劉 濱，陳 寧 ，彭換新

（南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 南京210023）

1 高速啤酒灌裝機(jī)上的多氣缸的潤滑問題

高速啤酒回轉(zhuǎn)灌裝機(jī)工作時，其所使用的氣缸下腔進(jìn)氣，提升啤酒瓶底座，使啤酒瓶口與灌裝閥口密封墊壓緊并保持密封，保證啤酒瓶內(nèi)充氣后與灌裝缸背壓建立等壓后進(jìn)行啤酒灌裝，灌裝完成后采用下拉凸輪使氣缸向下運(yùn)動，瓶口與灌裝閥脫開，完成灌裝過程。生產(chǎn)能力為3.6萬瓶/小時的回轉(zhuǎn)式灌裝機(jī)按圓周分配灌裝閥120個，對應(yīng)的托瓶提升氣缸數(shù)量也是120個，所有提用氣缸進(jìn)氣管路采用并聯(lián)連接，如圖1所示。

圖1 灌裝機(jī)及稀油潤滑裝置結(jié)構(gòu)示意圖

灌裝機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)一周，這120個提升氣缸在進(jìn)入的壓縮空氣和下拉凸輪的作用下，提升和下降各一次。因提升氣缸工作狀況與一般的氣缸工作狀況不同，氣缸回程動作為下拉凸輪作用實(shí)現(xiàn)，缸內(nèi)壓縮空氣回到管路中，氣缸回程時無排氣泄壓過程。因此進(jìn)入或存在于管路和所有氣缸內(nèi)的壓縮空氣的總?cè)莘e是一定的。因氣缸和管路存在的泄漏損失，則由進(jìn)氣管路進(jìn)入的壓縮空氣供氣補(bǔ)償，起保壓作用。這種工況使得采用在進(jìn)氣管路前端加油霧器對氣缸進(jìn)行潤滑的方式不可實(shí)現(xiàn)。

本文設(shè)計(jì)的一種稀油潤滑裝置的目的，是運(yùn)用壓縮空氣通入稀油潤滑罐后產(chǎn)生飽和油氣的方法，解決高速啤酒灌裝機(jī)上的多氣缸的潤滑問題。

2 稀油潤滑裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工作原理

為滿足高速啤酒灌裝機(jī)上的多氣缸的潤滑需要，本文設(shè)計(jì)了一種稀油潤滑裝置[1]，如圖2所示。

圖2 稀油潤滑裝置結(jié)構(gòu)原理圖

2.1 稀油油氣潤滑裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

圖2所示的稀油潤滑裝置主要由稀油儲油罐體、壓縮空氣進(jìn)氣管路和油氣管路三部分組成，各零件材質(zhì)皆為不銹鋼。

稀油潤滑油罐體結(jié)構(gòu)，從上部到下部依次設(shè)計(jì)有螺塞、端蓋、園螺母、密封圈、罐體、罐體內(nèi)壓縮空氣進(jìn)氣管、罐體內(nèi)油氣管、內(nèi)分隔板。

罐體上部的端蓋設(shè)計(jì)為錐度為15°的外錐面[2]，如圖3所示。該錐面與罐體上部內(nèi)錐面配合，密封效果好。在錐面密封副的底部還設(shè)計(jì)了用矩型圈進(jìn)行端面固定密封的結(jié)構(gòu)，確保密封效果。

圖3 端蓋結(jié)構(gòu)圖

端蓋圓螺母副采用德國DN100標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格；外固定板與罐體焊接，用于將罐體垂直安放；內(nèi)分隔板置于罐體內(nèi)部且與罐體焊接，將罐體分隔成上下兩腔，上腔容積為下腔容積的8倍。

罐內(nèi)分隔板上還焊接有用于聯(lián)通罐體上下兩腔的罐體內(nèi)油氣管，該管體外焊接有兩個圓環(huán)，用以顯示高、低液位標(biāo)識（罐體內(nèi)的油量也可設(shè)計(jì)成由低位探針監(jiān)測）；罐體的底板上有三個油氣霧化管的螺紋接口，用于連接后罐外油氣排氣管。

