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        一種稀油潤(rùn)滑裝置的設(shè)計(jì)

        2018-10-17 06:01:06彭?yè)Q新
        裝備制造技術(shù) 2018年8期

        劉 濱,陳 寧 ,彭?yè)Q新

        (南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,江蘇 南京210023)

        1 高速啤酒灌裝機(jī)上的多氣缸的潤(rùn)滑問(wèn)題

        高速啤酒回轉(zhuǎn)灌裝機(jī)工作時(shí),其所使用的氣缸下腔進(jìn)氣,提升啤酒瓶底座,使啤酒瓶口與灌裝閥口密封墊壓緊并保持密封,保證啤酒瓶?jī)?nèi)充氣后與灌裝缸背壓建立等壓后進(jìn)行啤酒灌裝,灌裝完成后采用下拉凸輪使氣缸向下運(yùn)動(dòng),瓶口與灌裝閥脫開(kāi),完成灌裝過(guò)程。生產(chǎn)能力為3.6萬(wàn)瓶/小時(shí)的回轉(zhuǎn)式灌裝機(jī)按圓周分配灌裝閥120個(gè),對(duì)應(yīng)的托瓶提升氣缸數(shù)量也是120個(gè),所有提用氣缸進(jìn)氣管路采用并聯(lián)連接,如圖1所示。

        圖1 灌裝機(jī)及稀油潤(rùn)滑裝置結(jié)構(gòu)示意圖

        灌裝機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)一周,這120個(gè)提升氣缸在進(jìn)入的壓縮空氣和下拉凸輪的作用下,提升和下降各一次。因提升氣缸工作狀況與一般的氣缸工作狀況不同,氣缸回程動(dòng)作為下拉凸輪作用實(shí)現(xiàn),缸內(nèi)壓縮空氣回到管路中,氣缸回程時(shí)無(wú)排氣泄壓過(guò)程。因此進(jìn)入或存在于管路和所有氣缸內(nèi)的壓縮空氣的總?cè)莘e是一定的。因氣缸和管路存在的泄漏損失,則由進(jìn)氣管路進(jìn)入的壓縮空氣供氣補(bǔ)償,起保壓作用。這種工況使得采用在進(jìn)氣管路前端加油霧器對(duì)氣缸進(jìn)行潤(rùn)滑的方式不可實(shí)現(xiàn)。

        本文設(shè)計(jì)的一種稀油潤(rùn)滑裝置的目的,是運(yùn)用壓縮空氣通入稀油潤(rùn)滑罐后產(chǎn)生飽和油氣的方法,解決高速啤酒灌裝機(jī)上的多氣缸的潤(rùn)滑問(wèn)題。

        2 稀油潤(rùn)滑裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工作原理

        為滿足高速啤酒灌裝機(jī)上的多氣缸的潤(rùn)滑需要,本文設(shè)計(jì)了一種稀油潤(rùn)滑裝置[1],如圖2所示。

        圖2 稀油潤(rùn)滑裝置結(jié)構(gòu)原理圖

        2.1 稀油油氣潤(rùn)滑裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

        圖2所示的稀油潤(rùn)滑裝置主要由稀油儲(chǔ)油罐體、壓縮空氣進(jìn)氣管路和油氣管路三部分組成,各零件材質(zhì)皆為不銹鋼。

        稀油潤(rùn)滑油罐體結(jié)構(gòu),從上部到下部依次設(shè)計(jì)有螺塞、端蓋、園螺母、密封圈、罐體、罐體內(nèi)壓縮空氣進(jìn)氣管、罐體內(nèi)油氣管、內(nèi)分隔板。

        罐體上部的端蓋設(shè)計(jì)為錐度為15°的外錐面[2],如圖3所示。該錐面與罐體上部?jī)?nèi)錐面配合,密封效果好。在錐面密封副的底部還設(shè)計(jì)了用矩型圈進(jìn)行端面固定密封的結(jié)構(gòu),確保密封效果。

        圖3 端蓋結(jié)構(gòu)圖

        端蓋圓螺母副采用德國(guó)DN100標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格;外固定板與罐體焊接,用于將罐體垂直安放;內(nèi)分隔板置于罐體內(nèi)部且與罐體焊接,將罐體分隔成上下兩腔,上腔容積為下腔容積的8倍。

        罐內(nèi)分隔板上還焊接有用于聯(lián)通罐體上下兩腔的罐體內(nèi)油氣管,該管體外焊接有兩個(gè)圓環(huán),用以顯示高、低液位標(biāo)識(shí)(罐體內(nèi)的油量也可設(shè)計(jì)成由低位探針監(jiān)測(cè));罐體的底板上有三個(gè)油氣霧化管的螺紋接口,用于連接后罐外油氣排氣管。

