CN107499551A - 一种双杆气缸控制的陶瓷柱塞灌装装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双杆气缸控制的陶瓷柱塞灌装装置,包括旋转阀和陶瓷柱塞阀,所述旋转阀和陶瓷柱塞阀连接,还包括双杆气缸,陶瓷柱塞阀设置于旋转阀和双杆气缸之间;陶瓷柱塞阀包括陶瓷柱塞缸和陶瓷柱塞,陶瓷柱塞的一端自上而下伸入所述陶瓷柱塞缸的内部;还包括计量调整机构,所述计量调整机构设置于双杆气缸的上方;限位块和所述双杆气缸的第二活塞杆上下相对。采用陶瓷柱塞阀,无需在陶瓷柱塞缸和陶瓷柱塞之间设置密封圈,从而避免因密封圈磨损所造成的物料泄漏,陶瓷柱塞缸和陶瓷柱塞之间为硬性密封,密封性能好;机械控制双杆气缸的行程更为可靠,可直观观察第二活塞杆的移动行程,操作更为简单,计量控制的投入成本更低。
Description
技术领域
本发明涉及流体包装设备领域,尤其涉及一种双杆气缸控制的陶瓷柱塞灌装装置。
背景技术
对于粘稠的物料,特别是含有颗粒的物料,通常采用柱塞灌装阀来满足灌装的要求,现有的柱塞杆和柱塞缸体之间由密封圈来实现密封,随着使用次数的增加,密封圈磨损,同时由于滚轮受上下的作用力,对活塞形成一个弯曲的扭矩,造成密封圈受力不均匀,也会加速密封圈的磨损不均匀,从而造成物料的泄露,计量精度不准,带来生产成本的上升和产品质量的下降。而且现有采用电动气缸控制陶瓷柱塞缸21的腔体容积,存在以下问题:需要复杂的电路去控制电动气缸的活塞杆行程,操作难度高,不易直观观察活塞杆的移动行程,电气控制会容易因电器元件损坏而造成移动行程不准确,可靠性低,电动气缸造价高,在潮湿的灌装车间中电器元件易损坏。
发明内容
本发明的目的在于提出一种无需设置密封圈,避免因密封圈磨损所造成的物料泄漏,直观可靠控制灌装容量的双杆气缸控制的陶瓷柱塞灌装装置。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
一种双杆气缸控制的陶瓷柱塞灌装装置,包括旋转阀和陶瓷柱塞阀,所述旋转阀和陶瓷柱塞阀连接,还包括双杆气缸,所述陶瓷柱塞阀设置于旋转阀和双杆气缸之间;
所述陶瓷柱塞阀包括陶瓷柱塞缸和陶瓷柱塞,所述陶瓷柱塞的一端自上而下伸入所述陶瓷柱塞缸的内部;
所述双杆气缸的第一活塞杆和所述陶瓷柱塞的另一端连接,所述双杆气缸驱动所述陶瓷柱塞在所述陶瓷柱塞缸内上下移动;
所述旋转阀设置于所述陶瓷柱塞缸的底部,所述陶瓷柱塞缸的底部设有物料出入口,通过转动所述旋转阀切换所述陶瓷柱塞缸的物料输入状态和物料输出状态;
还包括计量调整机构,所述计量调整机构设置于双杆气缸的上方;所述计量调整机构包括限位块、传动组件和驱动电机,所述驱动电机的输出轴朝向所述双杆气缸的第二活塞杆;
所述限位块通过所述传动组件和驱动电机的输出轴连接,所述驱动电机驱动所述限位块上下移动;
所述限位块和所述双杆气缸的第二活塞杆上下相对。
优选地,还包括浮动连接器,所述双杆气缸的第一活塞杆通过所述浮动连接器和所述陶瓷柱塞的另一端连接。
优选地,所述旋转阀包括旋转摆杆、旋转阀座和旋转阀芯,所述旋转阀座安装于所述陶瓷柱塞缸的底部,所述旋转阀芯安装于旋转阀座的内部,所述旋转摆杆设置于旋转阀座的左侧并和旋转阀芯连接,所述旋转摆杆驱动旋转阀芯转动;
所述旋转阀座的顶部设有导料口,所述导料口和所述陶瓷柱塞缸的物料出入口连通,所述旋转阀芯的内部设有抽料通道和输料通道;
当旋转摆杆转动所述旋转阀芯直至所述抽料通道的一端和所述导料口连通时,所述陶瓷柱塞缸处于物料输入状态;
