直線振動給料機,直線,振動 直線振動給料機 1.前 言 隨著醫(yī)藥包裝材料的不斷發(fā)展，目前在大輸液生產(chǎn)中被廣泛使用的玻璃瓶裝輸液，有逐步被一次性軟包裝輸液袋(瓶)取代的趨勢。一次性輸液袋嚴(yán)格選用醫(yī)用無毒PVC輸血粒料,經(jīng)高溫塑化在凈化條件下熱合而成，不會與藥物發(fā)生反應(yīng)，使用安全可靠。與玻璃瓶相比，輸液袋最大的優(yōu)點:節(jié)約資源,減少環(huán)境污染,體積小,重量輕,灌裝工藝簡單,消毒滅菌安全,使用時無需進(jìn)氣管，避免交叉感染。目前常用的大輸液玻璃瓶包裝存在著高耗能、易破損、運輸量大等缺點。而用軟包裝替代或部分替代玻璃瓶包裝，可以克服上述缺點，輸液生產(chǎn)時還可以省去洗瓶工序、降低生產(chǎn)成本。鑒于輸液袋已成為大輸液包裝的發(fā)展趨勢，國家經(jīng)貿(mào)委99年將大輸液復(fù)合膜軟包裝項目，列為醫(yī)藥工業(yè)重點投資開發(fā)項目。目前國內(nèi)引進(jìn)塑料輸液袋生產(chǎn)線13 條，生產(chǎn)能力約5700萬袋／年，全部的生產(chǎn)能力約占全國輸液生產(chǎn)總量的5%左右。隨著優(yōu)質(zhì)塑料輸液容器的開發(fā)與推廣，逐步減少玻璃輸液瓶的產(chǎn)用量，2005年塑料輸液袋達(dá)到輸液容器總產(chǎn)量的43％左右，約7.3億袋。先進(jìn)的軟包裝輸液生產(chǎn)已發(fā)展到了制瓶(袋)、灌裝、封口在一臺機器上完成的水平。這樣既縮短了生產(chǎn)周期，又減少了環(huán)境對藥品可能造成的污染，另外在醫(yī)院使用時，又避免了外界空氣對藥液的污染。大輸液軟包裝是我國“九五”及今后一段時間輸液發(fā)展的方向，主要通過技術(shù)引進(jìn)、消化吸收解決軟包裝器 的基材生產(chǎn)技術(shù)、容器本身的生產(chǎn)技術(shù)及灌封滅菌等技術(shù)。 塑料包裝輸液生產(chǎn)在國際上方興未艾，代表著生產(chǎn)發(fā)展的方向。塑包輸液是70年代在德國首先獲得應(yīng)用，在短短的二十年間，已在西方得到廣泛的應(yīng)用，而且在輸液市場上占有率達(dá)到 90%，我國近十年也有了迅速應(yīng)用，占有率已上升到近 15%，并有加速發(fā)展的趨勢。近年來，國外的輸液生產(chǎn)技術(shù)已向高度電子程控化和高度密封化的生產(chǎn)程式發(fā)展，其設(shè)備達(dá)到制袋—印字—灌裝—封口—傳送等工序均在一臺機器中自動完成，加上采用優(yōu)質(zhì)一次性輸液袋包裝，有效的保證了輸液的質(zhì)量。鑒于此，加快研制步伐，實現(xiàn)國產(chǎn)化對軟袋包裝輸液的發(fā)展是十分重要的。目前，國內(nèi)已有此類輸液生產(chǎn)線和軟包裝輸液袋（無毒PVC或非PVC材料）的生產(chǎn)廠家，并在少數(shù)生產(chǎn)企業(yè)、醫(yī)院制劑室應(yīng)用，其前景是一片美好的?？傊?，塑包輸液是代表當(dāng)今世界輸液生產(chǎn)技術(shù)的水平，是發(fā)展方向。 本課題是針對輸液袋灌裝生產(chǎn)線輸送設(shè)備部分的設(shè)計。輸送設(shè)備作為輸液袋灌裝生產(chǎn)線的重要組成部分，其主要完成灌裝線輸液袋灌裝后瓶口與瓶塞的熱封合工作，整個輸送設(shè)備主要由溜槽、皮帶輪、直線軌道、振動機部分組成。以下對灌裝線的現(xiàn)狀與前景、灌裝線輸送設(shè)備、各主要組件作詳細(xì)闡述。 2.直線振動給料機的設(shè)計 2.1大輸液灌裝系統(tǒng)的現(xiàn)狀與前景 輸液劑是指由靜脈滴注輸入體內(nèi)的大劑量注射液，因此，對產(chǎn)品質(zhì)量歷來都有嚴(yán)格的要求。