机械毕业设计595定量泵式灌装机设计说明书

摘 要I摘要当前，在制药包装机械领域内，小容量液体灌装机发展缓慢，在大产量分包装作业中，高速灌装机基本上是进口机器。目前，国内机器可在灌装计量方式、生产效率、机器的运转稳定性、表面处理、电器元件选型方面进行研发，消化吸收国外厂家的先进技术，作为重点开发方向。设备整机设计应简洁流畅，外部零件光滑，无毛刺，经倒角或圆角处理，便于清洁。灌装机的工作面应尽可能简洁或架空，以减少洁净空气阻力，提高层流效果。设备应用层流罩罩住，层流罩门开启应有报警装置，操作人员在灌装机工作时，尽量不接触或者少接触机器上任何零部件。设备上应有手持开关，可以点动机器，或者联动机器。在缺塞时整机停机，无瓶不灌装，电磁振荡器送塞顺畅自如，震荡功率可调整。主机具无级调速、计数装置、倒瓶剔除、剔除空瓶功能。可选择在线秤重功能。在自动控制方面，使用并行总线采集和输出信号，可编程控制器处理信号，带通讯接口，通过人机界面监测运行状况，可在线修改运行参数。现在的高速灌装机的灌装运行方式一般是排列成直线式或者是旋转式跟踪多头灌装，加塞机构一般都采用真空吸塞，直线式加塞，而且主机都可以无级调速。小容量液体灌装机器还有互换性要求，要求机器在很短的时间内，更换最少的规格件，就可以使 2ml，5ml,7ml, l0ml 管制瓶一台机器上完成灌装加塞，而直线式灌装机可以满足互换性的要求。目前国内在积极地开发恒压控制技术，但这种技术开发难度大，主要是自动控制技术不成熟，而且开发研制的前期投入高，开发人才匾乏，限制了时间压力法的推广应用。因此，金属/陶瓷活塞泵计量灌装法是目前国内药机重点开发的技术，其市场风险较小，也是应重点推广的技术。本课题在现有定量泵式灌装机的基础上，设计出一种更适合小型化妆品企业食品包装的定量泵式灌装机。作者首先针对定量泵式灌装机的发展现状提出了设计方案，其次进行了总体结构设计、典型零件的设计与校核及对轴的加工工艺的概述，最后分析了定量泵式灌装机的经济效益。关键字：定量泵 灌装机 压力灌装 结构设计II摘 要IIIAbstractAt present, in the field of pharmaceutical packaging machinery, small volume of liquid filling machine development has been slow and in the production sub -Packaging operations, high-speed filling machine is basically imported machines. At present, the domestic machine can be measured in filling , Production efficiency and stability of the operation of machinery, surface treatment, electrical component selection aspects of research and development, digestion and absorption of foreign advanced technology manufacturers, as a key development direction. Whole machining equipment design should be simple smooth, External components smooth, burr, the chamfering or fillet with easy cleaning. The face should be filling machine May be simple or elevated, to reduce the clean air resistance and improve laminar flow effect. Application equipment laminar flow hood enclosures Live, laminar flow Zhaomen alarm device should be opened, the filling machine operators work, try not to contact or Less contact with any machine parts. Handheld devices should switch, you can move the machines, or linked machine For. Cypriot missing in the stands when whole machine, no bottle is not