高粘度物料灌裝機(jī)的研究.pdf

1、近幾年，伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷增長(zhǎng)，我國(guó)潤(rùn)滑脂產(chǎn)量也在持續(xù)增長(zhǎng)。潤(rùn)滑脂作為商品，它的包裝是不可缺少的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。而包裝質(zhì)量好壞的一個(gè)重要因素就是灌裝精度的高低。目前國(guó)內(nèi)外的灌裝機(jī)種類繁多，但主要是針對(duì)低粘度、或是飲料等產(chǎn)品的灌裝，對(duì)于高粘度物料的灌裝機(jī)研究開發(fā)比較少。本文在分析了國(guó)內(nèi)外潤(rùn)滑脂灌裝機(jī)的基礎(chǔ)上，為了適應(yīng)市場(chǎng)需求，改善潤(rùn)滑脂的包裝質(zhì)量，提高灌裝精度，根據(jù)與蘭州化工集團(tuán)潤(rùn)滑脂生產(chǎn)分廠的意向合作科研項(xiàng)目展開了對(duì)高粘度物料灌裝機(jī)的研

2、究，并建立了三維實(shí)體模型，為以后的樣機(jī)的試制打下了基礎(chǔ)。課題主要從以下幾個(gè)方面對(duì)皂基脂灌裝機(jī)進(jìn)行了研究：
　　 在皂基脂灌裝機(jī)的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，分析了皂基脂物料本身的特性。由于皂基脂屬于高粘度物料，為了提高物料的灌裝精度及灌裝速度，課題設(shè)計(jì)中采用了壓力法灌裝，定量方式為定容式，并根據(jù)實(shí)際需求，選定了相關(guān)的設(shè)計(jì)參數(shù)。
　　 在選擇灌裝閥口徑方面，為了防止滴料，提高灌裝精度，合理地設(shè)計(jì)了灌裝閥口徑。課題中主要從潤(rùn)滑脂的粘度、

3、溫度與表面張力等關(guān)系入手，分析了潤(rùn)滑脂的粘度、表面張力隨溫度變化的趨勢(shì)，并測(cè)定了相應(yīng)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)表明潤(rùn)滑脂的粘度與表面張力受溫度的影響較大，并將這些離散的數(shù)據(jù)點(diǎn)通過線性回歸以及最小二乘法建立了潤(rùn)滑脂的粘度與溫度，溫度與表面張力，表面張力與口徑的關(guān)系，最終優(yōu)化了灌裝閥的口徑尺寸。
　　 在灌裝閥和活塞泵的設(shè)計(jì)中，采用了旋轉(zhuǎn)閥與計(jì)量缸組合的方式進(jìn)行定量灌裝，同時(shí)也分析了灌裝閥的密封設(shè)計(jì)，從材料的選擇，到密封結(jié)構(gòu)的優(yōu)化都進(jìn)行了系統(tǒng)

4、的研究，最終選擇了合適的材料和合理的密封結(jié)構(gòu)，從而有效地避免了由于密封不當(dāng)所引起的泄露問題，進(jìn)一步提高了灌裝的精度。
　　 在虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)中，采用Pro/E對(duì)皂基脂灌裝進(jìn)行了三維實(shí)體建模，并對(duì)重要部件一計(jì)量缸進(jìn)行了有限元分析，從而驗(yàn)證了設(shè)計(jì)參數(shù)的合理性。
　　 在灌裝過程中，采用全氣動(dòng)控制，滿足包裝時(shí)的防燃防爆要求，并分析了氣動(dòng)灌裝原理。為了防止物料在灌裝過程中，溫度有太大的波動(dòng)，進(jìn)而引起物料的粘度、密度等一系列參數(shù)的變