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定量包裝機(jī)是未泥、化肥、石耆場等廠家必備的包裝設(shè) 備之一，目前中小型生產(chǎn)廠普遍采用自動(dòng)化程度優(yōu)、包 裝精度差、工人勞動(dòng)強(qiáng)度大的機(jī)械式包我過裝機(jī)進(jìn)行包裝。包裝 時(shí)易堵料，且堵料后排除費(fèi)時(shí)費(fèi)力，加上揚(yáng)塵較嚴(yán)重,直接影 府環(huán)境及工人的身體健康。針對以上問題,開發(fā)秤量精度、自 動(dòng)化程度高、揚(yáng)塵少的。

二、設(shè)計(jì)要求及總體方案

包裝機(jī)主要用于細(xì)顆粒及輸狀物料的標(biāo)準(zhǔn)自封口紙袋 的包裝。生產(chǎn)效率：每嘴15?18噸/■小時(shí)I袋重及精度：、 5峙'kg,可根據(jù)要求在50kg以下任意設(shè)定，計(jì)量穩(wěn)定，能自 動(dòng)調(diào)速誤差;除插袋外,裝包、秤量、料門控制、卸裏全部自動(dòng) 化，并配置應(yīng)急、調(diào)整用的手動(dòng)操作系統(tǒng)I跟蹤顯示袋重，自 動(dòng)累計(jì)裝裏數(shù)，袋重超差報(bào)警及斷電保持記憶功能等J整機(jī) 安裝高度H<2000mm,ft少，結(jié)構(gòu)簡單.易維修，工作安 全可靠，噪音低"

通過對現(xiàn)有包裝機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，對中、小型水泥廠 使用的單嘴包裝機(jī)本文釆用兩級剛性葉輪送料，由兩個(gè)電機(jī) 分別驅(qū)動(dòng)，每級電機(jī)的開停分開控制,以防機(jī)內(nèi)小料倉堵料. 第一級葉輪保證包裝機(jī)來料均勻，由料位計(jì)控制電機(jī)開停。 第二級葉輪保證包裝機(jī)生產(chǎn)效率，由微機(jī)控制其開停"釆用 傳癘器秤量"送料閘門采用三位閘□,保證秤量準(zhǔn)確。卸袋由 推包機(jī)枸完成。整機(jī)由微機(jī)控制,煩序動(dòng)作"系統(tǒng)的啟動(dòng)靠插 裝時(shí)紙裝帶動(dòng)一擺桿，使水銀開關(guān)轉(zhuǎn)動(dòng)角度，接通電源，向系 統(tǒng)發(fā)出啟動(dòng)命令。

三、機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.送料聚統(tǒng)

標(biāo)準(zhǔn)的自封口紙袋裝料口小，要滿足每分鐘裝5?6包 (250?300kg)的生產(chǎn)效率要求，必須設(shè)法提高輸送速度.

第一級送料是為了保證包裝機(jī)來料充分、均勻、 采用剛性葉輪送料機(jī)構(gòu)。由于物狀物料的內(nèi)摩擦增加，將使 側(cè)向壓力顯著降低,即對豎直壁上的分布由較竟的三角形向 較窄的非線性的三侑形分布變化.為防止兩紋送料 之間機(jī)內(nèi)料倉發(fā)生堵料，控制機(jī)內(nèi)物料量，在機(jī)內(nèi)料倉中裝 有薄膜式料位計(jì)•當(dāng)料倉中物料低于某一高度時(shí)(料位計(jì)的

第一級剛性葉輪送料

第二級主送料機(jī)構(gòu), 為保證生產(chǎn)率、送料均勻，也用 葉輪送料，只是速度較快。葉輪 珈分為立置和臥置兩種。立置葉 輪不-易堵料，且葉輪磨損后易更 換和維修,為防止出料嘴處發(fā)生 堵料，每裝一袋，主電機(jī)開停一 次.第二級剛性葉輪送料到出料 口的距離應(yīng)盡可能短,并且盡可能使送料口到出料口之間的 距離E與管徑a之比接近于庫侖滑移平面與水平面之間夾 角正切的兩倍-實(shí)際結(jié)拘上可考恵出料嘴要有一定的頓斜， 以便出料"一般與水平成10"?15"為好，太大會(huì)影響插袋，如 圖4.

密封是送料機(jī)構(gòu)中必須注意的問題，在主送料機(jī)構(gòu)中軸 承的密封釆用了迷宮式、填料及J型骨架密封圏組合密封， 防止灰粉進(jìn)入軸承。在電機(jī)上方裝有打灰葉輪，防止灰塵堆 淤在電動(dòng)機(jī)上。

2.秤■架

秤重架上裝有料聲、壓包機(jī)構(gòu)、托包架、推包機(jī)構(gòu)、秤重 傳感器及控制開關(guān)等，承擔(dān)起袋重及秤量.

