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第一章绪论
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随着市场经济的完善和发展,商品流通的深度和广度进一步扩大,包装工业在国民经济中的作用和地位越来越高。根据各不同,%-%。经济越发达,包装工业所占的比重就越大。灌装机就是包装机械的一种。建国以后,我国陆续建立了一些灌装设备生产厂,但主要是一些小型设备,技术落后。八十年代初,国家开始积极引进国外先进灌装技术,当时灌装技术主要掌握在少数国有企业手中。随着改革开放的推进,一些原来从事机床、农机制造的企业也转到灌装设备的开发制造上,从业厂商逐渐增多。
我国的灌装设备主要是应用在酒业、饮料的灌装上,从灌装原理上大体可分为负压灌装机、常压灌装机、等压灌装机、定量灌装机、料位灌装机等几种类型。但是目前各个设备生产厂家的灌装机在灌装能力、效率、适宜瓶型范围及自动化程度等方面各有优缺点,不同程度地制约着产品包装质量和生产率。
目前,灌装机呈现出新的发展动向,主要为:(1)多功能。同一台设备,可进行茶饮料、咖啡饮料、豆乳饮料和果汁饮料等多种饮料的热灌装;均可进行玻璃瓶与聚酯瓶的灌装。(2)高速度、高产量。碳酸饮料灌装机的灌装速度最高达2000灌/分,非碳酸饮料灌装速度最高达1500灌/分。(3)技术含量高、可靠性高、计量精确。
啤酒作为一种口味独特的风味饮料,深受广大老百姓的喜欢,近年来由于受酿酒原材料涨价的影响,啤酒的酿造成本随之增高,而啤酒的市场竞争越来越激烈,啤酒生产厂家为了争夺啤酒的市场份额,一方面对啤酒的销售价格不敢轻易提价,一方面内部加强管理努力消化原材料涨价带来的负面影响。啤酒灌装机是啤酒包装生产线的核心设备,啤酒灌装过程中出现的冒酒、灌不满、液位偏高或偏低、增氧量和瓶颈空气超出标准等现象,都会直接导致酒损的增加,从而增加了啤酒的包装成本,因此,灌装机灌装效果和机械本身的性能的好坏直接影响到企业的经济效益,所以,希望通过对灌装机的设计,能更好的发挥出灌装机的使用性能,提高生产率和机械自身的性能,使之能运行更加稳定、计量更加准确、使用更加方便、尽可能的减小噪音等等。
总体方案设计
确定功能与应用范围
用途:灌装瓶装啤酒。
规格:灌装瓶容量为640Lm,空瓶为670Lm。
灌装方式:常压式灌装。
常压式灌装,是在大气压下直接靠被灌液料的自重流入包装容器内的灌装方式。常压式灌装的工艺过程为:
进液排气,即液料进入容器,同时容器内的空气被排出。
停止进液,即容器内的液料达到定量要求时,进液自动停止。
排除余液,即排除管道中的残余液料。
设计要求:对灌装机进行优化改进,在生产率、可靠性、使用寿命和噪声等方面都应有明显改进。
工艺分析
确定机械类型
工位
啤酒生产批量大,灌装机工作动作多,故选用多工位灌装机。
运动形式
灌装机分为直线型和旋转型2种,而啤酒灌装机都是采用旋转型灌装机进行
灌装,且是连续型灌装工作方式,故采用旋转型连续灌装机。
确定灌装程序,工位数
灌装程序
啤酒空瓶由进瓶机构传送至升降瓶机构上,升降瓶机构控制瓶子升降,升瓶灌装完成后,降瓶由拨瓶机构传送出去。
即进瓶——升瓶——灌装——降瓶——出瓶。
工位数
由于啤酒灌装是大批量生产,所以要求工位数多,在结构合理且提高生产效率的基础上采用多的工位,故选用24工位。
对执行构件的运动要求
啤酒瓶升降机构
对于旋转型灌装机,通常是借助分件供送螺杆将瓶子按所要求的状态、间距、速度逐个而连续地供送到灌装机的托瓶台上。并由托瓶机构将其升起使瓶口与灌装头紧密接触而进行灌装。待灌装过程完成后下降复位。
托瓶机构固定在导向板上。
托瓶机构主要有机械式、气动式、机械与气动组合式等三种结构形式。
对于旋转型啤酒灌装机来说,应尽量结构简单,经济实惠,便与维护,所以宜选择机械式托瓶机构。
灌装阀
灌装阀是对啤酒进行灌装的关键装置,所以对其结构要精心设计。
灌装阀应固定在储液箱下部,其安装轴线应该与啤酒瓶升降机构的轴线一
致,以便于啤酒瓶在升起过后能正确的对准灌装口进行灌装工作。
常压式灌装机的灌装阀也采用常压灌装阀,因灌装操作环境为常压状态,灌装过程简单,通常采用弹簧阀门式灌装阀。
主轴
主轴是灌装机的动力传动轴。电机通过减速装置把动力传送到主轴上,主轴带动储液箱和导向板同步转动。
储液箱
储液箱位于主轴顶端,箱体下面在圆周方向配置灌装阀,箱体随主轴转动,带动灌装阀一起同步转动。
导向板
导向板的作用是固定托瓶机构,导向板和储液箱一样固定在