第八章 灌装机械

1、内蒙古农业大学内蒙古农业大学食品科学与工程学院食品科学与工程学院陈忠军陈忠军 副教授副教授 第一节 概述 一、灌装的液体产品和包装容器一、灌装的液体产品和包装容器灌装的液体产品：灌装的液体产品： 根据灌装的液体产品的黏度区分根据灌装的液体产品的黏度区分： 低黏度产品，如酱油、醋、白酒等。借助液体的自重低黏度产品，如酱油、醋、白酒等。借助液体的自重流入包装容器中。流入包装容器中。 高黏度产品，如番茄酱、牙膏、香脂等。高黏度产品，如番茄酱、牙膏、香脂等。 根据液体产品中是否有根据液体产品中是否有CO2气体区分气体区分： 含气液体，其中不含酒精成分的称为软饮料，如汽水，含气液体，其中不含酒精成分的称

2、为软饮料，如汽水，矿泉水等。其中含酒精成分的称为硬饮料，如啤酒，矿泉水等。其中含酒精成分的称为硬饮料，如啤酒，汽酒和香槟酒等。汽酒和香槟酒等。 不含气液体，白酒、醋等。不含气液体，白酒、醋等。3 3、根据包装容器的强度区分：、根据包装容器的强度区分： 刚性包装容器刚性包装容器：金属罐，玻璃罐和搪瓷罐等。：金属罐，玻璃罐和搪瓷罐等。 柔性包装容器柔性包装容器：多层塑料复合瓶、用复合袋、：多层塑料复合瓶、用复合袋、 纸、塑料、铝箔等多层复合材纸、塑料、铝箔等多层复合材 料制成的盒等。料制成的盒等。二、 灌装机的分类 常压灌装机常压灌装机 在常压下将液体产品充填到包装容器。在常压下将液体产品充填到包

3、装容器。适合低黏度、不含气液体。如酱油、醋、白酒等。适合低黏度、不含气液体。如酱油、醋、白酒等。 负压灌装机负压灌装机 先将包装容器抽成真空，形成负压，然先将包装容器抽成真空，形成负压，然后再将液体产品充填至包装容器内。适合易氧化的物后再将液体产品充填至包装容器内。适合易氧化的物料以及维生素、农药、化学试剂等。料以及维生素、农药、化学试剂等。 负压灌装机分为压差式和重力式两种负压灌装机分为压差式和重力式两种。v 压差式负压灌装机：只对包装容器抽真空形成负压，压差式负压灌装机：只对包装容器抽真空形成负压，依靠贮液箱和待灌容器之间的压差将液体产品充填到依靠贮液箱和待灌容器之间的压差将液体产品充填到

4、包装容器。包装容器。v 重力式负压灌装机：将贮液箱和待灌容器都抽成负重力式负压灌装机：将贮液箱和待灌容器都抽成负压，液体产品依靠本身的自重流入包装容器中。压，液体产品依靠本身的自重流入包装容器中。 根据灌装方法根据灌装方法 等压灌装机等压灌装机 先向包装容器内充气，使其内部先向包装容器内充气，使其内部的气体压力和贮液箱内的气体压力相等，然后，的气体压力和贮液箱内的气体压力相等，然后，液体产品依靠自重流入包装容器中。液体产品依靠自重流入包装容器中。 适合含气适合含气的液体，如啤酒，汽水和香槟酒等。的液体，如啤酒，汽水和香槟酒等。 压力法灌装机压力法灌装机 利用外部的机械压力将产品充利用外部的机械

5、压力将产品充填到包装容器。适合粘稠状物料，如牙膏、番填到包装容器。适合粘稠状物料，如牙膏、番茄酱、化学香脂等。茄酱、化学香脂等。 直线型灌装机直线型灌装机 在灌装时，包装容器由一个在灌装时，包装容器由一个工位直线式间歇地运动到另一个工位，并在停工位直线式间歇地运动到另一个工位，并在停歇时完成灌装的机器。歇时完成灌装的机器。 旋转型灌装机旋转型灌装机 包装容器进入灌装工位后，包装容器进入灌装工位后，围绕工作台回转一周，做等速回转运动，并完围绕工作台回转一周，做等速回转运动，并完成灌装。成灌装。 根据灌装机中包装容器的传送形式区分： 1、 定量机构定量机构 2、控制装置、控制装置 3、包装容器的供