当旋转摆杆转动所述旋转阀芯直至所述输料通道的一端和所述导料口连通时,所述陶瓷柱塞缸处于物料输出状态。
优选地,所述旋转阀还包括进料管和出料管,所述进料管和旋转阀座的右侧连通,所述出料管和旋转阀座的底部连通;
当旋转摆杆转动所述旋转阀芯直至所述抽料通道的一端和所述导料口连通时,所述抽料通道的另一端和所述进料管连通,所述陶瓷柱塞缸处于物料输入状态;
当旋转摆杆转动所述旋转阀芯直至所述输料通道的一端和所述导料口连通时,所述输料通道的另一端和出料管连通,所述陶瓷柱塞缸处于物料输出状态。
优选地,还包括机架,所述旋转阀座的底部固定安装于所述机架的底板上,所述旋转阀的进料管固定安装于所述机架的侧板。
优选地,所述计量调整机构安装于所述机架的侧板上;
所述驱动电机安装于所述机架的侧板上,并且所述驱动电机的输出轴朝向所述机架的底板。
优选地,所述双杆气缸的第二活塞杆的顶部设有接触传感器,所述接触传感器和所述限位块上下相对。
优选地,所述传动组件包括进给螺杆、进给螺母和传导轴承,所述进给螺杆的一端和所述驱动电机的输出轴连接,所述驱动电机驱动所述进给螺杆转动;
所述进给螺母套于所述进给螺杆,所述限位块通过所述传导轴承套于所述进给螺母,所述进给螺母随着所述进给螺杆的转动而上下移动。
所述双杆气缸控制的陶瓷柱塞灌装装置用于流体灌装,利用双杆气缸驱动陶瓷柱塞在陶瓷柱塞缸往复运动,以使得陶瓷柱塞缸的腔体容积变化。采用陶瓷柱塞阀,无需在陶瓷柱塞缸和陶瓷柱塞之间设置密封圈,从而避免因密封圈磨损所造成的物料泄漏,陶瓷柱塞缸和陶瓷柱塞之间为硬性密封,密封性能好,而且陶瓷柱塞硬度大,极为耐磨和耐腐蚀,因此使用寿命长。陶瓷柱塞缸和陶瓷柱塞结构简单,降低了加工难度。
输入物料时,双杆气缸的第二活塞杆向上移动,直至第二活塞杆的顶部碰到限位块时第二活塞杆停止运动,从而确定陶瓷柱塞缸的腔体容积,即确定灌装容量。采用计量调整机构控制双杆气缸的行程,结构简单,机械控制双杆气缸的行程更为可靠,可直观观察第二活塞杆的移动行程,操作更为简单,计量控制的投入成本更低,机械器件相对电器元件更适用于潮湿的灌装车间。
附图说明
附图对本发明做进一步说明,但附图中的内容不构成对本发明的任何限制。
图1是本发明其中一个实施例的灌装装置进料状态图;
图2是本发明其中一个实施例的灌装装置出料状态图;
图3是本发明其中一个实施例的旋转阀进料状态图;
图4是本发明其中一个实施例的旋转阀出料状态图。
其中:旋转阀1;陶瓷柱塞阀2;双杆气缸3;陶瓷柱塞缸21;陶瓷柱塞22;第一活塞杆31;物料出入口211;浮动连接器4;旋转摆杆11;旋转阀座12;旋转阀芯13;导料口121;抽料通道131;输料通道132;进料管14;出料管15;机架6;底板61;侧板62;计量调整机构5;限位块51;驱动电机53;第二活塞杆32;接触传感器321;进给螺杆521;进给螺母522。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
本实施例的双杆气缸控制的陶瓷柱塞灌装装置,如图1所示,包括旋转阀1和陶瓷柱塞阀2,所述旋转阀1和陶瓷柱塞阀2连接,还包括双杆气缸3,所述陶瓷柱塞阀2设置于旋转阀1和双杆气缸3之间;
所述陶瓷柱塞阀2包括陶瓷柱塞缸21和陶瓷柱塞22,所述陶瓷柱塞22的一端自上而下伸入所述陶瓷柱塞缸21的内部;
所述双杆气缸3的第一活塞杆31和所述陶瓷柱塞22的另一端连接,所述双杆气缸3驱动所述陶瓷柱塞22在所述陶瓷柱塞缸21内上下移动;
所述旋转阀1设置于所述陶瓷柱塞缸21的底部,所述陶瓷柱塞缸21的底部设有物料出入口211,通过转动所述旋转阀1切换所述陶瓷柱塞缸21的物料输入状态和物料输出状态;
