0002-定量泵式灌裝機(jī)設(shè)計(jì)(全套CAD圖14張+說(shuō)明書(shū))
0002-定量泵式灌裝機(jī)設(shè)計(jì)(全套CAD圖14張+說(shuō)明書(shū)),定量,灌裝,設(shè)計(jì),全套,cad,14,說(shuō)明書(shū),仿單
目 錄1選題的背景與意義12國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r12.1發(fā)達(dá)國(guó)家包裝機(jī)械技術(shù)水平及發(fā)展趨勢(shì):12.2我國(guó)包裝機(jī)械的現(xiàn)狀及與國(guó)際水平的差距:23.設(shè)計(jì)內(nèi)容33.1定量泵式灌裝機(jī)總體設(shè)計(jì)33.2灌裝閥部件的設(shè)計(jì)43.3升瓶機(jī)構(gòu)53.4活塞機(jī)構(gòu)64.進(jìn)度計(jì)劃65.參考文獻(xiàn)71選題的背景與意義人們的生活水平不斷提高,對(duì)生活質(zhì)量的要求也越來(lái)越高,消費(fèi)者對(duì)個(gè)人護(hù)理品和化妝品的需求也不斷增加。現(xiàn)在有許多消費(fèi)者喜歡小容量的洗護(hù)用品和化妝品,這就使得無(wú)論是洗滌用品、個(gè)人護(hù)理品還是化妝品領(lǐng)域的生產(chǎn)企業(yè)都非常關(guān)注產(chǎn)品計(jì)量的精確度,因?yàn)檫@些產(chǎn)品劑量均偏小,計(jì)量不準(zhǔn)確就會(huì)相對(duì)產(chǎn)生較大的偏差,而且一些化妝品價(jià)值非常高,精確的計(jì)量會(huì)為企業(yè)節(jié)約大量的生產(chǎn)成本。市場(chǎng)的需求決定了在未來(lái)幾年里,計(jì)量精確的包裝機(jī)械會(huì)受到企業(yè)更大的青睞。而由于目前日化行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)非常激烈,許多小企業(yè)紛紛被擠垮,導(dǎo)致一些大企業(yè)通過(guò)兼并重組的方式使企業(yè)規(guī)模越來(lái)越大。在這種情況下,高效率的生產(chǎn)才能給企業(yè)帶來(lái)更多的利益和競(jìng)爭(zhēng)力。行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致日化企業(yè)對(duì)高速、高自動(dòng)化程度設(shè)備的需求增多。在未來(lái)幾年里,連動(dòng)、配套的生產(chǎn)線會(huì)更受到日化企業(yè)的青睞。因此作者選擇了定量泵式灌裝機(jī)作為研究對(duì)象。2國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r2.1發(fā)達(dá)國(guó)家包裝機(jī)械技術(shù)水平及發(fā)展趨勢(shì):從1902年到1980年,經(jīng)過(guò)近80年發(fā)展,灌裝機(jī)已經(jīng)由機(jī)械化進(jìn)入自動(dòng)化時(shí)代,這兩個(gè)技術(shù)時(shí)代的產(chǎn)品特點(diǎn),集中體現(xiàn)在液體灌裝機(jī)的心臟灌裝閥上。早期的液體灌裝機(jī)采用撞塊式機(jī)械閥灌裝,由于機(jī)械效率低、漏損高,液閥演變?yōu)閺椈勺詣?dòng)控制。1980年以后,電動(dòng)閥投入使用,隨著自動(dòng)化程度的提高,整機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)、液、氣控制系統(tǒng)、送蓋系統(tǒng)都作了改進(jìn)。目前、液體灌裝設(shè)備正朝以下幾個(gè)發(fā)那個(gè)面發(fā)展:1高速度、高精度、自動(dòng)化灌裝采用壓力灌裝、電動(dòng)閥灌裝、微機(jī)監(jiān)控灌裝生產(chǎn)線來(lái)提高灌裝速度、精度和自動(dòng)化程度。