408型自動(dòng)灌裝壓蓋聯(lián)合機(jī)酒缸系統(tǒng)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、摘 要 發(fā)明的灌裝閥，適用于多數(shù)瓶子，無(wú)論瓶子的大小和形狀都可以灌裝。而且不需要在一個(gè)密閉環(huán)境中進(jìn)行。正因?yàn)檫@樣，那些強(qiáng)度不大的瓶子和不太規(guī)格的瓶子也可以進(jìn)行高速的灌裝。所發(fā)明的閥不需要在真空環(huán)境中工作。但是同樣會(huì)給液體一定的壓力。這樣對(duì)于那些粘性的液體也可以很好的罐裝。相反的是，這些對(duì)于傳統(tǒng)的的真空灌裝閥和重力灌裝閥是至關(guān)重要的。本文主要的設(shè)計(jì)內(nèi)容主要是酒缸分流頭的設(shè)計(jì)和灌裝閥的設(shè)計(jì)。酒缸分流頭在灌裝過(guò)程中將液料送到儲(chǔ)液箱內(nèi)，進(jìn)行灌裝。它的設(shè)計(jì)是將現(xiàn)在常用的機(jī)械和氣動(dòng)混合式機(jī)構(gòu)，進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)。實(shí)現(xiàn)液體的等壓灌裝。灌裝閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)敘述的是如何將液體灌裝到瓶子中，減少灌裝過(guò)程中液體的損失，從而優(yōu)

2、化整機(jī)的性能。 關(guān)鍵詞：灌裝閥；瓶子；重力灌裝閥目 錄摘 要iabstractii1緒 論11.1綜述11.2灌裝機(jī)械簡(jiǎn)史11.3國(guó)內(nèi)外灌裝機(jī)械發(fā)展現(xiàn)狀11.4 我國(guó)啤酒灌裝機(jī)械的發(fā)展趨勢(shì)21.5 本課題的提出以及課題要求32 40-8型自動(dòng)灌裝壓蓋聯(lián)合機(jī)灌裝閥的設(shè)計(jì)42.1 灌裝的基本原則42.2 灌裝系統(tǒng)的工藝要求及注意事項(xiàng)42.3 灌裝方法的選擇72.4 定量方法的選擇92.5 灌裝閥的結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)102.6 灌裝閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算113 40-8型自動(dòng)灌裝壓蓋聯(lián)合機(jī)酒缸的設(shè)計(jì)183.1 酒缸供料方式的確定183.2 酒缸方案及輪廓尺寸的確定183.3 酒缸供料裝置中分流頭設(shè)計(jì)183.4

3、 輸送管路的計(jì)算193.5 灌裝瓶高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算213.6 酒缸液位的調(diào)整223.7 灌裝量的調(diào)整224 使用與維護(hù)254.1 基本要求254.2 安全技術(shù)操作過(guò)程255 結(jié)論27致 謝28參考文獻(xiàn)：29附 錄301.英語(yǔ)原文302.中文翻譯371緒 論1.1綜述 罐裝系統(tǒng)采用直線環(huán)型布置方式，產(chǎn)品的傳輸采用差速鏈，大量的采用氣動(dòng)控制可高速可靠地完成各種動(dòng)作，控制系統(tǒng)采用高性能、大容量的plc，采用了結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法，整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)量較大，生產(chǎn)方式靈活，成本較低，清理、液體灌注和脫泡整個(gè)過(guò)程全部自動(dòng)完成，不需人的參與，提高了產(chǎn)品的可靠性。灌裝機(jī)技術(shù)先進(jìn)，自動(dòng)化程度高，安全衛(wèi)生。實(shí)現(xiàn)了灌裝和

4、封蓋過(guò)程自動(dòng)化，避免了生產(chǎn)環(huán)節(jié)的細(xì)菌污染，保證了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。機(jī)器和瓶子之間沒(méi)有接觸，以避免液體的飛濺。溢出的液體由下部的一個(gè)收集槽收集，收集槽可以很容易接近，也可以清洗。 1.2灌裝機(jī)械簡(jiǎn)史液體灌裝是包裝的重要組成部分，主要包括在食品領(lǐng)域中對(duì)啤酒、飲料、乳品、白酒、葡萄酒、植物油和調(diào)味品的包裝，還包括洗滌類(lèi)日化、礦物油和農(nóng)藥等化工類(lèi)液體產(chǎn)品的灌裝。液體灌裝機(jī)械有相當(dāng)一大部分用于食品行業(yè)，尤其是飲料制造業(yè)灌裝設(shè)備還主要是應(yīng)用在酒類(lèi)、飲料類(lèi)的灌裝上，適用于藥液灌裝的設(shè)備還不多，并且各個(gè)生產(chǎn)廠家的灌裝機(jī)在灌裝能力、效率、適宜瓶型及自動(dòng)化程度等方面各有優(yōu)缺點(diǎn)。裝置在灌裝機(jī)上的灌裝閥是由一個(gè)機(jī)械部

5、分和一個(gè)氣動(dòng)部分組成。機(jī)械部分用于安置瓶瓶子的中心，使其在一個(gè)適當(dāng)?shù)奈恢?。防止瓶子的移?dòng)。 氣動(dòng)部分的由一個(gè)閥門(mén)來(lái)激活一個(gè)氣動(dòng)力學(xué)的圓筒。圓筒的活塞移動(dòng)向下與一條筒形空氣管道連接，再連接一個(gè)噴管, 噴管在一個(gè)同軸的圓筒里移動(dòng)。形成有個(gè)環(huán)行的通道，液體是充填在環(huán)行的通道里, 當(dāng)噴管延長(zhǎng)到填裝瓶里，液體接近噴管，輸送管的壓縮空氣低壓和速率變化。氣動(dòng)部件的感應(yīng)這個(gè)情況并且使圓筒向上移動(dòng), 使空氣管道回到原來(lái)的位置阻攔液體流出。1.3國(guó)內(nèi)外灌裝機(jī)械發(fā)展現(xiàn)狀隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人民生活水平的提高,人們的消費(fèi)習(xí)慣也隨之相應(yīng)的變化,同時(shí)對(duì)消費(fèi)品的包裝提出了更高的要求,據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，包裝工業(yè)的總產(chǎn)值大約占我

6、國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值的2%左右；其中包裝機(jī)械所占的比重雖然不算很大，但發(fā)展迅速，平均每年幾乎以10%左右的速率增長(zhǎng)。尤其是食品包裝機(jī)械行業(yè)每年以11%12%的平均增長(zhǎng)速度發(fā)展，高于同期國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度，產(chǎn)品水平上了新臺(tái)階，開(kāi)始出現(xiàn)規(guī)?；?、成套化、自動(dòng)化的趨勢(shì)，傳動(dòng)復(fù)雜，技術(shù)含量高的設(shè)備開(kāi)始出現(xiàn)。而液態(tài)產(chǎn)品的包裝在包裝行業(yè)中占有很大比例,這是由于液體包裝涉及的行業(yè)廣泛、品種繁多,如飲料方面的汽水、果汁、牛奶、礦泉水、蒸餾水、啤酒、果酒等;調(diào)味品方面的醬油、醋、味精液、果醬等;藥品方面的針劑、糖漿、酊劑、氣霧劑等;農(nóng)藥乳劑、化工產(chǎn)品的各種瓶裝、化妝品等,要滿足日益增長(zhǎng)的液體產(chǎn)品的需要,就應(yīng)大力發(fā)展液體

