罐裝機(jī)原理

2024年2月13日發(fā)(作者：給對(duì)象的檢討書)

第三章 灌裝機(jī)械

第一節(jié) 概 述

將液體按預(yù)定量灌注到包裝容器內(nèi)的機(jī)器稱為灌裝機(jī)械。

一、灌裝機(jī)的分類

1．根據(jù)灌裝方法區(qū)分

(1) 常壓灌裝機(jī)

在常壓下將液體產(chǎn)品充填到包裝容器內(nèi)的機(jī)器稱常壓灌裝機(jī)，它只適宜灌裝低粘度不含氣體的液體產(chǎn)品，如白酒、醋、醬油等。

(2) 負(fù)壓灌裝機(jī)

先將包裝容器抽氣形成負(fù)壓，然后再將液體產(chǎn)品充填到包裝容器內(nèi)的機(jī)器稱負(fù)壓灌裝機(jī)。負(fù)壓灌裝機(jī)分為兩種：

①壓差式負(fù)壓灌裝機(jī) 貯液箱內(nèi)處于常壓，只對(duì)包裝容器抽氣使之形成負(fù)壓，依靠貯液箱和待灌容器之間的壓力差將液體產(chǎn)品充填到包裝容器內(nèi)的機(jī)器。稱為壓差式負(fù)壓灌裝機(jī)。

②重力式負(fù)壓灌裝機(jī) 將貯液箱和包裝容器都抽氣形成負(fù)壓，液體產(chǎn)品依靠本身的自重充填到包裝容器內(nèi)的機(jī)器，稱為重力式負(fù)壓灌裝機(jī)。

負(fù)壓灌裝機(jī)適用于灌裝含維生素的飲料、有毒的農(nóng)藥和化工試劑等。

(3) 等壓灌裝機(jī)

先向包裝容器充氣，使其內(nèi)部的氣體壓力和貯液箱內(nèi)的氣體壓力相等。然后將液體產(chǎn)品充填到包裝容器內(nèi)的機(jī)器稱為等壓灌裝機(jī)。它適用于灌裝含氣飲料和含氣酒類，例如汽水、可口可樂、啤酒、氣酒等。它可以保證灌裝產(chǎn)品的質(zhì)量和計(jì)量精度。

(4) 壓力灌裝機(jī)

壓力灌裝機(jī)是利用外部的機(jī)械壓力將液體產(chǎn)品充填到包裝容器內(nèi)的機(jī)器。它適用于灌裝粘稠性物料，例如牙膏、番茄醬、豆瓣醬、香脂等。

2．根據(jù)灌裝機(jī)中包裝容器的傳送形式區(qū)分

(1)直線型灌裝機(jī) 在灌裝時(shí)，包裝容器由一個(gè)工位直線式間歇地運(yùn)動(dòng)到另一個(gè)工位，并在停歇時(shí)完成灌裝的機(jī)器稱直線型灌裝機(jī)。

(2)旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī) 這種類型的灌裝機(jī)在包裝容器進(jìn)入灌裝工位后，圍繞工作臺(tái)回轉(zhuǎn)一周，作等速回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并完成灌裝。旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖3-1所示。

圖3-1 DeltaF旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)

1-輸入分瓶蝸桿 2-進(jìn)瓶撥輪 3-升降機(jī)構(gòu) 4-定中罩 5-中間撥輪 6-壓蓋撥輪 7-出瓶撥輪

8-環(huán)形酒缸 9-真空通道 10-灌裝閥 11-旋轉(zhuǎn)分配器

液料由旋轉(zhuǎn)分配器11進(jìn)入環(huán)形貯液箱8中，瓶子由瓶的輸送裝置1、星形撥輪2送入 47

到瓶的升降機(jī)構(gòu)3上，瓶子在上升的同時(shí)繞灌裝機(jī)回轉(zhuǎn)，當(dāng)瓶子和灌裝閥10緊密接觸時(shí)自動(dòng)灌裝液料，灌裝結(jié)束后瓶子由升降機(jī)構(gòu)3送入到水平位置，再由出瓶星輪5送至壓蓋機(jī)上。

每當(dāng)灌裝機(jī)工作結(jié)束時(shí)，可自動(dòng)清洗。

二、灌裝機(jī)的組成及工作原理

旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，主要由包裝容器的供送裝置、灌裝液料的供送裝置、灌裝閥等組成，現(xiàn)將主要的組成部分介紹如下：

1.包裝容器的供送裝置

旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)在灌裝時(shí)，要求待灌包裝容器，要按包裝工藝路線、速度、間距和狀態(tài)進(jìn)入包裝工位。常用的供送裝置有鏈帶式、動(dòng)梁推進(jìn)式、螺桿和星形撥輪等。

(1)螺桿式供送裝置

這種裝置可將規(guī)則或不規(guī)則排列的成批包裝容器，按照包裝工藝要求的條件完成增距、減距、分流、升降和翻身等動(dòng)作，并將容器逐個(gè)送到包裝工位。

①等螺距螺桿供送裝置 等螺距螺桿供送裝置如圖3-2所示。

圖3-2 等螺距螺桿供送裝置示意圖

1-瓶槽；2-等螺距螺桿；3-側(cè)向道軌；4-水平輸送帶

②變螺距螺桿供送裝置 變螺距螺桿供送裝置如圖3-3所示。圖（a）是專門用于供送圓柱形包裝容器的裝置。螺桿1上的螺旋槽沿螺桿供送方向逐漸縮小螺距，被供送的包裝容器在靜止滑板2上緊靠側(cè)向?qū)к壧幱谶厺L動(dòng)邊減速狀態(tài)的運(yùn)動(dòng)。

圖（b）是專門用于供送棱柱形包裝容器的裝置，雙環(huán)形槽沿螺桿供送方向逐漸增大螺距。

圖3-3變螺距螺桿供送裝置示意圖

1-供送螺桿2-滑板3-側(cè)向?qū)к?

③特種變螺距螺桿供送裝置 特種變螺距螺桿供送裝置如圖3-4所示。圖（a）和（b）所示裝置不僅能改變供送容器的排列和間距，同時(shí)起著分流和合流的作用，使容器狀態(tài)和后面的包裝要求相適應(yīng)。圖（c）所示是一對(duì)并列排列、轉(zhuǎn)向相同的螺桿,它們的組合作用使包裝容器在供送過程中，既能改變間距，又能改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。圖（d）所示是一條水平變螺距螺桿和三條固定的卷曲導(dǎo)板組成的供送裝置,它能使被供送的包裝容器成倒?fàn)詈头頎顟B(tài)。

圖3-4 特種變螺距螺桿供送裝置示意圖

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(a)分流 (b)合流 (c)轉(zhuǎn)向 (d)翻身

(2) 輸送鏈帶

常用的瓶子輸送設(shè)備是活頁鏈傳送帶,如圖3-5，活頁鏈傳送帶由金屬板通過絞鏈一個(gè)個(gè)串聯(lián)而成，板的尺寸與瓶子的直徑相吻合。傳送率很高時(shí)，可以將數(shù)條傳送帶并排布置，構(gòu)成寬幅傳送帶。有時(shí)也采用兩個(gè)瓶子寬的鏈板制成傳送帶。轉(zhuǎn)彎半徑較大的彎道輸送帶使用特殊形狀的鏈板。為了使傳送帶運(yùn)行平穩(wěn)，在其下面設(shè)置了塑料滑軌。傳送帶通過齒輪驅(qū)動(dòng)和折返，并借助自重張緊。鏈板兩側(cè)擱在塑料滑軌上，滑軌起托住鏈帶，防止其跌落的作用。瓶子傳送過程中，要求不損壞標(biāo)簽，并能不受碎玻璃渣的影響。活頁鏈傳送帶一般可分段地采用高壓噴嘴進(jìn)行噴沖清洗。盡管如此，還需要采用專門的潤(rùn)滑系統(tǒng)和潤(rùn)滑劑實(shí)施潤(rùn)滑。應(yīng)該注意到，這些潤(rùn)滑劑最終會(huì)進(jìn)入廢水中，但它們通常是可以降解的。

活頁鏈傳送帶的應(yīng)用及特點(diǎn)可歸納如下：它可以單條或多條并列安裝；它可用于彎道傳送；其最大安裝斜率達(dá)7％；可以利用傳送帶速度的差異，實(shí)現(xiàn)瓶子由多路變成單路，并可避免瓶子速度突然改變，它被廣泛用于在單臺(tái)設(shè)備之間作存儲(chǔ)和緩沖區(qū)，以防止瓶流阻塞。基于上述特點(diǎn)，

活頁鏈傳送帶在灌裝車間成為最主要的輸送工具。為了實(shí)現(xiàn)瓶子的垂直輸送(例如將瓶子送往圖3-5活頁鏈傳送帶簡(jiǎn)圖

上一層樓)，可采用帶夾持勾的傳送帶。帶橡膠1-可調(diào)支架 2-滑動(dòng)擋板 3-傳送鏈 4-傳送帶固定潤(rùn)滑噴嘴 5-調(diào)速手輪

軟墊的夾持勾，安裝在折返式傳送帶上并連同它6-滾珠軸承 7-驅(qū)動(dòng)輪 8-調(diào)平支腳

一起運(yùn)動(dòng)，偶爾也采用兩側(cè)夾持式輸送帶。

圖3-6 星形撥輪結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 圖3-7 機(jī)械式升降機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