还包括计量调整机构5,所述计量调整机构5设置于双杆气缸3的上方;所述计量调整机构5包括限位块51、传动组件和驱动电机53,所述驱动电机53的输出轴朝向所述双杆气缸3的第二活塞杆32;
所述限位块51通过所述传动组件和驱动电机53的输出轴连接,所述驱动电机53驱动所述限位块51上下移动;
所述限位块51和所述双杆气缸3的第二活塞杆32上下相对。
所述双杆气缸控制的陶瓷柱塞灌装装置用于流体灌装,利用双杆气缸3驱动陶瓷柱塞22在陶瓷柱塞缸21往复运动,以使得陶瓷柱塞缸21的腔体容积变化。
工作时,如图1所示,首先旋转摆杆11转动所述旋转阀芯13直至所述抽料通道131的一端和所述导料口121连通;然后双杆气缸3的第一活塞杆31向上移动,带动陶瓷柱塞22向上移动,陶瓷柱塞缸21的腔体容积膨胀,从而在负压作用下,物料通过抽料通道131被吸入陶瓷柱塞缸21内;接着,如图2所示,旋转摆杆11转动所述旋转阀芯13直至所述输料通道132的一端和所述导料口121连通,并且双杆气缸3的第一活塞杆31向下移动,带动陶瓷柱塞22向下移动,陶瓷柱塞缸21的腔体容积压缩,物料从输料通道132排出。
所述双杆气缸控制的陶瓷柱塞灌装装置采用陶瓷柱塞阀2,无需在陶瓷柱塞缸21和陶瓷柱塞22之间设置密封圈,从而避免因密封圈磨损所造成的物料泄漏,陶瓷柱塞缸21和陶瓷柱塞22之间为硬性密封,密封性能好,而且陶瓷柱塞22硬度大,极为耐磨和耐腐蚀,因此使用寿命长。陶瓷柱塞缸21和陶瓷柱塞22结构简单,降低了加工难度。
输入物料时,双杆气缸3的第二活塞杆32向上移动,直至第二活塞杆32的顶部碰到限位块51时第二活塞杆32停止运动,从而确定陶瓷柱塞缸21的腔体容积,即确定灌装容量。当要求灌装容量改变时,所述计量调整机构5通过驱动电机53驱动所述限位块51上下移动,从而改变限位块51的高度,进而改变第二活塞杆32的向上移动行程,达到改变陶瓷柱塞缸21的腔体容积,即改变灌装容量,精确快速地调整灌装容量。现有采用电动气缸控制陶瓷柱塞缸21的腔体容积,存在以下问题:需要复杂的电路去控制电动气缸的活塞杆行程,操作难度高,不易直观观察活塞杆的移动行程,电气控制会容易因电器元件损坏而造成移动行程不准确,可靠性低,电动气缸造价高,在潮湿的灌装车间中电器元件易损坏。采用计量调整机构5控制双杆气缸3的行程,结构简单,机械控制双杆气缸3的行程更为可靠,可直观观察第二活塞杆32的移动行程,操作更为简单,计量控制的投入成本更低,机械器件相对电器元件更适用于潮湿的灌装车间。
优选地,如图1、图2所示,还包括浮动连接器4,所述双杆气缸3的第一活塞杆31通过所述浮动连接器4和所述陶瓷柱塞22的另一端连接。所述双杆气缸3和陶瓷柱塞22之间采用浮动连接器4连接,使陶瓷柱塞22受力均匀,消除第一活塞杆31的偏心对陶瓷柱塞22的上下移动的影响,降低第一活塞杆31和陶瓷柱塞22之间的同心度要求,从而降低了加工难度。
优选地,如图1、图3所示,所述旋转阀1包括旋转摆杆11、旋转阀座12和旋转阀芯13,所述旋转阀座12安装于所述陶瓷柱塞缸21的底部,所述旋转阀芯13安装于旋转阀座12的内部,所述旋转摆杆11设置于旋转阀座12的左侧并和旋转阀芯13连接,所述旋转摆杆11驱动旋转阀芯13转动;
如图3、图4所示,所述旋转阀座12的顶部设有导料口121,所述导料口121和所述陶瓷柱塞缸21的物料出入口211连通,所述旋转阀芯13的内部设有抽料通道131和输料通道132;
