肉類定量灌裝機(jī)的開發(fā)研制和推廣應(yīng)用

摘要：灌裝機(jī)不僅應(yīng)用于肉制品火腿腸類的灌裝，也用于各類醬制品、膏狀制品，液體類軟包裝物品灌裝的專用設(shè)備。現(xiàn)在國內(nèi)食品生產(chǎn)廠家現(xiàn)狀是：進(jìn)口灌裝機(jī)性能穩(wěn)定，但價(jià)格貴，維修費(fèi)用高；國產(chǎn)設(shè)備雖價(jià)格低，但性能不穩(wěn)定，主要表現(xiàn)為：定量誤差大，設(shè)備磨損快，故障率高。本灌裝機(jī)解決以上矛盾基礎(chǔ)上研制而成，已被國內(nèi)多個肉類食品加工廠家選購使用。從他們的反饋意見中，普遍反映取得較好的效果。

關(guān)鍵詞：灌裝機(jī) 進(jìn)口設(shè)備 國產(chǎn)設(shè)備 葉片灌裝機(jī) 活塞灌裝機(jī)

當(dāng)今世界，技術(shù)革命已進(jìn)入突飛猛進(jìn)的新時代，高科技開發(fā)與應(yīng)用已經(jīng)觸及各個領(lǐng)域。我們?nèi)忸愂称饭I(yè)的技術(shù)與裝備狀況如何？是一個十分重要的問題。幾年來，為了了解世界，掌握未來，推進(jìn)我國肉類工業(yè)的發(fā)展，我們工程技術(shù)人員，在公司領(lǐng)導(dǎo)的支持下，多次到全國肉食廠家進(jìn)行考查、觀摩，充分了解一些有實(shí)力的廠家引進(jìn)的進(jìn)口設(shè)備使用性能、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和現(xiàn)有國產(chǎn)設(shè)備作比較，不難發(fā)現(xiàn)進(jìn)口設(shè)備的很多可取之處，同時看到現(xiàn)有國產(chǎn)設(shè)備存在的問題。我們工程技術(shù)人員和公司領(lǐng)導(dǎo)制定了一條“一學(xué)、二用、三改、四創(chuàng)”的技術(shù)開發(fā)路線。設(shè)計(jì)過程中堅(jiān)持對進(jìn)口設(shè)備引進(jìn)消化的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國食品加工工藝特點(diǎn)，對各種設(shè)備有針對性地變更設(shè)計(jì)的宗旨， 使做出的設(shè)備大都具有較強(qiáng)的實(shí)用性和適應(yīng)性，完全能夠替代進(jìn)口同類產(chǎn)品，做到了不盲目仿制照搬。不僅使博安公司獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益，也使博安公司在國內(nèi)同行中獲得良好的口碑。曾遠(yuǎn)銷美國、俄羅斯、泰國、越南、埃及等國家。

在國產(chǎn)化的研制過程中始終把設(shè)備的高質(zhì)量和先進(jìn)性放在第一位。在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、工藝工裝、加工制做、原材料選購、電器元件選型、安裝調(diào)試、直到產(chǎn)品包裝運(yùn)輸?shù)娜^程，都實(shí)行嚴(yán)格的質(zhì)量管理。

茲分別介紹如下：

1 葉片真空自動定量灌裝機(jī)系列

物料從入口處由真空填滿葉片中間空擋，伺服電機(jī)帶動葉輪旋轉(zhuǎn)，從而帶動葉片順時針旋轉(zhuǎn)，物料逐漸被推倒出料口，排到要灌裝的腸衣或容器內(nèi)，完成灌裝過程。葉輪旋轉(zhuǎn)角度由伺服電機(jī)控制，改變?nèi)~輪旋轉(zhuǎn)角度即可改變灌裝量。

此系列灌裝機(jī)在吸取了“德國handtmann（漢德曼）灌裝機(jī)”核心葉片泵的多方面優(yōu)點(diǎn)的，同時做了以下幾項(xiàng)改進(jìn)：

1.1 容積自動補(bǔ)償結(jié)構(gòu)（如下圖所示）。

在葉片泵腔內(nèi)增加了一段曲線能提供相關(guān)壓力和容量的補(bǔ)給，從而更有效地防止因生產(chǎn)過程中產(chǎn)品密度的變化而引起的重量波動。

1.2 下料口處增加刃口即使大肉塊也輕松通過。下料口處增加卸荷槽與上圖中容積補(bǔ)償區(qū)相對應(yīng)，實(shí)現(xiàn)壓力和容量的補(bǔ)給功能。

內(nèi)凸輪內(nèi)部增加的彈性塊迫使葉片分別在泵腔的真空區(qū)和灌裝區(qū)始終保持一定推力，使葉片運(yùn)行過程中始終貼著泵腔內(nèi)壁滑動，保證密封嚴(yán)密，真空區(qū)不漏料，灌裝區(qū)不泄露。即使葉片和泵腔稍微有些磨損，葉片在推力作用下向外伸出補(bǔ)償，從而繼續(xù)保持良好密封，保證設(shè)備長期正常運(yùn)轉(zhuǎn)。(德國handtmann（漢德曼）灌裝機(jī)內(nèi)凸輪沒有補(bǔ)償結(jié)構(gòu)，葉片和泵腔磨損后只能更換葉片)

增加以上三個功能后即使在苛刻生產(chǎn)條件下也能達(dá)到精確分份的要求。其中ZG3000-Ⅱ真空葉片自動定量灌裝機(jī)灌裝精度為±0.5g，其它幾種機(jī)型灌裝精度為±1.5g，均屬國內(nèi)一流產(chǎn)品。

