CN111634875B - 一种果粒饮料增速灌装阀组件及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种果粒饮料增速灌装阀组件及其使用方法。增速灌装阀组件包括增速灌装阀和清洗组件，增速灌装阀的阀腔内安装有螺旋叶片，通过转动螺旋叶片辅助供送液料，并辅助推动清洁水的流动提高清洗效果，通过增大螺旋叶片的转速以增大灌装流量；所述增速灌装阀使用两级灌装阀、三级密封的形式控制液料的流动，并在螺旋叶片配合下提高灌装精度。本发明的增速灌装阀通过螺旋叶片的配合可增大灌装流量，提高生产能力，还可有效防止由于果粒沉积在灌装阀出口处而导致的关阀不严和漏液现象；本发明的清洗组件，可通过螺旋叶片的旋转提高清洗效果，降低了灌装设备的卫生风险。

Description

一种果粒饮料增速灌装阀组件及其使用方法

技术领域

本发明属于液体灌装设备技术领域，尤其涉及一种果粒饮料增速灌装阀组件及其使用方法。

背景技术

果粒饮料是人们生活中不可或缺的饮品。近年来果粒饮料的消费量一直保持着较高的增速。在液体灌装行业中，根据灌装原理的不同可以将灌装方法分为：常压灌装法、负压灌装法、等压灌装法和压力灌装法。果粒饮料属于中低粘度液料，一般用常压灌装法进行灌装。果粒饮料的灌装又可分为单次灌装方式和二次灌装方式。单次灌装方式是指在储液箱内将果汁和果粒混合，然后将混合液灌装到包装容器中。二次灌装方式是指先将果粒灌装到包装容器中，再将果汁灌装进去。单次灌装方式采用的设备结构简单，应用广泛。

现有技术中，灌装设备上的灌装阀用于沟通或切断储液箱、气室和包装容器之间流体流动的通道，决定了灌装设备的灌装速度和灌装精度，是灌装设备的核心部件。目前果粒饮料常压灌装阀的种类很多，根据是否与包装容器接触，灌装阀可以分为接触式灌装阀和非接触式灌装阀。接触式灌装阀不需单独安装阀门启闭控制元件，结构较为简单，而且具有无瓶不灌装的优势，使用最为广泛。

但是，现有技术中的果粒饮料常压接触式灌装阀存在以下问题：

(1)灌装流量小，大灌装流量和高灌装精度无法同时保证。要提高灌装机的生产能力，就需要提高其灌装流量。目前要提高灌装流量常需增大阀口流通截面面积。在包装容器瓶口尺寸与自身结构的限制下，阀口流通截面面积较小；而且阀口流通截面面积越大，关阀时间越长，灌装精度越低。虽然灌装阀的种类很多，但是缺少增大灌装流量的方法，缺少可以在灌装过程中增大灌装流量的灌装阀。

(2)在灌装过程中，颗粒状的果粒容易堆积在阀口流道内，使得阀口密封不严，出现漏液。

(3)果粒饮料灌装阀使用后不易清洗，卫生风险大。灌装果粒饮料后高效清洗灌装阀非常重要，但常常有果粒被卡在灌装阀形状不规则的流道内，不易清洗，灌装工艺的卫生条件有待提高。

综上，如何在灌装阀自身结构保持不变的情况下增大灌装机的灌装流量并提高灌装精度，提高灌装机的生产能力，消除关阀不严及漏液现象，同时使灌装阀获得高效的清洗效率，已经成为亟需解决的问题。

发明内容

为了克服现有技术存在的一系列缺陷，本发明的目的在于针对上述问题，提供一种果粒饮料增速灌装阀组件，包括增速灌装阀和清洗组件，其特征在于，所述增速灌装阀的阀腔内安装有螺旋叶片22，通过转动螺旋叶片22辅助供送液料，通过增大螺旋叶片22的转速以增大灌装流量；所述增速灌装阀使用两级灌装阀、三级密封形式控制液料的流动，两级灌装阀包括第一灌装阀和第二灌装阀，第一灌装阀采用圆柱密封和圆锥密封组成的两级密封结构，第二灌装阀采用平面密封结构，所述增速灌装阀在螺旋叶片22配合下提高灌装精度。