1-星形撥輪;2-撥輪盤;3-軸 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;7-滾動(dòng)軸承8-凸輪導(dǎo)軌

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（3）星形撥輪

星形撥輪的作用是將螺桿供送裝置送來的包裝容器，按包裝工藝要求送到灌裝機(jī)的主傳送機(jī)構(gòu)上；或者將已灌裝完的包裝容器傳送到壓蓋機(jī)的壓蓋工位上，其結(jié)構(gòu)如圖3-6所示。圖中主要尺寸Rc和h，主要由包裝容器的直徑和高度來決定。

（4）包裝容器的升降機(jī)構(gòu)

升降機(jī)構(gòu)的作用是將送來的包裝容器上升到規(guī)定的高度，以便完成灌裝，然后再把灌裝完的包裝容器下降到規(guī)定位置。目前常用的升降機(jī)構(gòu)有三種形式：

①機(jī)械式升降機(jī)構(gòu) 機(jī)械式升降機(jī)構(gòu)如圖3-7所示。該升降機(jī)構(gòu)由上滑筒3、下滑筒6和托瓶臺(tái)1通過拉桿5及壓縮彈簧2組成一個(gè)彈性套筒。當(dāng)滾動(dòng)軸承7沿凸輪8運(yùn)動(dòng)時(shí)，可完成瓶的升降運(yùn)動(dòng)。這種升降運(yùn)動(dòng)是由固定圓柱凸輪-偏置直動(dòng)從動(dòng)桿機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)的，如圖3-8所示。這種升降機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是機(jī)械磨損大，壓縮彈簧易失效，工作可靠性較差；同時(shí)對(duì)灌裝瓶的質(zhì)量要求高。該機(jī)構(gòu)主要用于灌裝不含氣液料的灌裝機(jī)中。

圖3-8 升降凸輪展開示意圖

圖3-9 氣動(dòng)式升降機(jī)構(gòu)工作原理示意圖

1-托瓶臺(tái);2-氣缸體;3-活塞;4-排氣閥;5-進(jìn)氣閥門;6、7-氣管

②氣動(dòng)式升降機(jī)構(gòu) 氣動(dòng)式升降機(jī)構(gòu)的工作原理如圖3-9所示。當(dāng)氣源的壓縮空氣經(jīng)氣管7進(jìn)入氣缸2時(shí)，推動(dòng)活塞3連同托瓶臺(tái)1上升，完成升瓶動(dòng)作。此時(shí)進(jìn)氣閥5關(guān)閉，排氣閥4打開，使活塞上部氣體從閥4排出。當(dāng)打開氣閥5時(shí)，使氣體同時(shí)經(jīng)管6、7進(jìn)入氣缸，并關(guān)閉閥門4，這時(shí)氣缸內(nèi)上下兩部分的氣壓相等，瓶子在托瓶臺(tái)和瓶子自重的作用下完成降瓶動(dòng)作。

這種升降機(jī)構(gòu)克服了機(jī)械式的缺點(diǎn)，當(dāng)發(fā)生1-托瓶臺(tái)

卡瓶時(shí)，壓縮空氣好比彈簧一樣被壓縮，使瓶子2-套筒

不再上升，故不會(huì)擠壞瓶子。但是，瓶子下降時(shí)3-螺釘（帶孔）

的沖擊力較大，要求氣源壓力穩(wěn)定。該機(jī)構(gòu)適用4-密封墊

于灌裝含氣飲料的灌裝機(jī)。

5-柱塞

③氣動(dòng)-機(jī)械混合式升降機(jī)構(gòu) 氣動(dòng)-機(jī)械6- 凸輪導(dǎo)軌

混合式升降機(jī)構(gòu)如圖3-10所示。配有托瓶臺(tái)1的套筒2可沿空心柱塞5滑動(dòng)，方墊塊8起導(dǎo)向7-滾動(dòng)軸承

作用，防止套筒升降時(shí)發(fā)生偏轉(zhuǎn)。升瓶時(shí)，壓縮8-方墊塊

空氣由柱塞下部經(jīng)螺釘3上的中心孔道進(jìn)入套9-環(huán)管

筒內(nèi)部，以推動(dòng)托瓶運(yùn)動(dòng)，其速度通過凸輪導(dǎo)軌10-卡塊

6和流動(dòng)軸承7加以控制，直至工作臺(tái)轉(zhuǎn)到降瓶

區(qū)后才完全依靠凸輪的強(qiáng)制作用將套筒連同托圖3-10 氣動(dòng)-瓶臺(tái)1壓下。同時(shí)，柱塞內(nèi)部的壓縮空氣依然被排到與各托瓶缸氣路相連的環(huán)管中，再由此進(jìn)入機(jī)械混合式升別的正待上升的托瓶缸內(nèi)。

降機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)該機(jī)構(gòu)的工作穩(wěn)定性好，目前得到廣泛的應(yīng)圖

用。

2．灌裝液料的供送裝置

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將液料由貯液槽經(jīng)泵、輸液管道送到貯液箱中的裝置稱為液料供送系統(tǒng)。它包括貯液槽、泵、管道、閥門、貯液箱及高度調(diào)節(jié)裝置、液位控制器等。不同灌裝方法的灌裝機(jī)供液裝置的結(jié)構(gòu)是不相同的。

(1)負(fù)壓法供料系統(tǒng)

①負(fù)壓法單室供料系統(tǒng)。這種供料系統(tǒng)的真空室與貯液箱是合二為一室的，如圖3-11所示。液料經(jīng)進(jìn)液管3進(jìn)入貯液箱2內(nèi)，箱內(nèi)液面依靠浮子液位控制器10控制在規(guī)定范圍內(nèi)。貯液箱上部的氣體被真空泵抽走形成真空室。灌裝時(shí)，瓶子上升推壓灌裝閥時(shí)，灌裝閥的氣管接通瓶和貯液箱上空的氣室，瓶?jī)?nèi)空氣被抽走形成一定的真空度，液料在自重的作用下流入瓶?jī)?nèi)。當(dāng)瓶?jī)?nèi)液面上升到灌裝閥吸氣管口時(shí)，液體停止下流，完成灌裝。當(dāng)瓶子下降時(shí)，灌裝閥的下液管自動(dòng)關(guān)閉，吸氣管吸入的液料被吸回到貯液箱中。該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是貯液箱液面成為擴(kuò)散面，故不宜灌裝具有芳香味的液料。

圖 3-11 負(fù)壓法單室供料系統(tǒng)示意圖

圖3-12 負(fù)壓法三室供料系統(tǒng)示意圖

1-抽氣管2-貯液箱3-進(jìn)液管4-灌裝閥5-瓶 1-齒輪2-工作臺(tái)3-浮子4-貯液箱5-灌裝

6-瓶托7-立柱8-齒輪9-機(jī)座10-浮子 6-進(jìn)液管7-上閥門 8-真空分配箱9-真空軟管10-換向閥11-總裝料管12-真空管13-真空箱14-下閥門15-凸輪

②負(fù)壓法雙室供料系統(tǒng) 這種供料系統(tǒng)的貯液箱和真空室是分開的，即設(shè)有一個(gè)貯液箱和一個(gè)真空室，如圖3-33所示。具體供料過程詳見本章第三節(jié)的敘述。

③負(fù)壓法三室供料系統(tǒng) 這種供料系統(tǒng)的貯液箱上方設(shè)有兩個(gè)真空室，如圖3-12所示。該系統(tǒng)工作時(shí)，真空泵運(yùn)轉(zhuǎn)通過真空管12使上室一直處在真空狀態(tài)，貯液箱4因有透氣孔而處于常壓狀態(tài)，在壓差作用下液料經(jīng)進(jìn)液管6進(jìn)入瓶?jī)?nèi)，當(dāng)瓶?jī)?nèi)液面達(dá)到灌裝閥氣管孔口時(shí)，余液被吸入上真空室。由于換向閥10的作用，下室有半周與真空室接通，處于負(fù)壓狀態(tài)；有半周與大氣接通，處于常壓狀態(tài)。當(dāng)下室處于負(fù)壓狀態(tài)時(shí)，上閥門7打開，余液流回下室；當(dāng)下室處于常壓狀態(tài)時(shí)，上閥門7由上室吸力關(guān)閉，這時(shí)下室與貯液箱之間的下閥門14，在自重和液料作用下打開，余液流回貯液箱4中。該機(jī)構(gòu)可增大真空度的范圍。但是增加了灌裝機(jī)的高度，對(duì)灌裝機(jī)的穩(wěn)定性有影響。

（2）等壓罐裝法供料系統(tǒng)

圖3-13所示為大型含氣液料灌裝機(jī)的供料裝置簡(jiǎn)圖。輸液管3與灌裝機(jī)頂部的分配頭9相連，分配頭下端均布六根支管14與環(huán)形貯液箱12相通。在未打開輸液總閥前，通常先打開支管上的閥1以調(diào)整液料流速并判斷其壓力的高低，待壓力調(diào)好后，才打開總閥。無菌壓縮空氣管4分兩路：一路為管7，它經(jīng)分配頭直接與環(huán)形貯液箱相連，可在開車前對(duì)貯液箱進(jìn)行預(yù)充氣，使之產(chǎn)生一定壓力，以免液料剛灌入時(shí)因突然降壓而冒泡，造成操作的混亂。當(dāng)輸液管總閥2打開后應(yīng)關(guān)閉截止閥5。另一路為管8，它經(jīng)分配頭與高液面浮子13上的進(jìn)氣閥11相連，用來控制貯液箱的液面上限。若氣量減少、氣壓偏低使液面過高時(shí)，該浮子即打開進(jìn)氣閥，隨之無菌壓縮即補(bǔ)入貯液箱內(nèi)，使液位下降。反之，若氣量增多、氣壓偏高使液面過低時(shí)，浮子16即打開放氣閥18，使液位上升。這樣，貯液箱內(nèi)的氣壓趨于穩(wěn)定， 51

