毕业设计(论文)瓶装纯净水多功能灌装机设计.doc
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1、 瓶装纯净水多功能灌装机设计专 业 作者姓名 指导教师 定稿日期:2023年03月05日新疆工业高等专科学校机械工程系毕业设计任务书学 生 姓 名专业班级机电一体化设计(论文)题目瓶装纯净水灌装机多功能设计接受 任务 日期2012年3月9日完成任务日期2012年4月9日指 导 教 师金指导教师单位新工专机械工程系设计(论文)内容目标设计(论文)要求论文指导记录参考资料新疆工业高等专科学校机械工程系毕业设计成绩表学 生 姓 名专业班级机电一体化09-11(1)设计题目瓶装纯净水灌装机多功能设计指导教师指导教师单位新工专机械工程系指导教师评语评阅成绩: 评阅教师签字: 2012年4月日答辩记录成绩
2、: 提问教师签字: 2012年4月日答辩小组意见答辩成绩: 答辩小组组长签字: 2012年4月日摘 要多功能瓶装纯净水灌装机集洗瓶、灌装、封瓶为一体,适用于各种果汁、茶饮纯净水、矿泉水的灌装。产量5000-24000瓶/小时,可供用户选择。采用先进的微负压重力式灌装原理,灌装快速、稳定、准确,设有完善的物料回流系统,也可实现回流时独立回气,不与物料接触,减少物料二次污染及氧化。本机能满足95摄氏度以下热灌装技术要求,灌装阀及物料进出管路无卫生死角,同时配有清洗接口,封盖前设有对瓶口冲洗装置,以确保瓶口无发霉想象。采用扭矩式拧盖头,实现抓盖、拧盖功能。拧盖力矩无级可调,具有恒力矩旋封塑盖功能。整
3、机采用人机界面触摸屏控制、PLC电脑程序控制、变频器控制等先进技术。具有供盖系统自动控制、灌装温度自动检测、物料高温报警、低温停机并自动回流、无瓶不加盖、缺瓶等待、缺盖停机等功能。以及多功能洗瓶机安装调试工艺。 关键词:纯净水、多功能、工艺、灌装机设计AbstractKinds function of bottled purified water filling machine bottle washing, filling, sealing the set of bottles as one, suitable for all kinds of fruit juices, tea drink
4、ing pure water, mineral water filling. Production of5000-24000bottles / hour, users can choose. Advanced micro negative pressure gravity filling principle, filling fast, stable, accurate, with perfect material return system, also can realize the reflux independent air return, not in contact with the
5、 material, reduce the material two pollution and oxidation. This function satisfies the 95degrees Celsius hot filling technology requirements, filling valve and material inlet and outlet pipes without hygiene dead angle, at the same time with the CIP self cleaning interface, cover is arranged in fro
6、nt of the mouth RO water flushing device, to ensure that the bottle no mildew imagination. Magnetic torque is used for screw cap, achieve grasping cover, screw cap function. Screwing torque adjustable, with constant torque rotating sealing plastic cover function. The machine adopts the man-machine i
7、nterface touch screen to control, PLC computer program control, frequency control and other advanced technology. Has covered for the system automatic control, automatic detection, temperature of filling material high temperature alarm, low temperature shutdown and automatic return, no bottle no stam
8、p, without bottle waiting, lack of cover stop function. As well as the functional bottle washing machine installation and debugging process.Key Word:pure water, function, process, filling machine目 录摘 要IAbstractII一、绪论21.1灌装机的发展21.2课题背景21.3设计任务背景3二、灌装机的结构及工作原理42.1灌装机的工作流程42.2多功能灌装机的工作原理52.3灌装机的主要机构62.