优选的，所述增速灌装阀还包括第一灌装阀阀头1，滑套2，橡胶密封垫3，弹簧4，下阀体6，第二灌装阀阀座7，第二灌装阀阀头8，上阀体9，上阀腔17，下阀腔23，阀头连接杆10，阀盖12，连接板21，储液箱19，排气管26，排气管出气口18，其中，连接板21分别与储液箱19的底部以及上阀体9固定连接，下阀体6一端固定于第二灌装阀阀座7上，另一端伸入至滑套2内，弹簧4设置于滑套2与连接板21之间，第一灌装阀阀头1设置于排气管26的底端，橡胶密封垫3设于滑套2的凸缘下方，第二灌装阀阀座7与上阀体9固定连接，阀盖12固定连接于上阀体9的顶端，排气管26位于上阀腔17和下阀腔23内，并穿过第二灌装阀阀座7，排气管连接杆16与阀盖12间安装有双向推力球轴承以构成旋转支撑连接，螺旋叶片22与排气管26固定连接，同时相对第二灌装阀阀座7转动。

优选的，所述弹簧4预压缩安装，在弹簧回复力的作用下滑套2和第一灌装阀阀头1之间紧密接触，形成密封连接。

优选的，所述两级密封结构设置于滑套2和第一灌装阀阀头1之间，第一级密封结构为圆柱密封面24，第二级密封结构为圆锥密封面25，在滑套2的内圆柱面和第一灌装阀阀头1的外圆柱面相对运动过程中，位于圆柱密封面24的顶部的果粒进入圆柱密封面24的密封区被挤压、变形、破碎，使果粒粒径变小从阀口流出，不易沉淀在圆锥密封面25的表面处。

优选的，由所述第二灌装阀阀头8和第二灌装阀阀座7构成第二灌装阀的所述平面密封结构，使储液箱19内的液料被截止在上阀腔17内，进一步防止第一灌装阀关闭时关阀不严及漏液现象，控制储液箱19内液料的液位，使上阀腔17内的液料液位不超过排气管出气口18的高度。

优选的，所述增速灌装阀还包括离合器13，主动带轮14，控制电机15，排气管连接杆16，排气管出气口18，进液口20，连接板21和排气管进气口27，所述清洗组件包括水箱28，第一单向阀29，活塞30，活塞上腔31，活塞杆32，水箱进水口33，水箱清洁水出口35，螺母36，丝杠38，清洁水进水管39，从动带轮40，皮带41，灌装阀清洁水入口42，灌装阀清洁水出口43，清洁水出水管44，过滤器45，第二单向阀46，水箱清洁水回流口47，水箱排水口48，活塞下腔49，其中，

控制电机15的输出轴上安装主动带轮14，主动带轮14与从动带轮40通过皮带41连接，从动带轮40与丝杠38连接，螺母36安装于丝杠38上，活塞杆32的一端与螺母36固定连接，另一端与活塞30固定连接，清洁水进水管39的一端和水箱清洁水出口35连接，另一端与灌装阀清洁水入口42连接，清洁水出水管44的一端与水箱清洁水回流口47连接，另一端与灌装阀清洁水出口43连接，过滤器45和第二单向阀46依次安装在清洁水出水管44上，第一单向阀29安装在活塞30上。

优选的，所述过滤器45用于过滤使用过的清洁水，第二单向阀46用于防止活塞30下移时，活塞下腔49内的清洁水通过清洁水出水管44倒流回灌装阀。

优选的，活塞下腔49内的清洁水通过第一单向阀29流入活塞上腔31，并防止活塞上腔31内的清洁水倒流至活塞下腔49内。

本发明的目的还在于提供一种果粒饮料增速灌装阀组件的使用方法，包括灌装工序：

启动灌装机，当包装容器尚未到达灌装工位前，在弹簧4弹性回复力的作用下，滑套2与第一灌装阀阀头1紧密接触，两级密封结构共同作用下液料不能流出；第二灌装阀阀头8受到重力，以及阀头连接杆10的自重对其产生的作用力的共同作用，使第二灌装阀阀头8压在第二灌装阀阀座7上，第二灌装阀保持关闭，第二灌装阀阀头8和第二灌装阀阀座7构成的平面密封使储液箱19内的液料被截止在上阀腔17内，进一步防止第一灌装阀关闭时关阀不严及漏液现象，控制储液箱19内液料的液位，使上阀腔17内的液料液位不超过排气管出气口18的高度；

随着包装容器持续上升，包装容器的瓶口与橡胶密封垫3紧密接触并克服弹簧4的作用力，使滑套2上移，当滑套2上移一段距离后，第一灌装阀阀头1和滑套2脱离，第一灌装阀打开；随着包装容器继续上升，滑套2与阀头连接杆10接触，并顶起阀头连接杆10，使得第二灌装阀阀头8上升，第二灌装阀开启；液料经过第二灌装阀阀座7上的通孔流入下阀腔23，当第二灌装阀阀头8上升至最大高度时，阀头连接杆10触碰第二行程开关11，并向控制电机15和离合器13发信号，接收到信号后控制电机15启动，离合器13闭合，控制电机15输出的旋转运动经离合器13传递到排气管连接杆16，并带动排气管26转动，螺旋叶片22随之旋转；增大控制电机15的旋转速度，就可以增大螺旋叶片22的转速，从而增大液料的灌装流量；在灌装过程中，包装容器内的原有空气经过排气管出气口18排出到上阀腔17内，进而进入储液箱19内；在灌装过程中，第一灌装阀先开启，第二灌装阀后开启，当第二灌装阀完全开启后，螺旋叶片22才开始旋转；