液面也能基本保持在視鏡17中線的附近。在工作過程中，截止閥6始終處于被打開位置。

圖3-13等壓法供料裝置

1-液壓檢查閥；2-輸液總閥；3-輸液總管（透明段）；4-無菌壓縮氣管（附單向閥）；5、6-截止閥；7-預(yù)充氣管；8-平衡氣管；9-分流頭；10-調(diào)節(jié)針閥；11-進(jìn)氣閥；12-環(huán)形貯液箱；13-高液面浮子；14-輸液支管；15-主軸；16-低液面浮子；17-視鏡；18-放氣閥

（3）機(jī)械壓力法供料系統(tǒng)

灌裝粘稠性物料時(shí)，要加上外界機(jī)械壓力才能完成灌裝，其供料系統(tǒng)如圖3-50所示。具體供料過程詳見本章第五節(jié)的敘述。

3．貯液箱高度調(diào)節(jié)裝置

常用的調(diào)節(jié)貯液箱與裝有托瓶臺(tái)的下轉(zhuǎn)盤（工作臺(tái)）之間距離的裝置有兩種形式。

(1) 中央調(diào)節(jié)式

中央調(diào)節(jié)式有無導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)兩種。

①無導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)裝置 這種調(diào)節(jié)裝置如圖3-14所示。調(diào)節(jié)貯液箱高度時(shí)，先松開緊固螺栓3，再轉(zhuǎn)動(dòng)貯液箱，當(dāng)貯液箱底部與下轉(zhuǎn)盤之間的距離適應(yīng)了包裝容器的高度時(shí)，可將灌裝閥和托瓶臺(tái)中心位置對(duì)準(zhǔn)，最后緊固貯液箱。該機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是因無導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，灌裝閥和托瓶臺(tái)對(duì)中性不易保證，貯液箱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)穩(wěn)定性差，適用于廣口瓶和金屬罐等包裝容器的灌裝。

圖3-14 無導(dǎo)向高度調(diào)解機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖 圖3-15有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

1-貯液箱支柱2-法蘭式螺母3-禁固螺栓4-灌裝機(jī)下轉(zhuǎn)盤 1-鎖緊螺母2-銷軸3-導(dǎo)線平鍵4-貯液箱立柱5-蝸輪6-螺桿7-罩殼8-支座

②有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)裝置 這種調(diào)節(jié)裝置如圖3-15所示。調(diào)節(jié)時(shí)，松開鎖緊螺母1， 52

退出銷軸2，轉(zhuǎn)動(dòng)蝸輪、蝸桿，使貯液箱上下移動(dòng)，達(dá)到所要求的高度。該機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)方便，貯液箱穩(wěn)定性好。因采用手工調(diào)節(jié)，故適用于小型灌裝機(jī)。

(2) 三支柱調(diào)節(jié)式

三支柱調(diào)節(jié)式結(jié)構(gòu)如圖3-16所示。調(diào)節(jié)時(shí)，松開壓緊螺母4，搖動(dòng)手輪7，此時(shí)鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)，螺母9可使三根立柱10同時(shí)升降，實(shí)現(xiàn)貯液箱的高度調(diào)節(jié)。大型灌裝機(jī)可用電機(jī)代替手輪工作。

圖3-16 三立柱調(diào)解式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 圖3-17 控制液位定量法工作原理圖

1-貯液箱2-套筒3-導(dǎo)向壓塊4-壓緊螺母 1-排氣管2-支架3-緊固螺母4-彈簧5-橡皮墊6-滑套7-灌裝頭

5-中心支柱6-轉(zhuǎn)盤7-手輪8-鏈輪9-螺母10-調(diào)節(jié)支座 8-調(diào)節(jié)螺母 9- 貯液箱

4．灌裝液料的定量機(jī)構(gòu)

目前，常用的液料定量法有控制液位定量法、定量杯定量法和電子液位定量法，因液料的性質(zhì)不同，所選的定量方法和定量機(jī)構(gòu)也不相同。

(1) 控制液位定量法

這種方法采用控制灌裝容器內(nèi)液位的高度來達(dá)到預(yù)定的灌裝量，其工作原理如圖3-17所示。開始灌裝時(shí)，瓶子上升頂開橡皮墊5，使滑套6和灌裝頭7之間出現(xiàn)間隙，液體流入瓶?jī)?nèi)，瓶?jī)?nèi)氣體經(jīng)排氣管1排至貯液箱9中。當(dāng)瓶?jī)?nèi)液面達(dá)到排氣管口時(shí)，氣體不再排出，液料繼續(xù)流入瓶?jī)?nèi)，瓶?jī)?nèi)氣體被壓縮，根據(jù)連通器的原理，瓶?jī)?nèi)液料沿排氣管一直上升到與貯液箱9液面水平，則停止進(jìn)液。當(dāng)瓶子下降脫離橡皮墊5時(shí)，彈簧4使灌裝頭7與滑套6封閉，排氣管內(nèi)液料流入瓶?jī)?nèi)，完成一次灌裝。只要調(diào)節(jié)排氣管1伸入瓶?jī)?nèi)的高度，就可以改變灌裝量。該機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是定量精度稍差，因定量精度直接受瓶子容積精度和瓶口密封度的影響。它適用于灌裝含氣飲料。

圖3-18 定量杯定量法工作原理圖

1-定量杯2-定量調(diào)節(jié)管3-閥體4-緊固螺母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-貯液箱

(2) 定量杯定量法

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這種方法是先將液料注入定量杯內(nèi)，然后再將定量杯內(nèi)的液料注入包裝容器。它的工作原理如圖3-18所示。在待灌瓶進(jìn)入灌裝工位前，定量杯1浸入貯液箱14中，液料充滿定量杯。隨著待灌瓶上升，瓶嘴將灌裝頭8、進(jìn)液管6和定量杯一起抬起，使定量杯上口超出貯液箱14的液面。此時(shí)，進(jìn)液管隔板11兩邊的上孔12和下孔10均與閥體中的中間槽13相通，使定量杯內(nèi)的液料由管2流入瓶?jī)?nèi)，瓶?jī)?nèi)氣體由透氣孔9排出。當(dāng)定量杯內(nèi)液料下降至調(diào)節(jié)管2的上口端面時(shí)，整個(gè)灌裝過程結(jié)束。只要調(diào)節(jié)定量調(diào)節(jié)管2在定量杯內(nèi)的高度，或者更換定量杯，就可以改變灌裝量。此法不透用于灌裝含氣液體，因?yàn)槎勘谫A液箱內(nèi)上下運(yùn)動(dòng)，使氣體產(chǎn)生氣泡，從而影響灌裝定量精度。

(3) 定量泵定量法

這種灌裝方法是先將粘稠液料用機(jī)械壓力注入活塞缸內(nèi)定量，再注入到包裝容器內(nèi)的。每次灌裝量等于活塞缸內(nèi)液料的容積。

定量泵定量法工作原理如圖3-19所示。當(dāng)瓶托臺(tái)帶瓶子上升，灌裝管嘴3進(jìn)入瓶?jī)?nèi)，同時(shí)活塞桿4下降，接通進(jìn)液流路7，液料進(jìn)入活塞缸6內(nèi)完成液料的計(jì)量，如圖（a）所示。然后三向閥回轉(zhuǎn)換向，切斷進(jìn)液流路7，同時(shí)打開充填流路2，活塞桿4上行，將活塞缸內(nèi)液料推入瓶?jī)?nèi)，進(jìn)行灌裝工作，如圖（b）所示。當(dāng)活塞上升到活塞缸最上面時(shí)灌裝結(jié)束。在瓶托帶動(dòng)瓶子下降脫離灌裝嘴3時(shí)，進(jìn)行下一個(gè)工作循環(huán)，如圖（c）所示。

圖3-19 定量泵定量法工作原理圖 圖3-20 電子計(jì)量法工作原理圖

1-三向閥2-液體充填流路3-灌裝管路4-活塞桿 1-進(jìn)液管2-灌裝閥3-負(fù)載傳感器4-控制器

5-活塞6-活塞缸7-進(jìn)液體流路8-貯液料箱 5-定值器6-顯示、鑒定器

(4) 電子式計(jì)量法

電子計(jì)量法是現(xiàn)代計(jì)量方法，工作原理如圖3-20所示。在灌裝閥2中有兩個(gè)大小不相同的液道，液體通過液道時(shí)，由負(fù)載傳感器隨時(shí)地邊灌裝液體邊測(cè)量液體重量，當(dāng)充填的液體接近規(guī)定的充填量時(shí)，灌裝閥則可轉(zhuǎn)換成小流量的回路，因而灌裝量精度非常高。另外，在灌裝液體前，顯示器清零，容器重量有測(cè)定偏差，則重新定值，對(duì)灌裝量毫無影響。這種裝置的灌裝閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不會(huì)因滑動(dòng)部位的摩擦而產(chǎn)生粉塵，無液體和氣體滯留，易清洗；當(dāng)灌裝量改變時(shí)，只要變更數(shù)據(jù)開關(guān)的給定值，即可瞬時(shí)實(shí)現(xiàn)，較易實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的集中管理。