6、送装置、包装容器的供送装置 4、瓶、罐的升降机构、瓶、罐的升降机构三、装料机的主要机构三、装料机的主要机构（容积法、重量法、数量法）（容积法、重量法、数量法） 液体和酱体：容积法液体和酱体：容积法 粉状物料：容积法；重量法粉状物料：容积法；重量法 固体物料：重量法；数量法固体物料：重量法；数量法1、 定量机构定量机构2、控制装置、控制装置 作用作用： 与定量机构、升降机构配合，与定量机构、升降机构配合， 准确完成装料操作。准确完成装料操作。 形式：形式： 旋塞式旋塞式 阀门式阀门式 滑阀式滑阀式3、包装容器的供送装置、包装容器的供送装置：链带式、推进式、星形拨轮、螺杆式链带式、推进式、星形拨轮

7、、螺杆式 螺杆式供送装置：螺杆式供送装置： 作用：完成输送、分流、升降、翻转等动作作用：完成输送、分流、升降、翻转等动作 特点：螺杆特点：螺杆+导板（滑板）导板（滑板） A A 等螺距螺杆式供送装置等螺距螺杆式供送装置特点：等速、等距离输送特点：等速、等距离输送B B 变螺距螺杆式供送装置变螺距螺杆式供送装置变螺距螺杆式供送装置特点：变螺距螺杆式供送装置特点： A 螺杆上的螺旋槽沿螺杆供送方向逐渐增螺杆上的螺旋槽沿螺杆供送方向逐渐增 大螺距。大螺距。 B 被送包装容器边滚动边减速。被送包装容器边滚动边减速。 C 根据螺杆的槽形，被供容器的形状可以是园根据螺杆的槽形，被供容器的形状可以是园 柱形

8、或棱柱形。柱形或棱柱形。 D 适用场合：灌装前方的速度低于输送速度时。适用场合：灌装前方的速度低于输送速度时。C C 特种螺距螺杆式供送装置特种螺距螺杆式供送装置特种螺距螺杆式供送装置特点特种螺距螺杆式供送装置特点： 分流时：当螺杆凹处与容器相遇分流时：当螺杆凹处与容器相遇前进前进 当螺杆凸处与容器相遇当螺杆凸处与容器相遇落下；落下； 合流时：两螺杆相对转动；合流时：两螺杆相对转动； 两螺杆凸凹交错排列；两螺杆凸凹交错排列； 螺杆的螺距渐小；螺杆的螺距渐小； 转向时：两螺杆相对转动；转向时：两螺杆相对转动； 两螺杆并列排列；两螺杆并列排列； 螺杆的螺距句均逐渐增大；螺杆的螺距句均逐渐增大； 翻

9、身时：水平变螺距螺杆；翻身时：水平变螺距螺杆； 有三条卷曲导板。有三条卷曲导板。 (2) 圆盘输送机构圆盘输送机构(3) 链板、拨轮机构链板、拨轮机构4 4、瓶、罐的升降机构、瓶、罐的升降机构（1 1）滑道式升降机构）滑道式升降机构 特点：机械冲击较大，对瓶的质量要求高；特点：机械冲击较大，对瓶的质量要求高； 压缩弹簧易失效，造成工作可靠性较差；压缩弹簧易失效，造成工作可靠性较差； 适用于不含气饮料的灌装。适用于不含气饮料的灌装。 1 托瓶台托瓶台 2 压缩弹簧压缩弹簧 3 上滑筒上滑筒 4 滑筒座滑筒座 5 拉竿拉竿 6下滑筒下滑筒 7滚动轴承滚动轴承 8凸轮导轨凸轮导轨工作过程：工作过程：