7、產(chǎn)品的包裝機(jī)械。由于各國(guó)的歷史條件、社會(huì)制度、經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)及科技水平有所差異，以致各自的發(fā)展?fàn)顩r也出現(xiàn)一定的不平衡。我國(guó)包裝機(jī)械行業(yè)近些年取得的成績(jī)是顯著的，但與國(guó)外產(chǎn)品相比仍存在20年的技術(shù)差距。產(chǎn)品技術(shù)含量不高；重復(fù)建設(shè)嚴(yán)重；開(kāi)發(fā)能力不足；知識(shí)產(chǎn)權(quán)意識(shí)淡薄都影響著我國(guó)的包裝產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。發(fā)達(dá)國(guó)家的包裝機(jī)械行業(yè)，技術(shù)先進(jìn)、出口額大。各發(fā)達(dá)國(guó)家在包裝機(jī)械中積極采用其他領(lǐng)域中發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)（如微電子、激光、新材料等），使包裝機(jī)械領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)更加深入、更加活躍，作為現(xiàn)代機(jī)器象征的已不僅僅是力、功率和強(qiáng)度，而是信息化、智能化和集成化系統(tǒng)。美國(guó)包裝機(jī)械的品種和產(chǎn)量均居世界之首，其產(chǎn)品以高、大、精、尖

8、產(chǎn)品居多，復(fù)雜產(chǎn)品居多。美國(guó)的包裝機(jī)械在計(jì)算機(jī)應(yīng)用方面以較普遍，如美國(guó)液體灌裝設(shè)備公司（elf）出品的液體灌裝機(jī)，一臺(tái)機(jī)器可以實(shí)現(xiàn)三種方式的灌裝：重力灌裝、壓力灌裝及正壓移動(dòng)泵式灌裝，幾乎可以灌裝任何黏度的液體。灌裝方式的改變，只需通過(guò)微機(jī)控制加以選擇。德國(guó)是世界上包裝工業(yè)最發(fā)達(dá)的國(guó)家之一，德國(guó)的包裝設(shè)備在計(jì)算、制造、技術(shù)性能等方面均居領(lǐng)先地位，尤其是啤酒、飲料灌裝設(shè)備具有高速、成套、自動(dòng)化程度高、可靠性好等特點(diǎn)。意大利包裝機(jī)械產(chǎn)業(yè)最有力的秘密武器是可以完全根據(jù)用戶的要求設(shè)計(jì)和生產(chǎn)包裝機(jī)械。企業(yè)的設(shè)計(jì)人員和維修技術(shù)人員（他們占全體員工的60%左右）能很好地完成設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、品質(zhì)監(jiān)督、檢測(cè)、組裝調(diào)

9、整和用戶需求分析等任務(wù)隨著我國(guó)啤酒產(chǎn)量的不斷增加(預(yù)計(jì)今年啤酒的產(chǎn)量為2200萬(wàn)噸，2002年我國(guó)將成為世界啤酒生產(chǎn)第一大國(guó))必將帶來(lái)我國(guó)啤酒包裝設(shè)備的一次變革。1.4 我國(guó)啤酒灌裝機(jī)械的發(fā)展趨勢(shì)我國(guó)包裝機(jī)械行業(yè)近些年取得的成績(jī)是顯著的，但與國(guó)外產(chǎn)品相比仍存在20年的技術(shù)差距。產(chǎn)品技術(shù)含量不高；重復(fù)建設(shè)嚴(yán)重；開(kāi)發(fā)能力不足；知識(shí)產(chǎn)權(quán)意識(shí)淡薄都影響著我國(guó)的包裝產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。發(fā)達(dá)國(guó)家的包裝機(jī)械行業(yè)，技術(shù)先進(jìn)、出口額大。各發(fā)達(dá)國(guó)家在包裝機(jī)械中積極采用其他領(lǐng)域中發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)（如微電子、激光、新材料等），使包裝機(jī)械領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)更加深入、更加活躍，作為現(xiàn)代機(jī)器象征的已不僅僅是力、功率和強(qiáng)度，而是信息

10、化、智能化和集成化系統(tǒng)。美國(guó)包裝機(jī)械的品種和產(chǎn)量均居世界之首，其產(chǎn)品以高、大、精、尖產(chǎn)品居多，復(fù)雜產(chǎn)品居多。美國(guó)的包裝機(jī)械在計(jì)算機(jī)應(yīng)用方面以較普遍，如美國(guó)液體灌裝設(shè)備公司（elf）出品的液體灌裝機(jī)，一臺(tái)機(jī)器可以實(shí)現(xiàn)三種方式的灌裝：重力灌裝、壓力灌裝及正壓移動(dòng)泵式灌裝，幾乎可以灌裝任何黏度的液體。灌裝方式的改變，只需通過(guò)微機(jī)控制加以選擇。德國(guó)是世界上包裝工業(yè)最發(fā)達(dá)的國(guó)家之一，德國(guó)的包裝設(shè)備在計(jì)算、制造、技術(shù)性能等方面均居領(lǐng)先地位，尤其是啤酒、飲料灌裝設(shè)備具有高速、成套、自動(dòng)化程度高、可靠性好等特點(diǎn)。意大利包裝機(jī)械產(chǎn)業(yè)最有力的秘密武器是可以完全根據(jù)用戶的要求設(shè)計(jì)和生產(chǎn)包裝機(jī)械。企業(yè)的設(shè)計(jì)人員和維修

11、技術(shù)人員（他們占全體員工的60%左右）能很好地完成設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、品質(zhì)監(jiān)督、檢測(cè)、組裝調(diào)整和用戶需求分析等任務(wù)1.5 本課題的提出以及課題要求包裝是食品生產(chǎn)中必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)，液態(tài)產(chǎn)品的包裝在包裝行業(yè)中占有很大比例,這是由于液體包裝涉及的行業(yè)廣泛、品種繁多。這是由于液體包裝涉及的行業(yè)廣泛、品種繁多,如飲料方面的汽水、果汁、牛奶、礦泉水、蒸餾水、啤酒、果酒等;調(diào)味品方面的醬油、醋、味精液、果醬等;藥品方面的針劑、糖漿、酊劑、氣霧劑等;農(nóng)藥乳劑、化工產(chǎn)品的各種瓶裝、化妝品等,要滿足日益增長(zhǎng)的液體產(chǎn)品的需要,就應(yīng)大力發(fā)展液體產(chǎn)品的包裝機(jī)械。在眾多的液體產(chǎn)品中，啤酒和多種碳酸型飲料已經(jīng)成為人們生活只能夠

12、不可缺少的飲品。啤酒的快速發(fā)展從而也帶動(dòng)了灌裝機(jī)械的發(fā)展。在我國(guó)啤酒總產(chǎn)量每年凈增80萬(wàn)100萬(wàn)噸，增長(zhǎng)速度為58。2005年我國(guó)啤酒生產(chǎn)和銷(xiāo)售繼續(xù)保持了穩(wěn)定增長(zhǎng)，全年共生產(chǎn)啤酒3086萬(wàn)噸，全年將實(shí)現(xiàn)銷(xiāo)售3070萬(wàn)噸，在世界啤酒產(chǎn)銷(xiāo)格局中，連續(xù)4年穩(wěn)居第一，啤酒的銷(xiāo)量從2000萬(wàn)噸提高到3000萬(wàn)噸，2005年我國(guó)的啤酒產(chǎn)量已達(dá)3100萬(wàn)噸，位居世界第一。啤酒及其他碳酸飲料的迅猛發(fā)展從而帶動(dòng)了灌裝機(jī)械的高速發(fā)展。我國(guó)的灌裝機(jī)械,發(fā)展的比較晚，但是經(jīng)過(guò)了幾年的快速展，一具有定的規(guī)模，擁有一部分先進(jìn)的灌裝技術(shù),我國(guó)應(yīng)根據(jù)自己的國(guó)情,吸收國(guó)外的先進(jìn)技術(shù),設(shè)計(jì)和生產(chǎn)出具有先進(jìn)水平的灌裝機(jī),其發(fā)展趨勢(shì)