当包装容器下降时，在弹簧4弹性回复力的作用下，滑套2随着包装容器一起下降，使得阀头连接杆10下降，直至阀头连接杆10和滑套2的凸缘脱离，第二灌装阀阀头8在其自重，以及阀头连接杆10的自重对其产生的作用力的共同作用下，压在第二灌装阀阀座7上，使第二灌装阀关闭，随着包装容器继续下降，第一灌装阀关闭；当第二灌装阀阀头8压在第二灌装阀阀座7上时，控制电机15仍然转动，螺旋叶片22继续转动，存留于下阀腔23内的液料在自重和螺旋叶片22的推动作用下从第一灌装阀阀口处流出，为了增大流速，螺旋叶片22仍然旋转，加速液料的流动；包装容器继续下降，滑套2和橡胶密封垫3继续下降，当橡胶密封垫3触碰第一行程开关5时，第一行程开关5向控制电机15和离合器13发信号，接受到信号后，控制电机15停止转动，离合器13断开，螺旋叶片22随之停止旋转，包装容器继续下降，下滑套2继续下降，直至第一灌装阀完全关闭，完成液料的灌装；

优选的，一种果粒饮料增速灌装阀组件的使用方法，包括清洗工序：

清洗灌装阀时，首先通过水箱进水口33向水箱28内注入清洁水，启动控制电机15使主动带轮14旋转，主动带轮14通过皮带41使从动带轮40转动，从动带轮40带动丝杠38旋转，旋转的丝杠38使螺母36平移，进而使活塞杆32伸出，活塞上腔31容积减小，活塞下腔49容积增大，活塞上腔31内的清洁水通过清洁水进水管39，经灌装阀清洁水入口42进入下阀腔23的上部，并流向灌装阀清洁水出口43；

为了增加清洗效果，启动控制电机15的同时离合器13闭合，螺旋叶片22在控制电机15的带动下旋转，推动清洁水流动，从灌装阀清洁水出口43排出的水经过滤器45过滤，变回为洁净的水，经第二单向阀46进入活塞下腔49，当活塞30运行至水箱28顶部时，螺母36触碰第四行程开关37，第四行程开关37向控制电机15和离合器13发信号，接收到信号后，控制电机15反向旋转，同时离合器13脱开，螺母36反向平移，使活塞杆32收回，此时活塞上腔31容积增大，活塞下腔49容积减小，活塞下腔49内的清洁水经第一单向阀29进入活塞上腔31，当活塞30运行至水箱28底部时，螺母36触碰第三行程开关34，第三行程开关34向控制电机15和离合器13发信号，接收到信号后，控制电机15正向旋转，同时离合器13闭合；如此循环往复，实现灌装阀的清洁；

当灌装阀清洗效果达到相应标准时，控制电机15断电，离合器13脱开，打开水箱排水口48，将水箱28内的清洁水排出，完成整个清洗过程。

与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：

1)本发明的增速灌装阀可以增大灌装流量，改变了当前果粒饮料灌装过程中不能增大灌装速度的现状，提高了灌装机的生产能力；

2)本发明的增速灌装阀可以防止在果粒饮料灌装过程中，由于果粒沉积在灌装阀出口处而导致的关阀不严和漏液现象；

3)使用本发明的增速灌装阀清洗组件，在清洗过程中通过螺旋叶片的旋转提高清洗效果，降低了灌装设备的卫生风险。

附图说明

图1为本发明一种果粒饮料增速灌装阀组件的增速灌装阀结构示意图；

图2为本发明一种果粒饮料增速灌装阀组件的清洗组件结构示意图。

图中附图标记为：

1-第一灌装阀阀头，2-滑套，3-橡胶密封垫，4-弹簧，5-第一行程开关，6-下阀体，7-第二灌装阀阀座，8-第二灌装阀阀头，9-上阀体，10-阀头连接杆，11-第二行程开关，12-阀盖，13-离合器，14-主动带轮，15-控制电机，16-排气管连接杆，17-上阀腔，18-排气管出气口，19-储液箱，20-进液口，21-连接板，22-螺旋叶片，23-下阀腔，24-圆柱密封面，25-圆锥密封面，26-排气管，27-排气管进气口，28-水箱，29-第一单向阀，30-活塞，31-活塞上腔，32-活塞杆，33-水箱进水口，34-第三行程开关，35-水箱清洁水出口，36-螺母，37-第四行程开关，38-丝杠，39-清洁水进水管，40-从动带轮，41-皮带，42-灌装阀清洁水入口，43-灌装阀清洁水出口，44-清洁水出水管，45-过滤器，46-第二单向阀，47-水箱清洁水回流口，48-水箱排水口，49-活塞下腔。