2由繁到簡(jiǎn) 50年代末發(fā)明內(nèi)裝彈簧閥后,一些國(guó)家和公司根據(jù)當(dāng)時(shí)閥內(nèi)裝的維修和清洗不方便且容易產(chǎn)生渦流等缺陷,將閥內(nèi)裝改為酒缸外裝閥。最近幾年,一些采用閥外裝的國(guó)家和公司又采用閥內(nèi)裝的趨勢(shì)。另外,對(duì)于啤酒業(yè)來(lái)說(shuō),開(kāi)始采用無(wú)酒缸灌裝機(jī),便環(huán)形缸為環(huán)形管道。灌裝機(jī)的龐大結(jié)構(gòu)被簡(jiǎn)化為框架式管道結(jié)構(gòu)。3防止噪音 灌裝過(guò)程中的噪音主要來(lái)自氣送蓋、平托氣缸和傳動(dòng)系統(tǒng)26。其中氣送蓋是最大的噪音源。為了排除噪音,國(guó)外采用了“撥輪送蓋”技術(shù)。噪音可降低20decibel27。2.2我國(guó)包裝機(jī)械的現(xiàn)狀及與國(guó)際水平的差距:目前,在我國(guó)有關(guān)行業(yè)中,大容量的液體定量灌裝技術(shù)裝備與國(guó)外相比,顯得相當(dāng)落后。大部份企業(yè)還是依靠人力和陳舊的機(jī)械式磅秤進(jìn)行定量灌裝,勞動(dòng)強(qiáng)度較大,灌裝精度很低,生產(chǎn)效率也相當(dāng)?shù)停粌H有一小部份企業(yè)采用了由流量電子稱重。 在分析稱重式振動(dòng)給料器工作原理的基礎(chǔ)上,分析其控制儀表的設(shè)計(jì)過(guò)程。實(shí)際應(yīng)用表明:電子稱重控制儀表具有穩(wěn)定性好、體積小、可操作性強(qiáng)、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)。儀表的各項(xiàng)指標(biāo)滿足國(guó)標(biāo)要求。 定量稱重系統(tǒng)的設(shè)計(jì)須注意其機(jī)構(gòu)組成、工作原理及其主要技術(shù)參數(shù)。比如煤倉(cāng)料位的連續(xù)在線測(cè)量一直是國(guó)內(nèi)外煤炭工業(yè)長(zhǎng)期以來(lái)未能徹底解決的難點(diǎn)問(wèn)題。調(diào)研和分析國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有料位計(jì)的基礎(chǔ)上,開(kāi)發(fā)了一種基于稱重信號(hào)的防爆型智能重錘料位計(jì),能夠定時(shí)連續(xù)測(cè)量筒倉(cāng)料位,具有數(shù)字顯示、自檢、可編程控制、上下限聲光報(bào)警以及聯(lián)網(wǎng)功能,并適應(yīng)具有爆炸危險(xiǎn)的場(chǎng)合??蓮V泛用于煤礦、冶金、電力、化工、建材等行業(yè)的料位檢測(cè)。噴煤原煤上煤系統(tǒng)取消電振給煤機(jī) ,采用皮帶電子稱重式配煤機(jī) ,同時(shí)采用變頻器調(diào)速 ,使煙煤與無(wú)煙煤的配比穩(wěn)定、精確。對(duì)于穩(wěn)定生產(chǎn)、節(jié)能降耗、提高經(jīng)濟(jì)效益大為有利。再比如煉油廠大容量的油罐計(jì)量是生產(chǎn)管理、經(jīng)濟(jì)核算的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。過(guò)去人工或儀表沿用的方法是測(cè)高度、算容積、測(cè)密度、量溫度,用溫度校正密度,再根據(jù)容積和密度計(jì)算出油品的質(zhì)量。除了勞動(dòng)量大、手續(xù)繁瑣外,還要采用多種儀表,而且在計(jì)算時(shí)往往會(huì)出現(xiàn)誤差7。稠油粘度高、密度大、附著力強(qiáng)的特點(diǎn),若采用常規(guī)計(jì)量方式,導(dǎo)致計(jì)量誤差大,不能滿足油田開(kāi)發(fā)精細(xì)管理的要求。