而致熱原及微粒的存在，不僅對患者有潛在的危險，甚至?xí)＜吧Ｆ鋪碓闯c原輔料(包括水質(zhì))、配藥工藝、藥液凈化與輸送系統(tǒng)有關(guān)外，也與內(nèi)包材料、灌裝工藝、設(shè)備的選擇有關(guān)。以下就灌裝生產(chǎn)線工藝及設(shè)備的選擇以及裝備的現(xiàn)狀與發(fā)展前景作一概述。 2.1.1玻瓶輸液生產(chǎn)的洗灌封聯(lián)動生產(chǎn)線 ?? 帶有外刻度玻璃瓶是輸液的常用容器。自輸液用于臨床治療至今仍在普遍應(yīng)用。初始，其生產(chǎn)過程全部都是手工操作，工作效率低，產(chǎn)品質(zhì)量沒有保證，為減少勞動強度，相繼出現(xiàn)半機械化的刷瓶機，灌裝機和單頭簡易軋蓋機，但仍然是人工遂瓶操作。國內(nèi)直到六十年代初出現(xiàn)第一臺工廠的革新產(chǎn)品棗滾筒式洗瓶機、轉(zhuǎn)盤式漏斗灌裝機，為提高工作效率又用帶支撐板的凡布皮帶式傳送帶將其串聯(lián)，這就是生產(chǎn)聯(lián)動線的雛型。80年初，上海醫(yī)藥設(shè)計院與重慶藥機廠聯(lián)合設(shè)計制造國內(nèi)的第一條玻瓶大輸液生產(chǎn)聯(lián)動線，實現(xiàn)了機械化，自動化，聯(lián)動化，降低了人為污染的幾率。盡管在當(dāng)時的條件仍有許多不足，無疑，這是輸液生產(chǎn)的一大進(jìn)步。經(jīng)十幾年來的不斷改進(jìn)，不僅完成了落膜、落塞、翻塞設(shè)備的配套，而且洗瓶、灌裝推出多種型號、規(guī)格的設(shè)備。 ?? 我國玻瓶輸液生產(chǎn)近十年來不僅在單機結(jié)構(gòu)、加工精度、材料優(yōu)化、自控程度、整機性能上有可喜的進(jìn)步，而且在實現(xiàn)洗、灌、封系統(tǒng)控制，連續(xù)作業(yè)，采用先進(jìn)的光電控制以及 PC機控制系統(tǒng)而達(dá)到機電一體化。這不但大大降低勞動強度，提高勞動生產(chǎn)率，減少崗位操作人員，有效地防止人為污染。98' CWP附錄中重申凡與藥液接觸的設(shè)備材料必須是不與藥液起反應(yīng)，其表面必須光潔、無死角、便于清洗與消毒。這一指導(dǎo)思想也在灌裝機，洗瓶機的零部件得到較充分的體現(xiàn)。這說明GMP已在與藥品生產(chǎn)有關(guān)的相關(guān)行業(yè)得到重視，尤其在我國仍有占85%以上的輸液產(chǎn)品、產(chǎn)量以玻璃瓶為灌裝容器的情況下，而且這種生產(chǎn)方法還得持續(xù)相當(dāng)長一段時期，這對防止微生物和微粒污染確保人民的用藥安全，其意義不可低估，人們期待藥機行業(yè)能再接再厲，進(jìn)一步改進(jìn)與完善，推出國際上一流的產(chǎn)品。 2.1.2 塑料包裝輸液生產(chǎn)在國際上方興未艾，代表著生產(chǎn)發(fā)展的方向 隨著醫(yī)藥包裝材料的不斷發(fā)展，目前在大輸液生產(chǎn)中被廣泛使用的玻璃瓶裝輸液，有逐步被一次性軟包裝輸液袋(瓶)取代的趨勢。一次性軟包裝輸液袋由無毒聚氯乙烯(PVC)原 料，經(jīng)高溫(180～190℃)塑化，在潔凈條件下，熱合而成的真空袋體，無污染、無殘留物，為輸液的灌裝提供了潔凈可靠的包裝容器，從而在很大程度上能減少輸液包裝內(nèi)源性和外源性的污染，保證了輸液的內(nèi)在質(zhì)量。塑包輸液是 70年代在德國首先獲得應(yīng)用，在短短的二十年間，已在西方得到廣泛的應(yīng)用，而且在輸液市場上占有率達(dá)到 90%，我國近十年也有了迅速應(yīng)用，目前，國內(nèi)已有約26家工廠引進(jìn)了各類塑料軟包裝輸液生產(chǎn)線，其中軟袋輸液生產(chǎn)線13條，塑料生產(chǎn)線13條。