13、向高效化、自動(dòng)化、節(jié)能化發(fā)展,力圖采用新技術(shù)、新材料,如計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、微機(jī)控制等,開(kāi)創(chuàng)一代新型灌裝機(jī)2。40-8型自動(dòng)灌裝壓蓋聯(lián)合機(jī)設(shè)計(jì)，使適應(yīng)當(dāng)前市場(chǎng)對(duì)啤酒灌裝機(jī)發(fā)展的要求。本課題主要是40-8型自動(dòng)灌裝壓蓋聯(lián)合機(jī)的罐裝機(jī)酒缸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 本課題綜合性強(qiáng)，需要我們有扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)和廣博的知識(shí)面及計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)。所以，在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中我們要充分發(fā)揮其主動(dòng)性，積極性，培養(yǎng)我們的綜合分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，使我們由知識(shí)型向智能型轉(zhuǎn)化2 40-8型自動(dòng)灌裝壓蓋聯(lián)合機(jī)灌裝閥的設(shè)計(jì)2.1 灌裝的基本原則啤酒包裝時(shí)啤酒生產(chǎn)過(guò)程中比較繁瑣的過(guò)程，是啤酒生產(chǎn)最后一個(gè)環(huán)節(jié)，包裝質(zhì)量的好壞對(duì)成品啤酒的質(zhì)量和產(chǎn)品銷(xiāo)

14、售有較大影響。過(guò)濾好的啤酒從清酒罐分別裝入瓶、罐或桶中，經(jīng)過(guò)壓蓋、生物穩(wěn)定處理、貼標(biāo)、裝箱成為成品啤酒或直接作為成品啤酒出售。一般把經(jīng)過(guò)巴氏滅菌處理的啤酒稱(chēng)為熟啤酒，把未經(jīng)巴氏滅菌的啤酒稱(chēng)為鮮啤酒。若不經(jīng)過(guò)巴氏滅菌，但經(jīng)過(guò)無(wú)菌過(guò)濾、無(wú)菌灌裝等處理的啤酒則稱(chēng)為純生啤酒（或生啤酒）。2.1.1啤酒包裝過(guò)程中必須遵守以下基本原則： 1.包裝過(guò)程中必須盡可能減少接觸氧，啤酒吸入極少量的氧也會(huì)對(duì)啤酒質(zhì)量帶來(lái)很大影響，包裝過(guò)程中吸氧量不要超過(guò)0.020.04mg/l。 2.盡量減少酒中二氧化碳的損失，以保證啤酒較好的殺口力和泡沫性能。 3.嚴(yán)格無(wú)菌操作，防止啤酒污染，確保啤酒符合衛(wèi)生要求。2.1.2對(duì)包裝

15、容器的質(zhì)量要求： 1.能承受一定的壓力。包裝熟啤酒的容器應(yīng)承受1.76mpa以上的壓力，包裝生啤酒的容器應(yīng)承受0.294mpa以上的壓力。 2.便于密封。 3 .能耐一定的酸度，不能含有與啤酒發(fā)生反應(yīng)的堿性物質(zhì)。 4.一般具有較強(qiáng)的遮光性，避免光對(duì)啤酒質(zhì)量的影響。一般選擇綠色、棕色玻璃瓶或塑料容器，或采用金屬容器。若采用四氫異構(gòu)化酒花浸膏代替全酒花或顆粒酒化，也可使用無(wú)色玻璃瓶包裝。2.2 灌裝系統(tǒng)的工藝要求及注意事項(xiàng)（一）瓶裝熟啤酒包裝工藝 1.洗瓶工藝要求：總的要求為瓶?jī)?nèi)外無(wú)殘存物，瓶?jī)?nèi)無(wú)菌，瓶?jī)?nèi)滴出的殘水不得呈堿性反應(yīng)。 （1）洗瓶機(jī)各槽中的堿水濃度及溫度應(yīng)嚴(yán)格按照工藝參數(shù)要求

16、控制。 （2） 噴嘴必須保持通暢，不要出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象。高壓噴洗的溫度要求為：熱堿水噴洗70，熱水噴洗50，溫水噴洗2535，清水噴洗1520。噴洗壓力0.2mpa，淋洗壓力0.15mpa。 （3）無(wú)菌壓縮空氣空氣壓力為0.40.6 mpa，以吹出瓶?jī)?nèi)擊水，再進(jìn)行短時(shí)間空水。 （4）洗瓶期間噴洗后的堿液可以循環(huán)使用。 （5）洗凈的瓶必須內(nèi)外潔凈，倒置2min不能超過(guò)3滴水，不能有殘堿存在（0.5%酚酞不呈紅色顏色反應(yīng)）。2.裝酒工藝要求:（1）啤酒應(yīng)在等壓條件下灌裝，酒溫要低，一般-12下。盡量避免啤酒co2的散失和酒液溢流。 （2）酒閥密封性能要好，酒管暢通。瓶托風(fēng)壓要足，保持在0.250.32

17、mpa，長(zhǎng)管閥的酒管口距瓶底1.53.0cm。 （3）灌裝后用0.20.4mpa 的清酒或co2激泡，使瓶頸空氣排出。 （4）裝酒容量為（640ml±10ml），（355±5ml），保持液面高度一致，并保留4%5%的運(yùn)動(dòng)空間。 （5）灌裝過(guò)程中不能將灌不滿的瓶酒用人工充滿，嚴(yán)禁手接近瓶口。 此外要求，co2質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在0.45%0.55%之間；溶解氧含量小于0.3mg/l;其他指標(biāo)符合gb4927標(biāo)準(zhǔn)的要求。灌裝機(jī)貯酒缸要用co2或氮?dú)獗硥?，壓力控制?.060.08mpa；采用兩次抽真空充co2等壓灌裝；采用滴水引沫等措施排除瓶頸空氣。要注意環(huán)境衛(wèi)生和無(wú)菌操作。 過(guò)濾完

18、的啤酒應(yīng)在低溫、背壓0.060.08mpa，然后靜置1418h后再灌裝。灌裝必須在恒溫、恒壓、恒速下進(jìn)行，盡量減少酒液中co2的損失。灌裝時(shí)造成的次酒要經(jīng)過(guò)除氧、除菌、富集co2后才能回收。 3.壓蓋工藝要求：（1）瓶蓋與啤酒瓶的尺寸必須符合要求，瓶蓋四周不能有毛刺。瓶蓋要通過(guò)無(wú)菌空氣除塵處理。 （2）瓶蓋落蓋槽底部的水平面要比壓蓋頭入口處高0.5mm，以利于入蓋。 （3）應(yīng)根據(jù)瓶蓋性質(zhì)調(diào)節(jié)彈簧壓力大小，使其均勻一致。 （4）壓蓋后，蓋應(yīng)嚴(yán)密端正，不能有單邊隆起現(xiàn)象。封蓋后瓶蓋不能通過(guò)28.6mm圓孔，可以通過(guò)29.1mm的圓孔。太緊會(huì)使瓶口破裂，太松則會(huì)在殺菌過(guò)程中因馬口鐵受內(nèi)壓和回彈力作用

19、導(dǎo)致漏氣。4.殺菌工藝要求 :（1）殺菌后的啤酒不能發(fā)生酵母混濁，熟啤酒的色香味與原酒不能有顯著差別，不能有明顯的微小顆?；蚱款i黑色圈。（2）在殺菌溫度65以下、co2質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.4%0.5%的條件下，瓶裝啤酒的瓶頸部分體積應(yīng)為瓶總?cè)莘e的3%。殺菌溫度在65以上時(shí)，瓶裝啤酒的瓶頸部分體積應(yīng)為瓶總?cè)莘e的4%，以免造成殺菌時(shí)瓶?jī)?nèi)壓力過(guò)高而造成爆瓶。 （3）噴淋水分布要均勻，主殺菌區(qū)殺菌溫度為6162，殺菌效果為1530pu。（二）罐裝啤酒1送罐 工藝要求：罐體不合格者必須清除；空罐要經(jīng)紫外線滅菌，裝酒前將空罐倒立，以0.350.4mpa的水噴洗，洗凈后倒立排水，在以壓縮空氣吹干。 2罐裝封口 工藝