集分離與計(jì)量功能于一身的油井計(jì)量方法,即采用稱重法對(duì)稠油進(jìn)行計(jì)量以消除油中含氣造成的假體積而帶來(lái)的測(cè)量誤差。該計(jì)量方法與常規(guī)計(jì)量方式相比具有明顯的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì),在油田上具有推廣應(yīng)用前景。今年4月在錦州召開(kāi)全國(guó)計(jì)量工作會(huì)議,討論了國(guó)家計(jì)量局制訂的貯罐液體計(jì)量系統(tǒng)采用稱重法計(jì)量?jī)x表的規(guī)程討論稿,明確了今后我國(guó)的貯罐液體計(jì)量系統(tǒng)應(yīng)采用稱重式計(jì)量?jī)x表。采用稱重法計(jì)量液體的重量,可節(jié)省密度分析、溫度測(cè)量、密度修正、液位測(cè)量等多道繁瑣手續(xù),減少積累誤差,從而使計(jì)量過(guò)程更為合理。由于被測(cè)液體并不和儀表直接接觸,儀表可適用于很多種工業(yè)液體(如有泡沫、波動(dòng)、粘性、腐蝕等等)的計(jì)量。 進(jìn)口定量灌裝設(shè)備屬于高科技產(chǎn)品,一般配置有高精密的計(jì)量設(shè)備,由高穩(wěn)定性和高靈敏度的傳感器、優(yōu)化的可編程邏輯控制器( PIC)或微電腦控制系統(tǒng)、氣動(dòng)、電動(dòng)、液壓機(jī)械傳動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)等組成,是機(jī)、電、儀一體化的生產(chǎn)線。但在這條大型生產(chǎn)線上的核心仍是計(jì)量設(shè)備,在引進(jìn)過(guò)程要特別關(guān)注。計(jì)量設(shè)備的實(shí)際準(zhǔn)確度決定著定量灌裝設(shè)備的科技含量及價(jià)值。產(chǎn)品品種方面的差距:目前國(guó)外包裝機(jī)械產(chǎn)品的品種大約有2300多種,成套數(shù)量多,并且不斷有新技術(shù)、新產(chǎn)品出現(xiàn)。國(guó)外的包裝機(jī)械產(chǎn)品一方面向高精度、大型化發(fā)展,另一方面向多功能方向發(fā)展。如意大利ILAPAK公司的小劑量顆粒包裝機(jī)采用機(jī)械轉(zhuǎn)鼓式計(jì)量,連續(xù)式封合并裁切,一機(jī)多工位,包裝速度可達(dá)120袋/分鐘,其控制系統(tǒng)采用微機(jī)和可編程控制器。與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)包裝機(jī)械產(chǎn)品品種及配套數(shù)量少,只有1300多種。缺少高精度和大型化包裝機(jī)械產(chǎn)品,在鋼制兩片罐成型設(shè)備、高精度電子計(jì)量裝置、高速電阻焊機(jī)、大型中空容器成型機(jī)械等方面仍屬空白。生產(chǎn)技術(shù)與企業(yè)管理方面的差距:目前,國(guó)內(nèi)包裝機(jī)械企業(yè)大多采用了CAD/CAM技術(shù),數(shù)控加工中心和柔性制造系統(tǒng)的應(yīng)用也較廣泛。發(fā)達(dá)國(guó)家包裝機(jī)械企業(yè)的技術(shù)、生產(chǎn)、銷售等管理工作基本實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)化。而我國(guó)的包裝機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)還存在技術(shù)裝備水平偏低、設(shè)備陳舊、效率低、精度差等問(wèn)題,從而使企業(yè)缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力我國(guó)許多包裝機(jī)械企業(yè)平均水平不足1% ,因此生產(chǎn)出的產(chǎn)品很難有創(chuàng)新和競(jìng)爭(zhēng)力。