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全自動(dòng)液體罐裝機(jī)設(shè)計(jì)
摘要：灌裝機(jī)是酒水、飲料類等食品加工行業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備之一。目前正向著灌裝的高速化、精確化；以及智能化、多功能化方向發(fā)展。
本文針對(duì)傳統(tǒng)罐裝機(jī)性能比較單一、自動(dòng)化程度低、通用性差，灌裝速度調(diào)整不方便，而且難以適用瓶形、液體物料及灌裝規(guī)格的變化等問(wèn)題，結(jié)合全自動(dòng)液體灌裝的工藝流程，分析了全自動(dòng)液體灌裝機(jī)的工作過(guò)程及其主要部件的功能，重點(diǎn)介紹了全自動(dòng)液體灌裝機(jī)設(shè)計(jì)過(guò)程。
全自動(dòng)液體灌裝機(jī)實(shí)現(xiàn)了灌裝生產(chǎn)高速化、精確化、智能化、多功能化以及操作界面人性化的要求。對(duì)灌裝工作過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控及動(dòng)態(tài)管理，提高了液體灌裝的自動(dòng)化水平，提高了生產(chǎn)效率。
關(guān)鍵詞：全自動(dòng)，液體，灌裝機(jī)，控制系統(tǒng)
Automatic liquid filling machine design
Abstract: The filling machine is one of the key devices drinks, beverages and other food processing industries. Now toward filling the high-speed, precise; and intelligent, multi-direction.
In this paper, the traditional canning machine performance is relatively simple, low degree of automation, general poor, filling speed adjustment inconvenient and difficult to apply the bottle-shaped, liquid filling materials and changes in specifications and other issues, combined with automatic liquid filling process analyzes the features automatic liquid filling machine working process and its main components, focusing on the automatic liquid filling machine design process.
Automatic liquid filling machine filling production to achieve a high-speed, accurate, intelligent, multi-functional and user-friendly interface requirements. Work on the filling process real-time monitoring and dynamic management, improve the automation level of liquid filling, improve production efficiency.
Keywords: Automatic, Liquid filling machine, Control system
目 錄
第1章 緒論 1
1.1研究背景及意義 1
1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1
1.3液體灌裝機(jī)介紹 2
1.3.1基本灌裝方法 2
1.3.2灌裝機(jī)結(jié)構(gòu)組成 5
第2章 總體方案設(shè)計(jì) 9
2.1灌裝流程設(shè)計(jì) 9
2.2 各部分方案設(shè)計(jì) 9
2.2.1容器輸入與傳送 9
2.2.2容器定位 10
2.2.3容器夾緊 11
2.2.4灌裝 12
2.2.5封口壓蓋 12
2.2.6產(chǎn)品輸出與傳送 12
2.3總體方案確定 13
第3章 各部分設(shè)計(jì) 15
3.1電動(dòng)機(jī)的選擇 15
3.2主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 15
3.3傳動(dòng)齒輪，帶輪，鏈輪的設(shè)計(jì) 15
3.3.1總體參數(shù)匹配 15
3.3.2 V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 17
3.3.3齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)與校核 18
3.4軸系部件的設(shè)計(jì) 21
3.4.1軸的設(shè)計(jì) 21
3.4.2軸承的選用與校核 24
3.4.3鍵的校核計(jì)算 24
