纯水液压技术在食品机械中的应用

　　纯水液压传动一般用过滤后的自然水(含海水和淡水)作为工作介质,具有清洁、无污染、无火灾危害等优点。最近10年来,随着新型材料的发展、加工技术的进步和新结构的液压元件研制成功,克服了早期水压传动存在的诸如易腐蚀、易磨损、泄漏大、效率低等缺点,使纯水液压传动技术取得了长足的进步,并开始广泛进入食品、造纸、纺织、医疗器械、消防、冶金、采矿、原子能动力厂、海洋开发等工业应用领域。

　　2　应用优势分析

　　食品加工机械与食品直接接触,需要的清洁度高,无法采用油压驱动。目前常用的驱动方式是电动和气动。电机驱动必须采取绝缘措施,增加减速器等机构,造成设备体积庞大,清洗不便;气动技术的效率比较低(一般为5%~10%),压缩空气还是细菌的潜在携带者。而应用纯水液压可以充分保证工作场所的清洁卫生,还可以与高压水清洗装置有效结合起来,省掉了减速器等机构,使整个系统设计简单,结构紧凑;此外,采用纯水液压,食品加工机械还可集传送、搅拌、清洗于一体。

　　食品行业的特点也为纯水液压传动的应用提供了许多优势。食品行业中多数管道是不锈钢,与纯水液压元件材质相同,元件集成和管路连接方便;食品行业中有各种各样的水源供应,液压介质来源广泛;食品行业动力设备需要的能量较低,对液压传动而言,需要的压力较低,降低了纯水液压元件的造价。

　　3　国外应用现状

　　发达国家早就意识到纯水液压在食品工业中的广阔的应用前景,并投入巨资研究开发纯水液压机械,现已形成系列产品。其中,丹麦某公司在此领域内居于世界领先地位。针对食品行业特点,此公司开发了各种纯水液压元件如节流阀、换向阀和低速大转矩马达等,其中各类阀的最大流量为25 L/min,工作压力为5Pa,马达转速为10~200 r/min,输出转速为100 Nm。该公司还开发了多种食品加工机械,目前已在牲畜屠宰、牛奶灌装和汉堡包加工等领域得到了应用。

　　图1为该公司开发的纯水液压驱动的汉堡包机,其整个纯水液压系统是由2个马达、7个液压缸构成,其中马达驱动螺旋输送机。缸的种类分别是:2个压缩缸、2个注射缸、1个汉堡包成形缸、1个提升缸、1个切割缸。系统采用内置的PLC控制,可进行自动控制和手动调节。系统的最高压力是10 MPa,最大流量是44 L/min,系统容量是600 kg,每小时可加工1·8万个汉堡包。

　　该系统采用纯水液压技术的优点是:

　　(1)可将执行器和原材料紧密相连,无需原来系统所采用的屏幕等无关设备。系统机构紧凑,占地面积小,成本低;

　　(2)对产品和环境均无污染;