與發(fā)達(dá)國(guó)家比較,我國(guó)包裝機(jī)械總體的落后水平主要表現(xiàn)在質(zhì)量和技術(shù)方面。目前總體的生產(chǎn)狀況是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、技術(shù)含量低的產(chǎn)品多,高技術(shù)附加值、高生產(chǎn)率的產(chǎn)品少;通用機(jī)械多,特殊要求、特殊物料加工的包裝機(jī)械少;單機(jī)多,成套流水線少,完整的配套性尤差;重生產(chǎn)加工,輕研究開(kāi)發(fā),自主開(kāi)發(fā)的創(chuàng)新產(chǎn)品很少。3.設(shè)計(jì)內(nèi)容3.1定量泵式灌裝機(jī)的總體設(shè)計(jì)圖3灌裝閥結(jié)構(gòu)活塞式灌裝閥的結(jié)構(gòu)如圖所示。灌裝閥中有圓柱形滑閥5,在滑閥上有月牙形凹槽,凹槽的大小能同時(shí)覆蓋醬箱下面的通道A和活塞體上部的通道B,使儲(chǔ)醬箱和活塞體相通。當(dāng)滑閥上升時(shí),儲(chǔ)醬箱的通道A被覆蓋,活塞體上的通道B和灌裝閥的通道C相通。灌裝機(jī)工作時(shí),活塞桿在凸輪的作用下下降,通道A和B相通,液料由儲(chǔ)醬箱1底部的通道A經(jīng)滑閥5的月牙形凹槽6和通道B進(jìn)入活塞體計(jì)量室內(nèi)。當(dāng)空瓶進(jìn)至瓶托上,瓶托由凸輪作用上升,瓶口頂住灌裝頭8和滑閥5上升,滑閥覆蓋住通道A,同時(shí)接通灌裝閥通道C和活塞通道B。此時(shí)活塞在凸輪的作用下上升,將活塞計(jì)量室內(nèi)液料壓入瓶?jī)?nèi),瓶?jī)?nèi)的空氣由灌裝頭上的空隙排出,當(dāng)活塞上移到最高點(diǎn)處完成一次灌裝。緊接著裝滿醬料的瓶子在凸輪作用下向下移動(dòng),同時(shí)滑閥5在彈簧作用下復(fù)位,滑閥弧形凹槽再次接通通道A和B,儲(chǔ)醬箱的醬料有儲(chǔ)醬箱流入活塞內(nèi),活塞桿也同時(shí)在凸輪作用下下移,進(jìn)行下一次灌裝。3.2灌裝閥的設(shè)計(jì)3.2.1送卷部件采用了一系列的導(dǎo)棍來(lái)實(shí)現(xiàn)合理的送卷,主要的部件有包裝卷膜棍、導(dǎo)棍、供紙棍、壓輥、轉(zhuǎn)向棍、浮棍等,供紙電機(jī)采用的是可逆微型電動(dòng)機(jī)YY70-10,通過(guò)浮棍來(lái)控制可逆微型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)實(shí)現(xiàn)供紙速度的調(diào)節(jié)。利用分切滾刀以及缺口導(dǎo)板來(lái)實(shí)現(xiàn)等切對(duì)合成型技術(shù),可以生產(chǎn)出美觀的四邊封袋形。3.2.2送料部件采用的是轉(zhuǎn)盤(pán)式定量供料器,因?yàn)槎ㄈ莘ū确Q重法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,定量速度較快,因此我采用定容法來(lái)供料。而四邊封口袋一般裝的顆?;蚍勰畹漠a(chǎn)品都比較適合用轉(zhuǎn)盤(pán)式定量供料器。根據(jù)生產(chǎn)率以及傳動(dòng)比料盤(pán)中圓周等分6個(gè)量杯。在各個(gè)量杯的底部均有一個(gè)活動(dòng)低蓋封閉其出口,有開(kāi)口銷、閉口銷來(lái)控制開(kāi)閉。料盤(pán)罩通過(guò)支撐板安裝在支架上,支架固定在機(jī)架上。料盤(pán)罩在安裝時(shí),應(yīng)保證其底面不接觸料盤(pán)面,而且與料盤(pán)面傾斜1左右,以便于定容刮料。有必要時(shí)可以通過(guò)機(jī)外的離合手柄扳動(dòng)撥叉,使得轉(zhuǎn)軸和料盤(pán)停止轉(zhuǎn)動(dòng),達(dá)到暫停供料的目的。