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液体自动灌装机气缸爬行现象的研究与分析

1 引 言 液体自动灌装机是激光机向容器灌装洗涤剂、化学制剂、饮料、药液等液体的装置。它既能实现连续自动灌装，又能进行每一工序的手动操作，能灌装不同高度和容量的容器。液体自动灌装机的流程如图1。其工作程序如下：(1)按下气动信号后，储液罐升降气缸A活塞杆退回，储液罐和输液管下降；(2)输液管插入各容器内，灌装阀开关气缸B缸活塞杆退回，开启各输液管的出口阀，液体注入容器；(3)气缸B活塞杆伸出，出口阀关闭；(4)A缸活塞杆伸出，储液罐和输液管上升，储液罐开始补充液体；(5)储液罐和输液管上升到最高位置，左挡位气缸C活塞杆伸出，右挡位气缸D活塞杆退回，输送带输出已灌满的容器；(6)气缸C活塞杆退回和气缸D活塞杆伸出，输送带输入空容器。灌装机完成了一个工作循环，即实现了容器的一次灌装。 在一个工作循环中，气缸B活塞杆由退回到伸出状态由延时控制实现，通过对延时时间的调节，实现对不同容量容器的灌装。通过调节气缸A行程阀的发信号位置，达到对不同高度容器的灌装。储液罐补充液体和输出容器的时间必须控制在一个循环周期内完成。气缸C、D的活塞锡膏杆状态转变也由延时控制实现。

在灌装机的工在引入电源线后作过程中，气缸输出的力驱动机构做往复直线运动。在气动系统中，由于负载及供气的原因使气缸活塞忽走忽停的现象，叫气缸的“爬行”。灌装机采用的是时间程序控制，铝合金窗如果上述气缸中的某个或几个出现爬行现象，将会延长气缸的动作时间，从而导致灌装机产生干涉、误动作，如灌装容器输送不到位、物料漏灌或灌在容器外等。为了减少或避免这种情况的发生，本文对灌装机气缸产生爬行现象集热器的原因作逐一分析，并提出相应的解决措施。 2 爬行原因 (1)灌装机气动系统压缩空气达不到工作要求

当气源供气压力和流量不足，导致灌装机气缸工作压力低于最低使用压力时，气缸易产生爬行；同时，气源中的水分、灰尘、油污、杂质聚积于气缸工作腔内，使活塞或活塞杆工作表面锈蚀，加大了缸筒和活塞密封圈、活塞杆和组合密封圈之间的摩擦力，也会引起气缸的爬行。 (2)灌装机气缸内泄大(即活塞两侧窜气) 当密封圈出现挤出、老化、回转、表面损伤、膨胀、粘着变形等损坏现象时，将造成气缸内泄，导致气缸难以升压或升压很慢，从而使气缸出现爬行现象。另外如果活塞配合面有缺陷、杂质挤入密封面或者活塞被卡住，气缸滑动部件摩擦力将会增大，此时气缸也会出现爬行现象。 (3)灌装机气动回路中耗气量及负载变化过大 当气动回路中的定期做好对机电的清洁耗气量变化很大时，会导致灌装机气缸供气不足，而产生爬行。另外，灌装机储液罐等容器负荷变化太大、气缸有横向载荷以及在安装过程中出现的种种问题(诸如：气缸安装位置偏移、导轨或滑块夹得太紧、导轨与气缸不平行、活塞或活塞杆在装配中出现偏心等)都会使气缸负载波动加大，活塞受力不稳定，从而出现爬行现象。 3 消除爬行的措施 3．1 调整气源供气压力和流量 在设计时要正确确定灌装机气源消耗量，合理选择空压机的容量。选择空压机的根据是灌装机气压传动系统所需的工作压力和流量两测试精度更高个主要参数。计算耗气量时，应将其压流量换算成自由空气流量，即一个大气压力下的流量。压缩空气与自由空气的体积流量之间的转换关系为：

式中Qz——自由空气的体积流量(m3／min)； Qy——压缩空气的体积流量(m3／min)； pc——空压机的输出压力(MPa)。假设灌装机中单台气动设备(气缸、气阀等)需要的平均耗气量为Q1，则空压机总站的供气量为 式中：Ql——空压机总站的供气量； φ——考虑到灌装机全部气动装置不会同时用气的利用系数，φ＝0．3~1．0； K1——考虑磨损的系数，K1＝1．2～1．5； K2——考虑增加新设备的备用系数，K2＝1．2～1．6； K3——考虑各班次用气量不等的不均匀系数，K3＝1．2~1．4。空压机的输出压力pc为 式中pc——空压机的输出压力，MPa；