5.灌裝閥

將貯液箱中的液料充填到包裝容器內(nèi)的機(jī)構(gòu)稱為灌裝閥。它是貯液箱、氣室、包裝容器間液料的通道。主要由閥體、閥端、閥門、密封元件、開閉件等組成。

(1)根據(jù)閥門的數(shù)目區(qū)分

灌裝閥的閥體結(jié)構(gòu)有單閥型、雙閥型和多閥型。

①單閥型灌裝閥 只有一個(gè)氣閥或液閥的灌裝閥稱為單閥型灌裝閥。如常壓灌裝閥的氣道始終處于開啟狀態(tài)，所以只需一個(gè)液閥；壓差式負(fù)壓灌裝法，省去了一個(gè)液閥，只有氣閥。

單閥型灌裝閥的結(jié)構(gòu)如圖3-21所示。工作時(shí),當(dāng)瓶子上升至瓶口與灌裝閥6緊密貼合時(shí),定量杯5在凸輪2的作用下上升,并將定量杯提出液面。這時(shí)，負(fù)壓系統(tǒng)接通,抽出瓶?jī)?nèi)的空氣。在定量杯液面常壓和瓶?jī)?nèi)負(fù)壓之間壓差的作用下，定量杯內(nèi)液料被吸入瓶?jī)?nèi)，然后瓶子和定量杯5分別下降復(fù)位。此時(shí)負(fù)壓仍接通，灌裝管口內(nèi)余液被吸入管內(nèi),不產(chǎn)生滴漏現(xiàn)象。該裝置適用于灌裝農(nóng)藥。

如重力式負(fù)壓法灌裝②雙閥型灌裝閥 既有液閥又有氣閥的灌裝閥稱為雙閥型灌裝閥。 54

裝置中，有一個(gè)氣閥和一個(gè)液閥；機(jī)械壓力灌裝法灌裝裝置中有兩個(gè)液閥。

負(fù)壓法雙閥型灌裝閥的結(jié)構(gòu)如圖3-22所示。

③多閥型灌裝閥 有液閥、氣閥、回氣閥的閥體結(jié)構(gòu)稱為多閥型灌裝閥。如等壓法灌裝閥中有液閥、充氣閥、回氣閥、壓力釋放閥、清洗閥等。多閥型灌裝閥的結(jié)構(gòu)如圖3-46所示。

圖3-21 單閥型灌裝閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

1- 吸料管2-凸輪3-貯液箱4-計(jì)量調(diào)整快5-量杯6-灌裝閥

6-1-瓶套6-2-密封墊圈6-3-螺釘6-4-螺母6-5-套管6-6-真空引進(jìn)管6-7-墊片

6-8-灌裝心 6-9鎖緊螺帽 6-10接管頭

（2）根據(jù)閥門啟閉的運(yùn)動(dòng)形式區(qū)分

灌裝閥有單移閥、旋轉(zhuǎn)閥、多移閥、氣動(dòng)膜閥。

圖3-22 負(fù)壓法雙閥型灌裝閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 圖3-23 端面式單移閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

1-瓶套2-橡膠密封圈3-緊固螺釘4-螺母5-套筒6-罐頭心 1-閥蝶2-橡膠墊圈3-墊片4-閥心5-彈簧

7-真空引進(jìn)管8-墊片9-鎖緊螺母10-接管頭11-料管 6-彈簧7-閥套

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①單移閥 閥體中只有一個(gè)可動(dòng)部件，它相對(duì)于不動(dòng)部件做往復(fù)一次的直線運(yùn)動(dòng)。根據(jù)可動(dòng)部件開閉液道的方法又可進(jìn)一步分為：柱面式單移閥,這種閥門是利用軸向移動(dòng)的閥件切換在圓柱面上的孔道來切換液體通路的。端面式單移閥, 這種閥門是利用閥件端面來啟閉液體通路的。它的結(jié)構(gòu)如圖3-23所示。閥蝶1在灌裝過程中是固定不動(dòng)的，當(dāng)瓶子上升時(shí)，瓶口頂住橡膠墊圈2后再上升一段距離，使閥心4和閥蝶脫開，液料流入瓶?jī)?nèi)。灌裝完后料瓶下降，彈簧5、6的力使閥心復(fù)位，閥心和閥蝶錐面緊密結(jié)合，灌裝就停止。這種閥適用于廣口玻璃瓶和馬口鐵罐等容器的灌裝。

②旋轉(zhuǎn)閥 閥體中可動(dòng)部件相對(duì)不動(dòng)部件在開閉閥門時(shí)做往復(fù)一次或多次的旋轉(zhuǎn)或擺動(dòng)，在擺動(dòng)兩極限位置，由可動(dòng)部件上的孔眼是否對(duì)準(zhǔn)不動(dòng)部件上的孔眼來實(shí)現(xiàn)液體通道的開閉。

圖3-24是錐式旋轉(zhuǎn)閥的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。該閥在旋塞9的不同方位上開有三個(gè)通孔，其左端裝有凸輪轉(zhuǎn)柄，控制灌裝閥按灌裝程序動(dòng)作。其程序是：第一步，當(dāng)瓶子上升到與密封圈14接觸后，凸輪轉(zhuǎn)柄1受到第一組碰塊撥動(dòng)，進(jìn)氣管4與瓶?jī)?nèi)接通，貯液箱上部帶有圖3-24 推式螺旋閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

壓力的氣體進(jìn)入瓶?jī)?nèi)，使瓶?jī)?nèi)氣壓與貯液箱上部的氣壓相等。第二步，凸輪轉(zhuǎn)柄受碰塊作用又轉(zhuǎn)過一個(gè)角1-凸輪轉(zhuǎn)柄2-螺母3-彈簧4-進(jìn)氣管5-排氣管6-度，旋塞關(guān)閉進(jìn)氣管4，接通液體通道6和10及排氣液道7-閥體8-進(jìn)氣管9-旋塞10-液道11-排氣管通道11，貯液箱中液料在等壓作用下依靠自重流入瓶12-接套13-定位罩14-密封圈15-液管16-灌裝頭

內(nèi)，瓶?jī)?nèi)氣體通過排氣管11被壓回貯液箱液面上部。第三步，當(dāng)瓶?jī)?nèi)液料上升到規(guī)定高度時(shí)，凸輪轉(zhuǎn)柄受第三組碰塊撥動(dòng)，旋塞切斷液體通道和排氣通道，這時(shí)閥體下部的排氣道和進(jìn)氣道通過旋塞錐體表面縱向孔道與大氣接通，降低瓶?jī)?nèi)殘留氣體的壓力。第四步，凸輪轉(zhuǎn)柄受第四組碰塊撥動(dòng)，旋塞關(guān)閉所有通道，并切斷與大氣的通路。

這種閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但灌裝質(zhì)量差，無瓶時(shí)也裝料。

③多移閥 閥體中有幾個(gè)可動(dòng)部件相對(duì)于不動(dòng)部件在開閉時(shí)做多次往復(fù)直線移動(dòng)或擺動(dòng)，其結(jié)構(gòu)如圖3-46所示。

④氣動(dòng)膜閥 隨著技術(shù)的進(jìn)步，灌裝過程的控制技術(shù)也得到了不斷的改進(jìn)和發(fā)展。50年代還是使用活栓式灌裝機(jī)(也稱“考克灌裝機(jī)”)，它是利用撞塊撥動(dòng)活栓旋轉(zhuǎn)而依次實(shí)現(xiàn)下列步驟的：備壓、進(jìn)酒和回氣，在下一輪灌裝過程開始前，滯留在活栓上部的酒液被返送回酒槽。這種灌裝機(jī)構(gòu)后來逐步發(fā)展成一種在酒糟液面上方氣體區(qū)域內(nèi)，只能從外部進(jìn)行操作的灌裝閥。這種技術(shù)雖然使啤酒與外部操作的可動(dòng)部件不再有直接接觸，但仍然沒有解決啤酒與內(nèi)裝機(jī)構(gòu)及彈簧有接觸這一問題，而這些處在酒槽內(nèi)的機(jī)構(gòu)及彈簧，對(duì)啤酒的無菌性只會(huì)帶來不良影響。

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圖3-25氣動(dòng)膜閥

因此，盡可能通過其它控制手段取代內(nèi)裝的機(jī)構(gòu)和彈簧來實(shí)現(xiàn)灌裝過程。采用氣動(dòng)膜閥取代外部機(jī)械式操作閥門，標(biāo)志著這一發(fā)展方向上的重要突破。應(yīng)用這一新技術(shù)只需將壓縮空氣作為動(dòng)力送至密封膜片即可實(shí)現(xiàn)閥的開關(guān)操作(見圖3-25)。

酒液閥的開閉是利用外部的一個(gè)儲(chǔ)氣缸及復(fù)位彈簧實(shí)現(xiàn)的(見圖3-26)。顯然，這種結(jié)構(gòu)避免了在酒槽中裝入所有屬于酒閥的構(gòu)件和彈簧。

許多類型的灌酒機(jī)都在酒液流出處設(shè)計(jì)安插了一個(gè)旋流部件，它是一個(gè)具有特殊外形的錐體，利用其旋流作用，可使酒液旋轉(zhuǎn)著且貼緊瓶子內(nèi)壁向下流入瓶?jī)?nèi)。

