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1、1 緒論 1.1國(guó)內(nèi)外負(fù)壓灌裝機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì) 人類自從采用容器盛裝液體以后,就產(chǎn)生了灌裝方法。十九世紀(jì)末二十世紀(jì)初以前,通常使用水罐、水杓進(jìn)行人工灌裝或直接將容器浸入液料中進(jìn)行灌裝,大約在1980年美國(guó)Horix、Kiefer和U.S.BottLers等三家公司開(kāi)始制造容器灌裝的機(jī)械裝置。第一臺(tái)商業(yè)用灌裝機(jī)是Kiefer公司制造;Horix公司于1920年首次制造了重力灌裝機(jī),用于灌裝番茄醬,這家公司至今仍生產(chǎn)灌裝機(jī),二十年代初這幾家公司著手生產(chǎn)回轉(zhuǎn)式灌裝機(jī),其中U.S公司制造的是純真空灌裝機(jī),二十世紀(jì)以來(lái),灌裝機(jī)械工業(yè)發(fā)展迅速,那時(shí)灌裝的速度取決于人工將瓶子對(duì)準(zhǔn)灌裝閥,等待瓶子灌裝

2、完畢所需的時(shí)間[3]。今天,回轉(zhuǎn)式自動(dòng)灌裝機(jī)的生產(chǎn)能力己達(dá)每分鐘2000瓶。 我國(guó)在解放前幾乎沒(méi)有灌裝機(jī)械,灌裝生產(chǎn)絕大部分處于手工操作,非常落后。70年代初,上海、北京、廣州、青島、煙臺(tái)等地引進(jìn)三十多條灌裝線,其中有西德Seitz廠產(chǎn)品、意大利Simonazi公司、美國(guó)Merer公司、日本三菱公司,另外還有許多羅馬尼亞灌裝線[4]。隨后,我國(guó)廣東輕工機(jī)械廠、北京釀酒機(jī)械廠、上海化工機(jī)械廠等許多家進(jìn)行了仿制，不過(guò)在解放前幾乎沒(méi)有灌裝機(jī)械,灌裝生產(chǎn)絕大部分處于手工少灌裝線,初步改善了灌裝生產(chǎn)的落后面貌,但灌裝機(jī)械的發(fā)展與國(guó)際先進(jìn)水平的差距仍很大。為此,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)

3、,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)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)。 1.2 GMP標(biāo)準(zhǔn) “GMP”是英文Good Manufacturing Practice 的縮寫(xiě)，中文的意思是“良好作業(yè)規(guī)范”，或是“優(yōu)良制造標(biāo)準(zhǔn)”，是一種特別注重在生產(chǎn)過(guò)程中實(shí)施對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量與衛(wèi)生安全的自主性管理制度。它是一套適用于制藥、食品等行業(yè)的強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，要求企業(yè)從原料、人員、設(shè)施設(shè)備、生產(chǎn)過(guò)程、包裝運(yùn)輸、質(zhì)量控制等方面按國(guó)家有關(guān)法規(guī)達(dá)到衛(wèi)生質(zhì)量要求，形成一套可操作的作業(yè)規(guī)范幫助企業(yè)改善企業(yè)衛(wèi)生環(huán)境，及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中存在的問(wèn)題，

4、加以改善。簡(jiǎn)要的說(shuō)，GMP要求食品生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)具備良好的生產(chǎn)設(shè)備，合理的生產(chǎn)過(guò)程，完善的質(zhì)量管理和嚴(yán)格的檢測(cè)系統(tǒng)，確保最終產(chǎn)品的質(zhì)量（包括食品安全衛(wèi)生）符合法規(guī)要求。 　　GMP所規(guī)定的內(nèi)容，是食品加工企業(yè)必須達(dá)到的最基本的條件。 其中飲料工廠良好作業(yè)規(guī)范專則:本規(guī)范為飲料工廠在制造、包裝及儲(chǔ)運(yùn)等過(guò)程中，有關(guān)人員、建筑、設(shè)施、設(shè)備之設(shè)置以及衛(wèi)生、制程及品質(zhì)等管理均符合良好條件之專業(yè)指引，并藉適當(dāng)運(yùn)用危害分析重點(diǎn)管制（HACCP）系統(tǒng)之原則，以防范在不衛(wèi)生條件、可能引起污染或品質(zhì)劣化之環(huán)境下作業(yè)，并減少作業(yè)錯(cuò)誤發(fā)生及建立健全的品保體系，以確保飲料之安全衛(wèi)生及穩(wěn)定產(chǎn)品品質(zhì)。 1.3 本課題的

5、提出及意義 灌裝機(jī)構(gòu)是用于向容器灌裝液體，使其達(dá)到由可截?cái)嘣撘后w的空氣排出孔高度所規(guī)定的液面，由于包裝容器形態(tài)，材料，制成方法等的不同，以及產(chǎn)品物理化學(xué)性的要求不同，灌裝機(jī)構(gòu)的性能，結(jié)構(gòu)也千差萬(wàn)別。 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,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

6、的需要,就應(yīng)大力發(fā)展液體產(chǎn)品的包裝機(jī)械。 本課題的目的在于充分掌握負(fù)壓灌裝機(jī)的基本知識(shí)的前提下，借鑒國(guó)內(nèi)外先進(jìn)灌裝設(shè)備的經(jīng)驗(yàn),并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。在我國(guó)負(fù)壓灌裝機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展出現(xiàn)的問(wèn)題中，有一些情況不容樂(lè)觀.如:1.勞動(dòng)生產(chǎn)率不高,一般情況下都是每分鐘幾十瓶;2.自動(dòng)化程度不高,技術(shù)密集型較低;3.相關(guān)工業(yè)的發(fā)展不夠, 一臺(tái)機(jī)器的研究需要涉及到材料、工藝、設(shè)備、電子、電器、自動(dòng)控制等多種學(xué)科，要求各相關(guān)學(xué)科同步、協(xié)調(diào)地發(fā)展，任何學(xué)科的問(wèn)題都將影響包裝機(jī)械的整體性能.因此,對(duì)負(fù)壓灌裝機(jī)進(jìn)行研究具有重大意義. 1.4 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) 生產(chǎn)能力： 2000瓶/時(shí) 508ml玻璃瓶

7、 適應(yīng)瓶型： 直徑： 50—80毫米 (70mm) 高度： 230—280毫米 （248mm） 材料： 玻璃瓶 根據(jù)要求，所罐裝的液體規(guī)定為白酒，密度為0.933 103 ㎏/m。 2 灌裝工藝及原理 2.1 液體灌裝工藝 不同類型的液料其物理化學(xué)性質(zhì)各不相同,因此對(duì)灌裝工藝要求存在差異形成了對(duì)閥的不同要求,不同的灌裝方法有不同的灌裝工藝過(guò)程。 2.1.1 常壓法灌裝的工藝過(guò)程是: 進(jìn)

8、液回氣；停止進(jìn)液；排除余液。 2.1.2 等壓罐裝法的工藝過(guò)程為： 充氣等壓；進(jìn)液會(huì)氣；停止進(jìn)液。 2.1.3 負(fù)壓罐裝法的工藝過(guò)程： (1) 瓶?jī)?nèi)抽真空.用真空泵將瓶?jī)?nèi)抽成真空. (2) 進(jìn)液排氣. 液料灌入容器內(nèi)，同時(shí)將容器內(nèi)的空氣自排氣管排出。 (3) 停止進(jìn)液.容器內(nèi)的液料達(dá)到定量要求后，自動(dòng)停止灌裝。 (4)余液回流.排氣管中余液經(jīng)真空室回到儲(chǔ)液箱. 負(fù)壓灌裝法可提高罐裝速度，減少產(chǎn)品與空氣的接觸，有利于延長(zhǎng)產(chǎn)品的保質(zhì)期，其全封閉狀態(tài)還限制了產(chǎn)品中有效成分的溢散。 2.2 液體灌裝基本原理 2.2.1 灌裝方法 計(jì)算各種液體產(chǎn)品的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)均不

9、相同,在灌裝過(guò)程中,為了使產(chǎn)品的特性保持不變,必須采用不同的灌裝方法。一般灌裝機(jī)常采用下列幾種灌裝方法: (1) 常壓法 常壓法也稱純重力法,即在常壓下,液料依靠自重流進(jìn)包裝容器內(nèi)。大部分能自由流動(dòng)的不含氣液料都可用此法灌裝,例如白酒、果酒、牛奶、醬油、醋等。 (2) 等壓法 等壓法也稱壓力重力式灌裝法,即在高于大氣壓的條件下,首先對(duì)包裝容器充氣,使之形成與貯液箱內(nèi)相等的氣壓,然后再依靠被灌液料的自重流進(jìn)包裝容器內(nèi)。這種方法普遍用于含氣飲料,如啤酒、汽水、汽酒等的灌裝。采用此種方法灌裝,可以減少這類產(chǎn)品中所含二氧化碳的損失,并能防止灌裝過(guò)程中過(guò)量起泡而影響產(chǎn)品質(zhì)量和定量