具体实施方式

为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面通过参考附图描述的实施例以及方位性的词语均是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面结合附图对本发明的一种果粒饮料增速灌装阀组件进行详细描述。

如图1-2所示，一种果粒饮料增速灌装阀组件，主要包括增速灌装阀和清洗组件。其中：

如图1所示，所述增速灌装阀的阀腔内安装有螺旋叶片22，通过转动螺旋叶片22辅助供送液料，并辅助推动清洁水的流动提高清洗效果，通过增大螺旋叶片22的转速以增大灌装流量；所述增速灌装阀使用两级灌装阀控制液料的流动，并在螺旋叶片22配合下提高灌装精度，两级灌装阀包括第一灌装阀和第二灌装阀，所述两级灌装阀共采用三级密封形式，其中第一灌装阀采用圆柱密封和圆锥密封组成的两级密封结构，第二灌装阀采用平面密封结构。

优选的，所述增速灌装阀还包括第一灌装阀阀头1，滑套2，橡胶密封垫3，弹簧4，第一行程开关5，下阀体6，第二灌装阀阀座7，第二灌装阀阀头8，上阀体9，阀头连接杆10，第二行程开关11，阀盖12，离合器13，主动带轮14，控制电机15，排气管连接杆16，上阀腔17，排气管出气口18，储液箱19，进液口20，连接板21，下阀腔23，排气管26和排气管进气口27。

进一步的，连接板21分别与储液箱19的底部以及上阀体9固定连接，下阀体6一端固定于第二灌装阀阀座7上，另一端伸入至滑套2内，弹簧4设置于滑套2与连接板21之间，第一灌装阀阀头1设置于排气管26的底端，橡胶密封垫3设于滑套2的凸缘下方，第二灌装阀阀座7与上阀体9固定连接，阀盖12固定连接于上阀体9的顶端，排气管进气口27设于排气管26的底端，排气管出气口18设于排气管26的顶部侧壁上，排气管26位于上阀腔17和下阀腔23内，并穿过第二灌装阀阀座7，螺旋叶片22与排气管26固定连接，并位于下阀腔23内，排气管26相对第二灌装阀阀座7转动，排气管26与第二灌装阀阀座7配合处安装密封圈，控制电机15的输出轴与排气管连接杆16通过离合器13连接，排气管连接杆16与排气管26顶端固定连接，所述第二灌装阀阀头8为一环形橡胶垫圈，阀头连接杆10的一端与第二灌装阀阀头8固定连接，且其另一端位于橡胶密封垫3的上方，第一行程开关5设于阀头连接杆10的下方，第二行程开关11设于阀头连接杆10的上方。

优选的，灌装作业时，包装容器上升顶起滑套2，瓶口挤压橡胶密封垫3形成密封连接。

优选的，所述弹簧4预压缩安装，在弹簧回复力的作用下滑套2和第一灌装阀阀头1之间紧密接触，形成密封连接。

优选的，第一灌装阀的两级密封结构设置于滑套2和第一灌装阀阀头1之间，第一级密封结构为圆柱密封面24，第二级密封结构为圆锥密封面25，在滑套2的内圆柱面和第一灌装阀阀头1的外圆柱面相对运动过程中，位于圆柱密封面24的顶部的果粒进入圆柱密封面24的密封区被挤压、变形、破碎，使果粒粒径变小从阀口流出，不易沉淀在圆锥密封面25的表面处。

优选的，第二灌装阀的平面密封结构设置于第二灌装阀阀头8和第二灌装阀阀座7之间。

优选的，排气管连接杆16与阀盖12间安装有双向推力球轴承以构成旋转支撑连接。

如图2所示，所述清洗组件包括水箱28，第一单向阀29，活塞30，活塞上腔31，活塞杆32，水箱进水口33，第三行程开关34，水箱清洁水出口35，螺母36，第四行程开关37，丝杠38，清洁水进水管39，从动带轮40，皮带41，灌装阀清洁水入口42，灌装阀清洁水出口43，清洁水出水管44，过滤器45，第二单向阀46，水箱清洁水回流口47，水箱排水口48，活塞下腔49。