橫向軸動(dòng),閘板易卡死，故以垂直抽動(dòng)閘板為好。閘板可 以用電磁鐵、氣紅、液壓缸或電動(dòng)液壓推桿來抽動(dòng).如上所 述，以電動(dòng)液壓推桿作為執(zhí)行元件較好工作過 程為:大.小液壓推桿得電，閘門全開，大液壓推桿'失電.小液 壓推桿使閘門微開

在料嘴的上方裝有壓包塊，插袋時(shí)壓包塊順時(shí) 針轉(zhuǎn)動(dòng)，袋插入料嘴，逆時(shí)針則自鎖，'防止在灌裝過程中倒 袋。插袋時(shí)靠紙袋撥動(dòng)一擺桿。帶動(dòng)水銀開關(guān)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng) 的自動(dòng).當(dāng)袋重達(dá)到設(shè)定重量時(shí)，系統(tǒng)控制倆門機(jī)構(gòu)，出料嘴 關(guān)閉.同時(shí)接通推包液壓推桿,機(jī)構(gòu)帶動(dòng)壓包塊順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) 壓包架,推包架順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)推包架.掉袋時(shí)彈黃使水銀開關(guān) 復(fù)位。托包架主要起托包作用，可願(yuàn)時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，以便卸包，并 可在垂直方向調(diào)整高度以適應(yīng)袋長的要求。托包架支點(diǎn)稍 偏，以減小的推包力.

秤重架在工作中需和整機(jī)機(jī)架軟連接，防止秤重架左 右擺動(dòng)，可用四個(gè)一定寬度的彈性薄鋼片把秤重架和整機(jī)架 機(jī)相連，彈性薄鋼片在垂直方向刖度很小，而在水平方向刖 性較大。也可用四個(gè)寬鉉支聯(lián)接.

出料嘴和第二級送料口的聯(lián)接可用橡膠軟管聯(lián)接，這種 聯(lián)接沒有跑灰。也可用兩法蘭面對接，中間加泡沫的塑料防 止跑灰.

推包執(zhí)行元件的選擇，推包執(zhí)行元件可以釆用電磁鐵、 氣壓亂、液壓亂及電動(dòng)液壓推桿等。由于灰塵的影響，電磁鐵 工作易出現(xiàn)故障，且調(diào)整麻煩，在機(jī)械式包裝機(jī)中較多使用， 氣壓缸和液壓亂是比較理想的執(zhí)行元件，但需要壓縮空氣及 液壓系統(tǒng),増加設(shè)備投資，壓縮空氣會(huì)使茂生指起，使氣壓、 液壓元件的維護(hù)保養(yǎng)比較困唯，在大型回轉(zhuǎn)包裝機(jī)中有釆 用，本機(jī)釆用電動(dòng)液壓推桿，價(jià)格便宜,使用維護(hù)方便，作為 小型包裝機(jī)的推包元件是比較理想的.

,3.送料閘口機(jī)構(gòu)

4.包裝機(jī)的防塵

防塵貫穿于各個(gè)環(huán)節(jié)之中，閘門、第二級葉輪送呵口和 出料嘴的連接處的防塵如上所述。紙袋入口處和揚(yáng)起的粉塵 由收塵器來收塵，在包裝機(jī)的例面留有吸塵口.

四、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本機(jī)采用微機(jī)對系統(tǒng)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)以上要求,所有參 數(shù)以人機(jī)那話的方式設(shè)定.以MCS系列單片微機(jī)為主芯片， 并配備外部ROM、信號放大電路、可編程I/O 口及擴(kuò)展、A/ D轉(zhuǎn)換器等。強(qiáng)電部分采用了固態(tài)繼電器SSR、實(shí)現(xiàn)執(zhí)行元 件的頻繁通斷-此繼電器開關(guān)速度快、工作頻率高、體積小、 重量輕、壽命長、無機(jī)械噪聲、工作可靠、耐沖擊，其輸入控制 端與輸出端用光電耦合器隔離，所需控制電壓低、電流小，非 常容易與單片機(jī)控制輸出接口。另外此繼電器用在有腐蝕、 荻塵大和有振動(dòng)的場合獨(dú)具憂越性.由于電機(jī)頻繁起動(dòng)，為 防止電機(jī)過然，電路中裝有熱繼電器,對電機(jī)起過熱保護(hù)作 用»

工作原理為拉力傳感器不斷地將水泥重量轉(zhuǎn)換成微弱 的模擬電壓.再由放大電路將其放大并濾除其中的噪聲干擾 成份,然后經(jīng)A/D變換器將電模擬量變換成數(shù)字量。單片機(jī) 是系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理、存眩和指揮中心,其核心部分為CPU. 它在軟件的支持下對經(jīng)過A/D變換的秤重?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算和 處理，對整機(jī)進(jìn)行控制.其控制工藝流程如圖7所示.

與單片機(jī)相連的外部設(shè)備一鍵盤和顯示器是實(shí)現(xiàn)人 機(jī)對活的媒介，可以通過鍵盤的實(shí)現(xiàn)“置零”、“啟動(dòng)”、“標(biāo) 定”、-設(shè)參”等操作.

在秤重架上還裝有與“啟，停”鍵作用相同的急停開關(guān)， 當(dāng)發(fā)生如紙袋脫落等突發(fā)性事故時(shí)，可按此開關(guān)急停，微機(jī) 從裝袋狀態(tài)下迅速退出。

整個(gè)系統(tǒng)還配置了“手動(dòng)/自動(dòng)”的開關(guān)廣自動(dòng)"狀態(tài)執(zhí) 行控制工作循環(huán)，“手動(dòng)”狀態(tài)用于整機(jī)調(diào)試，檢査主電機(jī)和 電動(dòng)液壓推桿的工作情況.