液体灌装机结构组成有哪些？
 灌装机结构组成
目前液体灌装机大多采用旋转型结构,即包装容器随灌装阀一起做等速回转运动,同时进行灌装。每台液体灌装机中灌装阀的数目称为液体灌装机的头数。旋转型液体灌装机的结构比较复杂,图3-1所示为TVF旋转型灌装机结构示意图，主要由包装容器的供送装置、瓶托升降机构、灌装液料的供送装置（即供料装置）、液位控制装置、灌装阀等组成。
液料由旋转分配器11进入环形储液箱8中，瓶子由瓶输送装置1、进瓶拨轮2送入到瓶的升降机构3上，瓶子在上升的同时绕液体灌装机回转，当瓶子和灌装阀10紧密接触时自动灌装液料,灌装结束后由升降机构3送入到水平位置，再由中间拨轮轮5送至压盖机上。每当液体灌装机工作结束时，可自动清洗。
  包装容器的供送装置
在自动液体灌装机中，按照灌装的工艺要求，准确地将待灌容器送入主转盘升降机构托瓶台上,是保证灌装机正常而有秩序地工作的关键。一般供送机构的关键问题是容器的连续输送和容器的定时供给。常用的供送装置有螺杆、输送链带和星形拨轮等。图3-2所示为典型容器供送机构示意图。
1)螺杆式供送装置
这种装置可将规则或不规则排列的成批包装容器,按照包装工艺要求的条件完成增距、减距、分流、升降和翻身等动作,并将容器逐个送到包装工位。
(1)等螺距螺杆供送装置。等螺距螺杆供送装置如图3-3所示。

(2)变螺距螺杆供送装置。变螺距螺杆供送装置如图3-4所示。图3-4(a)所示为专门用于供送圆柱形包装容器的装置。供送嫘杆1上的螺旋槽沿供送蠔杆1供送方向逐渐缩小螺距,被供送的包装容器在静止滑板2上紧靠侧向导轨处于边滚动边减速状态的运动。图3-4(b)所示为专门用于供送棱柱形包装容器的装置,双环形槽沿供送螺杆 1供送方向逐渐增大螺距。
(3)特种变螺距螺杆供送装置。特种变螺距螺杆供送装置如图3-5所示。图3-5(a)和(b)所示装置不仅能改变供送容器的排列和间距,同时起着分流和合流的作用，使容器状态和后面的包装要求相适应。图3-5(c)所示为1对并列排列、转向相同的螺杆，它们的组合作用使包装容器在供送过程中，既能改变间距，又能改变运动状态。围3 -5(d)所示为1条水平变螺距螺杆和3条固定的卷曲导板组成的供送装置,它能使被供送的包装容器成倒状和翻身状态。
2)输送链带
常用的容器输送设备是活页链传送带,如图3 -6所示。活页链传送带由金属板通过绞链一个个串联而成，板的尺寸与容器的直径相吻合。传送率很高时,可以将数条传送带并排布置,构成宽幅传送带。有时也采用2个容器直径宽的链板制成传送带。转弯半径较大的弯道输送带使用特殊形状的链板。
为了使传送带运行平稳,在其下面设置了塑料滑轨。传送带通过齿轮驱动和折返,并借助自重张紧。链板两侧搁在塑料滑轨上，滑轨起托住链带、防止其跌落的作用。容器传送过程中,要求不损坏标签,并能不受碎玻璃渣的影响。
活页链传送带一般可分段地采用高压喷嘴进行喷冲淸洗。尽管如此，还需要采用专门的润滑系统和润滑剂实施润滑。应该注意到，这些润滑剂最终会进入废水中,但它们通常是可以降解的。
活页链传送带的应用及特点可归纳'如下：①它可以单条或多条并列安装,且可用于弯道传送;②其最大安装倾斜率达7% 可以利用传送带速度的差异，实现容器由多路变成单路,并可避免容器速度突然改变,它被广泛用于在单台设备之间做储存和缓冲区,以防止瓶流阻塞。基于上述特点,活页链传送带在灌装车间成为最主要的输送工具。为了实现容器的垂直输送(如将容器送往上一层楼），可采用带夹持勾的传送带。带橡胶软垫的夹持勾,安装在折返式传送带上并连同它一起运动,偶尔也采用两侧夹持式输送带。
3)星形拨轮
星形拨轮的作用是将螺杆供送装置送来的包装容器

