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矿泉水新式灌装机的设计与工程分析

的选择原则灌装的基本方法.灌装机的总体方案.灌装机的供料装置.灌装机的供瓶装置螺旋限位装置星形拨瓶轮装置.灌装机的托瓶机构.灌装机的灌装阀灌装阀的定量方法灌装阀的灌装原理灌装阀的密封灌装机传动部分的设计计算.电动机的选择.减速器的选择.带传动的设计.中心轴的设计中心轴的材料中心轴的安装中心轴的结构尺寸中心轴的计算轴上键的选择.中心轴齿轮的设计齿轮的材料齿轮的计算.锥齿轮的设计计算.本章小结灌装机的设备调试与维护.设备调试.设备维护结论与展望.结论.不足之处及未来展望致谢参考文献绪论.本课题的设计内容和意义食品包装是生产生活中必不可少的个环节，其中液体饮料的灌装占据了很大块市场。它在人们的生活中占据的地位的提高，也带动了灌装机械的发展。灌装机作为液体包装的主要设备，它的研究水平近年来也随着科技的发展，也有了很大的提高。近半个多世纪以来，随着人们生产与流通日益社会化现代化，灌装行业正以崭新的面貌为人们所重视。在国内外，灌装产业已涉及各行各业，对人们生活国家经济以及国防建设都有深刻的影响，甚至在现实生活中出现了过去难以想象的新场景，灌装机的出现使液体的灌装过程更加方便快捷，更加自动化。我国饮料乳品啤酒市场得到长期发展的同时也带动了包装机械业的飞速发展。自从上世纪年代开始，中国每年都要进口大量的饮料乳品和啤酒包装机械，至今引进的势头仍然是有增无减。这些机械大多是高速自动化生产线，可靠性强，产量高，部分设备是当今世界最为先进的机型。这些生产线的引进，使中国部分饮料乳品和啤酒企业的包装水平得以与发达国家同步发展。目前，品包装机械的产值在亿元人民币左右，而每年进口的食品包装机械约亿美元。其中饮料乳品和啤酒包装机械占有相当大的比重。灌装是食品生产中重要的环节，而矿泉水及其他无气液体饮料在人们的生活中占据了重要的地位，从而也带动了灌装机械的发展。本设计是针对矿泉水果汁等无气饮料的灌装设备的设计，它的主体部分包括大部分供料装置灌装阀托瓶机构供瓶装置瓶高调节装置以及进出瓶装置，其中进出瓶装置又包括进瓶螺旋限位装置进瓶拨轮装置以及出瓶拨轮装置。除主体部分外，还有传动部分，本设计主要对进出瓶装置以及传动部分的计算及校核，使之能够符合工作要求，满足生产需要。大量事实表明，实现灌装行业的机械化和自动化，尤其是实现高度灵活的自动包装线，不仅体现了现代生产的发展方向，同时也可以获得巨大的经济利益。能增加品种花色，提高产品质量，增强市场的竞争能力能改善劳动条件，降低环境污染，改善生活质量能节约材料，降低成本，增加材料的利用率能提高生产效率，加速产品的不断更新换代。.本课题的国内外发展概况灌装方法的产生源自于人类开始采用容器盛装液体以后。世纪末到世纪初之前，人们通常使用水罐或水杓的方法进行人工灌装或直接将容器浸入液料中进行灌装。大约在年，美国的和等三家公司开始制造容器灌装的机械装置。第台商业型灌装机是由美国家名为公司制造的，公司也在年首次制造了款重力灌装机，被用于灌装番茄酱，时至今日这家公司仍生产灌装机。年代初这几家公司着手生产回转式灌装机，其中.公司制造纯真空灌装机。世纪以来，灌装机械工业迅速发展，那时灌装的速度取决于人工将瓶子对准灌装阀，等待瓶子灌完所需的时间。今天，回转式自动灌装机的生产能力己达每分钟瓶。我国在解放前夕几乎没有灌装机械，灌装生产绝大部分处于手工操作阶段，非常落后。