張偉

摘要：本文主要對潤滑油行業(yè)活塞式灌裝機灌裝誤差的影響因素進行分析，并提出了解決措施。

主題詞：潤滑油；活塞式灌裝機 ；誤差

Abstract: This paper analyzed the lubricant industry piston filling machine filling error factors, and proposed solutions.Key words: lubricants; piston filling machine; error

中圖分類號：TU7 文獻標識碼： A文章編號：2095-2104（2012）

1前言

活塞式半自動灌裝機因其設備結構相對簡單，罐型適應性強，調整方便，廣泛應用于4L及以下潤滑油產品灌裝。提高活塞式灌裝機的灌裝精度，對潤滑油生產廠家有著重要的經濟意義。

2活塞式灌裝機精度影響因素分析

活塞式半自動灌裝機油路通常由油槽進油控制閥、進油槽、計量罐進油控制閥閥組、油缸組（活塞式）、灌裝進油控制閥閥組、灌裝槍組等組成。灌裝過程中，油品輸送泵將潤滑油從成品存儲罐中通過管道輸送至灌裝機進油槽，然后通過油缸進油控制閥、油缸、灌裝進油控制閥、灌裝槍進入4L桶中。潤滑油產品通常以重量計量。以灌裝凈含量3560±40g小包裝4L產品為例，用活塞式灌裝機進行產品包裝，首先需要將目標重量轉化為相應的體積，使灌裝機按體積灌裝。在實際生產中許多因素使得按設定體積灌裝出來的產品，靜含量變化范圍比較大，甚至超出允許范圍。

2.1油品中氣泡的影響

灌裝過程中，油品輸送泵源源不斷的將潤滑油成品輸送至灌裝機進油槽進油控制閥前。當進油槽的油位達到設定的低位時，油槽進油控制閥自動打開，潤滑油在約0.6MPa泵壓下以較大流速進入進油槽，并產生大量的沖擊氣泡。與此同時，如果灌裝機正好處于油缸吸油過程，少量氣泡不可避免被吸入油缸，從而導致灌裝誤差。

2.2油缸密封滲漏影響

灌裝過程中，經常會發(fā)現(xiàn)油缸密封出現(xiàn)滲漏。油缸的材質、密封的材質、密封的形式、加工精密度、裝配質量等都是直接影響因素。常用的潤滑油灌裝機油缸缸體材質有碳鋼（20#）、不銹鋼（12Cr18Ni）和有機玻璃等。常用的灌裝機油缸活塞密封有丁腈橡膠和氟硅橡膠。有機玻璃作為潤滑油計量缸體材料，擁有表面光滑、強度較高、耐腐蝕、易于加工等優(yōu)良特性，但因其表面強度低，表面容易劃傷，在密封材料及形式的選擇需謹慎。

2.3灌裝速度影響

油缸活塞拉升從進油槽中吸油及油缸活塞壓縮向4L桶中灌裝的過程約占一次有效灌裝的時間的80%。提高灌裝速度，往往要縮短活塞拉升及壓縮的時間。但這個操作極易造成灌裝量不穩(wěn)定。

過快的活塞拉升會使油品來不及緊隨活塞注入油缸，造成缸內形成短暫真空，一方面會使進入油缸中的油品中溶解的空氣在瞬間析出，形成均勻、細小的氣泡。另一方面增大了密封的差壓，使得密封泄露，造成外部空氣進入油缸。形成了油缸中的空氣，從而導致灌裝量誤差。

過快的活塞壓縮又會導致向4L桶注油速度過快，桶內的空氣來不及被擠出，形成噴油或飛濺，也將影響到裝量計量，同時還會造成桶身被污濁。

2.4溫度變化的影響

潤滑油灌裝過程中，油品的溫度不是恒定的。溫度的變化會導致潤滑油密度的變化。要保證灌裝產品的重量穩(wěn)定，必須考慮溫度的影響因素。

潤滑油品溫度的影響因素主要有兩種。一是在油品調合或輸送過程中的加溫及油品儲存中的自然冷卻；二是潤滑油儲罐通常是在露天環(huán)境下，環(huán)境溫差將直接影響潤滑油品的溫度。

