【毕业设计】负压自动灌装机系统设计

目前国内常用差压真空式，其设备结构简单，工作可靠。

真空法灌装的工艺过程为瓶抽真空。

二进液抽气。

三停止进液。

四液回流，即排气管中的残液经真空室回流至贮液箱内。

真空法适用于灌装粘度低些的液料如油类糖浆等含维生素的液料如蔬菜汁果子汁等和有毒的液料如农药等。

此法不但能提高灌装速度，而且能减少液料与容器内残留空气的接触和作用，故有利于延长些产品的保存期。

此外，还能限制毒性气体和液体的逸散，从而改善操作条件。

但对灌装含有芳香气体的液料却是不适合的，因为回增加香气的损失。

虹吸法灌装虹吸法灌装是应用虹吸原理使液料经虹吸管有贮液箱被吸入容器，直至两者液位相等为止。

此法适合灌装低粘度不含气的液料，其设备结构简单，但灌装速度较低。

压力法灌装压力灌装是借助机械或气液压等装置控制活塞往复运动，将粘度较高的液料从料缸吸入活塞缸内，然后再强制压入待灌容器中的。

这种方法有时也用于汽水之类软饮料的灌装，由于其中不含有胶体物质，形成泡沫易于消失，故可依靠其本身所具有的气体压力直接灌入未经预先充气的瓶内，从而大大提高了灌装速度。

定量方法液料定量多用容积式定量法，大体有如下三种。

控制液位定量法此法是通过灌装时控制被灌容器如瓶子的液位来达到定量值的，习惯上称为以瓶定量法。

由连通器原理可知，当瓶内液位升至排气管口时，气体不再能排出，随着液料的继续灌入，瓶颈部分的残留气体被压缩，当其与管口内截面上的静压力达到平衡时，则瓶内液位保持不变，而排气管内的液体高度与贮液箱液位高度相等。

可见，每次灌装液料的容积等于定高度的瓶子内腔容积。

要改变灌装量，只需改变排气管口伸入瓶内的位置即可。

这种方法，设备结构简单，应用广泛。

定量杯定量法此法是将液料注入定量杯中，然后再进行灌装。

若不考虑滴液等损失，则每次灌装的液料容积应与定量杯的相应容积相等。

要改变灌装量，只需改变调节管在定量杯中的高度或更换定量杯。

这种方法避免了瓶子本身的制造误差带来的影响，故定量精度较高。

但对于含气液料，因贮液箱内泡沫较多，不宜采用。

定量泵定量法此法是采用机械压力灌装的种方法。

每次灌装物料的容积与活塞往复运动的行程成正比。

要改变灌装量，只需调节活塞的行程。

灌装原理常压灌装属于重力灌装，灌装速度只取决于进液管的流通截面积，及灌装缸的液位高度。

常压灌装与负压灌装的最大区别就是不需要抽真空装置，不需要密封的灌装缸，制造成本大大降低。

在常压灌装中，液料箱和计量装置处于高位，包装容器置于下方，在大气压力下，液料靠自重经导液管注入容器中。

玻璃瓶与瓶的常压灌装有两种形式。

容器与灌装阀不接触当输瓶拨盘将容器输送至瓶托并与灌装阀对中后，机械开阀机构开启灌装阀进行充液，到指定位置后，灌装阀靠关阀机构关闭。

在有效的灌装角度内应保证完成灌装过程，即个灌装阀在有效灌装角度的运转时间要大于容器的实验灌装时间。

灌装容量则靠灌装缸内的定量料斗来控制。

对于称重式常压灌装，灌装阀靠电磁阀控制，当容器被输送至瓶托并与阀对中后，传感器打开电磁灌装阀进行充液，由瓶托下的机械秤或电子秤进行灌装称量，达到指定重量后，机械秤或电子秤控制的传感器关闭电子灌装阀，完成灌装过程。

称重式灌装机的灌装精度可达到，般用于包装价格较高的产品。

容器与灌装阀接触并密封顶开式的灌装阀，为等液面常压灌装或漏斗控制的容积式常压灌装，灌装原理与负压灌装相同。

玻璃瓶与瓶的常压灌装有时有灌装阀的滴漏现象，产生液损或污染设备。

技术含量高的常压灌装阀常在进液口装有不锈钢金属网，利用液体的表面张力，避免滴漏现象产生。

二〇〇六年五月二十四日星期三灌装方案的讨论和确定灌装方案的讨论方案单缸是指采用缸两用的结构形式，即其供料装置常将真空室与料缸合为体。

负压是在低于大气压的条件下进行的。

即在料缸中安置个真空泵，让料缸处于常压状态下，只对瓶子内部进行抽气，使其形成定的真空度，液体物料靠两容器的压力差，流入瓶子并完成灌装。

旋转型是指瓶子随灌装阀起做等速回转运动，同时进行灌装。

优点它采用缸两用的结构形式，减少了双缸灌装机结构过大，零件过多，回转不稳定，对负压值要求较高等缺点。

并且吸取了负压灌装性能稳定，破瓶不灌装等优点，是集常压及双缸负压的优点于体又克服了两种灌装机的缺点而形成的灌装机。

该生产线生产能力大，自动化程度高，占地面积小，它在白酒果汁等的灌装具有广泛的使用范围。

方案二多缸负压直线移动型灌装机。

多缸是指将真空室与料缸分为两部分。

负压原理同上所述。

直线型灌装机是指瓶子经传送盘限位拨盘送至推瓶板处，推瓶板每隔定时间把定数量的空瓶推向灌装位置，打开阀门进行成排灌装，然后送出。

该类型的灌装机由于采用直线移动和多缸的结构形式，所以其占地面积大，使得其结构过大，同时多缸结构对负压值要求较高，使用范围小。

灌装方案的确定我们要灌装的是白酒果汁等不含气体的模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径即模数与齿数的乘积有关，可取由弯曲强度算得的模数圆整为，按接触强度算得的分度圆直径，算出小齿轮齿数大齿轮齿数这样设计出的齿轮传动，既满足了齿面接触疲劳强度，又满足了齿根弯曲疲劳强度，并做到结构紧凑，避免浪费。

