ANSYS LS-DYNA烟花混药装置方案与结构设计模拟(2)
烟火药制造分为5个过程，○1原料准备、○2粉碎、筛选、○3配料、混合、○4压药与造粒、○5药物干燥。烟花混药装置是烟花生产中的关键设备，用于进行不同药粒的安全混合。烟花药物的配料、混合是将各种药物原料按照配比，通过一定的方法把它们均匀地合并到一起，使各成分充分混合，满足工艺质量要求。由于烟火药剂混合后其敏感度极高，当充分混匀时其危险性最大。传统的烟花药物混合是由操作人员进行人工混合。在混药过程中, 药物可能对人造成伤害。因此烟火药混合装置与结构采用自动装配系统既安全可靠、方便快捷，又降低了工人的劳动强度，并且大大提高了生产效率[3]。
配料、混合时所用的装置以及称量原料的称盘和秤砣等不能用钢或铁制品，以防碰撞、摩擦而引起事故。药物混合应在专用工房内进行，严禁在仓库或其他操作工房进行配料混合。工房应单独建设，与相邻工房应留有足够的安全距离。在这一操作过程应坚持“少量、多次、勤运走”的原则，严防碰撞和摩擦[4]。
近年来随着烟花爆竹机械的发展，黑火药的制备也逐渐机械化。二火药的混合可通过混合筒来实现，并可以通过增加挡板来提高混合的均匀度[5]。。混合筒的种类主要有：○1转筒混合机、○2S型叶片混合机、○3艾佩克斯（APEX）系列混合机、○4SH型三文混合机。
烟花混药装置的设计，若采用人工结合简单的设备进行生产，劳动强度大、安全性差、质量不可靠。若选择通过可编程控制器实现对整个工作过程的自动化，再通过气动或液动系统实现各部分功能[6]。但是针对若是在高敏感炸药压制过程中，机电一体化设备对人机隔离技术的要求较高。另外可根据工艺和功能要求设计纯气路或液路
系统，来完成烟火药的筛分、输送、混合等各部分功能。在保证整个生产过程本质安全的同时，提高了自动化生产的效率[7]。
1．2 烟花黑火药生产所需关键技术
1.2.1 气动控制系统
气动系统有如下优点:（1）以空气为介质, 空气可以从大气中取之不竭,无介质上的损失和供应上的困难；同时用过后可直接排到大气中, 处理方便。（2） 空气黏度小, 便于集中供气和传送。（3） 气动动作迅速、反应快、文护简单、工作介质清洁, 不存在介质变质等问题。因此在烟火药混合装置的设计中更倾向于气动系统[8]。
1.2.2 人机隔离技术
人机隔离是指生产人员、操作人员与具有爆炸危险的生产设备隔离，人员在生产中无伤亡危险。黑火药人机隔离设备通用要求如下：
（1）工房所使用的电气设备必须符合国家防暴要求，混药装置的动力部分应选用符合国家标准的密封防暴电机。凡接触药物的机械传动部分，严禁采用金属搭扣皮带，不宜采用平板皮带或齿轮减速器，且必须经常添加轮滑油。带电的机构设备必须有可靠的接地设施。接地电阻不应大于10欧姆。
（2）进行二或三黑火药混合的球磨机禁止使用铁制部件，只许用黄铜、皮带、杂木、楠木和导电橡胶制成的部件。
（3）穿过滚筒的铁轴外部必须包有皮带。不许在危险场所架设临时性的电器设备。粉碎混合设备只能专机使用。
（4）制药工房机械设备的安装位置，应不影响操作人员的正常进出。与药物接触的机械设备、器具应对其性能经常进行检查，应有专人负责日常文修保养，禁止设备故障运行。新出厂的混合设备，必须打磨光滑，方可投入使用。在涉药工房进行设备检修时，必须将工房内的黑火药搬走，清除设备上残余的黑火药，将设备拆除移至修配车间进行修理。非设备管理人员不得擅自拆装移动[9]。
上一篇：自动化胶粉生产线设计+文献综述