10、精度。 (3) 負(fù)壓法 負(fù)壓法是在低于大氣壓的條件下進(jìn)行灌裝的,可按兩種方式進(jìn)行: ①壓差真空式 即貯液箱內(nèi)處于常壓,只對(duì)包裝容器抽氣使之形成真空,液料依靠貯液箱與待灌容器間的壓差作用產(chǎn)生流動(dòng)而完成灌裝,國(guó)內(nèi)此種方法較常用。 ②重力真空式 即貯液箱內(nèi)處于真空,包裝容器首先抽氣使之形成與貯液箱內(nèi)相等的真空,隨后液料依靠自重流進(jìn)包裝容器內(nèi),因結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,國(guó)內(nèi)較少用。真空法灌裝應(yīng)用面較廣,它即適用于灌裝粘度稍大的液體物料,如油類、糖漿等,也適用于灌裝含維生素的液體物料,如蔬菜汁、果子汁等,瓶?jī)?nèi)形成真空就意味著減少了液料與空氣的接觸,延長(zhǎng)了產(chǎn)品的保質(zhì)期,真空

11、法還適用于灌裝有毒的物料,如農(nóng)藥等,以減少毒性氣體的外溢,改善勞動(dòng)條件。 (4) 壓力法 利用機(jī)械壓力或氣壓,將被灌物料擠入包裝容器內(nèi),這種方法主要用于灌裝粘度較大的稠性物料,例如灌裝番茄醬、肉糜、牙膏、香脂等,有時(shí)也可用于汽水一類軟飲料的灌裝,這時(shí)靠汽水本身的氣壓直接灌入末經(jīng)充氣等壓的瓶?jī)?nèi),從而提高了灌裝速度,形成的泡沫因汽水中無(wú)膠體尚易消失,對(duì)灌裝質(zhì)量有一定影響,但不算太大。 (5) 虹吸法 利用虹吸原理完成的灌裝方法。此種方法出現(xiàn)最早,人們最容易接受,原理比較簡(jiǎn)單,現(xiàn)在很少使用。 灌裝方法比較與選擇：上述幾種灌裝方法的正確選擇,除考慮液體本身的工藝性能如粘度、重度、含氣性

12、、揮發(fā)性外,還必須考慮產(chǎn)品的工藝要求、灌裝機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)等綜合因素。對(duì)于一般不含氣的食用液料如瓶裝牛奶、瓶裝酒類等,可以采用常壓法,亦可采用真空法,為了減少灌裝時(shí)液料中的含氧氣量,以便延長(zhǎng)產(chǎn)品的保質(zhì)期,采用較大的真空度的真空法更有利。 2.2.2 定量方法 準(zhǔn)確的定量灌裝不但與產(chǎn)品的成本有著直接的關(guān)系,同時(shí)也影響產(chǎn)品在消費(fèi)者心中的信譽(yù)。包裝物品的定量一般有重量定量和容積定量?jī)煞N。重量定量由于要增添秤等計(jì)量衡器,所以機(jī)器的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,適用于比重經(jīng)常變化的固體物料,且往往要配置一套電路用以機(jī)電配合;容積定量機(jī)器的定量結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,一般不需電路配合。液體產(chǎn)品一般易采用容積式定量,常見(jiàn)的有如下三種

13、方法: (1) 控制液位高度定量法 這種方法是通過(guò)控制被灌容器中液位的高度以達(dá)到定量灌裝的目的。因?yàn)槊看喂嘌b的液料容積等于一定高度的瓶子內(nèi)腔容積,故習(xí)慣稱它為“以瓶定量”。該法結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,不需要輔助設(shè)備,使用方便,但對(duì)于要求定量準(zhǔn)確度高的產(chǎn)品不宜采用,因?yàn)槠孔拥娜莘e精度直接影響灌裝量的精度。如圖 圖2.1 控制液位高度定量法原理圖 1-排氣管2-灌裝架3-螺母4-彈簧5--橡皮墊6 滑套 7-灌裝頭8 -貯液箱 9-調(diào)節(jié)螺母 當(dāng)橡皮墊6和滑套5被上升的瓶子11頂起后,灌裝頭7和滑套5間出現(xiàn)間隙,液體流入瓶?jī)?nèi),瓶?jī)?nèi)原有氣體由排氣管1排至貯液箱,當(dāng)灌至排氣管嘴A—A截面時(shí),氣體不再

14、能排出,隨著液料的繼續(xù)灌入,液面超過(guò)排氣管嘴,瓶口部分的剩余氣體只得被壓縮,一旦壓力平衡,液料就不再進(jìn)入瓶?jī)?nèi)而沿排氣管上升, 根據(jù)連通器原理,一直升至與貯液箱內(nèi)液位水平為止,然后瓶子下降,壓縮彈簧4保證灌裝頭與滑套間的重新密封,排氣管內(nèi)的液料也滴入瓶?jī)?nèi),從而完成了一次定量灌裝,只要操作條件不變,瓶?jī)?nèi)每次灌裝的液料高度也保持不變。 對(duì)于這種定量方法,若改變每次的灌裝量,則只需改變排氣管嘴進(jìn)入瓶中的位置。 (2) 定量杯定量法 這種方法是先將液體注入定量杯中進(jìn)行定量,然后再將計(jì)量的液體注入待灌瓶中,因此,每次灌裝的容積等于定量杯的容積瓶中,因此,每次灌裝的容積等于定量杯的容積。 圖2.

15、2 定量杯定量原理圖 1-杯2-定量調(diào)節(jié)管 3-閥體4-鎖緊螺母 5-密封圈 6-進(jìn)液管 7-彈簧 8-灌裝頭 9-透氣孔 10-下孔 11-隔板 12-上孔 13-中間槽 14-儲(chǔ)液箱 圖2.2所示為直動(dòng)定量杯的一種結(jié)構(gòu)。在下面沒(méi)有待灌瓶時(shí),定量杯1由于彈簧7的作用而下降,并浸入貯液箱的液體中,則箱內(nèi)的液體沿著其周邊流入并充滿定量杯。隨后待灌瓶由瓶托抬起,瓶嘴將灌裝頭8,定量杯1一起抬起,使定量杯超出液面,并使進(jìn)液管中間隔板上、下孔均與閥體3的中間相通,這樣定量杯中液體由調(diào)節(jié)管2流下,經(jīng)中間隔板的上孔流至閥體3的中間槽,再由隔板的下孔經(jīng)進(jìn)液管下端流進(jìn)待灌瓶中,瓶?jī)?nèi)空氣則由喇叭頭上的透氣

16、孔逸出,當(dāng)定量杯中流體下降至調(diào)節(jié)管2的上端面時(shí),定量灌裝則完成。定量杯中容量可由調(diào)節(jié)管2在定量杯中的高度來(lái)調(diào)節(jié),也可更換定量杯。 (3)定量泵定量法 這是一種采用壓力法灌裝的定量方法,一般由動(dòng)力控制活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng),將物料從貯料缸吸入活塞缸,然后再壓入灌裝容器中,由此每次灌裝物料的容積用活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的行程來(lái)控制。 下圖是利用定量泵進(jìn)行定量灌裝原理圖。 圖2.3 定量杯法定量原理 1-儲(chǔ)液箱 2-閥室 3-彈簧 4-滑閥 5-灌裝頭 6-活塞剛體 7-活塞 其工作過(guò)程為活塞7由凸輪(圖中未示出)控制作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng),當(dāng)活塞向下運(yùn)動(dòng)時(shí),液料在重力及氣壓差作用下,由貯液缸1的底

17、部的孔經(jīng)滑閥4的月牙流入活塞缸內(nèi)。當(dāng)待灌容器由瓶托抬起并頂緊灌裝頭5和閥4時(shí),彈簧3受壓縮而滑閥上的月亮槽上升,則貯料缸與活塞缸隔斷,滑閥上的下料孔與活塞缸接通,與此同時(shí),活塞正好在凸輪作用下向上運(yùn)動(dòng),液料再?gòu)幕钊讐喝氪嗳萜鲀?nèi),當(dāng)灌好液料的容器連同瓶托一起下降時(shí),彈簧3迫使滑閥也向下運(yùn)動(dòng),滑閥上的月亮槽又將貯料缸與活塞溝通,以便進(jìn)行下一次灌裝循環(huán)。假若在某一個(gè)瓶托上沒(méi)有待灌容器時(shí),盡管活塞到達(dá)某一工作位置仍然在凸輪作用下要向上運(yùn)動(dòng),但由于滑閥上月亮槽沒(méi)有向上移動(dòng),故液料仍被壓回貯料缸,不致影響下一次灌裝循環(huán)的正常進(jìn)行。 定量方法比較選擇,從定量精度來(lái)看,第一種方法由于直接受到瓶子容積精度