如图3所示,当旋转摆杆11转动所述旋转阀芯13直至所述抽料通道131的一端和所述导料口121连通时,所述陶瓷柱塞缸21处于物料输入状态;
如图4所示,当旋转摆杆11转动所述旋转阀芯13直至所述输料通道132的一端和所述导料口121连通时,所述陶瓷柱塞缸21处于物料输出状态。
通过旋转摆杆11驱动旋转阀芯13旋转,根据灌装流程,使陶瓷柱塞缸21的物料出入口211与抽料通道131或输料通道132连通,实现物料的灌装。陶瓷柱塞缸21安装于旋转阀座12的顶部,从而进料时物料需克服重力才吸入陶瓷柱塞缸21内,避免吸入速率过快而对旋转阀芯13产生冲击;出料时物料在重力作用和陶瓷柱塞22的推压作用下,可使物料快速完全地从陶瓷柱塞缸21排出。
优选地,如图3、图4所示,所述旋转阀1还包括进料管14和出料管15,所述进料管14和旋转阀座12的右侧连通,所述出料管15和旋转阀座12的底部连通;
如图3所示,当旋转摆杆11转动所述旋转阀芯13直至所述抽料通道131的一端和所述导料口121连通时,所述抽料通道131的另一端和所述进料管14连通,所述陶瓷柱塞缸21处于物料输入状态;
如图4所示,当旋转摆杆11转动所述旋转阀芯13直至所述输料通道132的一端和所述导料口121连通时,所述输料通道132的另一端和出料管15连通,所述陶瓷柱塞缸21处于物料输出状态。
所述进料管14用于抽料通道131和物料储罐的连通,所述出料管15用于输料通道132和盛装容器的连通。
优选地,如图1所示,还包括机架6,所述旋转阀座12的底部固定安装于所述机架6的底板61上,所述旋转阀1的进料管14固定安装于所述机架6的侧板62。机架6用于固定旋转阀1、陶瓷柱塞阀2和双杆气缸3,减少灌装过程中的震动,起到支撑作用。
优选地,如图1所示,所述计量调整机构5安装于所述机架6的侧板62上;所述驱动电机53安装于所述机架6的侧板62上,并且所述驱动电机53的输出轴朝向所述机架6的底板61。所述机架6固定计量调整机构5的位置,使计量调整机构5固定于双杆气缸3的上方,确保限位块51和所述双杆气缸3的第二活塞杆32上下相对,提高计量可靠性。
优选地,如图1所示,所述双杆气缸3的第二活塞杆32的顶部设有接触传感器321,所述接触传感器321和所述限位块51上下相对。所述接触传感器321用于检测第二活塞杆32是否与限位块51接触,输入物料时双杆气缸3的第二活塞杆32向上移动,当设置于第二活塞杆32顶部的接触传感器321碰到限位块51时第二活塞杆32停止运动,从而实现双杆气缸3的自动化控制,进而实现灌装装置的自动化定量灌装。
优选地,如图1所示,所述传动组件包括进给螺杆521、进给螺母522和传导轴承,所述进给螺杆521的一端和所述驱动电机53的输出轴连接,所述驱动电机53驱动所述进给螺杆521转动;所述进给螺母522套于所述进给螺杆521,所述限位块51通过所述传导轴承套于所述进给螺母522,所述进给螺母522随着所述进给螺杆521的转动而上下移动。通过螺杆螺母传动,将进给螺杆521的转动转变为进给螺母522的直线运动,从而带动限位块51沿进给螺杆521上下移动,实现限位块51位置的无级调节,便于调节限位块51的高度,调节快速精确。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理,而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释,本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式,这些方式都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种双杆气缸控制的陶瓷柱塞灌装装置,包括旋转阀和陶瓷柱塞阀,所述旋转阀和陶瓷柱塞阀连接,其特征在于:还包括双杆气缸,所述陶瓷柱塞阀设置于旋转阀和双杆气缸之间;
