一种药柱自动喷涂装置的旋转机构

1.一种药柱自动喷涂装置的旋转机构，其特征在于，所述旋转机构包括电机、同步轮、同步带、气滑环、减速机、转轴、吸盘；
所述电机驱动减速机通过同步轮带动同步带实现转轴转动；吸盘设置在转轴最上方，还设有抽气管对所述吸盘进行抽气，使吸盘吸附固定住药柱，转轴和抽气管通过气滑环连接。
2.根据权利要求1所述的一种药柱自动喷涂装置的旋转机构，其特征在于，所述吸盘上表面设置有柔性密封圈，使用时柔性密封圈与药柱贴合。
3.根据权利要求1所述的一种药柱自动喷涂装置的旋转机构，其特征在于，所述电机采用防爆电机。
4.根据权利要求1所述的一种药柱自动喷涂装置的旋转机构，其特征在于，所述吸盘的吸附力满足F＝S×P×g/μ；
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其中：S‑吸盘有效吸附面积(cm)，P为气压(kg/cm)，g为重力加速度，μ为安全系数。
5.根据权利要求1所述的一种药柱自动喷涂装置的旋转机构，其特征在于，所述电机通过PLC控制中心控制，设备与控制中心之间的信号传输采用光纤传输。
6.根据权利要求1所述的一种药柱自动喷涂装置的旋转机构，其特征在于，还包括机架和回转轴承，所述回转轴承外圈固定于机架上，转轴与回转轴承内圈固定连接。

一种药柱自动喷涂装置的旋转机构\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及固体火箭发动机药柱自动喷涂装置，具体涉及一种药柱自动喷涂装置的旋转机构。\n背景技术\n[0002] 固体火箭发动机是火箭、导航等航空航天飞行器的动力装置，其原理是通过固体推进剂燃烧产生高温燃气，然后经喷管喷出产生反作用力。固体火箭发动机有多种装药形式，其中端面燃烧药柱为比较常见的一种，端面燃烧药柱常采用双基推进剂或改性双基推进剂制成药柱，用绝热材料进行包覆后塞入燃烧室内。\n[0003] 传统的药柱外表面包覆层一般采用人工贴片的形式，耗费人力，若能采用自动喷涂装置对药柱进行包覆，能大大提高生产效率，施工精确度也能得到提高，喷涂时药柱除尾部端面作为燃面不需喷涂，圆柱段及椭球部位均需喷涂，要求喷涂均匀，无流挂。由于喷涂的特殊要求，需要一种特殊的能可旋转地固定药柱并且不影响喷涂效果的装置。\n实用新型内容\n[0004] 本实用新型提供一种药柱自动喷涂装置的旋转机构，用于复合固体推进剂药柱喷涂外表面包覆层，使药柱能稳定固定并旋转，且固定装置不会对药柱产生遮挡，影响喷涂。\n[0005] 本实用新型方案为：一种药柱包覆层自动喷涂的固定旋转装置，包括电机、同步轮、同步带、气滑环、减速机、转轴、吸盘；\n[0006] 所述电机驱动减速机通过同步轮带动同步带实现转轴转动；还设有抽气管对所述吸盘进行抽气，使吸盘上形成真空以吸附固定药柱，吸盘设置在转轴最上方，转轴和抽气管通过气滑环连接，转轴带动气滑环转动，抽气管固定不转，避免了工作过程中抽气管发生缠绕；\n[0007] 进一步地，所述吸盘上表面设置有柔性密封圈，使用时柔性密封圈与药柱贴合，防止真空区域漏气。\n[0008] 进一步地，所述转轴转速控制在5‑30r/min，根据不同的喷涂需求可以调节。\n[0009] 进一步地，所述电机采用防爆电机。\n[0010] 进一步地，所述吸盘的吸附力满足F＝S×P×g/μ；\n[0011] 其中：S‑吸盘有效吸附面积(cm2)，P为气压(kg/cm2)，g为重力加速度，μ为安全系数，μ值取1.5‑3。\n[0012] 进一步地，所述电机通过PLC控制中心控制，设备与控制中心之间的信号采用光纤传输。\n[0013] 进一步地，所述固定旋转装置还包括机架和回转轴承，所述回转轴承外圈固定于机架上，转轴与回转轴承内圈固定连接。\n[0014] 与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：\n[0015] 本装置采用吸盘利用真空吸附力来固定药柱，没有刚性组件直接与药柱接触，不会对药柱造成损坏，且吸附药柱底部的固定方式，不会遮挡到药柱的待喷涂区域而影响喷涂效果，喷涂过程中不需人工再调整，整个喷涂过程自动化程度高。