优选的，控制电机15的输出轴上安装主动带轮14，主动带轮14与从动带轮40通过皮带41连接，从动带轮40与丝杠38连接，螺母36安装于丝杠38上，活塞杆32的一端与螺母36固定连接，另一端与活塞30固定连接，清洁水进水管39的一端和水箱清洁水出口35连接，另一端与灌装阀清洁水入口42连接，清洁水出水管44的一端与水箱清洁水回流口47连接，另一端与灌装阀清洁水出口43连接，过滤器45和第二单向阀46依次安装在清洁水出水管44上，第一单向阀29安装在活塞30上，第三行程开关34设于螺母36的下方，第四行程开关37设于螺母36的上方。

优选的，过滤器45用于过滤使用过的清洁水，第二单向阀46用于防止活塞30下移时，活塞下腔49内的清洁水通过清洁水出水管44倒流回灌装阀。

优选的，活塞下腔49内的清洁水通过第一单向阀29流入活塞上腔31，并防止活塞上腔31内的清洁水倒流至活塞下腔49内。

本发明的目的还在于提供一种果粒饮料增速灌装阀组件的使用方法，包括以下步骤：

S1)：灌装工序

启动回转式灌装机，当包装容器尚未到达灌装工位前，在弹簧4弹性回复力的作用下，滑套2与第一灌装阀阀头1紧密接触，在第一灌装阀的两级密封结构共同作用下液料不能流出；第二灌装阀阀头8受到重力，以及阀头连接杆10的自重对其产生的作用力的共同作用，使第二灌装阀阀头8压在第二灌装阀阀座7上，第二灌装阀保持关闭，第二灌装阀阀头8和第二灌装阀阀座7构成的平面密封使储液箱19内的液料被截止在上阀腔17内，进一步防止第一灌装阀关闭时关阀不严及漏液现象，控制储液箱19内液料的液位，使上阀腔17内的液料液位不超过排气管出气口18的高度；

随着包装容器持续上升，包装容器的瓶口与橡胶密封垫3紧密接触并克服弹簧4的作用力，使滑套2上移，当滑套2上移一段距离后，第一灌装阀阀头1和滑套2脱离，第一灌装阀打开；随着包装容器继续上升，滑套2与阀头连接杆10接触，并顶起阀头连接杆10，使得第二灌装阀阀头8上升，第二灌装阀开启；液料经过第二灌装阀阀座7上的通孔流入下阀腔23，当第二灌装阀阀头8上升至最大高度时，阀头连接杆10触碰第二行程开关11，并向控制电机15和离合器13发信号，接收到信号后控制电机15启动，离合器13闭合，控制电机15输出的旋转运动经离合器13传递到排气管连接杆16，并带动排气管26转动，螺旋叶片22随之旋转；增大控制电机15的旋转速度，就可以增大螺旋叶片22的转速，从而增大液料的灌装流量；在灌装过程中，包装容器内的原有空气经过排气管出气口18排出到上阀腔17内，进而进入储液箱19内；在灌装过程中，第一灌装阀先开启，第二灌装阀后开启，当第二灌装阀完全开启后，螺旋叶片22才开始旋转；

当包装容器下降时，在弹簧4弹性回复力的作用下，滑套2随着包装容器一起下降，使得阀头连接杆10下降，直至阀头连接杆10和滑套2的凸缘脱离，第二灌装阀阀头8在其自重，以及阀头连接杆10的自重对其产生的作用力的共同作用下，压在第二灌装阀阀座7上，使第二灌装阀关闭，随着包装容器继续下降，第一灌装阀关闭；当第二灌装阀阀头8压在第二灌装阀阀座7上时，控制电机15仍然转动，螺旋叶片22继续转动，存留于下阀腔23内的液料在自重和螺旋叶片22的推动作用下从第一灌装阀阀口处流出，为了增大流速，螺旋叶片22仍然旋转，加速液料的流动；包装容器继续下降，滑套2和橡胶密封垫3继续下降，当橡胶密封垫3触碰第一行程开关5时，第一行程开关5向控制电机15和离合器13发信号，接受到信号后，控制电机15停止转动，离合器13断开，螺旋叶片22随之停止旋转，包装容器继续下降，下滑套2继续下降，直至第一灌装阀完全关闭，完成液料的灌装；

S2)：清洗工序

清洗灌装阀时，首先通过水箱进水口33向水箱28内注入清洁水，启动控制电机15使主动带轮14旋转，主动带轮14通过皮带41使从动带轮40转动，从动带轮40带动丝杠38旋转，旋转的丝杠38使螺母36平移，进而使活塞杆32伸出，活塞上腔31容积减小，活塞下腔49容积增大，活塞上腔31内的清洁水通过清洁水进水管39，经灌装阀清洁水入口42进入下阀腔23的上部，并流向灌装阀清洁水出口43；