几何尺寸计算二〇〇六年五月二十四日星期三计算分度圆直径计算齿轮宽度取，计算锥距计算平均分度圆直径验算合适。

总上所述，总体符合设计要求。

链轮的设计链轮传递的功率传动比，链传动中心距不小于水平布置采用滚子链传动，设计步骤及方法如下选择链轮齿数假定链速，由表选取小链轮齿数从动链轮齿数计算功率由表查得工作情况系数，故确定链条节数初定中心距，则链节数为节取确定链条的节距由图按小链轮转速估计，链工作在功率曲线顶点左侧时，可能出现链板疲劳破坏，由表查得小链轮齿数系数选取单排链，由表查得单排链系数，故得所需传递的功率为根据小链轮的转速及功率，由图选链号为单排链同时也证实了原估算链工作在额定功率曲线顶点左侧是正确的，再由表查得链节距确定链长及中心距中心距减少实际中心距取验算链速二〇〇六年五月二十四日星期三与原假设相符验算小链轮毂孔由表查得小链轮毂孔许用最大直径选用安装链轮的轴径，故合适作用在轴上的压轴力有效圆周力为按水平布置取压轴力系数故由于设计过程的得到的速度小于，经验证符合要求。

滚动轴承选择原则选择滚动轴承可以参考以下原则在无特殊要求的情况下，可按轴承承受的载荷的方向大小性质酸则轴承类型。

如果承受纯径向载荷，可选用向心轴承如果承受纯轴向载荷且转速不高时，可选用推力球轴承，如果转速较高，宜选用向心推力球轴承或向心球轴承径向载荷不大时。

如果同时承受较大的径向载荷和较大的轴向载荷时，可选用向心推力轴承转速高时选型，转速低时选型。

对于的情况。

可选用型，对于的情况，可选用推力轴承和向心轴承的组合，使之分别承受轴向和径向载荷。

在相同外形尺寸下，滚子轴承般比球轴承承载能力大。

但当轴承内径时，这种优点不显著，由于球轴承价格比滚子轴承低，这是应选择球轴承。

尺寸精度相同时，球轴承的极限比滚子轴承高。

如果载荷有冲击振动时，宜选用滚子轴承。

当支承刚度要求较大时，可选用向心推力轴承，成对使用，并用预紧的方法提高刚度。

圆柱滚子轴承用于刚度大，且能严格保证同心度的场合，般只用来承受径向载荷。

当需要承受定量轴向载荷时，应选择内外圈都有挡边的类型，但允许轴向载荷径向载荷，否则将对轴承的寿命有较大影响。

需要调整轴承径向游隙时，选择带内锥孔德轴承。

支点跨度大，轴的弯曲变形大或多支点轴，宜选择调心型轴承。

调心轴承不宜与其他类型轴承混合使用，以免失去调心作用。

当需要减小径向尺寸时，可选择轻特轻超轻系列轴承。

需要减小轴向尺寸，可选择窄系列轴承。

精度愈高，轴承价格愈高，对与之相配合零件的制造精度也愈高。

应该指出的是，并不限于个支点选个轴承，也可采用不同类型或同类型的几个轴承组合，这样就可以同时又几种方案都能满足工作要求，此时，应该结合实际情况，经过分析对比从中选出种既能满足工作要求，又经济合理的方案。

滚动轴承的失效形式在定条件下工作的滚动轴承，只要轴承类型选择恰当，安装润滑和维护正常，实践证明，绝大多数滚动轴承均因疲劳点蚀而失效。

因此，滚动轴承的尺寸应按疲劳强度即寿命计算确定。

但是，在低速重载及大冲击情况下，由于轴承可能产生过大的塑性变形，还需进行强度计算。

滚动轴承寿命计算公式式中轴承的额定寿命，是在转速比较稳定的情况下，轴承预期使用寿命的参考值见机械设计零件手册修订版表轴承的转速，轴承寿命指数，对球轴承轴承的额定动载荷实际计算时，用小时数表示寿命比较方便。

如令代表轴承的转速单位为，则以数小时表示的轴承寿命单位为如果载荷和转速年为已知，预期计算寿命又已取定，则所需轴承应具有的额定动载荷单位为可根据式计算得出二〇〇六年五月二十四日星期三灌装机的安装调试及维护安装对于小型的灌装机，不要求建造基础，只需安装在平整的车间地面上，打好水平基准，按布置图调整好进瓶链带和出瓶链带的标高，调整支脚，使正机负荷均匀分布。

对于大型的装瓶压盖机，需按要求建造坚固的安装基础。

安装时要打好水平基准，特别是与压盖机连接体时，两部分的进瓶带出瓶带必须处于同水平基准上。

为了保证输瓶顺利，进瓶星轮下的进瓶拖板应高于拖瓶台面中间星轮下的出瓶拖板则应低于拖瓶台平面。

检查各传动联接件是否运行自如，不得有卡紧干涉现象。

进液管的水平部分应有定的斜度以便于排空及空气的排出。

确保各支脚的承载负荷均匀