18、以及瓶口密封程度的影響,其定量精度不及后二種方法高,若從機(jī)械結(jié)構(gòu)看,第一種顯然最為簡(jiǎn)單,因此,它自然得到廣泛應(yīng)用，所以選擇第一種。 3 灌裝機(jī)設(shè)計(jì) 3.1 灌裝機(jī)的主體結(jié)構(gòu) 該機(jī)的總體結(jié)構(gòu)如圖3.1所示。托瓶盤裝在下轉(zhuǎn)盤 13 上，它的升降是由升降導(dǎo)輪 16來(lái)驅(qū)動(dòng)的。貯液箱中的液位是由液位控制裝置 14 控制的。灌裝閥 5 固定在上轉(zhuǎn)盤 9 上，上轉(zhuǎn)盤的高度可由高度調(diào)節(jié)裝置 15 來(lái)調(diào)節(jié)，以適應(yīng)不同瓶高的要求。調(diào)速手輪 19 用于無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)主軸轉(zhuǎn)速，使之符合主機(jī)生產(chǎn)率的要求。 圖3.1 GF-45 負(fù)壓灌裝機(jī)總體結(jié)構(gòu)示意圖 1-進(jìn)瓶鏈帶2-不等距螺桿3-進(jìn)瓶撥輪4-瓶托機(jī)構(gòu)5

19、-灌裝閥6-吸氣管7-真空指示管8-真空氣缸 9-上轉(zhuǎn)盤10-貯液箱11-吸液管12-放氣閥13-下轉(zhuǎn)盤14-液位控制裝置15-貯液箱高度調(diào)節(jié)裝置 16-托盤升降導(dǎo)輪17-蝸輪減速箱18-電機(jī)19-調(diào)速手輪 3.2 傳動(dòng)系統(tǒng) 3.2.1傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖 該機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)如圖3.2所示。電機(jī) 1 經(jīng)三角帶、無(wú)級(jí)變速器 2、蝸桿減速器 2 驅(qū)動(dòng)齒輪 5 和鏈輪 6、錐齒輪 7 帶動(dòng)托瓶轉(zhuǎn)盤 8轉(zhuǎn)動(dòng)（包括貯液箱） ；軸 19 經(jīng)錐齒輪 16 帶動(dòng)進(jìn)瓶撥輪 11轉(zhuǎn)動(dòng)；軸 19經(jīng)錐齒輪 14帶動(dòng)出瓶撥輪 11 轉(zhuǎn)動(dòng)；軸 19 經(jīng)螺旋齒輪5、錐齒輪 10 帶動(dòng)分件供送螺桿 9 轉(zhuǎn)動(dòng)；軸 19 經(jīng)錐齒輪 1

20、2、鏈輪 13 驅(qū)動(dòng)板鏈 17 運(yùn)動(dòng)。 圖3.2 灌裝機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖 1- 電機(jī) 2-帶輪 3-蝸桿蝸輪 4-離合器 5-直齒輪 6-鏈輪 7-錐齒輪 8-灌裝轉(zhuǎn)盤 9-供送螺桿 10-進(jìn)出瓶撥盤 11-板鏈 12-盤車手輪 3.2.2 電機(jī)的選擇 在自動(dòng)灌裝機(jī)設(shè)計(jì)中,必須合理選擇電動(dòng)機(jī)功率,以保證灌裝機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí),也將根據(jù)灌裝機(jī)功率的大小,進(jìn)行灌裝機(jī)零部件(如立軸,傳動(dòng)齒輪等)的設(shè)計(jì),如果電動(dòng)機(jī)功率選擇得過(guò)小,將會(huì)影響機(jī)器的使用性能或電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷工作而容易發(fā)熱燒壞,如果選擇過(guò)大,將使機(jī)器笨重,浪費(fèi)材料,增加機(jī)器成本,并且也不能發(fā)揮電機(jī)應(yīng)有效能［15］。 1 功率的計(jì)

21、算 灌裝所需功率與它的結(jié)構(gòu)及工作過(guò)程有關(guān),由于功率損失因素是十分復(fù)雜的,故難以用分析法進(jìn)行精確計(jì)算,故采用對(duì)一些主要功率損失因素進(jìn)行分析計(jì)算,然后迭加再乘以一個(gè)系數(shù),近似求得灌裝機(jī)功率,一般情況下,灌裝機(jī)的啟動(dòng)功率為最大,啟動(dòng)時(shí),功率主要消耗在以下幾方面。 （1）啟動(dòng)液缸功率 啟動(dòng)液缸功率即為使貯液箱、貯液箱內(nèi)液料、旋轉(zhuǎn)臺(tái)等繞立軸旋轉(zhuǎn)的另部件由靜止到達(dá)工作轉(zhuǎn)速所消耗的功率。 由理論力學(xué)可知,使物體由靜止到達(dá)角速度為ω時(shí),消耗的功應(yīng)等于物體所獲得的動(dòng)能,整個(gè)轉(zhuǎn)盤以角速度ω繞立軸轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能為: (3.1) 式中：—整個(gè)轉(zhuǎn)盤對(duì)于立軸的轉(zhuǎn)動(dòng)

22、慣量； —角速度。 假若啟動(dòng)時(shí)間為則啟動(dòng)整個(gè)轉(zhuǎn)盤由靜止到角速度所消耗的功率為: (3.2) 式中:—啟動(dòng)時(shí)間,常取0.5秒。 取儲(chǔ)液箱重量為200kg,轉(zhuǎn)動(dòng)半徑為0.5m,上下轉(zhuǎn)盤的重量各為15kg,轉(zhuǎn)動(dòng)半徑為1m,錐齒輪的重量為10kg,轉(zhuǎn)動(dòng)半徑為0.5m. 則J=2000.52+123012+12100.52=43.2 =2πn60=23.14460=0.42 A=43.20.422=3.9 由已知條件知: =3.951=0.076 （2）克服升瓶

23、機(jī)構(gòu)的滾輪沿固定凸輪滾動(dòng)時(shí)的工作阻力和摩擦力所需消耗的功率。 升瓶機(jī)構(gòu)的滾輪沿固定凸輪水平區(qū)段滾動(dòng)時(shí)的摩擦阻力為: (3.3) 式中: —水平區(qū)段內(nèi)升瓶機(jī)構(gòu)的數(shù)目; —升瓶機(jī)構(gòu)內(nèi)彈簧的壓縮力; —升瓶機(jī)構(gòu)及盛有液料瓶子的總重; —滾輪沿凸輪軌道的滾動(dòng)摩擦系數(shù); —采用滾動(dòng)軸承做為滾輪,其軸承折合在軸上的摩擦系數(shù); —滾動(dòng)軸承中沿滾珠中心的圓周直徑; —滾輪直徑。 升瓶機(jī)構(gòu)的滾輪沿固定凸輪升瓶區(qū)段滾動(dòng)時(shí)的摩擦阻力為:

24、 (3.4) 式中：—滑道升角; —升瓶機(jī)構(gòu)及空瓶的總重。 升瓶機(jī)構(gòu)的滾輪沿固定凸輪滾動(dòng)時(shí)的工作阻力和摩擦阻力所消耗的功率為: (3.5) 式中:—升瓶機(jī)構(gòu)繞灌裝機(jī)中心立軸的回轉(zhuǎn)半徑。 （3）克服支承立軸的軸承摩擦阻力所需消耗的功率 因立軸轉(zhuǎn)速較低,采用滑動(dòng)軸承較為適宜,由機(jī)械零件可知: (3.6) 式中:—作用在軸承上的動(dòng)載荷; —摩擦系數(shù),一般取0.07－0.1; —推力軸承的最大

25、直徑; —推力軸承的最小直徑。 綜上所述，灌裝機(jī)的啟動(dòng)功率為： （3.7） 式中:—與傳動(dòng)系統(tǒng)效率因素有關(guān)的系數(shù)。 由以上的分析分別估算各個(gè)部分的功率： 由式(3.1) 0.076 由式(3.5)估算得 =0.25kw 由式(3.6)算的=0.36kw 由式（3.7）得==0.86kw 于是電機(jī)的啟動(dòng)功率約為0.86kw。 2 選定電機(jī) 對(duì)電機(jī)的要求在選擇電機(jī)時(shí),首先應(yīng)考慮到生產(chǎn)情況對(duì)電機(jī)的要求,灌裝機(jī)工作的環(huán)境比較潮濕,并有些小量沖擊。因此,要求電機(jī)有防潮及防震裝置,并且要連續(xù)進(jìn)行工作。 電機(jī)功率的選擇,以啟動(dòng)和