        2.2 稀油油氣潤(rùn)滑裝置工作原理

        壓縮空氣經(jīng)三通接管及單向閥通向罐體內(nèi)壓縮空氣進(jìn)氣管,壓縮空氣沖擊罐內(nèi)稀油并沖擊至罐體內(nèi)分隔板,經(jīng)分隔板反彈,形成油氣進(jìn)入罐體上部,在罐內(nèi)上部空間形成飽和的空氣與潤(rùn)滑油蒸汽,再通過(guò)罐體內(nèi)油氣管進(jìn)入被內(nèi)分隔板分隔的罐體下部空間,經(jīng)由罐體底板的三個(gè)出口進(jìn)入120個(gè)提升氣缸,油氣在各氣缸內(nèi)表面形成潤(rùn)滑油膜,供給托瓶氣缸的內(nèi)部潤(rùn)滑。

        圖2所示的罐體左側(cè)的三通接頭連接的右側(cè)管路上有一單向閥,主管路壓縮空氣被該單向閥阻止,不能進(jìn)入罐內(nèi)。當(dāng)提升氣缸管路壓力突然升高或因流量增加反向沖擊罐體時(shí),高壓氣體可打開(kāi)此單向閥反向進(jìn)入主進(jìn)氣管路,由主進(jìn)氣管路的溢流閥(或安全閥)進(jìn)行卸荷。

        3 稀油潤(rùn)滑裝置技術(shù)參數(shù)及使用說(shuō)明

        3.1 潤(rùn)滑裝置技術(shù)參數(shù)及使用說(shuō)明

        稀油潤(rùn)滑裝置技術(shù)參數(shù)下:

        1)罐體直徑:100 mm;

        2)罐體長(zhǎng)度:400 mm;

        3)工作壓力:≤0.45 MPa;

        4)潤(rùn)滑油:L-HL 32;

        5)耗氣量:1 Nm3/h.

        罐體耐壓試驗(yàn)要求:

        1)水壓試驗(yàn)壓力1.2 MPa,不得泄漏;

        2)氣壓試驗(yàn)壓力:1.0 MPa,不得泄漏[3]。

        3.2 稀油油氣潤(rùn)滑裝置使用說(shuō)明

        稀油潤(rùn)滑裝置結(jié)構(gòu)示意圖如圖4所示,實(shí)際應(yīng)用圖片如圖5所示。稀油儲(chǔ)油罐體需豎直放置。使用勾頭扳手旋松端蓋圓螺母打開(kāi)端蓋,向油罐中加入稀油,加油量至罐體內(nèi)高液位標(biāo)識(shí)以下25 mm,然后旋緊端蓋圓螺母(平時(shí)使用時(shí)可擰開(kāi)螺塞進(jìn)行補(bǔ)充油量)。

        圖4 稀油潤(rùn)滑裝置結(jié)構(gòu)示意圖

        圖5 稀油潤(rùn)滑裝置實(shí)際應(yīng)用圖片

        手動(dòng)操作使壓縮空氣(0.4 MPa)經(jīng)進(jìn)氣分配器充入罐內(nèi),將全部氣缸提升至上位后,將進(jìn)氣管路壓力釋放,使全部提升氣缸落至下位。再打開(kāi)提升氣缸管路上的旋塞閥,將進(jìn)氣管路壓力調(diào)低至0.1 MPa,用壓縮空氣將連接氣缸管路里多余的油吹出(最長(zhǎng)時(shí)間30 s),再關(guān)閉旋塞閥。如此反復(fù)操作二次,通過(guò)提升氣缸的提升和下降,使氣缸內(nèi)充滿飽和的油氣。

        將壓縮空氣的壓力調(diào)整至提升氣缸工作壓力值,即可開(kāi)始正常工作。

        4 結(jié)束語(yǔ)

        本文設(shè)計(jì)的稀油潤(rùn)滑裝置,已獲得國(guó)家實(shí)用新型專利授權(quán)[1](一種稀油潤(rùn)滑儲(chǔ)油罐:CN 203601808 U[P].2014-05-21),主要應(yīng)用于高速啤酒灌裝機(jī)上的提升氣缸的潤(rùn)滑。該產(chǎn)品目前已在國(guó)內(nèi)大型啤酒灌裝生產(chǎn)企業(yè)推廣應(yīng)用。

        通過(guò)上述的設(shè)計(jì)研究及實(shí)際應(yīng)用,可以得出以下結(jié)論:

        (1)稀油潤(rùn)滑裝置的總體結(jié)構(gòu)方案是正確的,主要結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)也是合理的。

        (2)一定的性能試驗(yàn)及實(shí)際應(yīng)用的結(jié)果表明,稀油潤(rùn)滑裝置的性能參數(shù)能夠滿足啤酒高速生產(chǎn)線灌裝機(jī)對(duì)多氣缸潤(rùn)滑的工況要求,工作運(yùn)行穩(wěn)定。

        (3)稀油潤(rùn)滑裝置結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,投入少,使用方便,易于維護(hù)。

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