吹瓶機(jī)專用組合氣缸的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

閆全柱

摘 要：隨著人們逐步追求高質(zhì)量、高要求的生活方式與生產(chǎn)方式，各種飲料的需求量迅速提升便是一個(gè)代表性例子。這就對(duì)吹瓶機(jī)的生產(chǎn)質(zhì)量與效益提出更高要求。近年來，吹瓶機(jī)的生產(chǎn)線增加快，專用組合氣缸的開發(fā)研制成為整個(gè)吹瓶機(jī)生產(chǎn)過程的核心。本論文正是基于該背景，以吹瓶機(jī)專用組合氣缸為主要著眼點(diǎn)，運(yùn)用文獻(xiàn)參閱法、邏輯分析法以及定性定量結(jié)合法，對(duì)吹瓶機(jī)組合氣缸的相關(guān)技術(shù)參數(shù)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工作原理等層面逐一展開探討，并觀察最終的氣缸應(yīng)用效果以得出準(zhǔn)確結(jié)論。由于筆者經(jīng)驗(yàn)不是太足，旨在為讀者提供淺要觀點(diǎn)，望可提出針對(duì)性意見或建議以便于及時(shí)更正。

關(guān)鍵詞：吹瓶機(jī)；專用；組合氣缸；設(shè)計(jì)；應(yīng)用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.08.061

1 吹瓶機(jī)專用組合氣缸的相關(guān)技術(shù)參數(shù)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1.1 吹瓶機(jī)組合氣缸的相關(guān)技術(shù)參數(shù)

主要從工作介質(zhì)、環(huán)境溫度、允許外接吹瓶的壓力、環(huán)境濕度、工作壓力、耐壓程度等幾個(gè)方面論述，吹瓶機(jī)專用組合氣缸需要適宜的工作環(huán)境才能得以正常運(yùn)行，一般以—5℃至60℃的范圍之內(nèi)為最佳環(huán)境溫度，以0.15至0.8MP的氣壓范圍為最佳工作壓力，以3MPa氣壓值為最佳允許外接吹瓶壓力，以小于95%的相對(duì)濕度值為最佳環(huán)境濕度。另外，其運(yùn)行過程需要有干燥潔凈的空氣環(huán)境，且具有潤滑的壓縮空氣。

1.2 吹瓶機(jī)專用組合氣缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

吹瓶機(jī)的工作一般需要經(jīng)過兩個(gè)階段，其一為在模具腔內(nèi)部合理放置塑料原料，并將入口堵住或者密封，其二為運(yùn)用吹瓶機(jī)將塑料吹成型。因此，專用組合氣缸也同樣需要貫穿整個(gè)過程的施始終，并盡量做到結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)約使用，體積小，盡可能少占用空間。另外，由于飲料瓶種類繁雜，規(guī)格大小不一，為了更好的適應(yīng)多種瓶子的吹制，需進(jìn)一步考慮可調(diào)行程的問題，以及對(duì)于不同瓶子的安裝問題。因此，本論文采用案例法，選用了一臺(tái)緩沖氣缸與一臺(tái)無緩沖氣缸為實(shí)驗(yàn)材料，以兩者的串聯(lián)系統(tǒng)為誒研究對(duì)象。并根據(jù)具體需求，選擇50毫米的行程以及100毫米的可調(diào)行程，其中，無緩沖氣缸的缸徑為φ80mm。