分布在北京、天津、上海、山東、廣東、湖北等省市。全部的生產(chǎn)能力約占全國輸液生產(chǎn)總量的5%左右，預(yù)計到2003年底，占有率將上升到近 15%，并有加速發(fā)展的趨勢，因投資大，生產(chǎn)成本高所以應(yīng)用范圍有限，但對高附加值品種及進(jìn)軍國際市場的產(chǎn)品是必要的。隨著優(yōu)質(zhì)塑料輸液容器的開發(fā)與推廣，逐步減少玻璃輸液瓶的產(chǎn)用量，2005年塑料輸液袋達(dá)到輸液容器總產(chǎn)量的43％左右，約7.3億袋。 2.1.2.1 塑包與玻瓶輸液的簡要比較 ? 由于塑料包裝容器，尤其是非PVC軟裝，半硬瓶容器已具備GMP對灌裝藥液的要求，同時又具有重量輕、耐沖擊、用時無需回氣避免污染藥液等玻瓶難以具備的優(yōu)點，此外，還有制瓶原料體積小、運量少，無需空瓶庫的優(yōu)點，例如 3萬個500ml玻瓶，體積90M3而同等數(shù)量塑瓶的粒料僅1.5M3，其體積比為60:1，又如產(chǎn)量3000瓶/時的500ml玻瓶生產(chǎn)線為1.8×27M，占地約48M2，而能力相同的三合一塑包機占地約4M2，其比例為12:1，所需人員前者約12人，后者為2人。人員減少意味著微粒、微生物污染比率的降低，產(chǎn)品質(zhì)量的提高。三合一塑包機實現(xiàn)制瓶、灌裝、封口均在百級層流保護(hù)下進(jìn)行自動化生產(chǎn)，外環(huán)境潔凈度可以是10萬級，而玻瓶生產(chǎn)線則百級區(qū)大約13M2，萬級區(qū)近100M2，10萬級區(qū)，也近20M2。由此可見，所節(jié)省的空調(diào)凈化動力費用也就不言而喻了。 ?? 靜脈輸液應(yīng)用于疾病治療以來，其容器經(jīng)歷了三代的變化：第一代全開放式輸液容器為廣口玻璃瓶。廣口玻璃瓶使用時需打開瓶蓋傾注液體，故液體大量暴露與空氣中，氣載微生物及微?？蓢?yán)重污染液體。第二代半開放式輸液容器為玻璃瓶(或塑料瓶)。盡管玻璃瓶是密封的，但在使用過程中仍需插入空氣針，建立空氣通路，使得輸液能夠順利滴注，因此空氣中的微生物及微粒仍可通過空氣針進(jìn)入輸液，對人體構(gòu)成威脅。 第三代封閉輸液容器為全封閉塑料軟袋。目前，塑包容器分:硬瓶、半硬瓶及軟袋三種，我國早期引進(jìn)的塑瓶生產(chǎn)線大多屬硬瓶，材質(zhì)有聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯，現(xiàn)在，已有些企業(yè)向半硬瓶過渡。軟袋則多數(shù)為聚氯乙烯(PVC)。與玻璃瓶相比，輸液袋最大的優(yōu)點:節(jié)約資源,減少環(huán)境污染,體積小,重量輕,灌裝工藝簡單,消毒滅菌安全,使用時無需進(jìn)氣管，避免交叉感染。目前常用的大輸液玻璃瓶包裝存在著高耗能、易破損、運輸量大等缺點。而用軟包裝替代或部分替代玻璃瓶包裝，可以克服上述缺點，輸液生產(chǎn)時還可以省去洗瓶工序、降低生產(chǎn)成本。近幾年來，有些新建輸液塑包企業(yè)，則采用聚乙烯、聚丙烯袋，多層共擠膜袋也在推廣應(yīng)用，從制膜袋灌裝、封口的完整生產(chǎn)線的企業(yè)為數(shù)不多，更多的是買國外的膜或袋而引進(jìn)灌裝機或國產(chǎn)的塑袋灌裝機(上海偉海、重慶均有生產(chǎn))再熱封口。由于受資金和國產(chǎn)材料的限制，我國的塑包輸液生產(chǎn)線起步較晚，但發(fā)展速度正在加快。