之后的年代初，上海北京广州青岛烟台等地引进三十多条灌装线，其中有西德厂意大利公司美国公司日本三菱公司，另外还有许多罗马尼亚灌装线。随后，我国广东轻工机械厂北京酿酒机械厂上海化工机械厂等许多家仿制了不少灌装线，初步改善了灌装生产的落后面貌，但灌装机械的发展与国际先进水平的差距仍很大。为此，我国应根据自己的国情，吸收国外的先进技术，设计和生产出具有先进水平的灌装机，其发展趋势向高效化自动化节能化发展力图采用新技术新材料,如计算机辅助设计微机控制等，开创代新型灌装机。当今灌装机械制造水平的发展水平体现在灌装阀核心技术的发展水平上从旧时重力灌装到如今先进的抽真空等压灌装从以前平面阀密封结构到现在锥形阀密封结构。这些变化都体现了世界技术的进步与发展。我国灌装机械制造产业，经历了仿制引进别国技术消化吸收自主创新开发的过程，技术进步及创新开发的速度变快了，而且在不断缩小与国外先进技术之间的差距。现代灌装技术的目标是追求自动化高效精确。精确的灌装量，灌装过程的高速可靠，尽量小的液损，以及整条生产线的最优化控制，都由于电子技术的实际应用而成为可能。电子灌装阀灌装技术迅速发展是大势所趋。目前国外灌装机使用的电子阀有三种形式探针式液位传感器电子阀配置电磁流量计的电子阀配置定量筒的电子阀。我国些灌装设备制造厂也在开始研制适合中国国情的电子阀灌装机，但电子阀灌装机在我国的推广使用受到国产包装容器几何形状精度不高和电子器件水平的制约。.本课题应达到的要求随着灌装机械竞争加剧，未来灌装行业将根据产业自动化趋势，朝着自主研发技术高速包装机等方向进行，在技术发展上正朝着以下方向发展机械功能多元化。工商业产品已趋向精致化及多元化，在大环境变化下，多元化弹性化且具有多种切换功能的包装机各种方能适应市场需求。结构设计标准化模组化。充分利用原有机型模组化设计，可在短时间内转换新机型。控制智能化。目前包装机械厂家普遍使用动力负载控制器，虽然弹性很大，但仍未具有电脑含软件所拥有的强大功能。未来包装机械必须具备多功能化调整操作简单等条件，基于电脑的智能型仪器将成为食品包装控制器的新趋势。结构运动高精度化。结构设计及结构运动控制等事关包装机械性能的优劣，可通过马达编码器及数字控制动力负载控制等高精密控制器来完成，并适度地做产品延伸，朝高科技产业的包装设备来研发。由于本课题是机械专业的毕业课题，而我国目前包装机械行业的发展空间比较的大，研究包装机械方面的课题对我们个人发展以社会进步都有积极意义，它能培养和锻炼学生综合能力。方面巩固增长我们的专业知识，提高我们综合运用知识的能力，为以后的生产工作积累宝贵的经验另方面也使我们能在自己的课题上有所发现，有所改进，从而进行创新，提出些具有建设指导性的意见。液体灌装机主体机构的方案设计.灌装机的概述灌装机广泛应用于食品工业中的矿泉水啤酒和果汁饮料等产品的装填灌注，即将送来的空包装容器注满液体后，再分个运送出去。液体灌装机是液体包装生产线的核心设备．液体灌装过程中出现的冒泡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，都会直接导致液损的增加，从而增加了液体的包装成本。因此，灌装机灌装效果的好坏直接影响到企业的经济效益。下面我们先了解下液体灌装机的基本要求和工作原理．然后再对影响灌装效果的些主要因素做分析。不含气液体灌装机的基本要求产品在正常工作时，灌装头阀在非灌装位置不应有滴漏现象。各管路应畅通，且不应有渗漏现象。产品应达到额定生产能力，在正常工作时，瓶损率应不大于.。产品在正常工作时，灌装容量应不少于公称容量，灌装液位差应不大于。