filling, sending electromagnetic oscillator Cypriot smooth ease, power adjustable shocks. Host a stepless speed regulation, counting devices, inverted bottles removed, remove empty bottles feature. Online weighing the option function. In automatic control, collection and use of parallel bus output signal, the PLC signal processing, interface with communications through the operation of monitoring human-computer interface can be modified on-line operating parameters.On the basis of the fix quantify pump filling machine, the issue designs a fix quantify pump filling for the combination of bottled beer. The author first point out the design program against the research status of the fix quantify pump filling machine, followed by a general structural design, the design and verification of typical components and the outlines of the axis machining process , finally analysis of economic benefits of the fix quantify pump filling machine.Keywords: fix quantify packaging，filling machine, press filling , structural design 目 录i目录第一章 绪论 .11.1 研究的背景和意义 .11.1.1 研究的背景 .11.1.2 研究的意义 .11.2 定量泵式灌装机简介 .21.3 本课题研究的主要内容 .31.4 定量泵式灌装机的特点 .31.5 本课题研究的创新点 .3第二章 定量泵式灌装机总体设计 .52.1 定量泵式灌装机的设计思想 .52.2 包装机整体设计方案的选择 .52.3 定量泵式灌装机的技术条件 .52.4 定量泵式灌装机的总体设计 .62.4.1 定量泵式灌装机工艺流程 .62.4.2 定量泵式灌装机的进瓶装置 .62.4.3 灌装机的灌装方式 .72 4.4 定量泵式灌装机灌装阀的设计 .72.4.5 定量泵式灌装机的升瓶装置 .82.4.6 定量泵式灌装机的活塞装置 .92.5 定量泵式灌装机的主要技术参数 .102.6 定量泵式灌装机的保护与维修 .10第三章 定量泵式灌装机典型零件的设计与校核 .123.1 电机的选择 .123.1.1 输送装置电机的选择 .123.1.2 传动装置的总传动比 .133.2 带传动装置的设计 .133.3 齿轮的选择与校验 .143.4 减速器选择与校验 .203.5 键的选择与校验 .24第四章 定量泵式灌装机社会经济效益分析 .26文献综述 .30致 谢 .31第 一 章 绪 论1第一章 绪论1.1 研究的背景和意义1.1.1 研究的背景灌装机构是用于向容器灌装液体，使其达到由可截断该液体的空气排出孔高度所规定的液 Nil.由于包装容器形态、材质、制成方法等的不同，以及产品物理化学性要求的不同，灌装机构的性能、结构也千差万别.目前，由于世界啤酒工业的发展给液体灌装机械工业、企业带来了一系列影响，德国、美国、日本、意大利等国液体灌装工业、企业加速发展对外贸易，向外转移设备和技术 hl.同时研究和应用新技术刺激啤酒工业设备更新，这样进一步推进了灌装机械的发展，随之而来各种各样新型的灌装机相继问世.从 1902 年到 1980 年，经过近 80 年发展，灌装机已经由机械化进人自动化时代.这两个技术时代的产品特点，集中体现在液体灌装机的心脏灌装阀上.早期的液体灌装机采用撞块式机械阀灌装，由于机械阀效率低、漏损高，液阀演变为弹簧自动控制 f81. 1980 年以后，电动阀投人使用，随着自动化程度的提高，整机的传动系统、液、气控制系统、送盖系统者撇了改进.