26、連續(xù)生產(chǎn)時(shí)其中最大的功率為選擇電機(jī)功率的依據(jù),考慮到備用系數(shù),電機(jī)功率應(yīng)為： （3.8） 所以計(jì)算得該設(shè)計(jì)選用的電機(jī)功率為1.03kw。 而對(duì)于Y系列電機(jī)，通常選用同步轉(zhuǎn)速為1500r/min或1000r/min的電動(dòng)機(jī)，如無(wú)特殊要求不選低于750r/min的電機(jī)。 綜上所述,選用電機(jī)型號(hào)為Y90S-4, 額定功率為1.1kw，滿載轉(zhuǎn)速為1400r/min，質(zhì)量為22kg。根據(jù)需要可選用一臺(tái)功率相近的調(diào)速電機(jī)，以滿足灌裝機(jī)的調(diào)速要求。 其主要性能如下表： 表3.1 電機(jī)性能表 型號(hào) 額定 功率 kw 轉(zhuǎn)速 額定

27、轉(zhuǎn)矩 Y90S-4 1.1 1400 2.3 3 對(duì)電機(jī)的說(shuō)明 由于功率的計(jì)算是估算的,存在誤差,更好的方法是通過(guò)試驗(yàn)確定功率,即對(duì)樣機(jī)或類似的灌裝機(jī)在規(guī)定的操作條件上采用瓦特計(jì)法進(jìn)行測(cè)定［16］。 在設(shè)計(jì)中往往可以采用這種方法來(lái)選擇電機(jī),到工廠及有關(guān)單位去搜集與所設(shè)計(jì)的灌裝機(jī)類型、生產(chǎn)能力等條件相近的灌裝機(jī)所采用的電機(jī)類型,功率大小等方面的有關(guān)資料,然后參考這些資料來(lái)選擇所設(shè)計(jì)的灌裝機(jī)的電機(jī)功率和類型。 3.2.3各傳動(dòng)部件傳動(dòng)比分配 在分配各級(jí)的傳動(dòng)比時(shí)應(yīng)考慮一下的因素： (1)各級(jí)傳動(dòng)的傳動(dòng)比應(yīng)該盡量在推薦的范圍內(nèi)選取。 (2)應(yīng)該使傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)尺寸較小

28、、重量較輕。 (3)應(yīng)該使傳動(dòng)件的尺寸盡量協(xié)調(diào)，結(jié)構(gòu)勻稱合理，避免干涉碰撞。 (4)機(jī)器的總傳動(dòng)比i=14204=355 在以上原則及數(shù)據(jù)的指導(dǎo)下，查得帶傳動(dòng)應(yīng)小于7，錐齒輪（開(kāi)式）應(yīng)小于5，蝸輪蝸桿傳動(dòng)比（開(kāi)式）15-60，鏈傳動(dòng)小于6，圓柱齒輪（開(kāi)式）小于8。所以初步確定各個(gè)部分的傳動(dòng)比為：帶傳動(dòng)為4，蝸輪蝸桿減速為30，鏈傳動(dòng)作用為換向，所以傳動(dòng)比接為1，，圓柱齒輪為1.5,主軸上錐齒輪傳動(dòng)為2。 1 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) （1）查得工作情況系數(shù)=1.1,故計(jì)算功率=1.11.1=1.21W （2）選取窄V帶帶型 根據(jù)、,選定V帶Z型帶。 （3）確定帶輪直徑 由直徑系列表

29、查得主動(dòng)輪的直徑為=80，則從動(dòng)輪直徑為： =i=4320mm 根據(jù)基準(zhǔn)直徑系列，選擇大帶輪直徑為315mm，則傳動(dòng)比修改為3.94.驗(yàn)算帶速：小于35m/s. （4）確定V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度及中心距 根據(jù)初步定出中心距為600mm，計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度=1464mm。 所以選取基準(zhǔn)長(zhǎng)度為1400mm，則實(shí)際中心距為： （5）驗(yàn)算帶輪包角 （3.9） 所以主動(dòng)輪上包角合適。 （6）計(jì)算窄V帶的根數(shù)z （3.10） 由 =910，=80，查得包角系數(shù)=0.95，長(zhǎng)度

30、系數(shù)=0.96 所以取z為2。 （7）計(jì)算壓軸力 （8）帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 由于在傳動(dòng)過(guò)程中,小帶輪的轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)比大帶輪多,故小帶輪的材料應(yīng)該優(yōu)于大帶輪.小帶輪材料選為45號(hào)鋼,大帶輪材料選為HT200.小帶輪結(jié)構(gòu)形式為實(shí)心式,大帶輪為孔板式. 下圖即為該帶輪的結(jié)構(gòu)，具體內(nèi)容不在熬述［15］。 圖3.3 大帶輪結(jié)構(gòu) 2 蝸輪蝸桿設(shè)計(jì) （1）根據(jù)國(guó)標(biāo)的推薦，采用漸開(kāi)線蝸（）。 （2）選擇材料 考慮該灌裝機(jī)的功率不大，轉(zhuǎn)速較低，故蝸桿的材料選用45鋼；應(yīng)希望效率較高，耐磨性好些，故蝸桿螺旋齒面要求要求淬火，硬度為4555。

31、蝸輪用鑄錫磷青銅,金屬模鑄造，為了節(jié)約貴重有色金屬，僅齒圈用青銅制造，而輪芯用灰鑄鐵HT200制造［15］。 （3）先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 傳動(dòng)的中心距為： （3.11） 1）確定作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)矩 按=2，估取效率，則 = 2）確定載荷系數(shù) 應(yīng)為工作載荷較為穩(wěn)定，取載荷分布不均勻系數(shù),使用系數(shù)=1.15， 由于轉(zhuǎn)速不高，沖擊不大，可取動(dòng)載荷數(shù)；則 3)確定彈性影響系數(shù) 應(yīng)為選用的是鑄錫磷青銅和鋼蝸桿相配，故=。 4）確定接觸系數(shù) 先假設(shè)蝸桿分度圓直徑和傳動(dòng)中心距的比值，從手冊(cè)表進(jìn)而查得=2.9。 5）確定許用接觸

32、應(yīng)力 根據(jù)蝸輪材料為鑄錫磷青銅，金屬模鑄造，蝸桿螺旋齒面硬度，可查得蝸輪的基本許用接觸應(yīng)力。 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 壽命系數(shù) 則==0.8614268=231 6）計(jì)算中心距 取中心距為160，應(yīng)為=20取模數(shù)為6.3，螺桿分度圓直徑為63，這時(shí)0.39查得：2.7，應(yīng)此以上結(jié)果可用。 （4）蝸輪蝸桿的主要參數(shù)計(jì)算 1）蝸桿 模數(shù)6.3，分度圓直徑63，直徑系數(shù)10，頭數(shù)2。 2）蝸輪 齒數(shù)為41，變位系數(shù)-0.1032，蝸輪分度圓直徑258.3。 （5）校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度

33、 （3.12） 當(dāng)量齒數(shù) 根據(jù)，,查得齒形系數(shù) 螺旋角系數(shù) 許用彎曲應(yīng)力 由制造的蝸輪的基本許用彎曲應(yīng)力。 壽命系數(shù) 所以彎曲強(qiáng)度滿足。 （6）精度等級(jí)公差 考慮到灌裝機(jī)械對(duì)精度的要求較高，選擇蝸輪的精度為7級(jí)精度，側(cè)隙種類為，標(biāo)注為8。 （7）熱平衡計(jì)算 設(shè)蝸桿蝸輪減速器中蝸桿軸的功率為1.1,傳動(dòng)效率為0.8,表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為10.5w/m2℃,減速器的散熱面積為1.5m2,工作溫度小于80℃(環(huán)境法度為20℃), 由以上條件知減速器放熱P=1.1100

34、00.8=880w 減速器散熱Q=10.51.5(80-20)=945w 根據(jù)以上計(jì)算可得:P

35、載荷系數(shù) 2）小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 3）選取齒寬系數(shù) 4）查得材料的彈性影響系數(shù) 5）查得小齒輪的接觸疲勞極限 ；大齒輪的接觸疲勞極限為 。 6）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 7）接觸疲勞壽命系數(shù) ; 8)計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效率為1%，安全系數(shù) =1，得 9）試算小齒輪分度圓直徑 ，代入中的較小值 10）驗(yàn)算圓周速度 11）計(jì)算齒寬與齒高之比 模數(shù) 齒高 ，所以。 12）計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù)，7級(jí)精度查得動(dòng)載系數(shù); 直齒輪，假設(shè)。查出;同時(shí)可查出使用系數(shù); 7級(jí)精度，小齒輪相對(duì)支撐非對(duì)稱布置時(shí)， 代入數(shù)