通過氣缸儲(chǔ)備的空氣作用于氣動(dòng)薄膜控制閥，在給定的時(shí)刻實(shí)現(xiàn)開關(guān)動(dòng)作,這種新一代的灌酒機(jī)采用了電子探頭控制灌裝量的精度，其基本設(shè)計(jì)構(gòu)思為：只有當(dāng)瓶子內(nèi)部的壓力達(dá)到預(yù)定數(shù)值時(shí)灌酒閥才打開，而當(dāng)液位探頭探測(cè)到酒液時(shí)，即達(dá)到所期望的灌裝高度時(shí)及時(shí)地關(guān)閉。

這種新技術(shù)有以下優(yōu)點(diǎn)：無需空氣阻塞柵；灌裝過程不依賴于轉(zhuǎn)速，故可取消所有以機(jī)械方式動(dòng)作的控制部件。

閥門的開啟與關(guān)閉(蒸汽閥，CO2閥，真空閥等)不再是通過外圍固定的擋塊，而是通過一個(gè)控制儲(chǔ)氣缸，依給定的時(shí)間次序開通或關(guān)閉各膜閥的操作氣源來完成的。灌裝過程的各個(gè)步驟僅僅取決于所灌裝的介質(zhì)(產(chǎn)品類型)。

圖3-26膜閥的氣動(dòng)控制示意圖

瓶中灌裝液位的控制是采用電子技術(shù)及靈敏的液體探頭實(shí)現(xiàn)的，探頭檢測(cè)瓶?jī)?nèi)的液位，在適當(dāng)時(shí)刻發(fā)出信號(hào)關(guān)閉酒液閥。基于上述原理，當(dāng)灌裝臨近結(jié)束時(shí)，即當(dāng)酒液已達(dá)瓶頸部位時(shí)灌裝速度減慢，以保證精確的灌裝高度。由于灌酒過程進(jìn)行得很快，灌酒過程結(jié)束 后不可避免地會(huì)出現(xiàn)微小的灌裝高度偏差，因此必須對(duì)探頭進(jìn)行精確的調(diào)整。這種探頭對(duì)機(jī)械碰撞十分敏感，所以總是被裝設(shè)在保護(hù)套管(兼作氣管)內(nèi)。

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整個(gè)灌裝過程采用電子方式控制，它包括以下步驟：瓶子預(yù)抽真空以及蒸汽沖洗、CO2中洗、瓶子抽真空、CO2備壓、慢速灌酒—快速灌酒、灌酒減慢階段、灌酒結(jié)束—預(yù)卸壓、最后卸壓。

第二節(jié) 常壓灌裝機(jī)

現(xiàn)以白酒灌裝機(jī)為例，說明常壓灌裝機(jī)的主要結(jié)構(gòu)和工作原理。

一、主要技術(shù)參數(shù)

①灌裝液體 白酒、醬油和藥液等不含氣低粘度液體

②灌裝容器 小螺口玻璃瓶（500ml）

③灌裝閥頭數(shù) 24個(gè)

④生產(chǎn)能力 1920～2880 瓶/小時(shí)

⑤電機(jī)功率 1.1Kw

二、灌裝機(jī)的總體結(jié)構(gòu)

該機(jī)的總體結(jié)構(gòu)如圖3-27所示。主要由貯液箱1、進(jìn)出瓶撥輪4和9、進(jìn)瓶輸送裝置5、灌裝閥2、主軸及傳動(dòng)系統(tǒng)組成。在同一水平面上有兩個(gè)進(jìn)出瓶撥輪4和9，托瓶盤安裝在升降機(jī)構(gòu)上，主軸直立安裝在軸承底座上，貯液箱1安裝在主軸最頂端，貯液箱下面共分配有24個(gè)灌裝閥2，中間部分共有24個(gè)托瓶盤，通過下部軌道實(shí)現(xiàn)升降運(yùn)動(dòng)。電機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)裝置安裝在機(jī)架內(nèi)。

三、灌裝機(jī)的工作原理

液料由進(jìn)液管12進(jìn)入環(huán)形貯液箱1中，瓶子由瓶的輸送裝置5、星形撥輪4送入到瓶的升降機(jī)構(gòu)6上，瓶子在上升的同時(shí)繞灌裝機(jī)回轉(zhuǎn)，當(dāng)瓶子和灌裝閥2緊密接觸時(shí)自動(dòng)灌裝液料，灌裝結(jié)束后瓶子由升降機(jī)構(gòu)6送入到水平位置，再由出瓶星輪9送至壓蓋機(jī)上。

每當(dāng)灌裝機(jī)工作結(jié)束時(shí)，可自動(dòng)清洗。清洗液由管12進(jìn)入貯液箱1中，再經(jīng)洗滌閥3和泵7、排水管8排出機(jī)外。

圖3-27常壓灌裝機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖

1-貯液箱2-灌裝閥3-清洗閥4-進(jìn)瓶星輪5-進(jìn)瓶輸送裝置6-瓶的升降機(jī)構(gòu)7-洗滌用泵8-排水管

9-出瓶星輪10-清洗用氣缸11-貯液箱高度升降調(diào)節(jié)裝置電機(jī)12-進(jìn)液料管13-液位控制浮球開關(guān)

四、主要部件結(jié)構(gòu)

1． 瓶的升降機(jī)構(gòu)

該機(jī)瓶的升降機(jī)構(gòu)如圖3-28所示。托瓶機(jī)構(gòu)固定在固定盤11上，滾輪10沿升降凸輪9運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)升降桿5作升降運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)托瓶盤及瓶子升降，升降桿是由一組空心軸內(nèi)裝一根細(xì)軸、中間有彈簧組成的彈性結(jié)構(gòu)。

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在充填過程中，當(dāng)有的瓶子卡住不能上升時(shí)，升降桿可以自由壓縮，這樣灌裝機(jī)可以繼續(xù)回轉(zhuǎn)，同時(shí)又不會(huì)壓碎瓶子。

圖3-28瓶升降機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

1-托瓶盤2-托瓶盤桿3-升降桿套4-升降桿滑套5-升降桿

6-彈簧7-螺母8-小軸9-升降凸輪10-滾輪11-固定盤

2.灌裝閥

灌裝閥的結(jié)構(gòu)如圖3-29所示。空瓶由托瓶盤送入，當(dāng)瓶口頂住導(dǎo)瓶罩12繼續(xù)上升時(shí)，進(jìn)液管11的套管和進(jìn)液管分開，液料流入瓶?jī)?nèi)。當(dāng)料瓶下降時(shí)，進(jìn)液管套在彈簧力的作用下復(fù)位，液料就停止流出。

圖3-29 灌裝閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

1-排氣管2-分裝管座3-貯液箱底4- 貯液箱托盤5-緊固螺釘6-導(dǎo)柱7-定位螺母8-乳膠密封管

9-彈簧10-浮簧支架11-進(jìn)液管12-導(dǎo)瓶罩

3.傳動(dòng)裝置

傳動(dòng)系統(tǒng)如圖3-30所示。

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圖3-30 傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖

1-皮帶2、3、5、7-圓錐齒輪4-主軸6-撥輪軸

第三節(jié) 負(fù)壓灌裝機(jī)

現(xiàn)以GF-45雙缸低真空灌裝機(jī)為例，說明負(fù)壓灌裝機(jī)的主要結(jié)構(gòu)和工作原理。

一、主要技術(shù)參數(shù)

①灌裝物料 灌裝不含氣的液體，如白酒、果汁、醬油、食油、

化工試劑、農(nóng)藥等

②灌裝容器 玻璃瓶（瓶高200320mm、瓶身外徑小于90mm）

③灌裝定量方法 以灌裝瓶?jī)?nèi)液位高度為計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)

④灌裝頭數(shù) 45個(gè)

⑤生產(chǎn)能力 8000～12000瓶/小時(shí)

⑥真空度 500mm水柱

⑦電機(jī)功率 3（kW）

二、負(fù)壓灌裝機(jī)的總體結(jié)構(gòu)

該機(jī)的總體結(jié)構(gòu)如圖3-31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來調(diào)節(jié)，以適應(yīng)不同瓶高的要求。調(diào)速手輪19用于無級(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3-31 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-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

三、負(fù)壓灌裝機(jī)的工作原理

灌裝機(jī)工作原理參見圖3-31。空瓶由鏈帶1送入，經(jīng)不等距螺桿2分成間距110mm；再由撥輪3送到托盤機(jī)構(gòu)4上，瓶子隨瓶托回轉(zhuǎn)的同時(shí)，由升瓶導(dǎo)輪16帶動(dòng)上升150mm；當(dāng)瓶口頂住灌裝閥密封圈時(shí)，瓶?jī)?nèi)空氣被真空吸管6、真空氣缸8吸走，瓶?jī)?nèi)形成一定的真空度。在壓差作用下，貯液箱內(nèi)液體被吸液管11吸入瓶?jī)?nèi)，進(jìn)行灌裝。灌裝結(jié)束后，后在凸 60

輪導(dǎo)輪帶動(dòng)下第一次下降60mm，使液管內(nèi)存在的液料流入瓶?jī)?nèi)，瓶托再下降90mm，瓶子進(jìn)到水平位置，由出瓶撥輪將瓶子送到壓蓋機(jī)上。

該機(jī)的灌裝工藝過程如圖3-32所示。

圖3-32 負(fù)壓灌裝機(jī)灌裝工藝過程圖

四、主要部件的結(jié)構(gòu)

1． 托瓶機(jī)構(gòu)