目前，有些企業(yè)相繼引進(jìn)國外生產(chǎn)線，雖然價格昂貴、但科技含量高，主要零部件材料優(yōu)質(zhì)(尤其是模具材料)較高，加工精度嚴(yán)格和自動化程度高，總之，一句話:技術(shù)先進(jìn)。引進(jìn)的目的是消化、吸收，為我所用，為的是花了學(xué)費，學(xué)了知識，來提高我們的裝備水平。我國非藥用的普通塑瓶，塑袋生產(chǎn)線五花八門，唯獨輸液的專用容器較長時間來一直無人問津，盡管利潤豐厚，卻無國產(chǎn)設(shè)備問世。先進(jìn)的軟包裝輸液生產(chǎn)已發(fā)展到了制瓶(袋)、灌裝、封口在一臺機器上完成的水平。這樣既縮短了生產(chǎn)周期，又減少了環(huán)境對藥品可能造成的污染，另外在醫(yī)院使用時，又避免了外界空氣對藥液的污染。大輸液軟包裝是我國“九五”及今后一段時間輸液發(fā)展的方向，主要通過技術(shù)引進(jìn)、消化吸收解決軟包裝容器的基材生產(chǎn)技術(shù)、容器本身的生產(chǎn)技術(shù)及灌封滅菌等技術(shù)。 2.1.2.2 大輸液軟包裝技術(shù)與藥用丁基膠塞生產(chǎn)技術(shù) (1)大輸液軟包裝技術(shù)。指用高分子材料或高分子復(fù)合材料制成輸液容器的大輸液生產(chǎn)技術(shù)。目前常用的大輸液玻璃瓶包裝存在著高耗能、易破損、運輸量大等缺點。而用軟包裝替代或部分替代玻璃瓶包裝，可以克服上述缺點，輸液生產(chǎn)時還可以省去洗瓶工序、降低生產(chǎn)成本。先進(jìn)的軟包裝輸液生產(chǎn)已發(fā)展到了制瓶(袋)、灌裝、封口在一臺機器上完成的水平。這樣既縮短了生產(chǎn)周期，又減少了環(huán)境對藥品可能造成的污染，另外在醫(yī)院使用時，又避免了外界空氣對藥液的污染。大輸液軟包裝是我國“九五”及今后一段時間輸液發(fā)展的方向，主要通過技術(shù)引進(jìn)、消化吸收解決軟包裝容器的基材生產(chǎn)技術(shù)、容器本身的生產(chǎn)技術(shù)及灌封滅菌等技術(shù)。 (2)藥用丁基膠塞生產(chǎn)技術(shù)。丁基膠塞是以丁基橡膠為主要原料的藥用橡膠塞。與我國目前使用的天然橡膠相比，具有氣密性與穩(wěn)定性好等優(yōu)點。在發(fā)達(dá)國家已全部使用丁基膠塞。為保證用藥安全，國家醫(yī)藥局已用行政命令停止了部分產(chǎn)品使用藥用天然膠塞，我國在“七五”、“八五”相繼引進(jìn)了藥用丁基膠塞的生產(chǎn)技術(shù)，但是在國產(chǎn)化與產(chǎn)業(yè)化方面還存在不少問題。一是丁基膠合成技術(shù)，目前我國使用的丁基膠全部進(jìn)口；二是丁基膠塞的生產(chǎn)工序控制、模具及真空硫化機的研制開發(fā)；三是丁基膠塞與各種藥物配伍穩(wěn)定的配方研制；四是丁基膠塞生產(chǎn)專用的清洗、硅化設(shè)備的研究開發(fā)。 2.1.2.3 三合一無菌包裝技術(shù)在輸液生產(chǎn)中的應(yīng)用 所謂 "三合一"包裝技術(shù)系指將 PE或PP顆粒加勢制成管胚，然后吹瓶，瓶子在灌裝與封口工位由芯棒精確定量灌裝藥液，芯棒抽出后封口，散后由輸送帶將藥瓶送出，此為全套生產(chǎn)過程。所有吹注、灌藥、封口這三步生產(chǎn)過程均在一臺機器內(nèi)無菌狀態(tài)下進(jìn)行，達(dá)到無微粒和無發(fā)熱原質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，這是瑞士Rommeleag AG公司的生產(chǎn)工藝。據(jù)該公司98在黃山全國輸液技術(shù)交流會上介紹的bottclpack的液體灌裝系統(tǒng)"三合一"設(shè)備，整機占地不足4M2，每小時生產(chǎn)能力3000瓶500ml規(guī)格的輸液，本文就其設(shè)備的生產(chǎn)工藝作一簡要的概述:詳見附圖及其部件標(biāo)示作如下說明。