2.2 稀油油氣潤滑裝置工作原理

壓縮空氣經(jīng)三通接管及單向閥通向罐體內(nèi)壓縮空氣進(jìn)氣管，壓縮空氣沖擊罐內(nèi)稀油并沖擊至罐體內(nèi)分隔板，經(jīng)分隔板反彈，形成油氣進(jìn)入罐體上部，在罐內(nèi)上部空間形成飽和的空氣與潤滑油蒸汽，再通過罐體內(nèi)油氣管進(jìn)入被內(nèi)分隔板分隔的罐體下部空間，經(jīng)由罐體底板的三個出口進(jìn)入120個提升氣缸，油氣在各氣缸內(nèi)表面形成潤滑油膜，供給托瓶氣缸的內(nèi)部潤滑。

圖2所示的罐體左側(cè)的三通接頭連接的右側(cè)管路上有一單向閥，主管路壓縮空氣被該單向閥阻止，不能進(jìn)入罐內(nèi)。當(dāng)提升氣缸管路壓力突然升高或因流量增加反向沖擊罐體時，高壓氣體可打開此單向閥反向進(jìn)入主進(jìn)氣管路，由主進(jìn)氣管路的溢流閥（或安全閥）進(jìn)行卸荷。

3 稀油潤滑裝置技術(shù)參數(shù)及使用說明

3.1 潤滑裝置技術(shù)參數(shù)及使用說明

稀油潤滑裝置技術(shù)參數(shù)下：

1）罐體直徑：100 mm；

2）罐體長度：400 mm；

3）工作壓力：≤0.45 MPa；

4）潤滑油：L-HL 32；

5）耗氣量：1 Nm3/h.

罐體耐壓試驗(yàn)要求：

1）水壓試驗(yàn)壓力1.2 MPa，不得泄漏；

2）氣壓試驗(yàn)壓力：1.0 MPa，不得泄漏[3]。

3.2 稀油油氣潤滑裝置使用說明

稀油潤滑裝置結(jié)構(gòu)示意圖如圖4所示，實(shí)際應(yīng)用圖片如圖5所示。稀油儲油罐體需豎直放置。使用勾頭扳手旋松端蓋圓螺母打開端蓋，向油罐中加入稀油，加油量至罐體內(nèi)高液位標(biāo)識以下25 mm，然后旋緊端蓋圓螺母（平時使用時可擰開螺塞進(jìn)行補(bǔ)充油量）。

圖4 稀油潤滑裝置結(jié)構(gòu)示意圖

圖5 稀油潤滑裝置實(shí)際應(yīng)用圖片

手動操作使壓縮空氣（0.4 MPa）經(jīng)進(jìn)氣分配器充入罐內(nèi)，將全部氣缸提升至上位后，將進(jìn)氣管路壓力釋放，使全部提升氣缸落至下位。再打開提升氣缸管路上的旋塞閥，將進(jìn)氣管路壓力調(diào)低至0.1 MPa，用壓縮空氣將連接氣缸管路里多余的油吹出（最長時間30 s），再關(guān)閉旋塞閥。如此反復(fù)操作二次，通過提升氣缸的提升和下降，使氣缸內(nèi)充滿飽和的油氣。

將壓縮空氣的壓力調(diào)整至提升氣缸工作壓力值，即可開始正常工作。

4 結(jié)束語

本文設(shè)計(jì)的稀油潤滑裝置，已獲得國家實(shí)用新型專利授權(quán)[1]（一種稀油潤滑儲油罐：CN 203601808 U[P].2014-05-21），主要應(yīng)用于高速啤酒灌裝機(jī)上的提升氣缸的潤滑。該產(chǎn)品目前已在國內(nèi)大型啤酒灌裝生產(chǎn)企業(yè)推廣應(yīng)用。

通過上述的設(shè)計(jì)研究及實(shí)際應(yīng)用，可以得出以下結(jié)論：

（1）稀油潤滑裝置的總體結(jié)構(gòu)方案是正確的，主要結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)也是合理的。

（2）一定的性能試驗(yàn)及實(shí)際應(yīng)用的結(jié)果表明，稀油潤滑裝置的性能參數(shù)能夠滿足啤酒高速生產(chǎn)線灌裝機(jī)對多氣缸潤滑的工況要求，工作運(yùn)行穩(wěn)定。

（3）稀油潤滑裝置結(jié)構(gòu)相對簡單，投入少，使用方便，易于維護(hù)。