36、值后得 由得;所以載荷系數(shù) 13)校正所算的分度圓直徑得 14）計(jì)算模數(shù) （1） 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式為 （3.14） 1） 小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限;大齒輪的彎曲疲勞極限 ; 2）查出彎曲疲勞壽命系數(shù) ; 3）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) ,則 4）計(jì)算載荷系數(shù) 5）查得齒形系數(shù) 。 6）查得應(yīng)力校正系數(shù) 。 7）計(jì)算大小齒輪的加以比較 大齒輪的數(shù)值大。 8）設(shè)計(jì)計(jì)算 對(duì)此計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算

37、的模數(shù)大于按齒根疲勞強(qiáng)度計(jì)算的結(jié)果，由于齒輪模數(shù)的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑有關(guān)，可取彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)1.81，就進(jìn)圓整為2，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑，算得小齒輪的齒數(shù) ，取為28。 大齒輪的齒數(shù) 這樣設(shè)計(jì)的齒輪傳動(dòng)，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并結(jié)構(gòu)緊湊。 （6）幾何尺寸計(jì)算 1）計(jì)算分度圓直徑 2）計(jì)算中心距 4 主軸錐齒輪設(shè)計(jì) 主軸的錐齒輪采用直齒錐齒輪傳動(dòng)，因?yàn)樵O(shè)計(jì)時(shí)以齒寬中點(diǎn)的當(dāng)量齒輪作為計(jì)算依據(jù)，所以其設(shè)計(jì)過(guò)程與上一節(jié)中的直齒輪類似，所以不在一

38、一熬述。通過(guò)類比及已有尺寸的限制，來(lái)設(shè)計(jì)錐齒輪。 主軸上的錐齒輪的傳動(dòng)比為2，安裝大錐齒輪的軸直徑為140，大端的模數(shù)取為5,齒形角，齒頂高系數(shù)，頂隙系數(shù)，螺旋角，不變位。 取大錐齒輪齒數(shù)為62，則其大端分度圓直徑為310。小錐齒輪的齒數(shù)為31，計(jì)算得分度圓為155。 通過(guò)驗(yàn)算及裝配，能確定設(shè)計(jì)的合理性。 5 灌裝機(jī)主軸的計(jì)算 旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)的主軸是重要的零件之一，本設(shè)計(jì)中采用 45號(hào)鋼制造。在必要時(shí)，可在其表面上鍍以金屬保護(hù)層或用不銹鋼制造也有用鑄鐵或鑄鋼制造的。 旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)的軸，主要是受扭或除了受扭外還受有軸向力，按其主要是受扭來(lái)計(jì)算直徑: T=9550Pn

39、 （3.15） 式中: T—軸所承受扭矩； P—灌裝機(jī)主軸的功率； 計(jì)算灌裝機(jī)軸的功率P= （3.16） －帶傳動(dòng)效率：0.96 －蝸桿蝸輪減速器的效率 －每對(duì)軸承傳動(dòng)效率：0.99 －圓柱齒輪的傳動(dòng)效率：0.96 －圓錐齒輪的傳動(dòng)效率：0.96 根據(jù)以上數(shù)據(jù)可得: mm 因?yàn)樽钚≈睆缴弦庸ぢ菁y,所以適當(dāng)增大直徑,取=85mm.根據(jù)蝸桿蝸輪高度調(diào)節(jié)裝置中蝸輪孔的孔徑及大錐齒輪的孔徑及軸設(shè)計(jì)相關(guān)知識(shí),設(shè)定軸的結(jié)構(gòu).其結(jié)構(gòu)如圖所示. 圖3.4 主軸 (1) 鍵的校核 錐齒輪上鍵的校核(取45號(hào)鋼屈服極限為35

40、0MPa) 平鍵BL=32100)(鍵寬為32,鍵高為19.鍵長(zhǎng)為100) 剪切強(qiáng)度校核 轉(zhuǎn)矩T=9550Pn=9550 圓周力 剪應(yīng)力＜350MPa 擠壓強(qiáng)度校核 擠壓力＜350MPa 經(jīng)校核鍵連接符合要求. 5 標(biāo)準(zhǔn)件選擇 由于該設(shè)計(jì)的灌裝機(jī)是輕型機(jī)械，外載荷較小，所以軸承，螺紋連接選擇時(shí)考慮尺寸以及按類比經(jīng)驗(yàn)選擇即可，一般不會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重失效現(xiàn)象。這里不在一一詳述各個(gè)標(biāo)件的名稱和型號(hào)。 離合器采用矩形牙嵌離合器，傳動(dòng)的扭矩比一般機(jī)器都小，所以選齒數(shù)為3。 3.3 灌裝機(jī)的主要部件設(shè)計(jì) 3.3.1 灌裝供料系統(tǒng) 負(fù)壓灌裝法灌裝系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,形式較多,但根據(jù)其采用

41、灌裝方式不同,大體可分兩種類型:一種方式是在待灌瓶和貯液箱中都建立真空,而液體是靠自重產(chǎn)生流動(dòng)而灌裝的;另一種方式是在瓶中建立真空,靠壓差完成灌裝。真空法灌裝機(jī)的供料系統(tǒng)可有單室、雙室、三室等多種形式,單室屬于前一種真空法灌裝,其余屬于后一種方法。 本設(shè)計(jì)的真空室和貯液箱是分開(kāi)的，真空氣缸的真空度較低，所以稱雙室低真空灌裝機(jī)。其液料供送裝置如圖 3-34 所示。液料經(jīng)進(jìn)液管 10進(jìn)入貯液箱 5 中，液箱內(nèi)液位高度由液位控制浮桶 6 控制，使液位保持在規(guī)定的范圍內(nèi)。灌裝機(jī)設(shè)有真空泵，真空泵將真空氣室 1內(nèi)的空氣抽走，使其達(dá)到一定的真空度（500mm 水柱） ；貯液箱通過(guò)兩根真空度指示管 2 與

42、真空氣室相通，指示管 2 內(nèi)液面的升高值表示了真空氣室 1的真空度。 每個(gè)灌裝頭 8 都有一個(gè)吸氣管 3 和吸液管 4 分別通向真空氣室 1 和貯液箱 5，這樣就組成了供液系統(tǒng)。 圖 3.5 雙室低真空灌裝機(jī)液料供送裝置示意圖 1-真空氣室2-真空度指示管3-吸氣管4-吸液管5-貯液箱6-液位控制浮桶7-托瓶機(jī)構(gòu) 8-灌裝頭9-真空度調(diào)節(jié)板10-進(jìn)液管 3.3.2 送瓶機(jī)構(gòu) 分件供送螺桿是一類廣泛應(yīng)用于自動(dòng)灌裝、貼標(biāo)與制罐等機(jī)械設(shè)備上的前導(dǎo)性關(guān)鍵構(gòu)件，人們常以自動(dòng)生產(chǎn)線的“咽喉”來(lái)形象地說(shuō)明其重要性。供送螺桿的主要功能是為工作主機(jī)按規(guī)律供送瓶罐或其它離散剛性器件(主要是包裝容器、硬

43、質(zhì)軟料盒等) ，使輸送線上的瓶罐沿既定的路線、按一定的間距和排列，以所需的狀態(tài)和速度成隊(duì)列進(jìn)入主機(jī)作業(yè)區(qū)。隨著自動(dòng)灌裝生產(chǎn)線的高速化發(fā)展，供送螺桿逐漸成為制約高速化的“瓶頸”。 分件供送螺桿在結(jié)構(gòu)上是一種空間高副機(jī)構(gòu)。它的結(jié)構(gòu)形式受供送瓶的大小、形狀等的制約。從外觀形式看,前端應(yīng)設(shè)計(jì)呈截錐臺(tái)形,有助于將玻璃瓶順暢地導(dǎo)入螺桿的工作區(qū)段而另一端應(yīng)具有與玻璃瓶同半徑的圓弧過(guò)渡角,以便和星形拔輪同步銜接,為了使剛進(jìn)入螺桿工作區(qū)段的玻璃瓶運(yùn)動(dòng)平穩(wěn),第一段最好采用等螺距,使它暫不產(chǎn)生加速度,鑒于星形拔輪的節(jié)距通常都大于兩只玻璃瓶原來(lái)在鏈帶上緊相接觸時(shí)運(yùn)動(dòng)的中心距,顯然,最后一段螺旋線一定要變螺距, 為改