20、要求：灌裝機(jī)缸頂溫應(yīng)在4以下，采用二氧化碳或壓縮空氣背壓；酒閥不漏氣，酒管暢通；灌裝啤酒應(yīng)清亮透明，酒液高度一致，酒容量355±8ml；封口后，易拉罐不變形，不允許泄漏，保持產(chǎn)品正常外觀。裝罐原理與玻璃瓶相同，采用等壓裝酒，應(yīng)盡量減少泡沫的產(chǎn)生。 3殺菌 工藝要求：裝罐封口后，罐倒置進(jìn)入巴氏殺菌機(jī)。噴淋水要充足，保證達(dá)到滅菌效果所需pu1530；不得出現(xiàn)胖罐和罐底發(fā)黑。由于罐的熱傳導(dǎo)較玻璃好，殺菌所需的時(shí)間較短，殺菌溫度一般為6261，時(shí)間10min以上。殺菌后，經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)吹除罐底及罐身的殘水。 4液位檢查 采用-射線(放射源：镅241)液位檢測(cè)儀檢測(cè)液位，當(dāng)液位低于347ml時(shí)，接收

21、機(jī)收集信息經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后，傳到拒收系統(tǒng)，被橡膠棒彈出而剔除。 5打印日期 自動(dòng)噴墨機(jī)在易拉罐底部噴上生產(chǎn)日期或批號(hào)。打印后，罐裝啤酒倒正然后裝箱。 6裝箱及收縮包裝 裝箱用包裝機(jī)或手工進(jìn)行，將24個(gè)易拉罐正置于紙箱中；也可采用加熱收縮薄膜密封捆裝機(jī)，壓縮空氣工作壓力為0.6mpa，熱收縮薄膜加熱140左右，捆裝熱收縮后，薄膜覆蓋整潔，封口牢固。 （三）桶裝啤酒 啤酒包裝源于桶裝，由于包裝簡(jiǎn)便、成本低、口味新鮮，近年來(lái)受到企業(yè)的重視。桶裝啤酒目前包裝容器一般采用不銹鋼桶或不銹鋼內(nèi)膽、帶保溫層的保鮮桶，桶的規(guī)格有50l、30l、20l、10l、5l等。包裝前，啤酒一般要經(jīng)瞬間殺菌處理或經(jīng)無(wú)菌過(guò)濾處

22、理。采用無(wú)菌過(guò)濾、無(wú)菌包裝的純生啤酒日益受到消費(fèi)者的歡迎，純生啤酒的市場(chǎng)份額逐步增加，發(fā)展形勢(shì)十分樂(lè)觀。  桶裝生產(chǎn)線由桶清洗灌裝機(jī)、供給裝置、進(jìn)出口輸送機(jī)、瞬間巴氏殺菌機(jī)、cip系統(tǒng)、稱(chēng)重器、翻轉(zhuǎn)機(jī)等組成。（四）灌裝注意事項(xiàng) 1.要保證潔凈 （1）包裝容器的潔凈 所使用的包裝容器必須經(jīng)過(guò)清洗和嚴(yán)格檢查，不能使包裝后的啤酒污染。 （2）灌裝設(shè)備的潔凈對(duì)灌裝設(shè)備尤其是灌裝機(jī)的酒閥、酒槽要進(jìn)行刷洗和滅菌，灌酒結(jié)束后每班應(yīng)走水，加入消毒液殺菌，每周要對(duì)酒閥、酒槽、酒管進(jìn)行刷洗和滅菌，凡與啤酒接觸的部分都不能有積垢、酒石和雜菌，灌酒設(shè)備最好與其它設(shè)備隔絕，灌裝機(jī)的潤(rùn)滑部分與灌酒部分應(yīng)防止交叉

23、污染，輸送帶的潤(rùn)滑要用專(zhuān)用的肥皂水或潤(rùn)滑油。 （3）管道的潔凈一切管道尤其是與啤酒直接或間接接觸的管道，都要保持潔凈，每天要走水，每周要刷洗，每次要滅菌。 （4）壓縮空氣或co2的潔凈.用于加壓的壓縮空氣或co2都要進(jìn)行凈化，對(duì)無(wú)油空壓機(jī)送出的壓縮空氣要進(jìn)行脫臭、干燥或氣水分離，要經(jīng)常清理空氣過(guò)濾器，及時(shí)更換脫臭過(guò)濾介質(zhì)，排除氣水分離器中的積水。對(duì)co2要經(jīng)過(guò)凈化、干燥處理，保證co2純度達(dá)99.5%以上。 （5）環(huán)境的潔凈 保持灌酒間環(huán)境的清潔衛(wèi)生，每班進(jìn)行清潔、滅菌。 2防止氧的進(jìn)入啤酒灌裝過(guò)程中氧的進(jìn)入對(duì)啤酒質(zhì)量的危害很大，減少氧的進(jìn)入和降低氧化作用具有重要意義。 （1）適當(dāng)降低灌裝壓力

24、或適當(dāng)提高灌裝溫度，減少氧的溶解。要求采用凈化的co2作抗壓氣源，或用抽真空充co2的方法進(jìn)行灌裝。 （2）加強(qiáng)對(duì)瓶頸空氣的排除。啤酒灌裝后，壓蓋之前采用對(duì)瓶敲擊、噴射高壓水或co2、滴入啤酒或超聲波振蕩等，使瓶?jī)?nèi)啤酒釋放出co2形成細(xì)密的泡沫向上涌出瓶口，以排除瓶頸空氣，該操作成為激沫或竄沫。 （3）灌裝機(jī)盡可能靠近清酒罐，以降低酒輸送中的空氣壓力，或采用泵送的辦法，減少氧的溶解。 （4）灌裝前要用水充滿管道和灌裝機(jī)酒槽，排除其中的空氣，再以酒頂水，減少酒與空氣的接觸。   （5）清酒中添加抗氧化劑如維生素c（或其鈉鹽）、亞硫酸氫鹽等。 3低溫灌裝   低溫灌裝

25、是啤酒灌裝的基本要求。啤酒溫度低時(shí)co2不易散失，泡沫產(chǎn)生量少，利于啤酒的灌裝。   （1）啤酒灌裝溫度在2作用，不要超過(guò)4，溫度高應(yīng)降溫后再灌裝。   （2）每次灌裝前（尤其在氣溫高時(shí)），應(yīng)使用12的水將輸酒管道和灌裝機(jī)酒槽溫度降下來(lái)。2.3 灌裝方法的選擇1.旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)待灌瓶由傳送系統(tǒng)(一般經(jīng)洗瓶機(jī)由輸送帶輸入)或人工送入灌裝機(jī)進(jìn)瓶機(jī)構(gòu),瓶子由灌裝機(jī)轉(zhuǎn)盤(pán)帶動(dòng)繞主立軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行連續(xù)灌裝,轉(zhuǎn)動(dòng)近一周時(shí)瓶子己灌滿,然后由轉(zhuǎn)盤(pán)送入壓蓋機(jī)進(jìn)行壓蓋,如圖2-1 2-2所示:這種灌裝機(jī)在食品、飲料行業(yè)應(yīng)用最廣泛,如汽水、果汁、啤酒、牛奶的灌裝,此機(jī)主要由流體輸送(即供料系統(tǒng))、容