吸盘上设置的柔性密封圈可适应药柱底面形状，与药柱良好贴合，保证了药柱和吸盘之间为真空状态、不进气。\n[0016] 传统的上下夹紧式的固定方式只适用于上下表面为平整面，本实用新型采用吸附方式固定，特别适用于固定端面不平整的待涂产品，因此药柱切削时若有端面不平整的情况也不会影响固定喷涂。\n附图说明\n[0017] 图1为本实用新型药柱自动喷涂装置的旋转机构的示意图。\n[0018] 图2为本实用新型药柱自动喷涂装置的旋转机构的剖面结构示意图。\n[0019] 符号说明：1‑电机，2‑减速机，3‑主动同步轮，4‑同步带，5‑被动同步轮，6‑转轴，7‑吸盘，8‑密封圈，9‑回转轴承，10‑气滑环，11‑抽气管，12‑药柱。\n具体实施方式\n[0020] 以下结合具体实施方式对本实用新型进行进一步说明：\n[0021] 本实用新型方案为：一种药柱自动喷涂装置的旋转机构，包括电机、同步轮、同步带、气滑环、减速机、转轴、吸盘，如图1和图2所示；\n[0022] 电机驱动减速机使主动同步轮转动，再通过同步带将转动传递到被动同步轮，被动同步轮固定套装于转轴上，转轴跟随被动同步轮转动，最终实现其上方的吸盘和药柱的转动；还设有抽气管对所述吸盘进行抽气，使吸盘上方形成真空以吸附固定药柱，吸盘设置在转轴最上方，转轴和抽气管通过气滑环连接，转轴和回转轴承中间为空心结构，使抽气管和吸盘互相连通。\n[0023] 吸盘上表面设置有柔性密封圈，使用时柔性密封圈与药柱贴合，密封圈优选橡胶材质，自适应性高，能良好贴合于各种尺寸的药柱底面。\n[0024] 转轴转速控制在5‑30r/min，转速根据具体喷涂需要可进行调整，本实施例的转速为15r/min。\n3\n[0025] 本喷涂装置适应的最大产品尺寸为直径 高度1500mm，密度为1.7g/cm ，\n产品最大重量G为：\n[0026] G＝mg＝ρVg\n[0027] G＝180kg\n[0028] 其中m为药柱质量，ρ为药柱密度，V为药柱最大体积，g为重力加速度；\n[0029] 本实施例中转轴、吸盘总重量为10kg，因此最大总重t：\n[0030] t＝180+10＝190kg\n[0031] 产品转动惯量：\n[0032]\n[0033] I＝190×0.152＝4.275kgm2\n[0034] 其中I为转动惯量，mi为最大重量，ri为旋转半径；\n[0035] 所选电机的惯量为0.00029kgm2，加减速机后惯量为：\n[0036] 70×70×0.00029＝1.421kgm2\n[0037] 产品转动惯量与电机输出转动惯量比为：\n[0038] 4.3/1.421＝3.03\n[0039] 根据转动理论惯量比符合要求。\n[0040] 本实施例中电机采用防爆电机，保证生产安全，防爆等级为ExdIIBT4级，本实施例具体选用美国ParkerEX系列防爆电机\n[0041] 同步带和同步轮选择型号为HTCPA36‑S5M150夹持型高扭矩同步带轮，齿数为36齿，同步带宽为15mm。\n[0042] 驱动扭矩＝mg×r＝200×10×0.0225＝45Nm，安全期间预留安全系数为1.5，因此驱动器扭矩＝45×1.5＝67.5Nm，皮带的传输效率为70％，皮带轮输入端所需扭矩＝67.5/\n70％＝96.5Nm，减速机效率为85％，即减速机输出端所需扭矩＝96.5/0.85＝114Nm，减速机减速比预设70比，电机所需扭矩＝114/70＝1.7Nm。所选电机扭矩为2.67Nm，满足设计需求。\n[0043] 吸盘吸力F＝S×P×g/μ\n[0044] 其中：S‑吸盘有效吸附面积(cm2)，P为气压(kg/cm2)，g为重力加速度，μ为安全系数。\n[0045] 本实施例中药柱直径为φ128mm，有效吸附面积直径为φ100mm，真空度为‑\n2\n600mbr，即气压为0.60kg/cm，取重力加速度为10，取安全系数为2。\n[0046] F＝78.5×0.6×10/2＝235.5N\n[0047] 满足技术指标要求提出的≥200N。\n[0048] 电机通过PLC控制中心控制，设备与控制中心信号采用光纤传输。本实施例选用西门子工控单元组态，所有电器件均放在防爆柜中，采用防爆管进行走线，可根据具体的操作要求，实现远程上位操作，满足防爆技术要求，安全可控。