多头灌装机的液压系统设计

　　1 前言

　　灌装植物油、矿物油这类黏稠液体，宜采用体积式压力灌装，即利用计量筒活塞的伸缩将储油缸中的油液吸入后再压送到容器中，其灌装回路如图1所示，多头灌装机有多个这样的回路。驱动计量筒活塞运动的方式有机械式、气动式等。

　　图1 灌装回路

　　现行的直线式多头灌装机多采用气压驱动。其优点是工作介质为空气，取之不尽。但不足之处是灌装精度不高、能耗大和噪声高。为了克服这些不足，我们设计、制造了全液压传动的直线式四头植物油灌装机，经某植物油厂使用，灌装精度高达±0．3％ ，主机电动机功率仅1．5 kW，直线式链板输送机电动机功率0．37kW，灌装2．5 L油瓶的生产能力为800瓶／h，具有双速灌装且慢速无级调节，少瓶和错位瓶不灌装及产量记数功能。电控系统采用了微型可编程控制器和光电无触点开关。下面着重介绍该机的结构和液压系统。

　　2 灌装机的结构

　　四头灌装机的结构如图2所示，由机架、液压泵站、计量装置、灌装嘴升降装置、挡瓶机构和电气控制箱等组成。各个液压缸的布置力求易于实现相应的灌装动作，和尽可能有利于提高灌装精度并使结构紧凑、简单。

　　2．1 计量装置

　　从图2可看出计量装置由上、下横梁，动横梁和4根立柱组成典型的“三梁四柱结构”，4个计量筒和主液压缸都安装在上横梁的顶面上，如图3所示。它们的活塞都与动横梁连接。主液压缸活塞伸缩时，通过动横梁驱动4个计量筒活塞同步伸缩。下横梁中央的计量调节机构限制动横梁的下行极限位置，确保重复灌装精度。调节该机构的高低，便可以适应不同的灌装体积要求。

　　图2 灌装机结构图

　　图3 计量筒和主液压缸布置形式

　　在每个计量筒的顶部各安装1个特别设计的二位二通转阀，取代图1中的两个单面阀，每个转阀的阀芯头部装1个链轮，由1只小型双伸活塞杆液压缸经链条带动链轮使4个转阀同步换位。

　　2．2 灌装嘴升降装置

　　灌装嘴升降装置如图4所示。该装置呈矩形框架结构，中梁固定在机架面板上，2个导柱与中梁的导套间隙配合。升降缸的尾部固定在机架面板下，其活塞杆头部与下梁中央铰接。4个灌装嘴固定在上梁上，调节上梁在导柱上的位置，可适应油瓶高度的改变，调节4个灌装嘴的间距能满足油瓶横截面长度的变化。因此，瓶型改变时，灌装嘴的升降距离不变，不需调节升降缸活塞行程。