44、善瓶的慣性運(yùn)動(dòng),它應(yīng)該制約玻璃瓶以等加速度規(guī)律逐漸增大其間距。實(shí)踐證明,對(duì)于中、小型自動(dòng)灌裝機(jī)(一般為250瓶/分以內(nèi)),只需將螺桿設(shè)計(jì)呈等螺距段與變螺距段即可,雖然其加速度曲線不連續(xù),有階躍突變,但在加速度值不很大時(shí),仍不致發(fā)生明顯的柔性沖擊。設(shè)計(jì)供送螺桿的關(guān)鍵在于,必須在滿足被供送瓶的主體直徑及有效高度、星形拔輪節(jié)距和生產(chǎn)能力等條件下,預(yù)選螺桿的內(nèi)外徑及長(zhǎng)度。 在設(shè)計(jì)中,我們可以把螺桿設(shè)計(jì)成三段式組合螺桿：等速段即等螺距(進(jìn)口端)+變加速段(中間過(guò)渡)+等加速段(出口即與星形撥輪的銜接)。 當(dāng)然如果有特別的要求，還可以根據(jù)工藝目的進(jìn)行其他螺旋線的組合。在供送過(guò)程中，進(jìn)口端采取等螺距有利于

45、容器的平穩(wěn)進(jìn)入，減輕“陡振”現(xiàn)象。為了加工及容器進(jìn)入的方便，我們還常把進(jìn)口端設(shè)計(jì)為錐形(其夾角近10錐形長(zhǎng)度為總長(zhǎng)的15%)。要滿足中間段的功能要求，則要設(shè)計(jì)成為按某種曲線規(guī)律變化的變加速度段，這樣螺旋線上的各個(gè)銜接點(diǎn)均有對(duì)應(yīng)相等的螺旋角、速度和加速度，沖擊減弱，從而保證平穩(wěn)連接。而出口端鑒于星形撥輪的節(jié)距一般都大于兩器件接觸時(shí)的中心距，所以要設(shè)計(jì)為變螺距，并以等加速規(guī)律逐漸增大其間距，直到螺距增大到與撥輪節(jié)距相等，保證順利銜接。 由以上分析預(yù)選螺桿的外徑為90mm，內(nèi)徑為40mm，長(zhǎng)度為560mm。在分析螺桿各個(gè)部分的參數(shù)。 由于該灌裝機(jī)的轉(zhuǎn)速較低，不會(huì)有較大的沖擊，因此該螺桿的主要功能

46、只是把灌裝容器分件隔離，然后和撥輪配合將容器送入灌裝工位。所以設(shè)計(jì)該螺桿為等速螺桿。 設(shè)螺桿的轉(zhuǎn)速為n，星形撥輪的節(jié)距為，當(dāng)瓶罐由輸送帶拖動(dòng)前進(jìn)時(shí)，如果讓整個(gè)對(duì)它僅起一定的隔擋作用，并在末端與星形撥輪取得速度同步，那么應(yīng)保證輸送帶速度u、螺桿最大供送速度u和撥輪節(jié)圓速度相等u，即?。? （3.17） 由此可知，在輸入過(guò)程中各個(gè)瓶罐按規(guī)則排列的軸線間距為： （3.18） 下圖為設(shè)計(jì)的螺桿外形： 圖 3.6 供送螺桿 3.3.3 托瓶升降機(jī)構(gòu) 在一般旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)中,由拔瓶輪送

47、來(lái)的瓶子必須根據(jù)灌裝工作過(guò)程的需要,先把瓶子升到規(guī)定的位置,以便進(jìn)行灌裝。然后再把己灌滿的瓶子下降到規(guī)定的位置,以便拔瓶輪將其送到傳送鏈帶上送走,這一動(dòng)作是由瓶的升降機(jī)構(gòu)完成的，即瓶托組件。 1）瓶托組件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 對(duì)于瓶托組件構(gòu)的要求是:運(yùn)行平穩(wěn)、迅速、準(zhǔn)確、安全可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,常用的有下列三種形式: （1）機(jī)械式瓶的升降機(jī)構(gòu) 機(jī)械式升瓶機(jī)構(gòu)原理是,瓶托的上滑筒和下滑筒通過(guò)拉桿與彈簧組成一完整的彈性筒,在下滑筒的拔銷上裝有滾動(dòng)軸承,使整個(gè)瓶托可沿著凸輪導(dǎo)軌的曲線升降。由于上滑筒與下滑筒間還可產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),這不僅保證了瓶口灌裝時(shí)的密封,同時(shí)又保證了有一定高度誤差的瓶子仍可正常灌裝每只瓶

48、托用螺母固定裝在下轉(zhuǎn)盤邊緣的孔中,并隨轉(zhuǎn)盤一起繞立軸旋轉(zhuǎn),顯然這種機(jī)械式升瓶機(jī)構(gòu)實(shí)際上是由圓柱輪－直動(dòng)從動(dòng)桿機(jī)構(gòu)完成的,與一般不同的是,這里圓柱凸輪不動(dòng),而直動(dòng)從動(dòng)桿繞圓柱的軸線旋轉(zhuǎn),因此, 它們之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)與圓柱凸輪旋轉(zhuǎn)的直動(dòng)從動(dòng)機(jī)構(gòu)是一致的。瓶托上升時(shí),凸輪傾角α最大,許用推薦值為[α]≤30［11］。 這種升瓶機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,但是工作可靠性差,如果灌裝機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中出現(xiàn)故障,瓶子沿著滑道上升,很容易將瓶子擠壞,對(duì)瓶子質(zhì)量要求很高,特別是瓶頸不能彎曲,瓶子被推上瓶托時(shí),要求位置準(zhǔn)確,在工作中,緩沖彈簧也容易失效,需要經(jīng)常更換。因此,這種結(jié)構(gòu)適用于小型的半自動(dòng)化的不含氣體的液料灌裝機(jī)中

49、。 （2）氣動(dòng)式瓶的升降機(jī)構(gòu) 當(dāng)控制碰塊使閥門關(guān)閉、閥門開(kāi)啟時(shí),壓縮空氣將自下部進(jìn)氣管進(jìn)入到氣缸中,活塞受到下端壓力氣體的作用向上運(yùn)動(dòng),托瓶臺(tái)及其所承托的瓶子向上升起,在此過(guò)程中灌裝嘴插入瓶?jī)?nèi),以便進(jìn)行灌裝工作。灌裝完畢后,控制機(jī)構(gòu)關(guān)閉排氣閥門,開(kāi)啟另外的閥門,壓力氣體自活塞上端引入氣缸中,活塞上端面壓力加上活塞、連桿、托瓶臺(tái)及已裝物料的瓶子等在自重的作用下,托瓶臺(tái)迅速降到與灌裝機(jī)轉(zhuǎn)盤水平面等高的平面上,再由排卸裝置將裝料瓶自灌裝機(jī)轉(zhuǎn)盤上排卸出去封口。閥門與排氣閥通常用凸輪式碰塊及轉(zhuǎn)柄進(jìn)行控制,在灌裝機(jī)工作運(yùn)轉(zhuǎn)中,由設(shè)置的程序凸輪碰塊作開(kāi)或關(guān)的控制操縱。 這種升降機(jī)構(gòu),克服了機(jī)械式升降機(jī)

50、構(gòu)的缺點(diǎn),因?yàn)樗捎脷怏w傳動(dòng),有吸震能力,當(dāng)發(fā)生故障時(shí),瓶子被卡住,壓縮空氣好比彈簧一樣被壓縮,這時(shí)瓶子不再上升,故不會(huì)擠壞。但是,活塞的運(yùn)動(dòng)速度受到空氣壓力的影響,若壓縮空氣的壓力下降時(shí)。則瓶的上升速度減慢,以致不能保證瓶嘴與灌裝閥的密封,若壓縮空氣壓力增加,則瓶的上升速度快,導(dǎo)致瓶不易與進(jìn)液管對(duì)中,又使瓶子下降時(shí)沖擊力增大,如若灌裝含氣性氣體,則容易使液料中的二氧化碳逸出。 （3）氣動(dòng)機(jī)械混合式升瓶機(jī)構(gòu) 此機(jī)械是以氣動(dòng)機(jī)構(gòu)作托瓶升起、用凸輪推桿機(jī)構(gòu)將已料瓶降下的綜合式升降機(jī)構(gòu)。它利用氣動(dòng)機(jī)構(gòu)托瓶升起具有自緩沖功能，托升平穩(wěn)。且節(jié)約時(shí)間的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)又利用了凸輪推桿機(jī)構(gòu)能較好地獲得平穩(wěn)的運(yùn)

51、動(dòng)控制的特點(diǎn),使托瓶升降運(yùn)動(dòng)得到快而好的工作質(zhì)量。但此種托瓶升降機(jī)構(gòu)的機(jī)械結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。 上述三種升降瓶機(jī)構(gòu)各有其優(yōu)缺點(diǎn)。在設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)根據(jù)灌裝機(jī)的具體要求,進(jìn)行具體的分析,選擇和設(shè)計(jì)出先進(jìn)合理,經(jīng)濟(jì)可靠的結(jié)構(gòu)。 通過(guò)上面的分析可知：以上的三種方式各有其優(yōu)缺點(diǎn)，該設(shè)計(jì)中的灌裝機(jī)械轉(zhuǎn)速低，生產(chǎn)量小，所以采用機(jī)械式的瓶托組件就可以滿足設(shè)計(jì)要求。 瓶托組件工作過(guò)程為：托瓶機(jī)構(gòu)的上滑筒3與下滑筒6，借拉桿5與壓縮彈簧2組成一個(gè)彈性套筒。托瓶臺(tái)1連同上、下滑筒3、6一起沿著凸輪導(dǎo)軌8升降。由上下滑筒等組成的彈性套筒不僅保證了灌裝時(shí)瓶口的密封，同時(shí)對(duì)瓶子的高度誤差有較好的適應(yīng)能力。滑筒座4用大螺母