灌装合格率应不小于。液体灌装机是围绕灌装的工艺流程展开的，其工作原理是从洗瓶机出来的洁净空瓶子由输瓶带送入灌装机的进瓶螺旋，由进瓶螺旋将挨个儿的瓶子以定间距分开输送，再经进瓶拨瓶轮送至回转台上，使之在回转台上饶回转台中心轴回转。与此同时，液箱内的灌装阀的量杯上端和液箱出液口处阀高调节结构连接，它能随着导轨边旋转边上下运动，当瓶子进入回转台后，灌装阀的量杯沿导轨向下运动，从而使灌装阀的喇叭口紧压瓶口，使量杯中心导管接通，液体沿着导管流入瓶中。当瓶子旋转到定位置时，量杯此时沿着导轨上升，上升到定高度使得阀上的喇叭口与瓶口分离，导管被封死，液体不再下流，瓶子里的水也刚好灌至所需高度，然后再经由出瓶口处的拨瓶轮拨传送出去，流入下步工序，这样便完成了整个灌装过程。液体灌装机的分类液体灌装机按灌装瓶的主要运动形式分类可分为以下旋转型灌装机图.旋转型灌装机的俯视图旋转型灌装机如图.，空瓶经洗瓶机洗净后由输送带输入灌装机的瓶输送部分，待灌瓶由输送部分或人工送入灌装机进瓶机构，瓶子由灌装机转盘带动绕主立轴旋转运动进行连续灌装，转动近周时瓶子己灌满，然后由转盘送入压盖机进行压盖，然后再由输送带输送成品。其中，瓶子在灌装过程中升降如图.。图.灌装机灌装过程展开示意图这种灌装机在食品饮料行业应用最广泛,如汽水果汁啤酒牛奶等的灌装,此机主要由供料装置供瓶系装置灌装阀托瓶机构瓶高调节装置传动系统机体自控等部分所组成,其中灌装阀是保证灌装机能否正常工作的关键。这类灌装机相比于直线型灌装方式而言，在灌装速度精度上都有所提高，效率大大提高了。直线型灌装机直线型灌装机的流程图如图.，待灌装的空瓶从上步操作般是洗瓶机沿直线由传送带传送,进行成排灌装，凡送来排空瓶由推瓶板向前推送次,到送至灌液管的下方时,阀门打开进行灌装,间歇进行操作。灌完的瓶子再由传送地运至下步流程，最后包装成品后完成。推瓶板限位拨盘传送带传送盘瓶子上盖机构料斗拧紧机构商标盒浆糊盒推料板储液箱灌装管图.直线灌装机工作流程图这种灌装机相对旋转型灌装机而言，它结构较为简单，制造方便，但体型比较大，而且做得是间歇运动，生产能力的提高有所限制，因此般只用于无汽液料类的灌装，有很大的局限性，难以用作批量大规模生产。自动化灌装机该类型可分为单机自动机和联合自动机可以包括连续进行洗瓶灌装压盖贴标装箱等工序。自动灌装以采用机械传动控制为主的最普遍。此外还有自动化程度机械结构及灌装方法等多种方法分类的，具体的详细内容见表表灌装机的分类方法序号分类型式型式技术特性灌装方法按自动化程度分手工灌装机半自动灌装机单元自动灌装机液体包装联合自动机按机械结构分单排式多排式旋转式旋转式按灌装方法分真空灌装变液位的压力下灌装在液位高度不变的压力灌装在压力下灌装按关闭装置分旋塞式阀门式滑阀式气阀式按定量装置分定量杯定量液位高度定量定量泵定量安瓶定量液体灌装机的选择原则灌装机的选择合理选择灌装机是保证产品质量，提高经济效益的重要途径。般来说，应密切联系生产实际，尽量选择质量好效率高结构简单使用维修方便体积小重量轻的灌装机。灌装机知识在选择灌装机时，应遵循以下原则。为生产工艺服务的原则。首先应根据灌装物料的性质粘度起泡性挥发性含气性等选择适宜的灌装机，以满足生产工艺要求。例如对于芳香较浓的酒液，为避免挥发性芳香物质受到损失，般应采用容杯式或常压灌装机对于果汁类料液，为了减少与空气接触，保证产品质量，般应采用真空加汁类灌装机。其次，应使灌装机的生产能力和前后工序的加工包装机械的生产能力相匹配。生产率高和产品质量好的原则。生产率的高低直