2 吹瓶機(jī)專用氣缸的工作機(jī)制與原理分析

如上圖所示，（吹瓶機(jī)專用組合氣缸結(jié)構(gòu)示意圖），1、2表示活塞桿，3為前蓋，4為缸筒，5為活塞1，6為中后蓋，7為缸筒，8為緩沖活塞1，9為活塞2，10為緩沖活塞2，11為后蓋，12為調(diào)程桿，13為調(diào)程套，14為鎖緊螺母，共有四個(gè)氣口，分別為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，有四個(gè)氣腔，分別為A、B、C、D，O1、O2表示M的起始與終止位置，O3、O4則表示活塞桿的起始與終止位置。總體上的運(yùn)作流程為：復(fù)位——送料——封閉模腔口——吹瓶成型。首先，應(yīng)將吹瓶機(jī)的專用組合氣缸進(jìn)行復(fù)位，氣壓從Ⅰ和Ⅱ號(hào)氣腔進(jìn)入，并從Ⅲ、Ⅳ號(hào)氣腔排出完成復(fù)位工作。這時(shí)加高壓組件M以及外接封模口的前端位于上圖所示的O1位置，而活塞桿的前端則位于上圖所示的O3的位置。其次進(jìn)行送料工作。該過程與復(fù)位過程相異，氣壓主要從Ⅳ氣口進(jìn)入，從Ⅲ氣口排除，氣壓作用于活塞2（9）進(jìn)一步推動(dòng)活塞桿（1）向前伸出，產(chǎn)生位移差，即從O3到O4的這一段距離，整個(gè)行程由上圖的S1表示。其次進(jìn)行模腔口的封閉工作，該過程氣壓主要從Ⅱ進(jìn)入，從Ⅰ氣口排除，氣壓作用于活塞1（5）進(jìn)一步推動(dòng)活塞桿（2）向前伸出，并使得高壓組件以及外接封模口產(chǎn)生為位移差，即從O1到O2的這一段距離，最后則是吹瓶成型階段。整個(gè)流程完成之后又繼續(xù)重復(fù)第一步的復(fù)位階段，周而復(fù)始的反復(fù)進(jìn)行。其中，S1的數(shù)值與瓶子的規(guī)格相關(guān)，不同的規(guī)格其位移量有所差異，此時(shí)可以合理運(yùn)用上圖所示的調(diào)程套（13）以及鎖緊螺母（14）調(diào)整位移，實(shí)現(xiàn)可變行程。可見，整個(gè)氣缸的運(yùn)作過程主要通過氣壓的不同氣口加壓以及排氣過程推動(dòng)活塞桿產(chǎn)生不同的位移變化，最終影響高壓組件的位置。

3 吹瓶機(jī)專用組合氣缸的應(yīng)用效果

早在1996年便開始將吹瓶機(jī)投入生產(chǎn)，該種類型的吹瓶機(jī)是廣東肇慶方大氣動(dòng)有限公司所研制并應(yīng)用的，多年來，此吹瓶機(jī)的工作情況一直運(yùn)行良好，1999年時(shí)，已經(jīng)有六大單位紛紛選擇該吹瓶機(jī)的專用組合氣缸，大大提升了塑料瓶的制作效益與生產(chǎn)質(zhì)量，一切運(yùn)行正常，近年來，該種吹瓶機(jī)越來越引起相關(guān)學(xué)者與企業(yè)的高度重視，可見其能夠最大程度上滿足塑料瓶生產(chǎn)線的根本需求。通過對(duì)該吹瓶機(jī)的專用氣缸在實(shí)踐過程中不斷發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，如解決活塞粗細(xì)對(duì)吹瓶過程產(chǎn)生的影響。自吹瓶機(jī)投入市場以來，有利于進(jìn)一步生產(chǎn)自動(dòng)化。

4 小結(jié)

有上述論文可發(fā)現(xiàn)，在當(dāng)前生產(chǎn)自動(dòng)化進(jìn)程逐步加快的趨勢下，將吹瓶機(jī)投入市場廣泛應(yīng)用成為不可逆推的潮流，本論文首先從吹瓶機(jī)的工作原理以及運(yùn)作環(huán)境、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)幾個(gè)方面入手，并結(jié)合圖文展開探討，最終發(fā)現(xiàn)，在吹瓶機(jī)專用氣缸的運(yùn)作過程中，不同階段的氣壓入口與出口的不同進(jìn)一步導(dǎo)致高壓組件以及外接封模口位移量的差異，需借助調(diào)程套以及螺母對(duì)可變行程合理調(diào)節(jié)，增強(qiáng)吹瓶機(jī)的普遍適用性。

參考文獻(xiàn)：

[1]周志鵬，吳赟.全自動(dòng)旋轉(zhuǎn)式吹瓶機(jī)專用氣路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].飲料工業(yè)，2016，19（05）：32-35.

[2]高世凡.關(guān)于塑料輸液瓶吹瓶機(jī)設(shè)計(jì)過程的研究[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2013（05）：5-6.