52、緊固在下轉(zhuǎn)盤的圓孔之中。實(shí)際上它相當(dāng)于圓柱凸輪——直動(dòng)從動(dòng)桿機(jī)構(gòu)，只不過(guò)圓柱凸輪固定不動(dòng)，而直動(dòng)從動(dòng)桿可繞圓柱凸輪的中心軸線回轉(zhuǎn)，其相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系不變［23］。 2）瓶托組件的尺寸設(shè)計(jì) 首先，對(duì)于瓶托1而言，必須保證其直徑比瓶子的直徑要大，一般而言瓶子的直徑在60mm到80mm之間，所以設(shè)計(jì)該瓶托的直徑為100mm左右。 該瓶托的受力小，強(qiáng)度要求可以不 必詳細(xì)設(shè)計(jì)，只需參照設(shè)計(jì)，以及滿足瓶高的調(diào)節(jié)要求。設(shè)計(jì)的詳細(xì)尺寸見(jiàn)設(shè)計(jì)圖紙。 圖3.7 托瓶機(jī)構(gòu)圖 1-托瓶臺(tái) 2-壓縮彈簧 3-上滑筒 4-滑筒座 5-拉桿 6-下滑筒

53、7-滾動(dòng)軸承 8- 凸輪導(dǎo)軌 3）瓶托組件的調(diào)高裝置 為滿足灌裝機(jī)包裝容器瓶子的多種規(guī)格,如500毫升的白酒酒瓶其高度為2621.5mm瓶身直徑751.6mm;350毫升的高度為2311.5mm，身徑為63.511.2mm，小瓶的高度為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)盤之間的距離,使貯液缸能沿著立柱相對(duì)于轉(zhuǎn)盤作上、下移動(dòng),目前常用的高度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)有以下形式： 貯液缸底部轉(zhuǎn)軸的下端為螺桿結(jié)構(gòu)它與固裝在轉(zhuǎn)盤上的法蘭式螺母相連接,并用固定螺栓擰緊,調(diào)節(jié)時(shí),松開(kāi)螺栓,轉(zhuǎn)動(dòng)貯液缸,其本達(dá)到所需瓶高后,再調(diào)整灌裝閥與升瓶臺(tái)的中心,使其基本對(duì)

54、準(zhǔn),最后再重新擰緊螺栓,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)定性也較差. 在另外一些小型灌裝機(jī)上,采用蝸桿蝸輪的調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu),調(diào)節(jié)時(shí),首先松開(kāi)鎖緊螺母,退出銷軸使傳動(dòng)上下轉(zhuǎn)盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)的鍵失去作用,然后用手柄搖動(dòng)蝸桿,使蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng),由于蝸輪與下部立軸的端部采用螺紋聯(lián)接,因此,蝸輪一邊轉(zhuǎn)動(dòng),一邊上下移動(dòng),并帶動(dòng)上轉(zhuǎn)盤也一起上下移動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)高度調(diào)節(jié)。 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。 該設(shè)計(jì)即采用上述的形式，詳細(xì)設(shè)計(jì)見(jiàn)裝配圖紙。 3.3.

55、4 高度調(diào)節(jié)裝置 由于灌裝包裝窗口瓶子的規(guī)格很多,如640ml的啤酒瓶高度約為289mm;350ml的高度約為231mm,小瓶汽水的高度約為203mm,為了適應(yīng)多種瓶高的灌裝,需要調(diào)節(jié)裝有灌裝閥的轉(zhuǎn)盤的高度,以適應(yīng)不同瓶高的要求. 圖3.8 高度調(diào)節(jié)裝置示意圖 1- 上罩殼 2-蝸輪 3-蝸桿 4-下罩殼 5-軸 6-傳動(dòng)鍵 7-銷軸 8-鎖緊螺母 9-螺栓 本設(shè)計(jì)和高度調(diào)節(jié)裝置屬于中央調(diào)節(jié)式中的蝸輪蝸桿調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu),如圖所示, 調(diào)節(jié)時(shí),首先松開(kāi)鎖緊螺母8,退出銷軸7,使傳動(dòng)鍵6松開(kāi),然后用手柄搖動(dòng)蝸桿3,使蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng),由于蝸輪2與軸5采用螺紋連接,因此,蝸輪2一邊轉(zhuǎn)動(dòng),一邊上下移動(dòng)

56、,并帶動(dòng)上轉(zhuǎn)盤上下移動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)高度調(diào)節(jié). 3.3.5 液位控制裝置 液位控制裝置能控制灌裝機(jī)中的儲(chǔ)液箱內(nèi)液料的高度,使之保持穩(wěn)定,以利裝料灌裝過(guò)程正常進(jìn)行. 本設(shè)計(jì)中采用的是電子式控制裝置,其電子電路圖如下圖所示: 圖3.9 液位控制電路圖 此種液位控制器是一種新型液位控制裝置,由于其靈敏度可調(diào),所以對(duì)低電導(dǎo)率的液體有極強(qiáng)的搞結(jié)垢能力.它適用于輕工,化工,食品,水處理等行業(yè)的自動(dòng)給液,排液控制及各種導(dǎo)電液體的上下限位報(bào)警.該控制器通過(guò)測(cè)量電極與導(dǎo)電液體的接觸,連通控制電路的電流,再由控制電路把這個(gè)電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為繼電器的觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)輸出,從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)液位的傳感.

57、如圖所示,A點(diǎn)為液位的上限點(diǎn),B點(diǎn)為液位的下限點(diǎn),C點(diǎn)為儲(chǔ)液箱內(nèi)液位的最低點(diǎn).當(dāng)液面高于A點(diǎn)時(shí),電機(jī)自動(dòng)停機(jī),以免液料外溢;當(dāng)液面低于B點(diǎn)時(shí),電機(jī)自動(dòng)工作,以免出現(xiàn)供料不足的情況.另外,還可調(diào)整A,B,C三點(diǎn)的位置,以適應(yīng)不同的作業(yè)情況. 3.3.6 灌裝閥的設(shè)計(jì) 灌裝閥是自動(dòng)灌裝機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的主體部件，它的功能在于根據(jù)灌裝工藝要求，以最快的速度溝通或切斷貯液箱、氣室和灌裝容器之間流體流動(dòng)的通道，保證灌裝工藝過(guò)程的順利進(jìn)行。 如圖所示為本設(shè)計(jì)中的灌裝閥 圖3.10 灌裝閥 3.4 真空系統(tǒng) 所謂真空，是指在給定的空間內(nèi)，壓力低于101325Pa的氣體狀態(tài)。在真空狀態(tài)下，氣體的稀薄

58、程度通常用氣體的壓力值來(lái)表示，顯然，該壓力值越小則表示氣體越稀薄。 工業(yè)上有各種各樣的真空泵，對(duì)于各種泵的性能都有規(guī)定的測(cè)試方法來(lái)檢驗(yàn)，主要參數(shù)有： 極限真空（通常稱為真空度）：將真空泵與檢測(cè)容器相連，放入待測(cè)的氣體后，進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)抽氣，當(dāng)容器內(nèi)的氣體壓力不再下降而維持某一定值時(shí)，此壓力稱為泵的極限真空。該值越小則表明越接近理論真空。 普通真空表測(cè)得的真空值（即：表壓）為相對(duì)真空度，用負(fù)數(shù)表示，是指被測(cè)氣體壓力與大氣壓的差值?？梢杂上聢D看出。 圖3.11 真空度示意圖 抽氣速率：在真空泵的吸氣口處，單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)的氣體體積。 選用真空泵時(shí)，需要注意下列事項(xiàng)： 1

59、、真空泵的工作壓強(qiáng)應(yīng)該滿足真空設(shè)備的極限真空及工作壓強(qiáng)要求。如：真空鍍膜要求110-5mmHg的真空度，選用的真空泵的真空度至少要510-6mmHg。通常選擇泵的真空度要高于真空設(shè)備真空度半個(gè)到一個(gè)數(shù)量級(jí)。 2、正確地選擇真空泵的工作點(diǎn)。每種泵都有一定的工作壓強(qiáng)范圍，如：擴(kuò)散泵為10-3~10-7mmHg，在這樣寬壓強(qiáng)范圍內(nèi)，泵的抽速隨壓強(qiáng)而變化，其穩(wěn)定的工作壓強(qiáng)范圍為510-4~510-6mmHg。因而，泵的工作點(diǎn)應(yīng)該選在這個(gè)范圍之內(nèi)，而不能讓它在10-8mmHg下長(zhǎng)期工作。又如鈦升華泵可以在10-2mmHg下工作，但其工作壓強(qiáng)應(yīng)小于110-5mmHg為好。 3、真空泵在其工作壓強(qiáng)下