9、3.1灌装机构62.3.2封盖机构92.3.3洗瓶结构11三、传动装置系统设计133.1星形拨瓶轮传动机构133.1.1星形传动原理133.1.2拨瓶轮主要结构参数设计计算143.2传动齿轮的设计163.3PLC控制流程18四、总结与展望194.1总结194.2不足与展望19致谢21参考文献22一、绪论1.1灌装机的发展 我国饮料、乳品、纯净水得到长足发展的同时也带动了灌装机械业的发展速度。自从上世纪八十年代开始,中国每年都要进口大量的饮料、乳品和啤酒灌装机械,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
10、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。与此同时,中国包装机械的生产也取得了长足的进步,部分灌装、封口一体设备已经达到较高水平,包括塑料饮料瓶、酸奶杯、无菌包装成型设备和贴标机在内的包装生产线水平也得到了提升,已经可以满足中型企业的需要,部分已经可以替代进口设备,并且出口量逐年提高。 饮品的产值在300亿元人民币左右,而每年进口的食品包装机械约10亿美元。其中纯净水灌装机械占有相当大的比重。 1.2课题背景饮料包装 (液体灌装机)目前中国饮用水、碳酸饮料、茶饮料的前处理设备国内产品基本上可以满足需要,中、低速理瓶、装箱设备也有相匹配的产品可供选择,在热液体灌装机方面,各设
11、备厂都能解决设备在热灌装环境下的控制、密封等工艺要求。本论文设计研究了多功能联合灌装的问题。不过无论是碳 酸饮料、瓶装水、果汁还是茶饮料,也无论是PET瓶、金属罐还是利乐包,纯净水饮料企业的灌装生产线基本上是引进设备的天下。1.3设计任务背景灌装生产是纯净水生产中必不可少的一个环节,而纯净水及其他碳酸饮料在人们的生活中已占据了重要的地位,从而也带动了灌装机械的发展。鉴于本设计研究内容为灌装多功能一体化,而我所学的专业是机电一体化,再者我国目前机械灌装行业的发展空间比较的大,研究机械灌装方面的课题对企业和社会都有积极意义,是对机电综合能力的培养和锻炼,尤其是总体设计更是如此。一方面巩固、增长了我
12、的的专业知识,培养我对综合运用知识的能力,为以后的工作积累经验,另一方面也希望在自己的课题上有所发现、改进、创新,提出一些建设性的意见。多功能自动灌装联合机设计,题目综合性强,需要有扎实的基础知识和广博的知识面及计算机基础。所以,在整个设计过程中可以充分发挥其主动性,积极性,培养了综合分析问题和解决问题的能力,促进我由知识型向智能型转化。 二、灌装机的结构及工作原理2.1灌装机的工作流程灌装机工作流程: 瓶子由通过风送道传递,然后通过拨瓶星轮传送至三合一机的冲瓶机。冲瓶机回转盘上装有瓶夹,瓶夹夹住瓶口沿一导轨翻转180,使瓶口向下。在冲瓶机特定区域,冲瓶夹喷嘴喷出冲瓶水,对瓶子内壁进行冲洗。瓶
13、子经冲洗、沥干后在瓶夹夹持下沿导轨再翻转180,使瓶口向上。洗净后的瓶子通过拨瓶星轮由冲瓶机导出并传送至灌装机。进入灌装机的瓶子由瓶颈托板卡住并在凸轮作用下将瓶子上升,然后由瓶口将灌装阀顶开。灌装采用重力灌装方式。灌装阀打开后物料通过灌装阀完成灌装过程,灌装结束后瓶口下降离开灌装阀,瓶子通过卡瓶颈过渡拨轮进入旋盖机。旋盖机上的止旋刀卡住瓶颈部位,保持瓶子直立并防止旋转。旋盖头在旋盖机上保持公转并自转,在凸轮作用下实现抓盖、套盖、旋盖、脱盖动作,完成整个封盖过程。成品瓶通过出瓶拨轮从旋盖机传出。图2.1工作流程图2.2多功能灌装机的工作原理灌装机由进瓶风道将瓶送至星轮传动,依形板由星轮传动把瓶传
14、至冲洗机夹瓶机构,夹瓶机构夹持瓶颈依冲洗机导轨运转进行翻转对瓶内外进行冲洗,冲洗干净并沥干的灌装瓶依形板通过星轮传动,再由星轮传动把瓶传至灌装机,由卡瓶板卡住瓶颈依灌装运行导轨打开灌装阀进行灌装,灌装完后再依形板通过星轮传动,再由星轮传动将瓶传至旋盖机,由旋盖卡瓶板卡住瓶颈进行旋盖,最后依形板通过星轮传动将灌装旋好盖的饮料瓶传至输送链。这样就完成冲洗、灌装、旋盖全过程。洗瓶机旋盖机多功能灌机装机星轮1星轮2星轮4星轮3进瓶出瓶灌装机 2.2工作原理图2.3灌装机的主要机构2.3.1灌装机构主要由灌装桶、灌装阀、导轨、提升装置、卡瓶升降装置等组成。由星轮传动的卡瓶板送入灌装机,灌装卡瓶板托住瓶颈
15、,随灌装桶等一起旋转,并依导轨随升降导杆上升打开灌装阀灌装,灌装完后,下降脱离灌装阀,灌装阀自行关闭。瓶随星轮传动的卡瓶板送出灌装机。图2.3.0 灌装机构结构图1.电元分配器组件 2.防转架 3.灌装桶 4.灌装阀 5.托瓶装置 6.提升导轨 7.环形管 8.齿轮轴承 9.中央分配器 10集合加油组件 灌装阀结构:等压快速灌装阀,包括排气阀体、排气阀、灌装头、提升机构,等压快速灌装阀安装在液体缸体上,其特征在于液体缸体上安装阀座,在阀座下面安装灌装头,灌装阀缸体安装在阀座上,在灌装阀缸体内部的下部安装开关阀,在上部安装阀塞,提升机构固定在液体缸体上,阀塞与提升机构通过连接件连接,排气阀体安装
16、在灌装阀缸体、阀座和灌装头中心部位,排气阀体中间部位制成排气通道,下端制成排气管,在与灌装头配合处制成与灌装头配合的锥体面,在排气阀体中部制出凸台,排气阀安装在排气阀体的排气通道内,在灌装头上部与阀座内部安装弹簧支承排气阀体,阀座顶端制成液体流通孔,灌装阀缸体底部制出液体流通孔,在上部侧壁制出液体流通孔,提升机构上的拨叉与排气阀配合安装。 灌装阀 序号名称7阀芯1密封环 8弹簧2密封垫9导向环3定位套 10 孔用方形圈40型密封圈11阀腔5垫块12312接头 6滑动体13密封圈14x1.8 2.3.2封盖机构封盖机构由分盖器和旋盖机及理盖器三大部件组成。瓶由3#星轮送入旋盖机并由旋盖机卡瓶块将



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