首先把經(jīng)過消毒的PE或PP粒料送至料斗，(1)由帶螺紋和圓柱的擠出機(2)將已加熱至180℃的熔化塑粒擠壓成管胚(6)，同心的吹瓶/灌裝銷(5)移入塑料管胚(6)，模具的運轉(zhuǎn)速度同擠壓機是同步的，吹瓶/灌液銷(5)也是同步向下運動至管胚內(nèi)，并同模具一同運動，模具(10)關(guān)閉時，首先封閉瓶底，當(dāng)吹瓶/灌液銷(5)，移至下方時，瓶子同管子凈化的空氣充滿藥液槽(7)，和計量灌液機(8)將定量的藥液經(jīng)管子(13)和灌液噴嘴(14)，灌入瓶內(nèi)，在制瓶和灌液時同時進(jìn)行排氣，當(dāng)專用復(fù)合芯棒退出后立即瓶蓋模閉合，將瓶蓋封閉(采用真空操作形成密封口)。對于無菌灌裝工藝除采用活塞定量系統(tǒng)外，也有的采用時間壓力定量系統(tǒng)、灌裝精度可達(dá)+/-0·5%，由于從進(jìn)料至灌裝頭，完全是百級封閉環(huán)境， 這是對外環(huán)境無需高潔凈度要求的原因，同時，設(shè)備本功還配有微粒過 濾器(5um)及除菌過濾器(0·2um)，產(chǎn)品管線可進(jìn)行在位清洗(CIP)， 還可與空氣管線一起進(jìn)行在位蒸汽消毒(S1P)，由于污染的可能性極低，產(chǎn)品的安全性得到很大的改善。該機還配有塑料粒料，空氣質(zhì)量，藥液 無菌狀態(tài)等的自動監(jiān)控儀器，儀表等，進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)的測試并作記錄。除上述介紹Rommclcag AG公司bottelack三合一設(shè)備外，國內(nèi)如四平藥廠引進(jìn)日本的塑瓶灌裝生產(chǎn)線，這是七十年代——八十年代產(chǎn)品，其工藝就較繁鎖，制瓶后又增加一道凈化壓縮空氣吹洗，以克服制瓶中可能帶入的微粒。據(jù)說，日本國內(nèi)還有注射水洗瓶以確保藥液的澄明度。瓶口及密封設(shè)計，可根據(jù)地區(qū)習(xí)慣采用內(nèi)置膠塞瓶頭(即當(dāng)制瓶灌 裝一結(jié)束膠塞被迅速壓入瓶頸，仍處于熱融狀態(tài)的塑料毛坯頭部將膠塞包容形成緊密的密封。此外帶有拉環(huán)和膠墊(與藥液不接觸)的歐洲蓋及其形成的瓶頭，是另一種密封方式。 2.1.2.4 制袋、灌裝、封口軟袋包裝輸液工藝技術(shù)的現(xiàn)狀 ?? 輸液軟袋包裝 60年代雖在國內(nèi)應(yīng)用過，如血液、透析液及電解質(zhì)輸液產(chǎn)品，但大多是采用PVC袋，國內(nèi)“文革”時期，為了適應(yīng)戰(zhàn)備的需要，當(dāng)時一些輸液廠都試制過，80年代初，天津的和平藥廠已批量生產(chǎn)，但由于材料、工藝等原因出現(xiàn)過塑袋輸液的醫(yī)療事故，故在國內(nèi)推廣、應(yīng)用出現(xiàn)了挫折，隨著，國際上制袋灌裝封口技術(shù)的改進(jìn)，尤其是多層共擠出膜袋的問世，無疑，為軟包輸液的發(fā)展注入新的活力。由于非PVC共擠出膜輸液袋具有無毒付作用，水、氣透過率低，消毒不變色、無環(huán)保問題，所以自80年代末90年代初以來得到迅速發(fā)展。過去，輸液軟袋用的是PVC單層膜，它不僅與藥物相容性差，水氣透過性指標(biāo)、滅菌后透明度都差，而且有一定期的毒性，對環(huán)境造成新的污染，因此，改由非PVC的復(fù)合膜部分取代。當(dāng)時，此類膜只能生產(chǎn)單幅平膜，對生產(chǎn)環(huán)境要求很高，制袋前要對膜進(jìn)行清洗、干燥、給生產(chǎn)上帶來很多的麻煩。