60、，應(yīng)能排走真空設(shè)備工藝過(guò)程中產(chǎn)生的全部氣體量。 4、正確地組合真空泵。由于真空泵有選擇性抽氣，因而，有時(shí)選用一種泵不能滿足抽氣要求，需要幾種泵組合起來(lái)，互相補(bǔ)充才能滿足抽氣要求。如鈦升華泵對(duì)氫有很高的抽速，但不能抽氦，而三極型濺射離子泵，（或二極型非對(duì)稱陰極濺射離子泵）對(duì)氬有一定的抽速，兩者組合起來(lái)，便會(huì)使真空裝置得到較好的真空度。另外，有的真空泵不能在大氣壓下工作，需要預(yù)真空；有的真空泵出口壓強(qiáng)低于大氣壓，需要前級(jí)泵，故都需要把泵組合起來(lái)使用。 5、真空設(shè)備對(duì)油污染的要求。若設(shè)備嚴(yán)格要求無(wú)油時(shí)，應(yīng)該選各種無(wú)油泵，如：水環(huán)泵、分子篩吸附泵、濺射離子泵、低溫泵等。如果要求不嚴(yán)格，可以選擇

61、有油泵，加上一些防油污染措施，如加冷阱、障板、擋油阱等，也能達(dá)到清潔真空要求。 6、了解被抽氣體成分，氣體中含不含可凝蒸氣，有無(wú)顆?；覊m，有無(wú)腐蝕性等。選擇真空泵時(shí)，需要知道氣體成分，針對(duì)被抽氣體選擇相應(yīng)的泵。如果氣體中含有蒸氣、顆粒、及腐蝕性氣體，應(yīng)該考慮在泵的進(jìn)氣口管路上安裝輔助設(shè)備，如冷凝器、除塵器等。 7、真空泵排出來(lái)的油蒸氣對(duì)環(huán)境的影響如何。如果環(huán)境不允許有污染，可以選無(wú)油真空泵，或者把油蒸氣排到室外。 8、真空泵工作時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)對(duì)工藝過(guò)程及環(huán)境有無(wú)影響。若工藝過(guò)程不允許，應(yīng)選擇無(wú)振動(dòng)的泵或者采取防振動(dòng)措施。 9、真空泵的價(jià)格、運(yùn)轉(zhuǎn)及維修費(fèi)用。 幾種真空泵相關(guān)參數(shù)如下:

62、 表3.2 真空泵一覽表 名稱型號(hào) 配用功率kW 抽氣速率 L/s 極限真空Pa 旋片真空泵2X(Z)型旋片式真空泵 0.55～5.5 0.5-70 600 旋片真空泵XD、X單級(jí)旋片真空泵 0.37～15 2.8-150 200 旋片真空泵X型單級(jí)旋片真空泵 4～11 30-150 6 往復(fù)真空泵W型往復(fù)真空泵 4～30 32-150 2000 羅茨真空泵ZJ型羅茨真空泵 0.75～55 32-5000 500 滑閥真空泵H型滑閥真空泵 1.1～55 55-600 1 滑閥真空泵2H型滑閥真空泵 4～15 8-150 0

63、.1 本設(shè)計(jì)選用羅茨真空泵, 羅茨真空泵是利用兩個(gè)8字形轉(zhuǎn)子在泵殼中旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生吸氣和排氣作用的.其原則和羅茨鼓風(fēng)機(jī)相似,由于它在低壓力范圍內(nèi)工作,氣體分子自由度較大,氣體漏過(guò)微小縫隙的阻力很大,因而能獲得較高的壓縮比.可以作為增壓真空泵使用,被抽氣體通過(guò)前級(jí)真空泵排到大氣中去,如圖所示: 圖3.12 羅茨真空泵示意圖 羅茨真空泵的特點(diǎn): (1) 轉(zhuǎn)子與泵腔,轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)子之間有一定的間隙 ,互不接觸,不需要用潤(rùn)滑. (2) 轉(zhuǎn)子具有良好的幾何對(duì)稱性,可以提高轉(zhuǎn)速,從而能夠制造出結(jié)構(gòu)緊湊的大抽速泵來(lái). (3) 泵工作時(shí)振動(dòng)小,容積大. (4) 在泵腔內(nèi)并不發(fā)生像機(jī)械真空泵那樣的

64、壓縮現(xiàn)象,因此它不需要排氣閥,也正因如此,可抽可凝性水汽. (5) 啟動(dòng)快,能夠在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到極限真空,功率小,運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)費(fèi)用低. (6) 羅茨真空泵可以在很寬的壓力范圍內(nèi)有很大的抽速,彌補(bǔ)了擴(kuò)散泵和機(jī)械泵抽速小的缺陷. 羅茨真空泵的缺點(diǎn)是泵的轉(zhuǎn)子制造較難,抽除蒸汽時(shí)的效果不如沒(méi)增壓泵高. 3.5 控制系統(tǒng) 該機(jī)的電氣控制原理如圖所示。灌裝機(jī)主機(jī)由一臺(tái)異步電機(jī)拖動(dòng)，通過(guò)無(wú)級(jí)變速箱變速，帶動(dòng)主機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。 為滿足包裝工藝要求，在電機(jī)控制回路中，有兩組停機(jī)開(kāi)關(guān)，一是在灌裝機(jī)出口處，裝一限位開(kāi)關(guān)，使不規(guī)格的小口酒瓶在隨滑筒下降而吊在升降桿上時(shí)，碰撞限位開(kāi)關(guān)，打開(kāi)常閉觸頭，使灌裝機(jī)停機(jī)；另一個(gè)

65、停機(jī)開(kāi)關(guān)是裝在灌裝機(jī)和壓蓋機(jī)之間的鏈道上，在壓蓋機(jī)停機(jī)、鏈道上酒瓶堆積時(shí)，碰撞鏈道上的限位開(kāi)關(guān)，使灌裝機(jī)停機(jī)。 該機(jī)主機(jī)回轉(zhuǎn)直徑大、慣量大。為了保證任何情況下都能快速停機(jī)，在電機(jī)的兩相繞組中送入一外加直流電壓，在電機(jī)空間構(gòu)成正弦磁場(chǎng)，使電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組切割正弦磁場(chǎng)感應(yīng)電勢(shì)，產(chǎn)生制動(dòng)電流。當(dāng)線路開(kāi)關(guān)切斷后，通過(guò)常閉觸點(diǎn)，接通自動(dòng)開(kāi)關(guān)，當(dāng)通入的外加直流電壓產(chǎn)生的磁場(chǎng)足夠強(qiáng)時(shí)，可使灌裝機(jī)在所規(guī)定的時(shí)間內(nèi)由最高速停止運(yùn)轉(zhuǎn)。 外加直流電壓由制動(dòng)變壓器B，副邊經(jīng)四只 10A、220V的硅整流元件組成的單相橋式整流電路獲得。為防止停機(jī)時(shí)產(chǎn)生短路電弧，線路開(kāi)關(guān)QC1和制動(dòng)開(kāi)關(guān)ZDC之間裝有聯(lián)鎖環(huán)節(jié)，變壓器B1

66、原邊 380V，副邊 72V、65V處抽頭，低速時(shí)送入 65V交流電壓即可滿足要求。 主拖動(dòng)和其它輔助拖動(dòng)都由CJ0-10接觸器作線路開(kāi)關(guān)。并有熔斷短路保護(hù)和熱繼電器過(guò)載保護(hù)。在電器面板上設(shè)有指示燈和交流電表，用來(lái)指示運(yùn)行狀態(tài)和負(fù)荷的大小。 該機(jī)的特點(diǎn)：不漏損灌裝液體，破瓶率低，液料香味損失小，適用多種液體灌裝。 圖3.13 灌裝機(jī)電氣控制原理圖 4 灌裝基本參數(shù)計(jì)算 4.1 流速及灌裝時(shí)間 4.1.1 計(jì)算液體體積流量 由于流經(jīng)管嘴孔口的液料流量恒定不變即V0為常量，所以灌裝時(shí)間 (4.1) 式中: V — 孔口出流的液料體積流量； V0 — 每瓶所需灌裝液料的容積。 取t =10s ， V0 = 500ml 故可得 V= V0t=50010=50ml/s 4.1.2 輸液部分計(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。 圓管內(nèi)徑的確定： 設(shè)輸液管的內(nèi)徑為,其截面積為