为了增加清洗效果，启动控制电机15的同时离合器13闭合，螺旋叶片22在控制电机15的带动下旋转，推动清洁水流动，从灌装阀清洁水出口43排出的水经过滤器45过滤，变回为洁净的水，经第二单向阀46进入活塞下腔49，当活塞30运行至水箱28顶部时，螺母36触碰第四行程开关37，第四行程开关37向控制电机15和离合器13发信号，接收到信号后，控制电机15反向旋转，同时离合器13脱开，螺母36反向平移，使活塞杆32收回，此时活塞上腔31容积增大，活塞下腔49容积减小，活塞下腔49内的清洁水经第一单向阀29进入活塞上腔31，当活塞30运行至水箱28底部时，螺母36触碰第三行程开关34，第三行程开关34向控制电机15和离合器13发信号，接收到信号后，控制电机15正向旋转，同时离合器13闭合；如此循环往复，实现灌装阀的清洁；

当灌装阀清洗效果达到相应标准时，控制电机15断电，离合器13脱开，打开水箱排水口48，将水箱28内的清洁水排出，完成整个清洗过程。

下面以回转式常压灌装机的工作过程为例，列举本发明的优选实施例，对本发明作进一步的详细说明：

(1)根据生产量要求和灌装头数，计算回转式灌装机灌装台的转速。基于回转式灌装机托瓶台机构参数，计算升瓶时间和降瓶时间；结合灌装台的转速，升瓶时间和降瓶时间计算灌装时间；基于灌装时间要求和灌装阀的结构参数，调整螺旋叶片22的转速，以满足灌装时间要求；

(2)启动回转式灌装机，托瓶台将包装容器抬起，随着包装容器的上升，滑套2上升，第一灌装阀开启；随后第二灌装阀阀头8上升，第二灌装阀开启，阀头连接杆10触碰第二行程开关11，控制电机15启动，离合器13闭合，螺旋叶片22旋转，液料被灌装到包装容器中；

(3)随着包装容器下降，第二灌装阀阀头8下降，直至第二灌装阀关闭，第一灌装阀仍然保持开启状态，螺旋叶片22仍旋转，下阀腔23内的液料完全流出，包装容器继续下降，橡胶密封垫3触碰第一行程开关5，控制电机15停转，离合器13脱开，螺旋叶片22停止旋转，滑套2继续下降，第一灌装阀关闭，完成液料灌装；

(4)清洗灌装阀时，水箱28内注入清洁水，将皮带41套在主动带轮14和从动带轮40上，将清洁水进水管39与水箱清洁水出口35和灌装阀清洁水入口42连接，清洁水出水管44依次与灌装阀清洁水出口43，过滤器45，第二单向阀46，水箱清洁水回流口47相连；

(5)启动控制电机15，活塞杆32伸出，同时离合器13闭合，螺旋叶片22旋转，清洁水通过灌装阀清洁水入口42进入下阀腔23内，再经过清洁水出水管44进入水箱活塞下腔49，当螺母36触碰第四行程开关37时，控制电机15反转，同时离合器13脱开；过滤后的清洁水从活塞下腔49通过第一单向阀29进入活塞上腔31，当螺母36触碰第三行程开关34时，控制电机15正转，同时离合器13再次闭合，清洁水再次通过灌装阀清洁水入口42进入下阀腔23内，再经过清洁水出水管44进入水箱活塞下腔49，反复清洗直至符合相应的卫生标准。

最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种果粒饮料增速灌装阀组件，包括增速灌装阀和清洗组件，其特征在于，所述增速灌装阀的阀腔内安装有螺旋叶片(22)，通过转动螺旋叶片(22)辅助供送液料，通过增大螺旋叶片(22)的转速以增大灌装流量；所述增速灌装阀使用两级灌装阀、三级密封形式控制液料的流动，两级灌装阀包括第一灌装阀和第二灌装阀，第一灌装阀采用圆柱密封和圆锥密封组成的两级密封结构，第二灌装阀采用平面密封结构，所述增速灌装阀在螺旋叶片(22)配合下提高灌装精度；

所述增速灌装阀还包括离合器(13)，主动带轮(14)，控制电机(15)，排气管连接杆(16)，排气管出气口(18)，进液口(20)，连接板(21)和排气管进气口(27)，所述清洗组件包括水箱(28)，第一单向阀(29)，活塞(30)，活塞上腔(31)，活塞杆(32)，水箱进水口(33)，水箱清洁水出口(35)，螺母(36)，丝杠(38)，清洁水进水管(39)，从动带轮(40)，皮带(41)，灌装阀清洁水入口(42)，灌装阀清洁水出口(43)，清洁水出水管(44)，过滤器(45)，第二单向阀(46)，水箱清洁水回流口(47)，水箱排水口(48)，活塞下腔(49)，其中，