10、A 当凸轮当凸轮8处于处于位置时，滑筒位置时，滑筒6上升上升拉杆拉杆5 滑筒滑筒3上升上升托瓶台上升托瓶台上升灌装过程开始。灌装过程开始。B 当当时，滑筒时，滑筒6下降下降拉杆拉杆5滑筒滑筒3下降下降 托瓶台下降托瓶台下降灌装结束。灌装结束。（2 2）压缩空气式升降机构）压缩空气式升降机构特点：特点： 上升时冲击小，下降时冲击大；上升时冲击小，下降时冲击大； 要求气缸压力稳定。要求气缸压力稳定。 适合含汽饮料适合含汽饮料工作过程：工作过程：A 压缩空气经阀门压缩空气经阀门7气缸体气缸体2内内活塞活塞3上升上升瓶子上升瓶子上升 灌装开始灌装开始 B 压缩空气经阀压缩空气经阀5气缸体上部气缸体上部

11、活塞活塞3下降下降瓶托下降瓶托下降 灌装结束。灌装结束。1 1托瓶台托瓶台2 2气缸体气缸体3 3活塞活塞 4 4排气阀排气阀5 5进气阀门进气阀门6 6、7 7气管气管（3 3）压缩空气）压缩空气滑道混合式升降机构滑道混合式升降机构 特点特点：托瓶台的上升主要依靠气动，冲击小；：托瓶台的上升主要依靠气动，冲击小； 瓶托下降时靠气动瓶托下降时靠气动+机械组合，即下降机械组合，即下降 时凸轮处于时凸轮处于段，冲击小，工作稳定段，冲击小，工作稳定 性好；性好； 适合含气液体的灌装。适合含气液体的灌装。工作过程：工作过程：A 压缩空气经环管压缩空气经环管9柱塞柱塞5内内带孔螺钉带孔螺钉3柱塞上部柱塞

12、上部 瓶托上升瓶托上升灌装开始（同时配合凸轮灌装开始（同时配合凸轮运动轨迹）。运动轨迹）。B 因凸轮进入下降滑道因凸轮进入下降滑道瓶托下降瓶托下降灌装结束。灌装结束。1 托瓶台托瓶台2 套筒套筒 3 螺钉（带孔）螺钉（带孔）4 密封垫密封垫 5 柱塞柱塞6 凸轮导轨凸轮导轨 7 滚动轴承滚动轴承 8 方垫块方垫块 9 环管环管 10卡块卡块第二节第二节 液体装料机液体装料机 一、灌装液体的定量调节机构一、灌装液体的定量调节机构（1 1）控制液位定量机构）控制液位定量机构（2 2）定量杯定量机构）定量杯定量机构（3 3）定量泵定量机构）定量泵定量机构（4 4）电子式定量机构）电子式定量机构（5

13、5）弹簧阀门定量机构）弹簧阀门定量机构 （1 1）控制液位定量法）控制液位定量法 通过控制灌装容器内排气管的高度来控制液位高度，通过控制灌装容器内排气管的高度来控制液位高度， 达到预定的灌装量。达到预定的灌装量。（2 2）定量杯定量法）定量杯定量法 1定量杯定量杯 2定量调节管定量调节管 3阀体阀体 4紧固螺母紧固螺母 5密封圈密封圈 6进液管进液管 7弹簧弹簧 8灌装头灌装头 9透气孔透气孔 10下孔下孔 11隔板隔板 12上孔上孔 13中间槽中间槽 14储液箱储液箱定量杯先浸入储定量杯先浸入储液箱中，然后瓶子液箱中，然后瓶子上升迫使定量杯露上升迫使定量杯露出储液箱。出储液箱。上升过程中，上

14、升过程中，下孔、上孔下孔、上孔与中间槽相与中间槽相连，给液体形成通连，给液体形成通道。液体由定量道。液体由定量槽槽孔、孔、管管瓶内瓶内 边 灌 装 边 排 气 边 灌 装 边 排 气（从透气孔）（从透气孔） 特点：特点： 1 1、不适合含气饮料；、不适合含气饮料； 2 2、由定量杯的容积来定量。、由定量杯的容积来定量。 （3 3）定量泵定量法）定量泵定量法1 三向阀三向阀 2 液体充填流路液体充填流路 3 灌装管嘴灌装管嘴 4 活塞杆活塞杆 5 活塞活塞 6 活塞缸活塞缸 7 进液体流路进液体流路 8 储液料缸储液料缸 工作过程：工作过程： 机械压力将机械压力将储液箱料储液箱料活塞缸活塞缸切断