該機(jī)的托瓶機(jī)構(gòu)是機(jī)械式的，其結(jié)構(gòu)如圖3-8所示。圖中彈簧2是由直徑3.5mm的鋼絲繞成的，彈簧的外徑28mm，在自由狀態(tài)下長(zhǎng)度為580mm，裝入上下滑筒后的長(zhǎng)度為480mm。這時(shí)彈簧受到的初始?jí)毫?27.4N，以后每對(duì)彈簧增加固10mn壓縮量，彈簧壓力相應(yīng)增加9.8N。

升降凸輪8為圓柱凸輪，凸輪導(dǎo)軌的曲線展開如圖3-33所示。

圖3-33 托瓶升降凸輪導(dǎo)軌曲線展開圖

2． 液料供送裝置

該機(jī)的真空室和貯液箱是分開的，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）；貯液箱通過兩根真空度指示管2與真空氣室相通，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3-34 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

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3． 灌裝閥

灌裝閥的結(jié)構(gòu)如圖3-35所示。待瓶子被瓶托托起，當(dāng)瓶口與密封圈4接觸密封時(shí)，吸氣管2吸走瓶?jī)?nèi)的氣體，當(dāng)瓶?jī)?nèi)的真空度達(dá)到規(guī)定要求時(shí)，貯液箱中液料在壓力差的作用下被吸入瓶?jī)?nèi)。瓶?jī)?nèi)液面上升到吸示管的液面相同高度為止，此時(shí)瓶子里的液面稱為第一次液面。

當(dāng)托瓶機(jī)構(gòu)進(jìn)入第一次下降工位，下降的距離達(dá)到60mm后，進(jìn)液管5下端仍插在瓶?jī)?nèi)，而吸氣管的液料被吸到真空氣室，通過真空指示管回流到貯液箱中，如圖3-34所示。閥體內(nèi)的存液一部分隨同吸料管流入貯液箱，一部分流入瓶?jī)?nèi)（實(shí)例為14ml），此時(shí)瓶?jī)?nèi)的液面稱為第二次液面，即達(dá)到灌裝要求。

調(diào)節(jié)灌裝閥上的調(diào)整墊片3的數(shù)量，就可以調(diào)節(jié)瓶?jī)?nèi)液位的高低，調(diào)節(jié)灌裝量。

4.傳動(dòng)裝置

圖3-35灌裝閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

該機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)如圖3-36所示。電機(jī)1經(jīng)三角帶1-吸液管2-吸氣管3-調(diào)整墊片 4-密無級(jí)變速器2、蝸桿減速器2驅(qū)動(dòng)齒輪5和鏈輪6、錐封圈5-進(jìn)液管6-吸氣管

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12、鏈輪13驅(qū)動(dòng)板鏈17運(yùn)動(dòng)。

圖3-36 負(fù)壓灌裝機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)圖

1-電機(jī)2-無忌調(diào)速器3-蝸桿減速器4-單項(xiàng)超越離合器5-齒輪6-鏈輪 7、10、12、14、16-錐齒輪8-托瓶轉(zhuǎn)盤（貯液箱轉(zhuǎn)盤）9-分件供送螺桿11-進(jìn)、出瓶撥輪13-鏈輪15-螺旋齒輪17-板鏈18-盤車手輪19-軸

5.電氣裝置

該機(jī)的電氣控制原理如圖3-37所示。灌裝機(jī)主機(jī)由一臺(tái)JQ2-41-6鼠籠式交流異步電機(jī)拖動(dòng)，通過無級(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)開關(guān)，一是在灌裝機(jī)出口處，裝一限位開關(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)，碰撞限位開關(guān)，打開常閉觸頭，使灌裝機(jī)停機(jī)；另一個(gè)停機(jī)開關(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)線路開關(guān)切斷后，通過常閉觸點(diǎn)，接通自動(dòng)開關(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，線路開關(guān)QC1和制動(dòng)開關(guān)ZDC之間裝有聯(lián)鎖環(huán)節(jié)，變壓器B1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接觸器作線路開關(guān)。并有熔斷短路保護(hù)和熱繼電器過載保護(hù)。在電器面板上設(shè)有指示燈和交流電表，用來指示運(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。

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圖3-37 負(fù)壓灌裝機(jī)電器控制原理圖

第四節(jié) 等壓灌裝機(jī)

現(xiàn)以GD-60回轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)為例，說明等壓灌裝機(jī)的主要結(jié)構(gòu)和工作原理。

一、主要技術(shù)參數(shù)

①灌裝物料 啤酒、汽酒、汽水等

②灌裝容器 玻璃瓶瓶口內(nèi)徑：15mm以上,瓶的外徑：50～100mm,

瓶的高度：160～370mm

③灌裝閥頭數(shù) 60個(gè)

④生產(chǎn)能力 15000～22000瓶/小時(shí)

⑤電機(jī)功率 5.5kW

二、等壓灌裝機(jī)的總體結(jié)構(gòu)

該機(jī)的總體結(jié)構(gòu)如圖3-38所示。灌裝機(jī)主要由環(huán)形液室2、撥瓶星輪5、分件供送螺桿6、中心進(jìn)液管10、進(jìn)氣管11、灌裝閥20等組成。

圖3-38 GD-60等壓灌裝機(jī)組總體結(jié)構(gòu)示意圖

1-控制環(huán)支架2-環(huán)形液室3-快關(guān)撥叉4-環(huán)形回氣預(yù)壓室5-撥瓶星輪6-分件供送螺桿7-驅(qū)動(dòng)輪8-軸承9-回氣管10-中心進(jìn)液管11-進(jìn)氣管12-壓縮空氣管13-蝸桿減速器14-壓蓋裝置高速調(diào)節(jié)桿15-壓蓋裝置支座16-壓蓋監(jiān)控裝置17-壓蓋頭18-王冠蓋進(jìn)給通道19-王冠蓋整理裝置20-灌裝閥21-灌裝裝置高度調(diào)解機(jī)構(gòu)

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三、等壓灌裝機(jī)的工作原理

洗凈的瓶子由分件供送螺桿6和撥瓶星輪5送到托瓶臺(tái)上，瓶子上升后瓶口與灌裝閥緊密接觸，進(jìn)行等壓灌裝，灌裝結(jié)束后，由撥瓶星輪將瓶子送到壓蓋機(jī)上。

四、主要部件的結(jié)構(gòu)

1．包裝容器供送裝置

圖3-39 進(jìn)瓶螺旋裝置示意圖

1-進(jìn)瓶螺旋2-小錐齒輪3-大錐齒輪4-小鏈輪5-離合器6-觸點(diǎn)開關(guān)7-彈簧8-張緊輪9-大鏈輪

(1)進(jìn)瓶螺旋裝置

該機(jī)的進(jìn)瓶螺旋裝置，如圖3-38中的6所示，為了減少噪音，采用尼龍1010材料制成，其結(jié)構(gòu)如圖3-39所示，當(dāng)灌裝機(jī)轉(zhuǎn)一周時(shí)，進(jìn)瓶螺旋轉(zhuǎn)60轉(zhuǎn)。在工作過程中，出現(xiàn)卡瓶現(xiàn)象時(shí)，離合器5打滑使彈簧7往下壓縮，使觸點(diǎn)開關(guān)將電機(jī)路線切斷，灌裝機(jī)自動(dòng)停機(jī)。當(dāng)故障排除后，彈簧7復(fù)位，觸點(diǎn)開關(guān)6接通線路，灌裝機(jī)正常工作。

(2)瓶子的升降機(jī)構(gòu)

該機(jī)瓶子升降機(jī)構(gòu)為氣動(dòng)-機(jī)械混合式，其結(jié)構(gòu)如圖3-40所示。升瓶氣缸包括外氣缸16和內(nèi)氣缸15兩部分，內(nèi)氣缸固定在環(huán)形氣缸13上，其下端的通氣孔與環(huán)形氣缸相通。外氣缸上端裝有托瓶盤5和握瓶叉6，下端裝有升降導(dǎo)輪的凸頭。當(dāng)內(nèi)氣缸通入壓縮空氣后，外氣缸自由上升，把瓶子升高并抵住灌裝閥進(jìn)行灌裝，升瓶氣缸所用的氣壓為2.5～4表壓。

在進(jìn)出瓶位置的底板上，固定安裝出瓶曲線板10，板面的曲率半徑與回轉(zhuǎn)的灌裝機(jī)平臺(tái)同心，板面下邊呈“------ ”形。出瓶時(shí)出瓶撥輪觸及板面右邊的斜面，壓下升降氣缸而下降。同時(shí)升瓶氣缸內(nèi)壓縮空氣流入環(huán)形氣缸內(nèi)，瓶托下降，使瓶子進(jìn)入灌裝機(jī)平臺(tái)，再由撥瓶星輪送入壓蓋機(jī)上。

圖3-40 瓶的升降機(jī)構(gòu)示意圖

1-方導(dǎo)桿2-導(dǎo)軌3-圓螺母4-導(dǎo)桿頭5-托瓶盤6-握瓶叉7-扶瓶架8-氣缸頭9-通氣管10-出瓶曲線板

11-升降導(dǎo)輪12-出瓶導(dǎo)輪13-環(huán)形氣缸14-導(dǎo)環(huán)15-內(nèi)氣缸套16-外氣缸套

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2.液料供送裝置

(1)液料供送系統(tǒng)