供料器的充填時(shí)間要與制袋熱封動(dòng)作密切配合。當(dāng)制袋熱封與充填時(shí)間不相適應(yīng)的時(shí)候,可以通過(guò)離合器停止供料,然后轉(zhuǎn)動(dòng)料盤(pán),使料盤(pán)在開(kāi)蓋時(shí)候橫封器正處于封合動(dòng)作。如此調(diào)整結(jié)束后,在恢復(fù)供料。3.3升瓶機(jī)構(gòu)瓶子需按灌裝過(guò)程需要,由瓶托把瓶子升到規(guī)定位置,灌裝滿后再降下來(lái),由后面的星型撥輪送至下工位或壓蓋機(jī)上。圖4灌裝閥結(jié)構(gòu)彈簧1保證升瓶機(jī)構(gòu)平穩(wěn)運(yùn)行,減少震動(dòng),避免瓶子受到?jīng)_擊。滾輪2使升瓶機(jī)構(gòu)沿軌道3正確運(yùn)行。另外還可采用氣動(dòng)式瓶子升降機(jī)構(gòu),這種瓶子升降機(jī)構(gòu)在發(fā)生事故時(shí),瓶子會(huì)卡住,壓縮空氣好比彈簧一樣白壓縮,從而使瓶子不會(huì)被擠壞。因此比不帶氣缸,只是考曲線板升降的老式剛性升降機(jī)構(gòu)安全可靠。由于下降采用曲線板控制,運(yùn)動(dòng)平穩(wěn),這點(diǎn)又優(yōu)于只用氣動(dòng)升降,而無(wú)曲線板的純氣動(dòng)升降機(jī)構(gòu)。3.4活塞機(jī)構(gòu)圖4灌裝閥結(jié)構(gòu)1-下軌道 2-滾輪 3-轉(zhuǎn)轍器 4-上軌道 5-復(fù)位板 6-滾輪 7-凸輪展開(kāi)曲線正常工作時(shí),活塞的運(yùn)動(dòng)工程如圖4所示:活塞在定圓柱凸輪的作用下做垂直移動(dòng)。當(dāng)滾輪2沿A運(yùn)動(dòng)時(shí),活塞下降,醬料被吸入活塞體內(nèi)。當(dāng)滾輪沿線路B運(yùn)動(dòng)時(shí),活塞停止運(yùn)動(dòng)。滾輪沿線路C運(yùn)動(dòng)時(shí),活塞壓醬到空瓶?jī)?nèi)或回流到儲(chǔ)醬箱內(nèi)。4.進(jìn)度計(jì)劃2007.10.152008.1.21 外文翻譯、查閱資料 2008.2.252008.3.16 畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告、文獻(xiàn)閱讀報(bào)告2008.3.172008.4.17 開(kāi)題報(bào)告、總裝圖2008.4.172008.5.17 部裝圖、零件圖2008.5.172008.6.10 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、電算程序2008.6.112008.6.15 準(zhǔn)備答辯5.參考文獻(xiàn) 1 孫茂泉, 嚴(yán)偉躍. 稱重式液料灌裝機(jī)控制系統(tǒng)J. 輕工機(jī)械 , 2007,(03) 2 趙治華. 稱重式定量包裝計(jì)量技術(shù)J. 包裝與食品機(jī)械 , 1997,(01) 3 龔國(guó)治. 電子稱重式大容量液體灌裝機(jī)研制J. 糧油食品科技 , 1997,(05) 4 王延峰, 崔光照. 稱重式振動(dòng)給料器控制儀表的設(shè)計(jì)J. 輕工機(jī)械 , 2005,(03) 5 張兄華, 劉方全. 小定量稱重系統(tǒng)的設(shè)計(jì)J. 包裝與食品機(jī)械 , 1998,(03) 6 岳廣禮, 張廣軍, 王健, 王峴奇, 喬華. 煤礦用智能稱重式料位計(jì)的研制J. 潔凈煤技術(shù) , 2005,(03) 7 楊名濱. 稱重式油罐計(jì)量?jī)x的應(yīng)用J. 化工自動(dòng)化及儀表 , 1986,(02) 8 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