按包装工艺要求送到灌装机的主传
送机构上;或者将已灌装完的包装容器传送到压盖机的压盖工位上，其结构如图 3 -7所示。图中圆弧回转半径Rc和星轮高度h,主要由包装容器的直径和高度来决定。
 瓶托升降机构
升降机构的作用是将送来的包装容器上升到规定的高度，以便完成灌装,然后再把灌装完的包装容器下降到规定位置。目前常用的升降机构有机械式、气动式、机械与气动组合式3种结构形式。
1)机械式
图3-8所示为机械式托瓶机构结构。该托瓶机构的上滑筒3与下滑筒6,借助拉杆5与压缩弹簧2组 成1个弹性套筒。在下滑筒6的支承销轴上装有滚动 轴承7,使托瓶台1连同上、下滑筒3、6 —起沿着凸轮导轨8升降。由于由上、下滑筒3、6等组成的弹性套筒是依靠压缩弹簧力上升的，因此具有缓冲作用,既能 保证灌装时瓶口的密封,同时对瓶子的高度误差也有 较好的适应能力。实际上它相当于圆柱凸轮-直动从动杆机构，只不过圆柱凸轮固定不动,而直动从动杆可 绕圆柱轮的中心轴线回转，其相对运动关系不变
。

机械式托瓶机构具有结构简单、制造方便的特点。
托瓶机构依靠弹簧力使托瓶台升降,具有2定的缓冲作用，但在降瓶及无瓶区段有较大的弹簧力，将增加凸轮磨损,容易弯断辊子销轴。弹簧在连续工作中容易朱效,其压紧力也受到一定限制。
2)气动式
图3 -9所示为气动式托瓶机构工作原理。托瓶台1的升降是由压力为(2.5 ~4) x105Pa的压缩空气作动力来完成的。
升瓶时，进气阅门5关闭，排气闻门4打开,压缩空气由气管7进入汽缸2,推动活絮3连同托瓶台1上升。使活塞3上部的存气经排气阀门4排出。降瓶时,在转盘旁的撞块控制下排气阀门4关闭,进气阀门5打开，压缩空气改由气管6和7同时进入汽缸2。由于活塞3上、下的气压相等,托瓶台1和瓶子等在自重作用下下降。实用中，它们也可由一只旋塞来代替,在旋塞上配置以取代进气阀门5，另一个孔则将汽缸2与大气接通，以取代排气阀门4,图3 -10所示为气动式托瓶机构结构。
托瓶升降机构的优点是升降瓶迅速,而且利用气体 的可压缩性实现缓冲
冲,
避免托升装料

瓶的冲击损失，其 缺点是运行欠平稳。
3)机械与气动组合式
图3 -11所示为机械与气动组合式托瓶机构结构。 配有托瓶台1的套筒2可沿空心柱塞5滑动,方垫块8 起导向作用，防止套筒2升降时发生偏转。长瓶时,压缩空气由空心柱塞5下部经螺钉3上的中心孔道进入
套筒2内部，以推动托瓶运动，其速度通过凸轮导轨6和滚珠轴承7加以控制时,空心柱塞5内部的压缩空气依然被排到与各托瓶缸气路相连的环管中，再由此进入别的正待上升的托瓶缸内。
组合式托瓶升降机构利用气动托瓶,压缩空气可在环管中循环使用,减小动力消耗。 因此具有自缓冲功能，托升平稳,而且节约时间。同时,它又结合凸轮导轨的控制,使托瓶升降运动迅速、准确以及保证质鼉，这种机构应用很广泛,特别是对于等压式液体灌装机，因为已配备空气压缩装置,因此更宜采用。
上述3种类型的托瓶机械各有优缺点。机械式托瓶机构是依靠弹簧力使托瓶台升降,无需密封，但弹费在连续工作中容易失效,压紧力也受到一定限制，它主要用于不含气液料的液体灌装机。气动式托瓶机构以压缩空气作动力源,有良好的吸振缓冲能力，出现故障时也不易轧坏瓶子,但活塞的运动速度受气压变化影响较大。若压力下降较大，不但使瓶 的上升速度减悛,而且难以保持瓶口与灌装头的紧密接触;若压力上涨较大,则瓶的上升速度加快，以致不易与进料管对正并使瓶子受到较强的冲击力。机械与气动组合式托瓶机构,旋转稳定可靠，压缩空气在环管中循环使用，只需补充漏损量,应用广泛,但凸轮导轨也会增加额外的润滑、磨损和运转阻力。
对于等压法液体灌装机,因已有空压系统,宜采用气动式或机械与气动组合式托瓶机构。
 灌装液料的供送装置