液料供送系統(tǒng)由入液管、無菌壓縮氣管、環(huán)形液缸等組成，如圖3-41所示。貯液箱是一個(gè)矩形切面的環(huán)形液缸，它用6根支柱12支撐在灌裝機(jī)平臺(tái)22上，在環(huán)形液缸下面裝有60個(gè)灌裝閥9，分別與環(huán)形液缸底面的60個(gè)孔聯(lián)上，并用螺栓固定。

入液總管2裝在底板的入液管支柱上，跨過環(huán)形貯液缸上面，引至灌裝平臺(tái)的中心柱7上面的入液頭5，入液頭的中心管5與入液總管連接不動(dòng)。入液頭的外套6有分層的環(huán)形槽，每層槽可引出一根管至貯液缸內(nèi)。

在入液總管2旁裝有兩根無菌壓縮氣管1，與入液管外套上的環(huán)形槽相通。入液頭外套6下端有6根供液管8通至貯液缸內(nèi)，整個(gè)外套固定在灌裝機(jī)平臺(tái)的中心柱7上，隨著灌裝平臺(tái)一起運(yùn)轉(zhuǎn)。

圖3-41液料供送系統(tǒng)示意圖

1-無菌壓縮氣管2-入液總管3-液位控制浮包4-環(huán)形液缸5-入液頭中心管6-入液頭外套7-中心柱8-供液管9-灌裝閥10-控制曲線板11-中心柱12-貯液箱支柱13-出瓶曲線板14-底板15-軸承16-底座17-注油嘴18-壓縮氣管19-環(huán)形氣缸20-油霧噴嘴21-升瓶氣缸22-灌裝機(jī)平臺(tái)23-瓶托

入液總管上裝有入液總閥，如圖3-42所示。總閥1下面?zhèn)冗呌幸粋€(gè)先運(yùn)行閥2，從透明管3可觀察入液情況：若從先運(yùn)行閥流出的液體緩慢，說明液體壓力不足；若液體沖出，說明液體壓力高，必須調(diào)整液體壓力。當(dāng)流入液體壓力正常后，再打開總閥，將液體送入環(huán)形液缸，同時(shí)關(guān)閉先運(yùn)行閥。

圖3-42 入液總閥示意圖

1-入液總閥2-先運(yùn)行閥3-入液管4-透明管

無菌壓縮氣管通入貯液缸時(shí)，分為入貯液箱氣管和平衡氣管兩種。如圖3-43所示，氣體從入貯液箱氣管5通入貯液箱2內(nèi)，在送啤酒入箱以前，先打開無菌壓縮氣管的閥門，使貯液箱內(nèi)氣相的壓力，與其入酒壓力相平衡，才能順利進(jìn)酒，平衡氣管配有截止閥和單向閥各一個(gè)，通到高液位控制浮球上面的充氣閥。

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圖3-43 供氣管路布置圖

1-低液位控制閥2-環(huán)形貯液箱3-無菌壓縮氣管4-平衡氣壓管5-入貯液箱氣管6-放氣閥7-充氣閥

8-高液位控制閥9-液面視鏡10-溢流管11-泄液管

（2）液位控制裝置

當(dāng)進(jìn)液壓力有波動(dòng)時(shí)，貯液箱內(nèi)液面就不穩(wěn)定，為了自動(dòng)控制液面在某一規(guī)定范圍內(nèi)，在貯液箱內(nèi)設(shè)有低液位控制浮球和高液位控制浮球。

①低液位控制浮球 它控制貯液箱內(nèi)最低液位，其結(jié)構(gòu)如圖3-44所示。當(dāng)貯液箱內(nèi)液面下降至規(guī)定的高度時(shí)，浮球1下降，同時(shí)浮球1和浮球桿3靠自重使密封墊4離開排氣嘴，貯液箱上部的氣體從排氣嘴7排出，降低了貯液箱氣相的壓力，于是液料由液庫進(jìn)入貯液箱內(nèi)。當(dāng)液面上升到規(guī)定位置后，浮球1又使密封墊4堵住排氣嘴7，針閥6用來調(diào)節(jié)排氣快慢。

圖3-44 低液位控制浮球示意圖

1-浮球2-重錘3-浮球桿4-密封墊5-浮球蓋6-針閥7-排氣嘴

②高液位控制浮球 它控制貯液箱內(nèi)最高液位，其結(jié)構(gòu)如圖3-44所示。當(dāng)貯液箱內(nèi)液面超過規(guī)定高度時(shí)，浮球1上升，杠桿9和滑套6使密封圈8右移，打開通氣孔7，于是無菌壓縮氣體由平衡氣管經(jīng)充氣閥（見圖3-44）進(jìn)入貯液箱，將液料壓回貯液庫，液位下降至規(guī)定位置后，液位低使浮球失去浮力。因浮球自重和重塊2的作用，杠桿和滑套將密封圈左移，堵住進(jìn)氣孔，便停止進(jìn)氣。高液位時(shí)，低液位控制浮球上升，壓住通氣孔，使氣體不能從放氣閥放出，如圖3-45所示。

該灌裝機(jī)的貯液室和氣室都在同一貯液箱內(nèi)，所以稱單室供液系統(tǒng)。

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圖3-45 高液位控制浮球示意圖

1-浮球2-重錘3-浮球桿4-貯液箱5-浮球蓋 6-滑套7-進(jìn)氣孔8-密封圈9-杠桿

3．灌裝閥

(1)等壓灌裝原理

等壓罐裝首先向包裝容器中充氣，使其壓力等于貯液箱內(nèi)氣相壓力，然后再打開進(jìn)液口，在液料的自重作用下流入包裝容器內(nèi)，基本程序如圖3-46所示。

①充氣等壓 接通進(jìn)氣管2，貯液箱內(nèi)的氣體充入瓶?jī)?nèi)，直至瓶?jī)?nèi)氣壓與貯液箱內(nèi)氣壓相等。

②進(jìn)液回氣 接通管道1和4，貯液箱內(nèi)液體經(jīng)管道1流向瓶?jī)?nèi)，瓶?jī)?nèi)氣體由管道4排入貯液箱的空間內(nèi)。當(dāng)瓶?jī)?nèi)液面上升至h1時(shí)，淹沒了管4的孔口，瓶?jī)?nèi)液面上的氣體無法排出，液面停止上升，液體沿管4上升到與貯液箱的液面相同為止，停止灌液。

③排氣卸壓 瓶子上部借助管2和管4同貯液箱氣室相通，管4內(nèi)的液體流入瓶?jī)?nèi)，瓶?jī)?nèi)液面升至h2處，而瓶?jī)?nèi)相對(duì)應(yīng)的氣體沿管2排回貯液箱內(nèi)。

④排除余液 旋塞3轉(zhuǎn)至管1、2和管4都與貯液箱隔開，當(dāng)瓶子下降時(shí)，旋塞3下部管1內(nèi)的液體流入瓶?jī)?nèi)，使瓶?jī)?nèi)液位升至h3，完成全部灌裝過程。

圖3-46 等壓灌裝過程示意圖

1-進(jìn)液管2-進(jìn)氣管3-旋塞4-排氣管

（2）灌裝閥的結(jié)構(gòu)和工作原理

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灌裝閥是氣動(dòng)式多移閥，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，如圖3-47所示，其工作原理如下：

圖3-47 氣動(dòng)式多移閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

1-氣管2-排氣嘴3-針閥4-排氣閥5-關(guān)閥按鈕6-彈簧7-閥座8-液閥套9-液閥10-液閥彈簧11-氣閥套

12-氣閥13-推桿套14-上推桿15-氣閥彈簧16-跳珠17-下推桿18-閥座膠墊19-分流圈

20-生瓶導(dǎo)桿21-瓶口膠墊22-對(duì)中罩23-清洗護(hù)罩24-撥爪25-凸銷

①充氣等壓 瓶托氣缸將瓶子提起，使灌裝閥下面的對(duì)中罩22與瓶口對(duì)中，空瓶繼續(xù)上升，瓶口膠墊21與閥座膠墊18密封，這時(shí)由于對(duì)中罩頂起下推桿17，通過跳珠16和上推桿14將氣閥打開，使貯液箱內(nèi)氣室的無菌壓縮氣體經(jīng)氣閥周圍上的三個(gè)凹槽通入，經(jīng)灌裝閥中心孔道和回氣管相通，進(jìn)入空瓶?jī)?nèi)，使貯液箱氣壓與瓶?jī)?nèi)氣壓達(dá)到平衡，完成充氣等壓過程。

②進(jìn)液回氣、完成灌裝 貯液箱和空瓶氣壓達(dá)到平衡后，氣閥12上升，即解除氣閥套11向下的壓力，同時(shí)瓶?jī)?nèi)的氣壓增加了液閥9下端向上的壓力，壓縮彈簧10克服液閥自重和上面液體的壓力，將液閥自動(dòng)打開，貯液箱內(nèi)液體從氣管1外部的環(huán)形道及分流圈19沿著瓶子內(nèi)壁流下；同時(shí)瓶?jī)?nèi)氣體從氣管中心孔道及上部氣門返回貯液箱氣室，完成進(jìn)液回氣過程。

當(dāng)瓶?jī)?nèi)液面超過氣管管口一定高度時(shí)，便停止進(jìn)液。這時(shí)固定在貯液箱外圈支架上的控制凸輪（圖中未畫）碰撞關(guān)閥按鈕5，使裝在按鈕末端上的跳珠16向左移動(dòng)，上推桿14下降，同時(shí)關(guān)閉氣閥和液閥完成灌裝。