15、流路，切断流路，打开流路打开流路杆上升杆上升挤压入瓶挤压入瓶内内 特点：特点：、适合粘稠料液，不含气。、适合粘稠料液，不含气。、定量决定活塞缸容积。、定量决定活塞缸容积。、因为活塞缸中有余液存在，影响定量精度。、因为活塞缸中有余液存在，影响定量精度。（4 4）电子式定量法）电子式定量法 1 进液管进液管 2 灌装阀灌装阀 3 负载传感器负载传感器 4 控制器控制器 5 定值器定值器 6 显示、鉴定器显示、鉴定器 特点特点 、进液由传感器控制，通过容器重量的变化、进液由传感器控制，通过容器重量的变化 决定粗进液（快速进液）和细进液。决定粗进液（快速进液）和细进液。 、定量精度高。、定量精度高。

16、、定量精度不受容器重量偏差的影响。、定量精度不受容器重量偏差的影响。瓶上升，瓶嘴压紧橡皮环瓶上升，瓶嘴压紧橡皮环4，并将弹簧并将弹簧2压缩，使套筒压缩，使套筒3一起一起上升，这时套简上升，这时套简3与阀碟与阀碟5之间，之间，形成环形间隙，从而液体由贮形成环形间隙，从而液体由贮液箱流入瓶中。液箱流入瓶中。瓶内的空气顺管瓶内的空气顺管1排出，当瓶排出，当瓶内液面至管内液面至管l下端，就停止进下端，就停止进液。液。瓶托开始下降，瓶嘴即离开橡瓶托开始下降，瓶嘴即离开橡皮环皮环4，在弹簧，在弹簧2作用下，套简作用下，套简3压紧阀碟压紧阀碟6，这样完成一个装，这样完成一个装料周期。料周期。（5 5）弹簧阀

17、门式定量机构）弹簧阀门式定量机构二、二、 灌装料液的供送装置灌装料液的供送装置A 常压法供送料系统常压法供送料系统常压灌装机示意图常压灌装机示意图 1 储液箱储液箱 2 灌装阀灌装阀 3主轴主轴 4 机架机架 5 托瓶盘托瓶盘 6 进瓶拨轮进瓶拨轮 7 导向板导向板 8 出瓶拨轮出瓶拨轮B 负压法供送料系统负压法供送料系统1 真空气室真空气室 2 真空度指示管真空度指示管 3 吸气管吸气管 4 吸液管吸液管 5 储液箱储液箱6 液位控制浮桶液位控制浮桶 7 托瓶机构托瓶机构8 灌接头灌接头 9 真空条件板真空条件板 10 浮子浮子三、三、GT7B6型自动真空加汁机型自动真空加汁机 量杯式十六个

18、加汁头的自动真空加汁机 主要结构：加汁部分（量杯式） 中心盘部分 1加汁部分加汁部分阀芯阀芯2处于起始位置时，与真空系统及处于起始位置时，与真空系统及装液系统均不连通。装液系统均不连通。当罐体当罐体5压紧阀芯的压盖压紧阀芯的压盖4上升，使孔上升，使孔6对对准抽气口准抽气口7，罐内的空气被抽除。，罐内的空气被抽除。阀芯阀芯2继续上升，定量杯继续上升，定量杯1升起离开贮桶升起离开贮桶液面，孔液面，孔6离开离开7，与真空系统切断。同，与真空系统切断。同时孔时孔6与孔与孔8按通，糖水从定量杯按通，糖水从定量杯1流入罐流入罐体内。体内。加汁头在弹簧加汁头在弹簧3作用下，阀芯回到原位。作用下，阀芯回到原位。定量杯定量杯1连接在阀芯连接在阀芯2上面。无罐体时，上面。无罐体时，它浸没在糖水贮捅内。有罐体它随阀芯它浸没在糖水贮