26、器輸送(即供瓶系統(tǒng))、灌裝閥、大圖2-1 瓶子在灌裝過(guò)程中展開(kāi)示意圖轉(zhuǎn)盤(pán)、傳動(dòng)系統(tǒng)、機(jī)體、自控等部分所組成,其中灌裝閥是保證灌裝機(jī)能否正常工作的關(guān)鍵。2.直線型灌裝機(jī)灌裝瓶沿著平直的直線運(yùn)動(dòng),進(jìn)行成排灌裝。見(jiàn)圖2-2,凡送來(lái)一排空瓶由推瓶板向前推送一次,到送至灌液管的下方時(shí),閥門(mén)打開(kāi)進(jìn)行灌裝,間歇進(jìn)行操作。圖2-2 直線灌裝機(jī)工作原理圖定量灌裝,上蓋,將蓋擰緊,貼商標(biāo)待裝盒裝箱1-推瓶板,2-限位撥盤(pán),3,11,13-傳送帶,4-傳送盤(pán),5-瓶子,6-上蓋機(jī)構(gòu),7-料斗,8-擰緊機(jī)構(gòu),9-商標(biāo)盒,10-漿糊盒,12-推料板,14-貯液箱,15-灌裝管3.自動(dòng)化灌裝機(jī)該類(lèi)型可分為:單機(jī)自動(dòng)機(jī)和聯(lián)

27、合自動(dòng)機(jī)(可以包括連續(xù)進(jìn)行洗瓶、灌裝、壓蓋、貼標(biāo)、裝箱等工序)。自動(dòng)灌裝以采用機(jī)械傳動(dòng)控制為主的最普遍。4. 流體電子灌裝機(jī)由對(duì)中裝置、閥體、閥芯、充排氣管、氣缸及控氣閥組構(gòu)成。對(duì)中裝置由對(duì)中杯、瓶口密封墊及升降器構(gòu)成，瓶口密封墊安裝在對(duì)中杯內(nèi)上部，對(duì)中杯可在升降器的帶動(dòng)下上下移動(dòng)。氣缸安裝在閥體頂部，閥芯一端與氣缸活塞相連，另一端與伸出閥體的充排氣管相連，可在氣缸的作用下移動(dòng)；控氣閥組通過(guò)管路與閥芯的內(nèi)腔及充排氣管相通。灌裝機(jī)采用本實(shí)用新型可真正實(shí)現(xiàn)灌裝液面準(zhǔn)確劃一。2.4 定量方法的選擇液體定量多用容積式定量法，大體上有如下3種。1.控制液位定量法。這種方法是通過(guò)灌裝時(shí)控制被灌容器（如瓶子

28、）的液位來(lái)達(dá)到定量值的。習(xí)慣上稱(chēng)作“以瓶定量法”。由連通器原理可知，當(dāng)瓶?jī)?nèi)液位升止排氣管口時(shí)，氣體不再能排出，隨著液料的繼續(xù)灌入，瓶頸部分的殘留氣體被壓縮，當(dāng)其與管口內(nèi)截面上的靜壓力達(dá)到平衡時(shí)，則瓶?jī)?nèi)液位保持不變，而液料卻沿排氣管一直升到與貯液箱的液位相等為止?？梢?jiàn)，每次灌裝液料的容積等于一定高度的瓶子內(nèi)腔容積。要改變每次的灌裝量，只需改變排氣管口伸入瓶?jī)?nèi)的位置即可。這種方法，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，應(yīng)用最廣。2.定量杯定量法。此法是將液料先注入頂兩杯中，然后再進(jìn)行灌裝的。若不考慮滴液等損失，則每次灌裝的液料容積應(yīng)與頂兩杯的相應(yīng)容積相等。要改變每次的灌裝量，只需改變調(diào)節(jié)管在頂兩杯中的高度或更換頂兩杯。這

29、種方法避免了瓶子本身的制造誤差帶來(lái)的影響，故定量精度較高。但對(duì)于含氣飲料，因貯液箱內(nèi)泡沫較多，不宜采用。3.定量泵定量法。這是采用機(jī)械壓力灌裝的一種定量方法。每次灌裝物料的容積與活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的形成成正比。要改變每次的灌裝量，只需設(shè)法調(diào)節(jié)活塞的行程。傳統(tǒng)的灌裝機(jī)定量方法是采用浮子式液位控制器來(lái)控制貯液缸內(nèi)液位的高度，其工作原理是：浮子隨啤酒液高度的變化控制送液閥的開(kāi)閉，由于浮子受到多個(gè)力的作用，特別是送液管流出液體的沖力作用使浮子偏離平衡位置而上下波動(dòng)，影響液位的控制精度，以致影響啤酒的正常灌裝。隨著啤酒包裝線自動(dòng)化、柔性化要求的提高，部分灌裝機(jī)已應(yīng)用了plc(可編程控制器)控制，實(shí)現(xiàn)無(wú)瓶不開(kāi)閥

30、、輸瓶、灌裝的變頻調(diào)速。這使充分利用plc控制優(yōu)勢(shì)，采用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)較為成熟的控制方法一pid(比例、積分、微分)調(diào)節(jié)成為可能 pid由于其簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好、可靠性高、為普通設(shè)計(jì)人員所熟悉等特點(diǎn)，在控制領(lǐng)域有強(qiáng)大的生命力，特別是在plc控制的工作領(lǐng)域，更是得到廣泛應(yīng)用。因?yàn)樵谙到y(tǒng)穩(wěn)定的情況下，對(duì)應(yīng)某一閥芯的節(jié)流面積有一相應(yīng)的液位高度，但由于灌裝速度的改變或者灌裝過(guò)程中出現(xiàn)破瓶、缺瓶現(xiàn)象，導(dǎo)致貯液缸內(nèi)流出的液體隨時(shí)問(wèn)變化有所不同。在這種情況下，若保持送液閥開(kāi)度不變則貯液缸內(nèi)液位會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)，影響正常的灌裝。所以必須通過(guò)改變控制閥的開(kāi)度，來(lái)控制其送液量，以保持液位的穩(wěn)定。由于貯液缸內(nèi)流出的液量不易確

31、定，所以要想確定比例閥的開(kāi)度，必須通過(guò)測(cè)定貯液缸內(nèi)液位的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)。具體做法是：在每隔一定采樣時(shí)間t(t可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公。式，參考程序掃描時(shí)間來(lái)確定)，由液位傳感器測(cè)定實(shí)際的液位y，經(jīng)模量輸人模塊的ad轉(zhuǎn)換后反饋給cpu中該值與給定的液位值r相比較得一個(gè)差值e，e經(jīng)調(diào)用pid模塊調(diào)節(jié)后傳遞給閉環(huán)比例放大器，調(diào)整闊環(huán)比例閥芯的開(kāi)口變化，進(jìn)行一次糾偏，控制進(jìn)液閥的送液量，以調(diào)整貯液缸內(nèi)液位的高度。上述過(guò)程反復(fù)進(jìn)行，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)貯液缸內(nèi)液位的控制。2.5 灌裝閥的結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)2.5.1 灌裝閥概述灌裝閥是貯液箱、氣室（包括充氣室、排氣室、真空室）和灌裝容器這三者之間的流體通路開(kāi)關(guān)。而且根據(jù)灌裝工藝要求，能

32、依次對(duì)有關(guān)通路進(jìn)行切換。顯然，灌裝閥是關(guān)系到灌裝機(jī)能否正常工作而又高效的關(guān)鍵部件。傳統(tǒng)的半自動(dòng)灌裝機(jī)多為臺(tái)式機(jī)型。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。只能實(shí)現(xiàn)稱(chēng)量過(guò)程自動(dòng)化，其它過(guò)程都靠手工完成，實(shí)際上只能算是一臺(tái)稱(chēng)量機(jī)。這種機(jī)型效率低。不能滿足大規(guī)模生產(chǎn)的要求。 新型的全自動(dòng)罐裝機(jī)是在傳統(tǒng)機(jī)型的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)的。稱(chēng)量系統(tǒng)基本不變，另外增加了上料系統(tǒng)，輸送系統(tǒng)和自動(dòng)控制系統(tǒng)等實(shí)現(xiàn)了灌裝全過(guò)程的自動(dòng)化。設(shè)備采用不銹鋼材料制作，易于清洗，外形美觀。2.5.2 閥體結(jié)構(gòu)方案選擇1.確定閥體中閥門(mén)的數(shù)目。根據(jù)選定的灌裝方法和工藝過(guò)程，確定液室、氣室和容器之間所需的閥門(mén)數(shù)目及其相對(duì)位置。 2. 確定閥體的結(jié)構(gòu)布局。 根據(jù)閥門(mén)