1.4 葉輪和主軸改為分體加工，然后用螺釘加壓蓋將二者緊固。方便加工制造，降低用戶配件成本。

1.5 灌裝機(jī)所附帶的扭結(jié)器內(nèi)部傳動由原來同步帶傳動改為鏈條傳動。其優(yōu)點(diǎn)是：在同樣使用條件下，鏈條比同步帶使用時間要長一個月。鏈條斷裂后，只需將斷的那節(jié)換掉，即可重復(fù)使用。而同步帶斷裂后就要更換一條新同步帶，無形中增加用戶使用成本。鏈條傳動省去張緊輪部分，箱體內(nèi)只有下托板，更換時十分便捷。

1.6 灌裝機(jī)所附帶的提升機(jī)有原先液壓驅(qū)動改為機(jī)械傳動。機(jī)械提升機(jī)是由帶制動的電機(jī)經(jīng)過大傳動比減速機(jī)、大小鏈輪減速直接驅(qū)動提升臂來完成提升動作。和液壓提升機(jī)相比不存在漏油，油泵磨損壓力降低后不能工作，油缸密封損壞串油等等液壓系統(tǒng)常見的問題。具有免維護(hù)、使用簡單等優(yōu)點(diǎn)，得到用戶好評。

2 機(jī)械活塞式自動定量灌裝機(jī)

工作原理：本機(jī)有兩個伺服電機(jī)控制，一個伺服電機(jī)通過減速機(jī)帶動三通轉(zhuǎn)閥來回旋轉(zhuǎn)90°實(shí)現(xiàn)料斗下料口、料缸和出料口三處的通斷；另一個活塞伺服電機(jī)及減速機(jī)帶動曲柄來回?cái)[動，實(shí)現(xiàn)吸料和推料動作。通過伺服電機(jī)調(diào)整曲柄來回?cái)[動的角度大小，即可改變灌裝量的大小。兩伺服電機(jī)速度和灌裝量設(shè)定均在觸摸屏上進(jìn)行。

動作過程如下：啟動機(jī)器→三通轉(zhuǎn)閥順時針轉(zhuǎn)動90°（料缸和出料口相通，同時關(guān)閉料斗下料口）→曲柄順時針轉(zhuǎn)動一定角度（將料缸內(nèi)物料推出）→三通轉(zhuǎn)閥逆時針回轉(zhuǎn)90°（料缸和料斗下料口相通，同時關(guān)閉出料口）→曲柄逆時針轉(zhuǎn)動一定角度（將料斗內(nèi)物料吸入料缸），完成一個循環(huán)過程，周而復(fù)始。

開發(fā)背景：以前活塞灌裝機(jī)只有小型氣動的，一套灌裝線要配一臺十幾千瓦空氣壓縮機(jī)才能保證設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，好多廠家有十幾套這樣生產(chǎn)線要更大的空氣壓縮機(jī)，能耗大，效率低，噪音大，一個車間如果有十幾套這樣生產(chǎn)線，如果不堵住耳朵根本無法進(jìn)去，工人工作環(huán)境極差。由于氣源要加油霧器進(jìn)行潤滑，整個車間彌漫著濃濃的油味，不僅對工人身體有害，也影響產(chǎn)品的質(zhì)量。國內(nèi)廠家極力要求開發(fā)一種機(jī)械活塞灌裝機(jī)，不需氣源，不僅改變工人工作環(huán)境，也提高了產(chǎn)品質(zhì)量。

在這種要求下，公司領(lǐng)導(dǎo)將此課題要求我以最短時間設(shè)計(jì)出圖紙，生產(chǎn)改進(jìn)，最終定型為現(xiàn)在的活塞灌裝機(jī)。經(jīng)多各食品廠家選購使用，評價(jià)極高，甚至高于葉片灌裝機(jī)。

機(jī)械活塞灌裝機(jī)吸取了國內(nèi)以前氣動活塞灌裝機(jī)多方面的優(yōu)點(diǎn)：維修簡單，零配件價(jià)格低，物料稀稠都能定量準(zhǔn)確等特點(diǎn)。結(jié)合我國的實(shí)際情況，自行研制成功的新一代灌裝產(chǎn)品。伺服電機(jī)控制，屬國內(nèi)首創(chuàng)。和氣動灌裝機(jī)相比具有能耗低（一臺設(shè)備功率只有4.0千瓦）、故障少、維護(hù)費(fèi)用低、效率高等優(yōu)點(diǎn)。

閥芯和閥體經(jīng)過淬火處理，硬度高，開有刃口，灌裝大肉塊時也不易堵塞。閥芯和閥體，料缸和活塞磨損小，壽命長。

由于采用伺服電機(jī)驅(qū)動，動力強(qiáng)勁。尤其灌裝700克以上大克數(shù)時，灌裝速度明顯更快。

ZG1000-Ⅱ機(jī)械活塞自動定量灌裝機(jī)在用戶要求下又增加了扭結(jié)裝置。

3 結(jié)語

兩種形式的灌裝機(jī)經(jīng)用戶使用表明：灌裝扭結(jié)小分量腸類真空葉片自動定量灌裝機(jī)比機(jī)械活塞自動定量灌裝機(jī)速度快；灌裝大分量、大肉塊火腿類機(jī)械活塞自動定量灌裝機(jī)比真空葉片自動定量灌裝機(jī)速度快、氣泡少。所以用戶根據(jù)自身產(chǎn)品要求選擇相應(yīng)的灌裝機(jī)，可充分發(fā)揮設(shè)備性能，提高生產(chǎn)效率，達(dá)到增產(chǎn)增收的目的。

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