乳化炸药的泵送设备大致分三种：活塞式，单螺杆，双螺杆。

双螺杆传输因其连续稳定、可靠性好以及易实现定量控制而在国外有较广泛的应用。

自动记录下磨擦进程中磨擦系数的变化 双螺杆泵，其最初的目的是克服筒壁处的打滑现象。双螺杆泵一般由泵体、螺杆、控制系统、传动系统、供料装置等几部分组成，其中螺杆是此类输送泵的关键工作部件，它的几何参数和曲面形状是影响双螺杆泵系统特性直接因素。

3、螺杆设计计算

3.1主要性能

最终成品的设计参数：

（1）装药直径：(a)32mm±1高度应和本机相配mm;(b)35mm±1mm

（2）装药密度：0..30g/cm3

（3）装药精度：（a）150g±2g;(b)200g±3g

（4）生产能力：1200kg/h

（5）包装材料：复合塑料膜

3.2螺杆直径

双螺杆泵中的螺杆直径是一个基本而重要的参数。螺杆直径的大小在很大程度上反映出泵的规格大小、生产能力的大小，因为泵的输送能力与螺杆直径的平方成正比。其它参数也都与它有关，例如，当螺杆转速一定，校徽它决定了螺杆的圆周速度进而决定了螺槽中物料的剪切速率以及螺杆外径和泵体内壁之间间隙中的剪切速率。

啮合异向旋转平行双螺杆泵和啮合同向旋转顶螺杆泵的螺杆直径主要根据对挤出量大小和用于生产的制品的截面大小要求来确定。如果有标准系列可循应选择与标准系列上规定的或相近的螺杆直径。另外，还应考虑到减速箱输出轴的中心距和螺槽深度。这是因为螺杆直径、两螺杆中心距与螺槽深度有内在联系。例功能愈来愈强大如，在相同的中心距下，可以有不同的螺杆直径因而有不同的螺槽深度。

3.3中心距

双螺杆泵的两根螺杆之间的中心距是一个重要参量。这是因为设计双螺杆泵时，从制定总体方案到具体结构设计，它决定了如下几何关系，并因而决定了有关的设计参数：

1、传动系统输出轴（与螺杆相连）及有关齿轮的尺寸，决定螺杆上的有效扭矩的大小；

2、推力轴承外径尺寸的大小，决定最大的机头设计压力应取多大；

3、螺杆的外径和根径。决定两螺杆的啮合程度、螺槽深度和双螺杆泵的最大理论输送量。

对非啮合双螺杆泵（一般指相切型）中心距等于两螺杆的半径之和。对于啮合型同向双螺杆泵和啮合型异向双螺杆泵，中心矩〔A）、螺杆直径（D）、螺槽深度〔h〕之间的关系为

A=D一 h