而后出現(xiàn)的多層共擠出膜則是高溫擠出，保證內(nèi)表面無菌，封閉的筒型膜，內(nèi)部吹入100級空氣保護(hù)，保證符合潔凈要求，使用方便，現(xiàn)己成為制膜業(yè)的發(fā)展趨勢。 近年來，國外的輸液生產(chǎn)技術(shù)已向高度電子程控化和高度密封化的生產(chǎn)程式發(fā)展，其設(shè)備達(dá)到制袋—印字—灌裝—封口—傳送等工序均在一臺機器中自動完成，加上采用優(yōu)質(zhì)一次性輸液袋包裝，有效的保證了輸液的質(zhì)量。目前，國內(nèi)已有此類輸液生產(chǎn)線和軟包裝輸液袋（無毒PVC或非PVC材料）的生產(chǎn)廠家，并在少數(shù)生產(chǎn)企業(yè)、醫(yī)院制劑室應(yīng)用，其優(yōu)越性不言而喻。美國是世界上生產(chǎn)非PVC復(fù)合膜軟袋大輸液最早的國家，也是目前此類產(chǎn)品產(chǎn)量最大的國家。美國PDC公司專業(yè)生產(chǎn)非PVC軟袋輸液的全自動制袋、灌裝和封口生產(chǎn)線。另外，PDC公司也是一家工程公司，可承接全套的藥廠，特別是輸液藥廠的設(shè)計、工藝、承造、安裝、調(diào)試、驗證、技術(shù)培訓(xùn)等交鑰匙工程。其PDC的非PVC軟袋輸液生產(chǎn)線技術(shù)特點簡略如下：全自動操作，生產(chǎn)過程不經(jīng)人手，?配備薄膜自動導(dǎo)向裝置，變換軟袋規(guī)格無需更換模具，可多色印刷，?雙封口管，確?？诠芘c薄膜有牢固的封合，將制袋和灌封區(qū)隔離，以設(shè)備自帶的空氣系統(tǒng)維持灌封區(qū)較制袋區(qū)的正壓，配備HEPA空氣過濾器，提供100級層流，采用高精確流量計，保證分裝精度，可采用單口管或雙口管，??配備大屏幕自控操作界面，采用Windows NT為操作平臺，操作界面可選用中文顯示，電腦系統(tǒng)可與PDC主機通過網(wǎng)絡(luò)連接，進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷和故障排除。 ? ? 在'98黃山全國大輸液第六次交流會上德國PLUMAT公司介紹了該公司生產(chǎn)的制袋-灌裝-封口生產(chǎn)線，此類設(shè)備分全自動與半自動兩種型號，可用于PVC、PE或PP的各類型袋，全線由制袋和灌裝及封口等設(shè)備組成，制袋機又分全自動(能力4000袋/時)半自動(能力700袋/時)兩種，灌裝機分自動型(2000--6000袋/時)半自動型(600袋/時)這可根據(jù)產(chǎn)量要求加以選擇，袋口密封既可以通過焊接系統(tǒng)，如高頻，超聲或熱封作選擇，也使用不同種類的膠塞或注射器插入口形式。其生產(chǎn)過程即，筒上的膜送入一個熱箔系統(tǒng)對膜按袋的設(shè)計要求進(jìn)行部分或全面印刷后進(jìn)行外形封口，冷卻后進(jìn)行修剪，然后與接口送料口匯合進(jìn)行接頭封口，完成上部和最后封口后，進(jìn)入出袋工位，袋可直接進(jìn)入灌裝區(qū)的進(jìn)袋工位，使其處于真空狀態(tài)，再送入灌裝區(qū)，完成灌裝后產(chǎn)即加蓋，結(jié)束后出袋。整個系統(tǒng)可隨機檢測膜或袋是否合格，對不合格品立即剔除。此外，也可以使用合格袋，由印刷裝置對合格袋進(jìn)行印刷。然后進(jìn)入灌裝封口工位，灌裝頭數(shù)日取決于裝量及產(chǎn)量要求。軟袋生產(chǎn)線較塑瓶灌裝線占據(jù)空間體積大。同時，由于多層共擠膜的生產(chǎn)技術(shù)要求高，對原料的純度配方要求嚴(yán)格，此制膜技術(shù)尚未與制袋配套供應(yīng)，所以，膜的供應(yīng)及定價仍掌握在外商手中。