33、的啟閉形式（單移、多移或旋轉(zhuǎn)），確定閥體可動(dòng)部分與不動(dòng)部分的結(jié)構(gòu)布局，以及作相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面之間的密封形式。比較而言，移動(dòng)閥特別是端面式結(jié)構(gòu)上容易實(shí)現(xiàn)彈簧的壓緊密封，流道截面大，彎路少，零件的結(jié)構(gòu)形狀也很簡(jiǎn)單，有利于提高灌裝速度并便于清洗，但零件數(shù)量較多，而且密封彈簧一旦失效，灌裝就難以進(jìn)行。而旋轉(zhuǎn)閥，通常用固定擋塊（或控制氣缸）來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)械啟閉，零件數(shù)目少，有一定可靠性，但難以保證破瓶不灌液，外部布局也較復(fù)雜，故應(yīng)用不廣泛。2.5.3 閥端結(jié)構(gòu)方案選擇根據(jù)灌裝液料的工藝要求來(lái)確定長(zhǎng)管或短管的閥端結(jié)構(gòu)，欲保證定量精度及穩(wěn)定出流等，必須合理布置閥端的某些結(jié)構(gòu)要素。如短管形式的閥端結(jié)構(gòu)，氣管和液閥采用可

34、調(diào)的螺紋連接方式；膠墊與閥座之間所構(gòu)成的液門(mén)盡量靠近閥端，有助于提高定量精度；灌裝時(shí)氣管的分散罩恰好位于液料進(jìn)入瓶頸的部位，在分流圈上方還采用一個(gè)倒圓臺(tái)環(huán)隙，而且閥座又呈凹環(huán)狀，這樣就可避免液門(mén)被打開(kāi)后產(chǎn)生偏流現(xiàn)象。2.5.4 閥門(mén)的啟閉結(jié)構(gòu)考慮設(shè)備的生產(chǎn)能力、容器尺寸、貯液箱內(nèi)液位高度以及防止液道出現(xiàn)空穴、液料不穩(wěn)定出流等不正?，F(xiàn)象，要妥善選擇液道、液門(mén)的出流截面尺寸和出流速度（例如，汽水的最大灌裝流量約為0.2l/s，啤酒約為0.08l/s），以求出液門(mén)至貯液箱自由液面的大致高度。然后對(duì)密封彈簧進(jìn)行計(jì)算，修正閥的總體尺寸，為繪制結(jié)構(gòu)草圖創(chuàng)造必要條件。2.5.5 閥門(mén)的密封結(jié)構(gòu)進(jìn)液管座、閥體

35、、回氣管座、進(jìn)料管、閥套、彈簧、套管以及密封墊。所述進(jìn)液管座和閥體對(duì)應(yīng)設(shè)置在閥安裝板的上下兩面，進(jìn)液管座內(nèi)部設(shè)有進(jìn)料口、進(jìn)料通道以及開(kāi)、閉進(jìn)料通道及調(diào)整灌裝流速的控制裝置；在閥體內(nèi)部設(shè)有通孔，所述回氣管座安裝在通孔內(nèi)，在回氣管座內(nèi)部設(shè)有與進(jìn)料通道對(duì)應(yīng)的通道；所述進(jìn)料管上端插入回氣管座的通道內(nèi)，下端延伸出閥體，其頂端為密封端面；所述設(shè)在閥體下的閥套套在進(jìn)料管外部并可以沿進(jìn)料管上下移動(dòng)，閥套上端插入閥體內(nèi)，并與閥體之間設(shè)有帶狀軸承和帶罩密封圈；所述彈簧套在閥套與閥體外部；所述套管套在進(jìn)料管下端并固定在閥套上，并能與閥套一起沿進(jìn)料管上下移動(dòng)，套管的下端在與進(jìn)料管的密封端面接觸時(shí)保持密封；所述密封墊墊

36、在閥套的下端面上；在進(jìn)料管與套管、閥套、閥體以及回氣管座之間設(shè)有回流通道；在閥體上開(kāi)有外接負(fù)壓源并與回流通道相通的回流孔。2.6 灌裝閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算2.6.1 灌裝閥的結(jié)構(gòu)要求 一是優(yōu)良的阻隔性能，不僅可以阻隔氣體，還可以阻光這一特點(diǎn)可使物品具有較長(zhǎng)的貨架壽命二是具有優(yōu)良的機(jī)械性能，耐高溫，耐濕度變化，耐壓，耐蟲(chóng)害，耐有害物質(zhì)的侵蝕。三是不易破損，攜帶方便。適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)快節(jié)奏的生活。四是表面裝飾性好?？梢源碳はM(fèi)，促進(jìn)銷(xiāo)售。五是可以回爐再生循環(huán)使用。2.6.2 灌裝閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)結(jié)果：灌裝系統(tǒng)由稱(chēng)料斗支架灌裝el機(jī)構(gòu)和電機(jī)組成。稱(chēng)料斗_內(nèi)裝有物料傳感器控制上料系統(tǒng)的運(yùn)行。物料減少到一定位

37、置，不足灌裝量時(shí)控制上料系統(tǒng)的電機(jī)起動(dòng)開(kāi)始向料斗中輸送物料。當(dāng)料斗中的物料達(dá)到頂部位置時(shí)，傳感器控制上料電機(jī)關(guān)閉，停止上料。稱(chēng)量斗內(nèi)螺桿稱(chēng)量使用變頻電機(jī)調(diào)解轉(zhuǎn)速能夠調(diào)解灌裝量和灌裝速度。稱(chēng)料斗下部落地支架，在支架上固定控制柜，支架底部裝可調(diào)地腳調(diào)整灌裝el高度，適合不同高度的罐型灌裝。2.6.3 密封彈簧的計(jì)算a.靜壓力pd的計(jì)算：圖2-7 靜壓力分析圖在錐閥口任取一點(diǎn)a,設(shè)定空間坐標(biāo)系a(x,y,z), 靜壓力分析圖如圖2.7所示： a點(diǎn)附近微小面積d上法向靜壓力為： (n)p1-貯液箱液面口氣體壓強(qiáng)（pa）-液體密度（kg/） g-重力加速度（m/s）整個(gè)錐面口液壓水平分力互相抵消，垂直分

38、力：故可求整個(gè)錐面口的靜壓力的垂直分力：p*d= =*=0.51n所以 pd=166.1nb.液閥彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算：由圓柱螺旋壓縮彈簧的計(jì)算公式得知，只要確定fmax和fmin就能設(shè)計(jì)出彈簧的結(jié)構(gòu)尺寸。首先分析閥心的受力情況如圖2-8所示6。圖2-8 閥心受力圖（1）灌裝前彈簧受力的平衡方程為： （2.1） （2）充氣開(kāi)啟，液門(mén)仍未開(kāi)啟時(shí)彈簧受力方程： fmax + n2+ p=w + pd此時(shí) n10,n2n2,pp。（3）液閥開(kāi)啟,pp1,n2n2,有 fmax + p1 > w2 + pd fmax > w2 + pd- p1 (2.2)式中p1為液料箱氣體壓強(qiáng)與液閥環(huán)形面積乘