灌装液料的供送装置也即供料装置，是将液料由储液箱经泵、输液管道送到储液箱中的装置。它包括储液箱、泵、管道、阀门、储液箱及高度调节装置、液位控制器等。不同灌装方法的液体灌装机供液装置的结构是不相同的，详见各灌装方法的液体灌装机供液装置。
 液位控制装置
液体包装机要求有稳定的液位,一般都是通过液面浮球阀或液面电极来控制液位。常见的液位控制装置有浮球液位控制器、电接触液位控制器、电导式液位控制器以及PLC 控制液位的方法。
1)浮球液位控制器
浮球液位控制器适用于工业生产过程敞开或承压容器内液位的控制，浮球浮于液面， 其位置随液面波动而变化。灌装精度和速度都要求不高的液体灌装机常使用该控制器。根据液位的高限和低限,分为高液位控制器和低液位控制器。
(1)高液位控制浮球。高液位控制浮球控制储液箱内最高液位，其结构如图3-12 所示。当储液箱4内液面超过规定高度时,浮球1上升,浮球杆3和滑套6使密封圈8右移,打开进气7,于是无菌压缩气体由平衡气管经充气阀进入储液箱4,将液料压回储液库,液位下降至规定位置后，液位低使浮球1失去浮力。因浮球1自重和重锤2的作用，浮球杆3和滑套6将密封囫8左移,堵住进气孔7,便停止进气。高液位时,液位控制浮球 1上升,压住进气孔7,使气体不能从放气阀放出。
(2)低液位控制浮球。低液位控制浮球控制储液箱内最低液位，其结构如图3-13 所示。当储液箱内液面下降至规定的高度时，浮球1下降,同时浮球1和浮球杆3靠自重使密封绝4离开排气嘴7,储液箱上部的气体从排气嘴7排出，降低了储液箱气体的压力，于是液料由液库进入储液箱内。当液面上升到规定位置后，浮球1又使密封垫4堵住排气嘴7,针阀6用来调节排气快慢。
2)电导式液位控制器
电导式液位控制器是一种新型的液位控制仪表。由于其灵敏度可调,所以对低电导率的液体具有极强的抗结垢能力。适用于轻工、化工、水处理等行业的自动给液、排液控制及各种导电液体的上下限限位报瞀。该控制器通过测量电极与导电液体的接触，连通控制电路的电流，再由控制电路把这个电流信号转换为继电器的触点开关输出
，

从而实现了对液位的传

感。该控制功能分单/双通路。其中单通道可实现1点液位的高度报警或控制;双通道可实现上、下限2点液位的高度报警或控制2个液缸的液位高度报警。典型应用于自来水、饮料、牛奶和啤酒灌装过程中的液位控制。如图3-14所示，D1为工作液 位上限点，D2为工作液位下限点, D3为液缸内液面的最低点。当自动液位控制时，应使用3根长度不等的电极，适当选择D2和D1的长度，可使液位控制在D2和D1长度差之间。
3)音叉式液位限位开关
音叉式液位限位开关是一种新型的液位控制开关,又称为“电子浮子”，凡是有浮球限位开关和由于结构、湍流、搅动、气泡、振动等原因不能使用浮球限位开关的场合均可使 用“电子浮子”。
由于该液位控制开关无活动部件,因此无需保护和调整,是浮球液位控制器的升级换代产品。如图3-15所示，音叉由晶体激励产生振动,当音叉被液体浸没时,振动频率发生变化，这个频率变化由电子线路监测出来并输出一个开关量，2个音叉的位置可以根据要求的液位上下波动范围进行调整。
4) PLC液位控制
近些年来，PLC逐步广泛用于全自动液体灌装机中并日益成熟，其对储液箱内液面控制方便、适用性广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单，但由于PLC使用大规模集成电器，其价格比机械开关、继电器和接触器都昂贵。图3 - 16所示为PLC液位控制示意图。
开机前，若储液箱中液面没有达到最低位,则入工按下启动按钮打开进液泵；当液面到达上限位置时，PLC控制进液泵停止;随后控制器将维持储液箱的液位在一个范围内 (即上下限为开关之间范围内），随着灌装的进行,液位逐渐降低,直到下限时控制进液泵打开，液位达到上限时控制进液泵停止。
另外，还有射频电容式液位控制器,超声波液位控制器、电接触式液位控制器等多种液位控制器,或根据液体灌装机的具体设计等要求进行选择使用
。

  灌装阀
将储液箱中的料液充填到包装容器内的机构称为灌装阀,主要由阀体、阀端、阀门、密封元件、开启元件等组成。
1)根据阀门的数目区分
灌装阀的阀体结构有单阀型、双阀型和多阀型。
(1)单阀型灌装阀。只有1个气阀或液阀的灌装阀称为单阀型灌装阔。如常压灌装阀的气道始终处于开启状态,所以只需1个液阀;压差式负压灌装法,省去了一个液阀,只有气阀。
(2)双阀型灌装阀。既有液阀又有气阀的灌装阀称为双阀型灌装阀。如重力式负压灌装装置中有1个气阀和1个液阀;机械压力灌装阀灌装装置中有2个液阀。
(3)多阀型灌装阀。多阀型灌装阀具有液阀、充气阀、回气阀、压力释放阀、清洗阀等各种阀。
2)根据阀门启闭的运动形式区分

灌装阀有单移阀、旋转阀、多移阀、气动膜阀。

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