纯气动控制技术在药柱压制中的应用

纯气动控制技术在药柱压制中的应用

药柱压制生产属于我国工业的重要组成部分，在建设中发挥着不可替代的作用。药柱的生产压制过程，对安全性要求较高，机电设备无法很好地满足安全需求。文章就纯气动控制技术在药柱压制中的安全作用进行探讨，对于药柱的压制过程作出了详细的分析，并且对纯气动控制技术的应用作出了具体的阐述。

标签：药柱；压制；纯气动；控制技术

1 概述

压装法是药柱生产常用的一种方法，其工艺流程主要是把颗粒状的松散原料倒入模具或腔体，在压机上通过冲头加压成为一定形状和一定强度的药柱。压装法是很古老的装药方法，因为使用的原料广，生产周期短，压装药柱的爆轰感度高等优点，迄今为止仍旧被广泛应用。

药柱压制属于危险工种，压药过程操作不当易发生爆炸事故，因此压药必须采取隔离操作，以减小安全隐患。从发展的观点来看，压药应尽量采用自动化操作以减少人为因素的影响。若采用传统的机电一体化设备，因机电设备中存在敏感的电气信号，无法从本质上解决设备的安全性。采用纯气动控制技术，可以避免电气信号影响，有效提高药柱压制过程的安全性，同时兼顾提高了自动化程度和生产效率，具备很好的推广价值。

2 纯气动控制压药设备

2.1 结构组成

纯气动控制压药设备，主要由机械设备与气路控制系统组成。机械设备由送料导轨、升降机构、夹紧装置、压机等组成，其中送料导轨、升降机构、夹紧装置均由气缸提供动力，压机一般采用独立动力的油压机。气路控制系统主要由气源、气控阀门、排气节流阀、气动延时阀、气控信号灯等组成。气路控制系统可以设计为连接一台或多台机械设备，以满足生产效率要求。

2.2 工作流程

如上述所说，纯气动控制压药设备是由多种元件构成。相应的，药柱压制工艺也是由多个工序构成。概括来说，药柱压制工艺主要有送料、顶升、夹紧固定、压制、保压、退料、复位等工序。

（1）送料：压药模具位于初始位置，倒入原料后，按下启动按钮，送料气缸推动模具沿水平导轨移动到压机下方的升降机构平台上。

（2）顶升：当模具运动到位后，升降气缸工作，将升降机构平台向上推动，

模具随之上升。

（3）夹紧固定：当升降机构运动到位时，夹紧装置气缸工作，将模具夹紧固定。

（4）压制：当夹紧装置将模具固定到位，压机开始工作，将上冲头向下压到位。压制过程对冲头的定位一般有两种方法，即定位法与定压法。这两种方法分别会对成型后药柱的密度造成不同的影响。定位法压制的药柱尺寸偏差小，但密度偏差稍偏大。定压法压制的药柱高度尺寸偏差大，但密度偏差较小。在实际生产中常采用定位法，因为药柱尺寸偏差小对装配有利，药柱在装配过程中不易损坏，装配质量有保障，以保证药柱性能稳定。

（5）保压：上冲头压到位后，气动延时阀工作，使冲头压力保持在规定水平，达到规定时间后，压机上升，上冲头回退。一般药柱在压制成型后会有一定弹性恢复，其内部弹性应力随着压制压力的增大而增大，药柱强度亦增大。如果药柱强度增大较快，则膨胀随压力的增大而降低；如果药柱强度增大较慢，则膨胀随压力的增大而增大。通常在相当大的压制压力范围内（保压时间控制得当），药柱的膨胀才会保持不变。故药柱膨胀与压制压力、保压时间的关系是个技术难点，需根据原材料特性分析，结合生产经验，由工艺试验确定压药压力和保压时间。

（6）退料：模具仍固定不动，压机工作，将下冲头向上顶升，使压制成型的药柱退出模具。

（7）复位：夹紧装置松开，升降机构降回原位，送料气缸推动模具沿水平导轨返回初始位置。至此完成一个工作循环过程。

3 关键技术

纯气动控制压药设备是否能正常高效运转，设计完好的气路控制系统是关键。这是机械设备部分正常运作的重要保障。如前所述，气路控制系统通常是由气源、气控阀门、排气节流阀、气动延时阀、气控信号灯等多个元件组成。气缸的正常运作是机械设备发挥作用的基础。而气缸运行速度的调节主要是通过排气节流阀来完成的。与此同时，气缸的伸出与缩回主要是由气控阀门来进行控制的。简单来说，气控阀门通过对气流流通方向的调节，完成对气缸运行方向的控制，从而实现对气缸伸缩的掌控。

4 应用要求

纯气动控制技术是提高藥柱压制工序稳定性及安全性的有效手段，将之应用于现代药柱生产过程，不仅能够满足压药过程中安全、高效的生产要求，实现药柱压制工序的自动化，同时也使压药生产过程的管理更加便利，因此已经成为了药柱生产领域中备受重视的一项技术。

在应用纯气动控制技术之前，应做好一系列的准备工作，做好引入新型技术的准备工作是确保生产顺利开展的前提条件。作为一个合格的生产厂家，不仅应对药柱制造工艺的整体过程做到心中有数，同时也应对新技术新工艺的相关原理、工作流程做到全面了解。药柱生产人员应该与纯气动控制压药设备的设计研发人员进行有效的沟通，掌握设备的结构组成、工作原理，熟悉操作流程，从而在生产过程中能够及时发现问题、有效解决问题。设备的设计研发人员，同样需要充分了解产品的各项技术要求以及生产车间的现场管理规范等要素，以避免发生设计出的设备不匹配产品产能、不适应车间现场等问题。

5 结束语

药柱压制属于生产的关键工序，在工业生产行业具有重要的意义，其工艺水平在一定程度上体现了我国现代化的技术水平。但药柱在压制过程中常常发生安全事故问题，往往对药柱产品的生产产生消极影响。应用纯气动控制压药技术，不仅有助于有效提高药柱压制工序的安全性，为药柱产品的安全生产提供有力的保障，同时对推动我国工业现代化的发展具有重要的现实意义。

参考文献

[1]邵亮.纯气动多气缸控制回路设计[J].科技创新导报，2015，8（26）：29-30.

[2]刘寅.纯气动控制技术在炸药压制中的应用[J].兵器材料科学与工程，2014，2（15）：133-135.

[3]李磊.全气动自动步进送料器回路设计[J].科技创新导报，2016，3（2）：21-23.

[4]贾静.浅谈纯气动控制技术在炸药压制中的应用[J].科学与工程，2014（25）.