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全自動液體罐裝機設計
摘要：灌裝機是酒水、飲料類等食品加工行業(yè)的關(guān)鍵設備之一。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。
本文針對傳統(tǒng)罐裝機性能比較單一、自動化程度低、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)格的變化等問題，結(jié)合全自動液體灌裝的工藝流程，分析了全自動液體灌裝機的工作過程及其主要部件的功能，重點介紹了全自動液體灌裝機設計過程。
全自動液體灌裝機實現(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。對灌裝工作過程進行實時監(jiān)控及動態(tài)管理，提高了液體灌裝的自動化水平，提高了生產(chǎn)效率。
關(guān)鍵詞：全自動，液體，灌裝機，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國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1
1.3液體灌裝機介紹 2
1.3.1基本灌裝方法 2
1.3.2灌裝機結(jié)構(gòu)組成 5
第2章 總體方案設計 9
2.1灌裝流程設計 9
2.2 各部分方案設計 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 各部分設計 15
3.1電動機的選擇 15
3.2主傳動機構(gòu)設計 15
3.3傳動齒輪，帶輪，鏈輪的設計 15
3.3.1總體參數(shù)匹配 15
3.3.2 V帶傳動設計 17
3.3.3齒輪傳動設計與校核 18
3.4軸系部件的設計 21
3.4.1軸的設計 21
3.4.2軸承的選用與校核 24
3.4.3鍵的校核計算 24
3.5旋轉(zhuǎn)工作臺設計 25
3.5.1間隙運動機構(gòu)的設計 25
3.5.2傳送輪的設計 25
3.6 升降機構(gòu)設計 27
3.6.1工況分析 27
3.6.2液壓缸設計 27
3.6.3液壓系統(tǒng)回路方案設計 29
3.6.4選擇液壓元件 30
第4章 控制系統(tǒng)的設計 32
總 結(jié) 34
參考文獻 35
致 謝 36
第1章 緒論
1.1研究背景及意義
目前中國飲用水、碳酸飲料、茶飲料的前處理設備國內(nèi)產(chǎn)品基本上可以滿足需要，中、低速理瓶、裝箱設備也有相匹 配的產(chǎn)品可供選擇，在熱液體灌裝機方面，各設備廠都能解決設備在熱灌裝環(huán)境下的控制、密封等工藝要求。江蘇美星、廣東達意隆公司也解決了無菌冷灌裝的問題。不過無論是碳 酸飲料、瓶裝水、果汁還是茶飲料，也無論是PET瓶、金屬罐還是利樂包，中國著名飲料企業(yè)的包裝生產(chǎn)線基本上是引進設備的天下。
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。食品包裝機械是對食品進行完成全部或部分包裝過程的機器。包裝過程包括充填、裹包、封口等主要包裝工序，以及與其相關(guān)的前后工序、計量等輔助設備。食品包裝機械是食品工業(yè)生產(chǎn)的一個重要環(huán)節(jié)。發(fā)展食品包裝機械化，可以提高勞動生產(chǎn)率，節(jié)約大量勞動力，可以降低勞動強度，改善勞動條件，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。
灌裝機械是食品包裝機械中的一種，通常將液體產(chǎn)品充填到包裝容器內(nèi)的機器稱為灌裝機械。在自動灌裝機中，按照灌裝的工藝要求、速度、間距和狀態(tài)，準確地將待灌瓶送入主轉(zhuǎn)盤升降托瓶臺上，是保證灌裝機正常而有序地工作的關(guān)鍵。常用的供送裝置有鏈帶式、動梁推進式、螺桿和星型撥輪等。供瓶機構(gòu)是液體灌裝機的
必要組成部分，它在液體灌裝機中起到承上啟下的作用，完善的結(jié)構(gòu)設計可以保證灌裝動作的順利完成，實現(xiàn)其自動化操作。
1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
國外灌裝與封口設備向高速、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灌裝速度最高已達2000罐／分，德國H＆K公司灌裝機的灌裝閥多達165頭，SEN公司144頭，Krones公司178頭，灌裝機直徑大至5米，灌裝精度±0.5ml以下。
非碳酸飲，灌裝速度最高達1500罐／分，灌裝機料槽轉(zhuǎn)速20～25轉(zhuǎn)／分，速度提高1倍。可以進行茶飲料、咖啡飲料、豆乳和果汁飲料等多種飲料的熱灌裝，國外熱灌裝飲料封口后不再進行二次殺菌。
液體灌裝機是伴隨飲料工業(yè)的產(chǎn)生而產(chǎn)生，并追隨飲料工業(yè)的發(fā)展而進步的。1890年，美國研制出玻璃灌裝機械，1902年市場上出現(xiàn)灌裝番茄醬的壓力灌裝機械，1912年發(fā)明了封口機械，不久灌裝機械和封口機械合為一體。在20世紀末，德國制造出手動灌裝機。
含氣體飲料的灌裝工藝難度較大，灌裝設備的發(fā)展大約經(jīng)歷了三個階段。第一階段是1952年---1957年之間，完成了含氣體飲料的灌裝機械由差壓灌裝向等壓灌裝發(fā)展，采用的是機械閥。第二階段是1957年---1759年，這期間先是德國H￡K公司，之后是法國和前蘇聯(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關(guān)閉，這樣不僅使灌裝