溫度越高，潤滑油品的密度越低，按照目標灌裝體積灌裝出的產品重量越少。當油品在調合后還未來得及冷卻至環(huán)境溫度即開始灌裝時或灌裝過程中環(huán)境溫差驟變時，油溫將會變化明顯，會使灌裝量波動變大。

3改進措施

3.1進油閥及進油槽改進

3.1.1部分灌裝機油槽置于灌裝機側位，需改置于灌裝機頂部，灌裝過程中充分利用油品的自重自流，減少油缸抽空。

3.1.2在進油槽中設置一個槽中槽，槽中槽的寬度、高度分別為進油槽的尺寸的2/3和1/2，長度略小于進油槽長度以保證進油槽內液位檢測原件及溫度檢測原件的安裝。槽中槽頂部為開放式，四周及底部密閉，固定于距進油槽底部約200mm（可適當調整，同時要考慮槽中槽上沿低于進油槽100mm以上），進油槽原進油管直接連通至槽中槽。當進油槽進油控制閥打開時，潤滑油直接進入槽中槽，注滿后溢出至進油槽中，可有效防止灌裝過程中進油槽進油時的沖擊氣泡直接通過位于進油槽底部的管路進入油缸。

3.1.3進油控制閥由氣動開關閥改為氣動調節(jié)閥?？刂品绞接砷y門全開全關式控制改為閥門開度調節(jié)控制。檢測到進油槽液位在高位和中位之間時，進油調節(jié)閥以用戶在控制器上設定的開度1打開，檢測到進油槽油位在中位和低位之間時，進油調節(jié)閥以用戶在控制器上設定的開度2打開，檢測到進油槽油位在低位以下時，進油調節(jié)閥以用戶在控制器上設定的開度3打開，檢測到進油槽高液位時調節(jié)閥關閉。開度1較小，以持續(xù)開啟基本滿足正常灌裝量需求為準調節(jié)，并記錄不同油品的經驗值，通常開度在10-20%。開度2略大于開度1，開度約為30-40%。開度3可視需要設定，通常為50-100%。

3.2油缸及活塞密封材料及裝配把關

適當?shù)倪x材，合適的組合，優(yōu)良的加工，清潔精確的裝配是油缸密封配合有效的保證。油缸及活塞密封材料應選擇具備相關資質、質量管理體系的企業(yè)的產品。對于油缸筒體，要進行管材的壁厚公差、橢圓度、內壁表面粗糙度、擦傷情況及端口平整度、垂直度等檢查?；钊芊馊σ獙ο嚓P材料的彈性、硬度、密封面等進行檢查?；钊芊庋b配過程應特別注意密封的清潔。碳鋼及不銹鋼材質的油缸推薦Y型丁腈橡膠密活塞密封，有機玻璃油缸建議搭配L型氟硅橡膠活塞密封。

3.2.1合理的控制活塞驅動速度

在灌裝機操作規(guī)程中明確規(guī)定灌裝機允許的活塞運動頻次范圍。

3.3增加油溫補償控制

潤滑油溫度與密度的對應關系可以查《石油計量表-潤滑油部分》表。根據潤滑油溫度及密度的對應關系及PLC的計算能力，選取線性函數(shù)進行近似修正。油溫補償適用于步進電機控制油缸自動調量的灌裝機。將溫度變化值按線性關系近似轉化為體積變化量，從而轉化為脈沖變化量來通過步進電機控制油缸活塞行程。從而使溫度變化轉化為油缸的體積變化，達到溫度補償?shù)哪康摹?/p>

3.4合理安排生產，降低油溫變化的影響

溫度補償控制因PLC計算能力限制，只能選取簡單的線性函數(shù)進行近似修正，誤差比較大。解決油溫變化對灌裝精度的影響，最好是通過合理排產來解決。將油溫作為灌裝排產的重要指標來考慮，避免灌裝過程中油溫出現(xiàn)較大幅度的波動。

4、小結

通過對活塞式灌裝機灌裝誤差影響因素的分析和進行相應的改進，使容積式灌裝機的灌裝誤差從0.5%提升到0.2%。提升容積式灌裝機的經濟效益。