39、積。fmax還應(yīng)滿足下式才能保證先充氣，后進(jìn)液22。fmax = w + pd - p-n2< w2 + pd - p0故 w + pd - p1 < fmax < w2 + pd - p0 (4)p0=p0*a0+w=3n p0=pa 所以 取 fmax=120n式中p0為大氣壓強(qiáng)與液閥環(huán)形面積乘積。n1-氣門(mén)密封力n2-流門(mén)密封力fmax-彈簧最大工作負(fù)荷w-液閥重pd-液閥受箱內(nèi)液體靜壓力p-液閥受瓶?jī)?nèi)氣體靜壓力（4）等壓灌裝時(shí)，pd0,fmaxfmin,忽略其他因素，由（1）得 fmin > w - p1 (2.3)fmin還應(yīng)滿足下式fmin w + n1 -

40、 p1則 w - p1 < fmin < w + n1 - p1 （2.4） 取 fmin=20n ,方向與圖中方向相反。彈簧的剛度為p式中c=d2/d為彈簧指數(shù)。由上式得出彈簧剛度與彈簧指數(shù)成反比。據(jù)有關(guān)資料介紹，在等壓灌裝閥中的彈簧指數(shù)應(yīng)取15左右為宜。查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選取彈簧。t=5.71mm, p極=75kg, d=22mm單圈彈簧 p=43.9kgf/mm要求剛度 p=fmax/h行程長(zhǎng)為 2mm 則 p=120/2=60n/mm 圈數(shù) n=p*9.8/p=43.9*9.8/60=8.6(圈) 取 n=9(圈) 故實(shí)行剛度 p=p/9=43.9*9.8/9=47.8n/mm

41、 總?cè)?shù) n總=9+2.5=11.5圈 自由高度 h0=n1t1+2d1=9*5.71+2*4=59.39mm 展開(kāi)長(zhǎng)度 57*11.5=655.5mmc.氣閥彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算： 氣閥由外撥叉控制,故氣閥彈簧要求精度比液閥彈簧低,主要是緩沖外力對(duì)氣閥的壓力,并使操作省力,取位移量為d2=5mm,查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)取d=2mm的彈簧23.p=f2max/h2=50/5=10n/mm選取單圈 p=5.87kgf/mm間距 t=4.78mm 圈數(shù) n=p*9.8/p=5.87*9.8/10=5.76(圈) 取 n=6(圈) 總?cè)?shù) n總=6+2.5=8.5圈 外徑 d2=16mm 自由高度 h2=nt+2

42、d2=6*4.78+2*2=32.68mm 展開(kāi)長(zhǎng)度 l=44.5mm展開(kāi)長(zhǎng)度 l展=l*n總=44.5*8.5=378.5mm2.6.4 充氣時(shí)間的計(jì)算: a.充氣等壓時(shí)間的計(jì)算： 當(dāng)空瓶上升至灌裝閥的瓶口帽接觸并密封時(shí),瓶?jī)?nèi)的空氣由常壓充氣至與貯液箱液面上的氣壓相等,以流體力學(xué)可知,這一過(guò)程是容器內(nèi)(即貯液箱內(nèi)氣相空間)的氣體經(jīng)收縮形管嘴的外射流動(dòng),因?yàn)槌錃獾臍獾涝诠嘌b的內(nèi)部,而充氣的時(shí)間又很短,故可把充氣過(guò)程近似看成是沒(méi)有摩擦損失的絕熱過(guò)程(或叫等熵程)。已知 p0=, , , , 由氣體絕熱過(guò)程方程式可知（2.5）式中: p0充氣前瓶?jī)?nèi)的氣壓(即為大氣壓);p1充氣后瓶?jī)?nèi)氣壓(即為貯液

43、箱內(nèi)壓力); vb 瓶?jī)?nèi)原有氣體的氣壓(即空瓶的容積); v1瓶?jī)?nèi)氣壓增高至?xí)r,原有氣體被壓縮成的容積; k絕熱指數(shù),對(duì)于空氣k=1.4。由上式可求得:根據(jù)氣體絕熱過(guò)程的柏努利方程式,列出貯液箱氣道孔口截面的能量方程: （2.6）式中: u1為貯液箱氣相空間的氣體流速,可近似認(rèn)為 u10,y0,u0為瓶?jī)?nèi)瞬時(shí)氣壓為p0時(shí)瓶?jī)?nèi)空氣的重量及灌裝閥氣道孔口的氣體流速.由式可求得: 令 稱(chēng)為壓力比,因此,氣體經(jīng)孔口射出的重量流量為:（2.7）式中:g灌裝閥氣道孔口的截面積。由式可做出ws線圖,如圖2.9所示,圖中 稱(chēng)為臨界壓力比,由 可求得 （2.8）圖2-9 ws曲線圖對(duì)于空氣 =0.53,對(duì)應(yīng) w

44、kp為極限噴射量。圖中虛曲線是根據(jù)上面公式計(jì)算繪制的,實(shí)際上,由實(shí)驗(yàn)測(cè)得,當(dāng)< 時(shí),流將為超音速,這時(shí)流量保持wkp不變,故應(yīng)為過(guò)m點(diǎn)的一條水平線。由=0.53得: 由ws曲線圖經(jīng)過(guò)定積分,就可求出充氣過(guò)程中的氣體平均重量流量為: （2.9）式中: =1/6.9 方括號(hào)內(nèi)最后一項(xiàng)定積分的值,由式并令其中 進(jìn)行換元積分求得 代入上式得 充氣所需時(shí)間 應(yīng)該說(shuō)明,以上計(jì)算忽略了氣道阻力的影響,計(jì)算中又取的平均重量流量,故存在一定誤差,根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件,有人建議取充氣等壓時(shí)間為0.51秒左右24。2.6.5 灌液時(shí)間的計(jì)算因灌裝過(guò)程中酒缸內(nèi)的液位不變,其氣壓也基本不變,則灌裝過(guò)程屬于穩(wěn)定的管口自由出

45、流。已知酒缸液面距離其口高度l1=122mm通道流速系數(shù)取0.5。又 所以 （2.10） 又因灌液容積為 因此灌裝一瓶酒的時(shí)間為充氣時(shí)間和灌液時(shí)間之和，即t=tg+t1=0.16+6.75=6.91s為了驗(yàn)證該閥是否合適，可由灌裝機(jī)頭數(shù)求得主軸轉(zhuǎn)速，即 n=q/60j=8000/(60*40)=3.33(r/min)得罐裝區(qū)理論應(yīng)占時(shí)間為： t0= 由于10.66.91，即t0t,所以此灌裝閥滿足要求。3 40-8型自動(dòng)灌裝壓蓋聯(lián)合機(jī)酒缸的設(shè)計(jì)3.1 酒缸供料方式的確定上料系統(tǒng)由貯料斗提升螺桿電機(jī)和支架組成。上料系統(tǒng)的貯料斗為振動(dòng)式，防止物料粘連，保證輸送順暢容積大可貯藏一定量的物料，滿足后期

46、的連續(xù)化生產(chǎn)需要。螺桿提升物料，速度快，  占地少。上料管與稱(chēng)料斗連接處采用軟連接防止上料系統(tǒng)振動(dòng)對(duì)稱(chēng)量的影響，保證灌裝系統(tǒng)的穩(wěn)定性。軟連接用帆布袋可透氣，能清洗。3.2 酒缸方案及輪廓尺寸的確定酒缸是供料裝置的一個(gè)重要部分，酒缸的形狀有許多種。我們選用平底環(huán)形缸，底部有孔聯(lián)結(jié)灌裝部分，其中心線與托瓶臺(tái)一一對(duì)應(yīng)，與其他同類(lèi)灌裝機(jī)比較，確定其輪廓尺寸d外=1630mm , d內(nèi)=1230mm高度： h=240mm3.3 酒缸供料裝置中分流頭設(shè)計(jì)在本設(shè)計(jì)中，液料和壓縮氣體均從灌裝機(jī)的頂部進(jìn)入環(huán)形儲(chǔ)液箱，并采用分路裝置（液體從下而氣體從上），它有助于簡(jiǎn)化分配頭結(jié)構(gòu)并美化整機(jī)造型。

