集中供热巴氏杀菌机进瓶系统结构设计开题报告

全文总字数：4868字

1. 研究目的与意义

啤酒、果汁、果酱等食品饮料通常采用两种杀菌工艺过程:即前杀菌和后杀菌。前杀菌采用平板式杀菌，指灌装进容器之前进行加热杀菌处理;后杀菌大多采用隧道式巴氏杀菌技术，指灌装进容器后进行的杀菌处理技术，是应用最广泛的一种杀菌方法。

巴氏杀菌，也称巴氏灭菌法，由法国生物学家路易巴斯德于1862年发明。为了解决啤酒变酸的问题，巴斯德在实验中以50-60c的温度加热啤酒半小时，杀死啤酒中致酸的乳酸杆菌和芽孢，不会破坏啤酒口味，故称为巴氏杀菌法。啤酒杀菌的目的是为了保证啤酒的生物稳定性，有利于长期保存。而杀菌机进瓶系统是杀菌机的关键组成部分，其位于整机系统的最前端，进瓶输送带分上层和下层：每层都装有不锈钢链带，进瓶输送带上层和下层各用一台摆线针轮减速机，通过链轮带动上、下层链带运动输送瓶酒。并可通过调节支脚改变进瓶输送带的高低。为了更好的进瓶，在栏杆边装有曲线板。

在实际生产实践中，我们会发现进瓶不畅，卡瓶底等现象，而进瓶机构作为整机系统的第一部分，一旦出了问题将严重影响整个生产加工的进度，造成时间与经济等不必要的损失。而目前国内自主设计的进瓶机构普遍存在进瓶速率低、进瓶不稳定、碎瓶率高等问题，因此这里将参照国外的先进设备，结合国内啤酒生产厂家的实际使用要求对巴氏杀菌机进瓶机构做了深入的研究，包括进瓶机构的结构分析，运动分析以及机构的虚拟样机仿真得出了一些能够描述机构运动规律的公式，并以此为基础设计了进瓶装置再运用虚拟样机仿真技术对其进行优化，设计出相对具有良好性能的机构，以提高国内杀菌机进瓶机构的性能，减少碎瓶，卡瓶等不利现象的发生。

2. 国内外研究现状分析

国内：对于啤酒装瓶后的巴氏杀菌，目前国内主要采用隧道式喷淋杀菌机。在杀菌机隧道内瓶酒被输送装置从隧道一端缓慢地运送到另一端，在输送过程中经过若干段不同温度水的喷淋，使瓶酒经过加热、保温、冷却三个阶段完成杀菌过程，最终达到杀菌效果。

(1)进瓶系统结构设计

周文玲和刘安静^[1][2]从巴氏杀菌pu值入手，对杀菌机的温区、喷淋水循环、容器输送系统等进行分析，总结出啤酒杀菌机的设计关键，给出了几个重要参数，在杀菌机输送系统设计方面分析了栅床液压步移式与链网连续输送式两类运输方法。不仅是巴氏杀菌机，他们同时对连续式浸冲洗瓶机的进瓶系统进行设计分析，通过探讨进瓶机构的运动要求，总结出设计进瓶机构应满足的条件。借助计算机辅助设计，分析了进瓶运动的平稳性、可靠性，有利于洗瓶机的进一步优化设计及系列化设计。着重对六连杆进瓶机构的设计做了探讨分析，验证进瓶机构是否满足瓶子由竖直转为水平;瓶子慢速起动，快速进盒使瓶子在进入瓶盒的过程中，获得一个和瓶盒运动同步的跟踪运动，通常为了减少瓶颈斜度对进瓶的影响，也使跟踪速度稍大于链盒速度④机构能连续往复运动，在回程时不与待进的瓶子发生干涉四个条件。并通过为进瓶导轨和跟踪凸轮的设计提供参数的方式分析了进瓶机构的速度和运动。

3. 研究的基本内容与计划

设计内容：杀菌机进瓶系统在整机系统的最前端，分为上下两层，长4.6m，宽1.45m，高2.26m。进瓶系统上装有进瓶输送带，被动轴。被动轴上布有链网，瓶装啤酒经由进瓶输送进入链网，进而进入中间机架中。进瓶系统属于整个杀菌装置的传动部分之一，传动装置分为链带式、链网式和步移式传送带三种。前两种是连续运行方式，属机械传送，由于链带（链网）和酒瓶都不断经过加热、保温、冷却的循环，热能损耗较大；后一种是栅床做升降运动，属液压传动，栅床步移传送距离小，各部件温度变化不大，因此耗能较低，但结构复杂。步移式传送方式的优点是酒瓶传送平稳，传送部件始终处在同一温区。本设计选用链网传动式结构。

（1）电动机，减速机的选型

（2）链网结构的设计

4. 研究创新点

随着变频控制技术的发展以及新材料、新工艺的出现,现在所设计的隧道式杀菌机输送系统大多采用输送链式,其模块化设计、制造比较方便,速度控制易于实现,容易安装、调试、维修,无油污染,但因链网连续不断地运动,各温区之间的热传递快,对喷淋系统温度控制要求高。