所述陶瓷柱塞阀包括陶瓷柱塞缸和陶瓷柱塞,所述陶瓷柱塞的一端自上而下伸入所述陶瓷柱塞缸的内部;
所述双杆气缸的第一活塞杆和所述陶瓷柱塞的另一端连接,所述双杆气缸驱动所述陶瓷柱塞在所述陶瓷柱塞缸内上下移动;
所述旋转阀设置于所述陶瓷柱塞缸的底部,所述陶瓷柱塞缸的底部设有物料出入口,通过转动所述旋转阀切换所述陶瓷柱塞缸的物料输入状态和物料输出状态;
还包括计量调整机构,所述计量调整机构设置于双杆气缸的上方;所述计量调整机构包括限位块、传动组件和驱动电机,所述驱动电机的输出轴朝向所述双杆气缸的第二活塞杆;
所述限位块通过所述传动组件和驱动电机的输出轴连接,所述驱动电机驱动所述限位块上下移动;
所述限位块和所述双杆气缸的第二活塞杆上下相对。
2.根据权利要求1所述的双杆气缸控制的陶瓷柱塞灌装装置,其特征在于:还包括浮动连接器,所述双杆气缸的第一活塞杆通过所述浮动连接器和所述陶瓷柱塞的另一端连接。
3.根据权利要求1所述的双杆气缸控制的陶瓷柱塞灌装装置,其特征在于:
所述旋转阀包括旋转摆杆、旋转阀座和旋转阀芯,所述旋转阀座安装于所述陶瓷柱塞缸的底部,所述旋转阀芯安装于旋转阀座的内部,所述旋转摆杆设置于旋转阀座的左侧并和旋转阀芯连接,所述旋转摆杆驱动旋转阀芯转动;
所述旋转阀座的顶部设有导料口,所述导料口和所述陶瓷柱塞缸的物料出入口连通,所述旋转阀芯的内部设有抽料通道和输料通道;
当旋转摆杆转动所述旋转阀芯直至所述抽料通道的一端和所述导料口连通时,所述陶瓷柱塞缸处于物料输入状态;
当旋转摆杆转动所述旋转阀芯直至所述输料通道的一端和所述导料口连通时,所述陶瓷柱塞缸处于物料输出状态。
4.根据权利要求3所述的双杆气缸控制的陶瓷柱塞灌装装置,其特征在于:
所述旋转阀还包括进料管和出料管,所述进料管和旋转阀座的右侧连通,所述出料管和旋转阀座的底部连通;
当旋转摆杆转动所述旋转阀芯直至所述抽料通道的一端和所述导料口连通时,所述抽料通道的另一端和所述进料管连通,所述陶瓷柱塞缸处于物料输入状态;
当旋转摆杆转动所述旋转阀芯直至所述输料通道的一端和所述导料口连通时,所述输料通道的另一端和出料管连通,所述陶瓷柱塞缸处于物料输出状态。
5.根据权利要求4所述的双杆气缸控制的陶瓷柱塞灌装装置,其特征在于:还包括机架,所述旋转阀座的底部固定安装于所述机架的底板上,所述旋转阀的进料管固定安装于所述机架的侧板。
6.根据权利要求5所述的双杆气缸控制的陶瓷柱塞灌装装置,其特征在于:所述计量调整机构安装于所述机架的侧板上;
所述驱动电机安装于所述机架的侧板上,并且所述驱动电机的输出轴朝向所述机架的底板。
7.根据权利要求1所述的双杆气缸控制的陶瓷柱塞灌装装置,其特征在于:所述双杆气缸的第二活塞杆的顶部设有接触传感器,所述接触传感器和所述限位块上下相对。
8.根据权利要求1所述的双杆气缸控制的陶瓷柱塞灌装装置,其特征在于:所述传动组件包括进给螺杆、进给螺母和传导轴承,所述进给螺杆的一端和所述驱动电机的输出轴连接,所述驱动电机驱动所述进给螺杆转动;
所述进给螺母套于所述进给螺杆,所述限位块通过所述传导轴承套于所述进给螺母,所述进给螺母随着所述进给螺杆的转动而上下移动。
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