47、對(duì)供料裝置來(lái)說(shuō)，必須考慮如何將固定的輸送管與轉(zhuǎn)動(dòng)的上液箱妥善連接及支承和密封等問(wèn)題。本酒缸的分流頭結(jié)構(gòu)如圖3-1所示： 圖3-1 酒缸分流頭結(jié)構(gòu)圖291-輸液總管；2-平衡氣壓管；3-預(yù)充氣管；4-中心管；5-上端環(huán)形槽；6-旋轉(zhuǎn)外套；7-下端環(huán)形槽；8-滾動(dòng)軸承；9-管座其工作原理為：中心管4的上端與靜止的輸液總管1、儲(chǔ)液箱平衡氣壓管2及儲(chǔ)液箱預(yù)充氣管3相連。液料依次經(jīng)中心管的偏心孔，管座9以及數(shù)根支管而流入環(huán)形儲(chǔ)液箱內(nèi)。壓縮空氣則從中心管厚壁一側(cè)的兩個(gè)小孔分別通過(guò)上端和下端的環(huán)形槽5、8而流入儲(chǔ)液箱和高液面浮子所控制的進(jìn)氣閥。旋轉(zhuǎn)管座及外套6依靠?jī)芍L動(dòng)軸承8支承在固定的中心管上，該管與外

48、套之間用幾層橡膠圈密封，以避免壓縮空氣及液料的外溢及相互滲透。3.4 輸送管路的計(jì)算液體產(chǎn)品從貯液槽送往貯液箱的輸液管一般為圓管,因此尺寸的確定就是合理選擇圓管的內(nèi)徑和壁厚。3.4.1圓管內(nèi)徑的確定設(shè)輸液管的內(nèi)徑為d,其截面積為a(),液體在管內(nèi)流動(dòng)的流速為:, 為流經(jīng)管道任一截面上液料的體積流量,且 那么,輸液管的內(nèi)徑為: ， （3.1） 又 ， （3.2）式中: 重量流量.指單位時(shí)間內(nèi)流經(jīng)管道任一橫截面的液料重量; 液體產(chǎn)品的密度; g每瓶灌裝液料的重量; qmax灌裝的最大生產(chǎn)能力。流速u(mài)一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選取,這是因?yàn)榱魉僭龃?管徑則小,雖使材料消耗和基建投資減少,但增大了流體的動(dòng)力消耗,又

49、使操作費(fèi)用提高,因此,在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)具體情況參考表4.2選取,根據(jù)體積流量v及u流速代入公式計(jì)算所等于的管徑,還必須根據(jù)工程手冊(cè)中查取的規(guī)格圓整。由設(shè)計(jì)要求可知，啤酒密度為，黏度為，灌裝機(jī)最大生產(chǎn)能力，酒瓶容量640。在流量保持恒量時(shí)，雖然提高流速會(huì)使管徑和設(shè)備投資費(fèi)用都相應(yīng)減少，但往往要增加輸送液料所需的動(dòng)力和操作費(fèi)用，因此取參照標(biāo)準(zhǔn)圓管取不銹鋼管。表3.1 液料(流體)輸送常用流速范圍11流體類(lèi)別及工作條件 流速 流體類(lèi)別及工作條件 流速 一般液體粘度50cp液體(2550)粘度100cp液體(2550)粘度1000cp液體(2550)低壓氣體真空操作下的氣體中壓蒸汽(1040工業(yè)氣壓)壓

50、氣機(jī)排出管(低壓)往復(fù)泵吸入管(水一類(lèi)液體)離心泵吸入管(水一類(lèi)液體)鼓風(fēng)機(jī)吸入管1.53.00.71.00. 50.70.160.25815<10204020300.751.01.52.01015粘度50cp液體(<25)粘度100cp液體(<25)粘度1000cp液體(<25)液體自流速度(冷凝液)壓強(qiáng)較高的氣體低壓蒸汽(10工業(yè)氣壓)壓氣機(jī)吸氣管壓氣機(jī)排出管(高壓)往復(fù)泵排出管(水一類(lèi)液體)離心泵排出管(水一類(lèi)液體)鼓風(fēng)機(jī)排出管0.50.90.30.60.10.20.515251520102010201.02.00.751.015203.5 灌裝瓶高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

51、計(jì)算3.5.1 灌裝瓶高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì)由于灌裝機(jī)涉及的包裝容器瓶子的規(guī)格很多,如640毫升的啤酒瓶其高度為289±1.5mm瓶身直徑75±1.6mm;350毫升的高度為231±1.5mm,身徑為63.51±1.2mm,小瓶汽水的高度為203mm,為了使一臺(tái)灌裝機(jī)滿足多種瓶高的灌裝，需要調(diào)節(jié)裝有灌裝閥的貯液缸與裝有升瓶臺(tái)的轉(zhuǎn)盤(pán)之間的距離,使貯液缸能沿著立柱相對(duì)于轉(zhuǎn)盤(pán)作上、下移動(dòng),目前常用的高度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)有三種形式28：a.中央調(diào)節(jié)式。這種結(jié)構(gòu)最為簡(jiǎn)單,但由于灌裝閥與升瓶臺(tái)調(diào)節(jié)后不易對(duì)中,故僅適應(yīng)于灌裝廣口瓶或鐵罐,同時(shí)由于采用中央螺紋支承,貯液缸運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)穩(wěn)

52、定性也較差。b.電動(dòng)調(diào)節(jié)式。對(duì)于較大型的灌裝機(jī),為了代替費(fèi)力的手工調(diào)節(jié),有的采用電機(jī)減速后帶動(dòng)調(diào)節(jié)螺桿,使貯液缸升降達(dá)到所需的高度。c.三立柱調(diào)節(jié)式。如圖3.4所示，在酒缸與轉(zhuǎn)盤(pán)之間用中心支柱4和四個(gè)結(jié)構(gòu)相同的沿圓周均布的調(diào)節(jié)支柱3來(lái)聯(lián)結(jié)。在調(diào)節(jié)時(shí),先松開(kāi)壓緊螺母2,轉(zhuǎn)動(dòng)手輪7，帶動(dòng)四個(gè)支柱上的螺母轉(zhuǎn)動(dòng)，迫使四根支柱上下運(yùn)動(dòng)，這樣調(diào)節(jié)可使四根立柱一起被升降,同時(shí)并不改變灌裝閥相對(duì)于升瓶臺(tái)的中心位置,調(diào)節(jié)完畢后旋緊壓緊螺母即可。如有必要，須在鏈輪處加置張緊輪，因?yàn)樵诖藱C(jī)構(gòu)中，鏈條呈水平布置狀態(tài)，若鏈條略有松動(dòng)就容易發(fā)生掉鏈現(xiàn)象28。3.5.2 鏈傳動(dòng)的選擇與計(jì)算22 采用滾子鏈傳動(dòng)，選取小鏈輪齒數(shù)z1=21，由設(shè)計(jì)知中心距:，因?yàn)樵谡{(diào)整時(shí)受力不大，故可用a型鏈，單排,初選節(jié)距p=15.875mm,鏈號(hào)為10a-124db1243.1-83,因四個(gè)柱子組成正方形，故鏈子總節(jié)數(shù)為： 節(jié)，取lp=169節(jié)，則鏈長(zhǎng)為：l=lp*p=169*15.875=2683mm 鏈長(zhǎng)誤差=169*15.875-（586.9*4+21*15.875）=11.9mm可見(jiàn)鏈稍微長(zhǎng)了一些，裝好