目前，液体灌装设备正朝高速度、高精度、自动化灌装方向发展采用压力灌装、电动阀灌装、微机监控灌装生产线来提高灌装谏度、精度和自动化程度.1.1.2 研究的意义“包子有馅不在褶上”这句话随着时代的发展，已经不再灵验。越来越多的企业、客户开始重视产品的包装，包装的好坏将直接影响产品的质量和企业的经济效益。据估计，食品包装材料销售额将与食品销售额平行增长，降低包装重量的负面效应将会被高价值的高分子新材料和低包装所平衡食品包装销售额的增幅可能会比食品还要大。此外，考虑到食品包装的特殊性，如何解决这些问题，各国的生产企业都进行了很多尝试。其中，利用定量泵式灌装包装机制造的灌装包装取得了很好的效果。变速装置又可以通过控制步进电机的运行步数而达到精确控制齿轮泵的转数，从而实现精确计量的目的.其特点是具有极高的计量准确度和较好的重复性，灌装容量范围很大，且可方便地任意调整，适应各种大小容器.我国食品包装机械经过多年的奋斗，取得了长足的进步。但是从整体上看和外国的设备还是存在着很大的差距，如产量不高、运行不稳定、零部件标准化低等。面对诸多的发展机遇和挑战，包括作者在内，我们在提高自身水平的同时，明确今后发展思路很有必要。吉 林 大 学 学 士 学 位 论 文21.2 定量泵式灌装机简介所谓定量泵式灌装机即压力法灌装机，压力法灌装机是利用外部的机械压力将液体产品充填到包装容器内部的机器。它适用于灌装粘稠性物料，例如：牙膏、番茄酱、豆瓣酱、香脂等。全自灌装-压盖- 贴标包装机是近年开发使用的一种多功能多用途包装机型，它集灌装、充填物料、抽真空、充气、旋盖、贴标等功能于一体，在一台机械设备上具备了一条包装生产线的功能 1。对食品生产等使用厂家来说，无需事先制盒或向制盒厂订购包装盒，把多个工序集中在一起一次完成。可见这类机型的性能强，适用性广，包装形式多样，可广泛应用于各种食品、化妆品、药品等包装领域。定量泵式灌装机采用轮盘式灌装，本机的主运动方向为立式，故占地小，结构紧凑，适于小件多品种产品的生产。1.3 本课题研究的主要内容本课题的主要研究内容是在现有定量泵式灌装机的基础上，设计一个结构较为简单、产品生产效率适中、质量合格定量泵式灌装机。研究整机的连续化生产；定量充填器配合完成精确充填。作者具体设计分析了定量泵式灌装机的传动系统、瓶子升降机构、灌装机构、计量活塞机构、送瓶出瓶机构等各个组成部分的结构以及性能特点，最终设计出一种适合高粘度流体灌装包装的定量泵式灌装机。1.4 定量泵式灌装机的发展趋势近年来，我国包装机虽然采用了一些 PLC 和具有智能控制功能的仪表，但总体来说，大多数还是低水平的机电控制，还没有带有数据储存、采集、修正功能的机器。反观技术领先国家的包装产业发展，以德国的包装机械制造厂商和设计部门为例，他们近年为适应客户多元化、高效率的要求开始着重于：（1）提高流程自动化：每个机械手均由单独电脑控制，一台包装机械为完成复杂的包装动作，需由多个机械手完成；机械手对材质及厚度具有高分辨能力。（2）努力寻求提高生产率的途径，降低工艺流程成本。（3）采用连续工作或多头工作方式、降低废品率、提供故障分析系统、第 一 章 绪 论3使产品生产机械和包装机械一体化。（4）适应包装市场变化、注重设备柔性灵活性（量的灵活性、构造灵活性、供货灵活性） 。纵观国际包装业发展情况，推动包装业技术发展的主要动因有经济形势变化、人口结构变化、市场区别性、消费与市场安全考虑、包装材料与容器制品的发展、包装机械设备进步、数字化技术、电子组合技术等。 今后用户最希望的包装机械性能可归纳为：柔性与组合性好；操作速度高；劳工时间少（包括维修、改型） ；自动化程度高；可靠性高；占地空间小；节省资源。 为此，中国包装机械企业必须重视采用各种先进技术，努力开发机械、电子、气液、生物、光、磁等在包装中的应用。重点在工作效率、资源利用、节省资源、高性能上下功夫，淘汰一批高消耗低效率的产品。作为现代制造业，必须加快产业的信息化改造。 1.5 本课题研究的创新点本课题研究的创新点在于：1、全自动灌装机有一套严格的工艺程序，何时进瓶、出瓶，什么时候灌装头上升、下降，什么时候灌装，灌装料量多少，进瓶时的传送带速度，出瓶时的传送带速度，加速时间，减速时间等，都有严格的要求。系统不但有高精确度的时间和液位控制，而且还有调速、汽缸进出、升降等功能。2、根据工艺的要求，除了能实现全自动化外，还能实现手动操作。为了满足上述要求，如果采用常规的仪表和继电控制，那么，系统不但复杂、繁琐，而且可靠性等也相应降低。采用 PLC 和触摸屏的有机结合，不仅能有效地解决上述问题，而且在触摸屏上能显示灌装速都通过触摸屏保存。度、产量，能调整每步工艺之间的时间，系统的可靠性、可操作性、可视性都有了很大的提高。吉 林 大 学 学 士 学 位 论 文4第二章 定量泵式灌装机总体设计2.1 定量泵式灌装机的设计思想定量泵式灌装机是现代包装产业比较先进、比较理想的包装设备之一，与其它