3.5旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)計(jì) 25
3.5.1間隙運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 25
3.5.2傳送輪的設(shè)計(jì) 25
3.6 升降機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 27
3.6.1工況分析 27
3.6.2液壓缸設(shè)計(jì) 27
3.6.3液壓系統(tǒng)回路方案設(shè)計(jì) 29
3.6.4選擇液壓元件 30
第4章 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 32
總 結(jié) 34
參考文獻(xiàn) 35
致 謝 36
第1章 緒論
1.1研究背景及意義
目前中國(guó)飲用水、碳酸飲料、茶飲料的前處理設(shè)備國(guó)內(nèi)產(chǎn)品基本上可以滿足需要，中、低速理瓶、裝箱設(shè)備也有相匹 配的產(chǎn)品可供選擇，在熱液體灌裝機(jī)方面，各設(shè)備廠都能解決設(shè)備在熱灌裝環(huán)境下的控制、密封等工藝要求。江蘇美星、廣東達(dá)意隆公司也解決了無(wú)菌冷灌裝的問(wèn)題。不過(guò)無(wú)論是碳 酸飲料、瓶裝水、果汁還是茶飲料，也無(wú)論是PET瓶、金屬罐還是利樂(lè)包，中國(guó)著名飲料企業(yè)的包裝生產(chǎn)線基本上是引進(jìn)設(shè)備的天下。
隨著食品工業(yè)的發(fā)展、人民生活水平的不斷提高，食品的需求量和種類與日俱增，食品包裝也日漸突出。食品包裝機(jī)械是對(duì)食品進(jìn)行完成全部或部分包裝過(guò)程的機(jī)器。包裝過(guò)程包括充填、裹包、封口等主要包裝工序，以及與其相關(guān)的前后工序、計(jì)量等輔助設(shè)備。食品包裝機(jī)械是食品工業(yè)生產(chǎn)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。發(fā)展食品包裝機(jī)械化，可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，節(jié)約大量勞動(dòng)力，可以降低勞動(dòng)強(qiáng)度，改善勞動(dòng)條件，有利于食品衛(wèi)生，提高生產(chǎn)質(zhì)量，還可以改善環(huán)境衛(wèi)生，節(jié)約原料。
灌裝機(jī)械是食品包裝機(jī)械中的一種，通常將液體產(chǎn)品充填到包裝容器內(nèi)的機(jī)器稱為灌裝機(jī)械。在自動(dòng)灌裝機(jī)中，按照灌裝的工藝要求、速度、間距和狀態(tài)，準(zhǔn)確地將待灌瓶送入主轉(zhuǎn)盤升降托瓶臺(tái)上，是保證灌裝機(jī)正常而有序地工作的關(guān)鍵。常用的供送裝置有鏈帶式、動(dòng)梁推進(jìn)式、螺桿和星型撥輪等。供瓶機(jī)構(gòu)是液體灌裝機(jī)的
必要組成部分，它在液體灌裝機(jī)中起到承上啟下的作用，完善的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以保證灌裝動(dòng)作的順利完成，實(shí)現(xiàn)其自動(dòng)化操作。
1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
國(guó)外灌裝與封口設(shè)備向高速、多用、高精度方向發(fā)展，目前部分灌裝生產(chǎn)線已可以在玻璃瓶與塑料容器(聚酯瓶)、碳酸飲料與非碳酸飲料、熱灌裝與冷灌裝等不同要求和環(huán)境下使用。目前碳酸飲料灌裝機(jī)灌裝速度最高已達(dá)2000罐／分，德國(guó)H＆K公司灌裝機(jī)的灌裝閥多達(dá)165頭，SEN公司144頭，Krones公司178頭，灌裝機(jī)直徑大至5米，灌裝精度±0.5ml以下。
非碳酸飲，灌裝速度最高達(dá)1500罐／分，灌裝機(jī)料槽轉(zhuǎn)速20～25轉(zhuǎn)／分，速度提高1倍?？梢赃M(jìn)行茶飲料、咖啡飲料、豆乳和果汁飲料等多種飲料的熱灌裝，國(guó)外熱灌裝飲料封口后不再進(jìn)行二次殺菌。
液體灌裝機(jī)是伴隨飲料工業(yè)的產(chǎn)生而產(chǎn)生，并追隨飲料工業(yè)的發(fā)展而進(jìn)步的。1890年，美國(guó)研制出玻璃灌裝機(jī)械，1902年市場(chǎng)上出現(xiàn)灌裝番茄醬的壓力灌裝機(jī)械，1912年發(fā)明了封口機(jī)械，不久灌裝機(jī)械和封口機(jī)械合為一體。在20世紀(jì)末，德國(guó)制造出手動(dòng)灌裝機(jī)。
含氣體飲料的灌裝工藝難度較大，灌裝設(shè)備的發(fā)展大約經(jīng)歷了三個(gè)階段。第一階段是1952年---1957年之間，完成了含氣體飲料的灌裝機(jī)械由差壓灌裝向等壓灌裝發(fā)展，采用的是機(jī)械閥。第二階段是1957年---1759年，這期間先是德國(guó)H￡K公司，之后是法國(guó)和前蘇聯(lián)，發(fā)明研制了等壓彈簧閥，彈簧在等壓狀態(tài)下，借助彈簧力將沖液閥打開，破瓶后沖液閥可以自動(dòng)關(guān)閉，這樣不僅使灌裝