③排氣卸壓 灌裝結(jié)束后，在瓶子送至壓蓋機(jī)關(guān)，須將瓶?jī)?nèi)氣壓緩慢減低，以免卸壓時(shí)產(chǎn)生大量氣泡，損失酒液而使定量不足。固定在貯液箱外圍支架上的控制凸輪打開排氣閥4，使瓶頸部分殘留的壓縮氣體從排氣嘴2排出，完成排氣卸壓過程。

④排除余液 當(dāng)瓶子隨降瓶機(jī)構(gòu)下降時(shí)，氣管1中心孔道殘留的余液全部流入瓶?jī)?nèi)。當(dāng)下推桿降至下限位置時(shí)，由于關(guān)閥按鈕5脫離固定凸輪的作用，使跳珠16在彈簧的作用下向左移位，使灌裝閥恢復(fù)到初始位置，整個(gè)灌裝過程結(jié)束。

（3）灌裝閥的清洗、消毒

灌裝機(jī)安裝后，在開機(jī)前必須對(duì)灌裝閥和貯液箱進(jìn)行沖洗和消毒，消除殘存的油污。沖洗的熱水或冷水從入液總管送入，沖洗灌裝閥時(shí)，水壓應(yīng)小于0.3表壓，否則灌裝閥會(huì)關(guān)閉。

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每班生產(chǎn)前，應(yīng)對(duì)灌裝閥和貯液箱進(jìn)行蒸氣消毒，并用無菌壓縮氣吹干殘存氣凝水，以免稀釋液料。每班生產(chǎn)后，也應(yīng)清洗灌裝閥。

清洗灌裝閥時(shí)，因無瓶頂起灌裝閥，要沖洗凈閥內(nèi)的液道和氣道，則借用清洗護(hù)罩。這個(gè)護(hù)罩套在對(duì)中罩的外圓周上，將其推上，以代替瓶子。清洗罩在沖洗、噴蒸氣消毒和噴吹無菌壓縮氣吹干整個(gè)過程中，都套裝在灌裝閥上，所有沖洗水、噴氣和吹氣都從清洗護(hù)罩

下端的小孔排出，這樣避免污水四濺和噴氣傷人。

（4）灌裝閥的特點(diǎn)

該灌裝閥工作時(shí)，必須在瓶?jī)?nèi)氣壓與貯液箱氣壓相等時(shí)才能打開閥門進(jìn)行灌裝。當(dāng)灌裝過程中出現(xiàn)缺瓶時(shí)，灌裝閥門自動(dòng)關(guān)閉不漏液，因此實(shí)現(xiàn)了無瓶不灌裝，節(jié)省液料。

在灌裝過程中如發(fā)生爆瓶，則對(duì)中罩22因無瓶上升壓力而自動(dòng)下降，解除了上推桿14和下推桿17的壓力，此時(shí)彈簧15推下下推桿，并通過氣閥12將灌裝閥關(guān)閉，不會(huì)再損失液料。

更換氣管1的長(zhǎng)度可以調(diào)整瓶?jī)?nèi)液面的高度，達(dá)到不同灌裝量的要求。

4． 傳動(dòng)裝置

該機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)如圖3-48所示。調(diào)速電機(jī)1經(jīng)過無級(jí)變速器2、蝸桿減速箱帶動(dòng)出瓶星輪轉(zhuǎn)動(dòng)，通過齒輪5和6帶動(dòng)軸8轉(zhuǎn)動(dòng)，因而帶動(dòng)貯液箱9轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪6和14帶動(dòng)進(jìn)瓶星輪10轉(zhuǎn)動(dòng)。鏈輪13和錐齒輪12帶動(dòng)分件供送螺桿裝置轉(zhuǎn)動(dòng)，完成整機(jī)工作。

圖3-48 GD-60型灌裝機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)圖

1-電機(jī)2-無級(jí)變速器3-蝸桿減速器4-軸5、6、14-齒輪7-出瓶星輪8-主軸9-貯液箱

10-進(jìn)瓶星輪11-分件螺桿供送裝置12-錐齒輪13-鏈輪

第五節(jié) 機(jī)械壓力式灌裝機(jī)

現(xiàn)以GT-12活塞式灌醬機(jī)為例，說明機(jī)械壓力式灌裝機(jī)的主要結(jié)構(gòu)和工作原理。

一、主要技術(shù)參數(shù)

①灌裝物料 粘稠液料，如28%的蕃茄醬、桔醬、果醬等

②灌裝容器 罐型：539（70g），668（198g）

③灌裝閥頭數(shù) 12個(gè)

④裝料活塞直徑 80mm

⑤裝料活塞行程 10～100mm

⑥生產(chǎn)能力 12～200罐/min

⑦電機(jī)功率 1.5kW

二、主要結(jié)構(gòu)和工作原理

該機(jī)的主要結(jié)構(gòu)如圖3-49所示。貯醬箱1用不銹鋼制成，箱底與箱座焊接成一體，箱底部與軸剛性連接。在箱底部裝有12個(gè)活塞，活塞柄的下端裝有滾輪，滾輪沿環(huán)形軌道運(yùn)轉(zhuǎn)，控制活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)。軌道一端裝有升降機(jī)構(gòu)，調(diào)節(jié)活塞行程。12個(gè)灌醬閥安裝在貯醬箱外側(cè)，與貯醬箱相通。

電機(jī)10經(jīng)齒輪11等傳動(dòng)元件，帶動(dòng)灌裝臺(tái)6和貯醬箱1轉(zhuǎn)動(dòng)貯醬箱轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)灌裝閥轉(zhuǎn)動(dòng)。托瓶板在凸輪9的帶動(dòng)下升降。活塞桿在凸輪的作用下作升降運(yùn)動(dòng)，完成計(jì)量工作。 69

貯醬箱回轉(zhuǎn)帶動(dòng)灌裝閥回轉(zhuǎn)，完成灌裝工作。

圖3-49 GT-12 活塞式灌漿機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖

1-貯醬箱2-彈簧3-灌裝活門4-活塞5-托瓶板6-灌裝臺(tái)7-凸輪8-彈簧9-凸輪10-電機(jī)11-齒輪12-計(jì)量室

三、灌裝閥

活塞式灌裝閥的結(jié)構(gòu)如圖3-50所示。灌裝閥中有圓柱形滑閥5，在滑閥上有月牙形凹槽，凹槽的大小能同時(shí)覆蓋醬箱下面的通道A和活塞體上部通道B，使貯醬箱和活塞體相通。當(dāng)滑閥上升時(shí)，貯醬箱的通道A被覆蓋，活塞體上的通道B和灌裝閥上的通道C相通。灌裝機(jī)工作時(shí)，活塞桿在凸輪7（見圖3-48）的作用下下降，通道A和B相通，液料由貯醬箱1底部的通道A經(jīng)滑閥5的月牙形凹槽6和通道B進(jìn)入活塞體計(jì)量室內(nèi)，如圖3-49所示。當(dāng)空瓶進(jìn)至瓶托上，瓶托由凸輪9（圖3-48）作用上升，瓶口頂住灌裝頭8和滑閥5上升，滑閥覆蓋住通道A，同時(shí)接通灌裝閥通道C和活塞通道B。此時(shí)活塞桿在凸輪7（圖3-48）的作用下上升，將活塞計(jì)量室內(nèi)液料壓入瓶?jī)?nèi)，瓶?jī)?nèi)的空氣由灌裝頭上的孔隙排出。當(dāng)活塞上移到最高點(diǎn)時(shí)完成一次灌裝。緊接著裝滿醬料的瓶子在凸輪作用下向下移動(dòng)，同時(shí)滑閥5在彈簧的作用下復(fù)位，滑閥弧形凹槽再次接通通道A和B，貯醬箱的醬料由貯醬箱流入活塞內(nèi)，活塞桿也同時(shí)在凸輪作用下下移，進(jìn)行下一次灌裝。

圖3-50 活塞式灌裝閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

1-貯醬箱2-閥座3-彈簧4-導(dǎo)向螺釘5-滑閥6-弧形槽7-下料孔8-灌裝頭9-活塞10-活塞缸體

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正常工作時(shí)，活塞的運(yùn)動(dòng)過程如圖3-51所示：活塞在定圓凸輪的作用下作垂直移動(dòng)。當(dāng)滾輪2沿路線A運(yùn)動(dòng)時(shí)，活塞下降，醬料被吸入活塞體內(nèi)。當(dāng)滾輪沿線路B運(yùn)動(dòng)時(shí)，活塞停止運(yùn)動(dòng)。滾輪沿線路C運(yùn)動(dòng)時(shí)，活塞壓醬到空瓶?jī)?nèi)或回流到貯醬箱內(nèi)。

貯醬箱內(nèi)的液位高低，由三針液位計(jì)來控制，三針液位計(jì)與貯醬箱內(nèi)上部的食品衛(wèi)生電磁閥聯(lián)動(dòng)。當(dāng)箱內(nèi)醬液在針的下限時(shí)，電磁閥打開進(jìn)料；當(dāng)液位在三針的上限時(shí)，電磁閥關(guān)閉，停止進(jìn)料，以實(shí)現(xiàn)液位自動(dòng)控制。

圖3-51活塞運(yùn)動(dòng)過程簡(jiǎn)圖

1-下軌到2-滾輪3-轉(zhuǎn)轍器4-上軌道5-復(fù)位板6-滾輪7-凸輪展開曲線

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