控制电机(15)的输出轴上安装主动带轮(14)，主动带轮(14)与从动带轮(40)通过皮带(41)连接，从动带轮(40)与丝杠(38)连接，螺母(36)安装于丝杠(38)上，活塞杆(32)的一端与螺母(36)固定连接，另一端与活塞(30)固定连接，清洁水进水管(39)的一端和水箱清洁水出口(35)连接，另一端与灌装阀清洁水入口(42)连接，清洁水出水管(44)的一端与水箱清洁水回流口(47)连接，另一端与灌装阀清洁水出口(43)连接，过滤器(45)和第二单向阀(46)依次安装在清洁水出水管(44)上，第一单向阀(29)安装在活塞(30)上。

2.根据权利要求1所述的一种果粒饮料增速灌装阀组件，其特征在于，所述增速灌装阀还包括第一灌装阀阀头(1)，滑套(2)，橡胶密封垫(3)，弹簧(4)，下阀体(6)，第二灌装阀阀座(7)，第二灌装阀阀头(8)，上阀体(9)，上阀腔(17)，下阀腔(23)，阀头连接杆(10)，阀盖(12)，连接板(21)，储液箱(19)，排气管(26)，排气管出气口(18)，其中，连接板(21)分别与储液箱(19)的底部以及上阀体(9)固定连接，下阀体(6)一端固定于第二灌装阀阀座(7)上，另一端伸入至滑套(2)内，弹簧(4)设置于滑套(2)与连接板(21)之间，第一灌装阀阀头(1)设置于排气管(26)的底端，橡胶密封垫(3)设于滑套(2)的凸缘下方，第二灌装阀阀座(7)与上阀体(9)固定连接，阀盖(12)固定连接于上阀体(9)的顶端，排气管(26)位于上阀腔(17)和下阀腔(23)内，并穿过第二灌装阀阀座(7)，排气管连接杆(16)与阀盖(12)间安装有双向推力球轴承以构成旋转支撑连接，螺旋叶片(22)与排气管(26)固定连接，同时相对第二灌装阀阀座(7)转动。

3.根据权利要求2所述的一种果粒饮料增速灌装阀组件，其特征在于，所述弹簧(4)预压缩安装，在弹簧回复力的作用下滑套(2)和第一灌装阀阀头(1)之间紧密接触，形成密封连接。

4.根据权利要求3所述的一种果粒饮料增速灌装阀组件，其特征在于，所述两级密封结构设置于滑套(2)和第一灌装阀阀头(1)之间，第一级密封结构为圆柱密封面(24)，第二级密封结构为圆锥密封面(25)，在滑套(2)的内圆柱面和第一灌装阀阀头(1)的外圆柱面相对运动过程中，位于圆柱密封面(24)的顶部的果粒进入圆柱密封面(24)的密封区被挤压、变形、破碎，使果粒粒径变小从阀口流出，不易沉淀在圆锥密封面(25)的表面处。

5.根据权利要求4所述的一种果粒饮料增速灌装阀组件，其特征在于，由所述第二灌装阀阀头(8)和第二灌装阀阀座(7)构成第二灌装阀的所述平面密封结构，使储液箱(19)内的液料被截止在上阀腔(17)内，进一步防止第一灌装阀关闭时关阀不严及漏液现象，控制储液箱(19)内液料的液位，使上阀腔(17)内的液料液位不超过排气管出气口(18)的高度。

6.根据权利要求5所述的一种果粒饮料增速灌装阀组件，其特征在于，所述过滤器(45)用于过滤使用过的清洁水，第二单向阀(46)用于防止活塞(30)下移时，活塞下腔(49)内的清洁水通过清洁水出水管(44)倒流回灌装阀。

7.根据权利要求6所述的一种果粒饮料增速灌装阀组件，其特征在于，活塞下腔(49)内的清洁水通过第一单向阀(29)流入活塞上腔(31)，并防止活塞上腔(31)内的清洁水倒流至活塞下腔(49)内。

8.根据权利要求7所述的一种果粒饮料增速灌装阀组件的使用方法，包括灌装工序：

启动灌装机，当包装容器尚未到达灌装工位前，在弹簧(4)弹性回复力的作用下，滑套(2)与第一灌装阀阀头(1)紧密接触，两级密封结构共同作用下液料不能流出；第二灌装阀阀头(8)受到重力，以及阀头连接杆(10)的自重对其产生的作用力的共同作用，使第二灌装阀阀头(8)压在第二灌装阀阀座(7)上，第二灌装阀保持关闭，第二灌装阀阀头(8)和第二灌装阀阀座(7)构成的平面密封使储液箱(19)内的液料被截止在上阀腔(17)内，进一步防止第一灌装阀关闭时关阀不严及漏液现象，控制储液箱(19)内液料的液位，使上阀腔(17)内的液料液位不超过排气管出气口(18)的高度；

