【正文】 4 .3 2? ?? W=3N P0= *10 Pa 2 2 55 / 7 / ( 4. 9 6. 9) *1 0P k gf c m k gf c m P a? ? ? ? 5 2 21 * 4. 9 *1 0 * * ( 0. 00 9 0. 00 6 ) 69 .3P P A N??? ? ? ? 所以 3 1 5 6 . 1 6 9 . 3 m a x 3 1 5 6 . 1 1 4 . 3 2F? ? ? ? ? ? 14 8 9 .8 m ax 1 4 4 .7 8F?? 取 Fmax=120N 式中 P0為大氣壓強(qiáng)與液閥環(huán)形面積乘積。 （ 3）液閥開啟 ,P? ′→ P1,N2′→ N2,有 Fmax + P1 W2 + Pd Fmax W2 + Pd P1 () 式中 P1為液料箱氣體壓強(qiáng)與液閥環(huán)形面積乘積。首先分析閥心的受力情況如圖 28所示 [6]。稱料斗下部落地支架，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。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。稱料斗 _內(nèi)裝有物料傳感器． 控制上料系統(tǒng)的運(yùn)行。 五是可以回爐再生循環(huán)使用。 四是表面裝飾性好。 三是不易破損，攜帶方便。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、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 12 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 有外接負(fù)壓源并與回流通道相通的回流孔。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。如短管形式的閥端結(jié)構(gòu)，氣管和液閥采用可調(diào)的螺紋連接方式；膠墊與閥座之間所構(gòu)成的液門盡量靠近閥端，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，這樣就可避免液門被打開后產(chǎn)生偏流現(xiàn)象。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。 根據(jù)閥門的啟閉形式（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。 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數(shù)目及其相對(duì)位置。設(shè)備采用不銹鋼材料制作，易于清洗，外形美觀。 11 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。這種機(jī)型效率低。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。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。 灌裝閥的結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì) 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 的流體通路開關(guān)。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 A／ D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。由于貯液缸內(nèi)流出的液量不易確定，所以要想確定比例閥的開度，必須通過(guò)測(cè)定貯液缸內(nèi)液位的變化 來(lái)實(shí)現(xiàn)。在這種情況下，若保持送液閥開度不變則貯液缸內(nèi)液位會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)，影響正常的灌裝。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。 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。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。 。這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。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。 10 。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。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。這種方法是通過(guò)灌裝時(shí)控制被灌容器（如瓶子）的液位來(lái)達(dá)到定量值的。 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。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。 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。 9 圖 22 直線灌裝機(jī)工作原理圖 Ⅰ — 定量灌裝 ,Ⅱ — 上蓋 ,Ⅲ — 將蓋擰緊 ,Ⅳ — 貼商標(biāo)Ⅴ — 待裝盒裝箱 1推瓶板 ,2限位撥盤 ,3,11,13傳送帶 ,4傳送盤 ,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 該類型可分為 :單機(jī)自動(dòng)機(jī)和聯(lián)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 )。 灌裝瓶沿著平直的直線運(yùn)動(dòng) ,進(jìn)行成排灌裝。 （ 2）每次灌裝前（尤其在氣溫高時(shí)），應(yīng)使用 1～ 2℃的水 將輸酒管道和灌裝機(jī)酒槽溫度降下來(lái)。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。 （ 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）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。 （ 2）加強(qiáng)對(duì)瓶頸空氣的排除。 （ 1）適當(dāng)降低灌裝壓力或適當(dāng)提高灌裝溫度，減少氧的溶解。 （ 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。 （ 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。 （ 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)防止交叉污染，輸送帶的潤(rùn)滑要用專用的肥皂水或潤(rùn)滑油。 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)、稱重器、翻轉(zhuǎn)機(jī)等組成。包裝前，啤酒一般要經(jīng)瞬間殺菌處理或經(jīng)無(wú)菌過(guò)濾處理。 （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。打印后，罐裝啤酒倒正然后裝箱。 4． 液位檢查 采用γ 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。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 62～ 61℃，時(shí)間 10min 以上。 3． 殺菌 工藝要求：裝罐 封口后，罐倒置進(jìn)入巴氏殺菌機(jī)。 8ml；封口后，易拉罐不變形，不允許泄漏，保持產(chǎn)品正常外觀。 6 （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～ 的水噴洗，洗凈后倒立排水，在以壓縮空氣吹干。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。 : （ 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。封蓋后瓶蓋不能通過(guò)φ 圓孔，可以通過(guò)φ 的圓孔。 （ 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。瓶蓋要通過(guò)無(wú)菌空氣除塵處理。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。 過(guò)濾完的啤酒應(yīng)在低溫、背壓 ～ ， 然后靜置 14～ 18h 后再灌裝。灌裝機(jī)貯酒缸要用 CO2或氮?dú)獗硥?，壓力控制?～；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。 此外要求， CO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在 %～ %之間；溶解氧含量小于 。 5ml），保持液面高度一致，并保留4%～ 5%的運(yùn)動(dòng)空間。 （ 4）裝酒容量為（ 640ml177。瓶托風(fēng)壓要足，保持在 ～ ，長(zhǎng)管閥的酒管口距瓶底 ～ 。盡量避免啤酒 CO2的散失和酒液溢流。 （ 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（ %酚酞不呈紅色顏色反應(yīng)）。 （ 3）無(wú)菌壓縮空氣空氣壓力為 ～ MPa，以吹出瓶?jī)?nèi)擊水，再進(jìn)行短時(shí)間空水。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 25～ 35℃，清水噴洗 15～ 20℃。 （ 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)要求控制。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。 ，避免光對(duì)啤酒質(zhì)量的影響。 密封 。 對(duì)包裝容器的 質(zhì)量要求 ： 壓力 。 二氧化碳的損失 ，以保證啤酒較好的殺口力和泡沫性能。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為純生啤酒（或生啤酒）。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。 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)。 408 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。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。 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 5％－ 8％。 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不可缺少的飲品。藥品方面的針劑、糖漿、酊劑、氣霧劑等 。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 。 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。灌裝方式的改變，只需通過(guò)微機(jī)控制加以選擇。 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) 3 雜產(chǎn)品居多。 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。 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。 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。灌裝方式的改變，只需通過(guò)微機(jī)控制加以選擇。 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。 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。 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。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。調(diào)味品方面的醬油、醋、味精液、果醬等 。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，開始出現(xiàn)規(guī)模化、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)備開始出現(xiàn)。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。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)。防止瓶子的移動(dòng)。 裝置在灌裝機(jī)上的灌裝閥是由一個(gè)機(jī)械部分和一個(gè)氣動(dòng)部分組成。 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，還包括洗滌類日化、礦物油和農(nóng)藥等化工類液體產(chǎn)品的灌裝。 機(jī)器 和瓶子之間沒(méi)有接觸，以避免液體的飛濺。 灌裝機(jī) 技術(shù)先進(jìn)，自動(dòng)化程度高，安全衛(wèi)