随着包装容器持续上升，包装容器的瓶口与橡胶密封垫(3)紧密接触并克服弹簧(4)的作用力，使滑套(2)上移，当滑套(2)上移一段距离后，第一灌装阀阀头(1)和滑套(2)脱离，第一灌装阀打开；随着包装容器继续上升，滑套(2)与阀头连接杆(10)接触，并顶起阀头连接杆(10)，使得第二灌装阀阀头(8)上升，第二灌装阀开启；液料经过第二灌装阀阀座(7)上的通孔流入下阀腔(23)，当第二灌装阀阀头(8)上升至最大高度时，阀头连接杆(10)触碰第二行程开关(11)，并向控制电机(15)和离合器(13)发信号，接收到信号后控制电机(15)启动，离合器(13)闭合，控制电机(15)输出的旋转运动经离合器(13)传递到排气管连接杆(16)，并带动排气管(26)转动，螺旋叶片(22)随之旋转；增大控制电机(15)的旋转速度，就可以增大螺旋叶片(22)的转速，从而增大液料的灌装流量；在灌装过程中，包装容器内的原有空气经过排气管出气口(18)排出到上阀腔(17)内，进而进入储液箱(19)内；在灌装过程中，第一灌装阀先开启，第二灌装阀后开启，当第二灌装阀完全开启后，螺旋叶片(22)才开始旋转；

当包装容器下降时，在弹簧(4)弹性回复力的作用下，滑套(2)随着包装容器一起下降，使得阀头连接杆(10)下降，直至阀头连接杆(10)和滑套(2)的凸缘脱离，第二灌装阀阀头(8)在其自重，以及阀头连接杆(10)的自重对其产生的作用力的共同作用下，压在第二灌装阀阀座(7)上，使第二灌装阀关闭，随着包装容器继续下降，第一灌装阀关闭；当第二灌装阀阀头(8)压在第二灌装阀阀座(7)上时，控制电机(15)仍然转动，螺旋叶片(22)继续转动，存留于下阀腔(23)内的液料在自重和螺旋叶片(22)的推动作用下从第一灌装阀阀口处流出，为了增大流速，螺旋叶片(22)仍然旋转，加速液料的流动；包装容器继续下降，滑套(2)和橡胶密封垫(3)继续下降，当橡胶密封垫(3)触碰第一行程开关(5)时，第一行程开关(5)向控制电机(15)和离合器(13)发信号，接受到信号后，控制电机(15)停止转动，离合器(13)断开，螺旋叶片(22)随之停止旋转，包装容器继续下降，滑套(2)继续下降，直至第一灌装阀完全关闭，完成液料的灌装。

9.根据权利要求8所述的一种果粒饮料增速灌装阀组件的使用方法，包括清洗工序：

清洗灌装阀时，首先通过水箱进水口(33)向水箱(28)内注入清洁水，启动控制电机(15)使主动带轮(14)旋转，主动带轮(14)通过皮带(41)使从动带轮(40)转动，从动带轮(40)带动丝杠(38)旋转，旋转的丝杠(38)使螺母(36)平移，进而使活塞杆(32)伸出，活塞上腔(31)容积减小，活塞下腔(49)容积增大，活塞上腔(31)内的清洁水通过清洁水进水管(39)，经灌装阀清洁水入口(42)进入下阀腔(23)的上部，并流向灌装阀清洁水出口(43)；

为了增加清洗效果，启动控制电机(15)的同时离合器(13)闭合，螺旋叶片(22)在控制电机(15)的带动下旋转，推动清洁水流动，从灌装阀清洁水出口(43)排出的水经过滤器(45)过滤，变回为洁净的水，经第二单向阀(46)进入活塞下腔(49)，当活塞(30)运行至水箱(28)顶部时，螺母(36)触碰第四行程开关(37)，第四行程开关(37)向控制电机(15)和离合器(13)发信号，接收到信号后，控制电机(15)反向旋转，同时离合器(13)脱开，螺母(36)反向平移，使活塞杆(32)收回，此时活塞上腔(31)容积增大，活塞下腔(49)容积减小，活塞下腔(49)内的清洁水经第一单向阀(29)进入活塞上腔(31)，当活塞(30)运行至水箱(28)底部时，螺母(36)触碰第三行程开关(34)，第三行程开关(34)向控制电机(15)和离合器(13)发信号，接收到信号后，控制电机(15)正向旋转，同时离合器(13)闭合；如此循环往复，实现灌装阀的清洁；

当灌装阀清洗效果达到相应标准时，控制电机(15)断电，离合器(13)脱开，打开水箱排水口(48)，将水箱(28)内的清洁水排出，完成整个清洗过程。

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