故，掌握多層共擠膜的PE、PP及其它膜料的配方及技術(shù)是多層膜制造的關(guān)鍵，我們需加快研制步伐實現(xiàn)國產(chǎn)化對軟袋包裝輸液的發(fā)展是十分重要的。 ?? 總之，塑包輸液是代表當(dāng)今世界輸液生產(chǎn)技術(shù)的水平，是發(fā)展方向，但我們有向己的國情，大眾輸液仍然還是以玻瓶包裝為主，我國的人口仍然有 85%以上在農(nóng)村，城市工薪階層仍占絕大多數(shù)，所以，在加快輸液改造時應(yīng)顧及國情，當(dāng)然不可否認(rèn)，對于進(jìn)入國際市場及高附加值的產(chǎn)品，在資金、物力、技術(shù)允許的條件下，采用塑包技術(shù)是可取的，但切不可盲目追求，一轟而上，造成財力的浪費。在發(fā)展塑包的同時，不可忽視在相當(dāng)長一段時期國內(nèi)市場還是以玻瓶輸液為主導(dǎo)。故玻瓶洗瓶、灌裝、封口生產(chǎn)線技術(shù)應(yīng)不斷改進(jìn)，不斷提高，使之更加合理，更加先進(jìn)?？傊?，塑包輸液是代表當(dāng)今世界輸液生產(chǎn)技術(shù)的水平，是發(fā)展方向。 2.2 設(shè)計基本原則 2.2.1機器設(shè)計基本原則 1.使用功能原則 機器應(yīng)有預(yù)定的使用功能。這主要是靠正確地選擇機器的工作原理，正確地設(shè)計或選用能夠全面實現(xiàn)功能要求的執(zhí)行機構(gòu)、傳動機構(gòu)和原動機，以及合理地配置必要的輔助系統(tǒng)來實現(xiàn)。 2.經(jīng)濟(jì)性原則 機器的經(jīng)濟(jì)性體現(xiàn)在設(shè)計、制造和使用的全部過程中，設(shè)計機器時就要全面綜合地進(jìn)行考慮。設(shè)計制造的經(jīng)濟(jì)性表現(xiàn)為機器的成本低；使用經(jīng)濟(jì)性表現(xiàn)為高生產(chǎn)率，高效率，較少地消耗能源、原材料和輔助材料，以及低的管理和維護(hù)費用等。 提高設(shè)計和制造經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)的主要途徑有： （1）采用先進(jìn)的現(xiàn)代設(shè)計方法，使設(shè)計參數(shù)最優(yōu)化，達(dá)到盡可能精確的設(shè)計計算結(jié)果，保證機器足夠的可靠性。盡可能采用CAD技術(shù)，加快設(shè)計進(jìn)度，降低設(shè)計成本。 （2）最大限度地標(biāo)準(zhǔn)化、系列化及通用化的零、部件。零件結(jié)構(gòu)應(yīng)該盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)構(gòu)和尺寸。 （3）盡可能采用新技術(shù)、新工藝、新結(jié)構(gòu)和新材料。 （4）合理組織設(shè)計和制造過程。 （5）力求改善零件的結(jié)構(gòu)工藝性，使其用料少、易加工、易裝配。 提高使用經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)的主要途徑： （1）合理地提高機器的機械化和自動化水平，以提高機器的生產(chǎn)率和產(chǎn)品的質(zhì)量。 （2）選用高效率的傳動系統(tǒng)，盡可能減少傳動的中間環(huán)節(jié)，以期降低能源的消耗和生產(chǎn)成本。 （3）適當(dāng)?shù)夭捎梅雷o(hù)（如閉式傳動、表面防護(hù)等）及滑潤，以機器的使用壽命。 （4）采用可靠的密封，減少或消除滲漏現(xiàn)象。 3.勞動保護(hù)和環(huán)境的原則 （1）要使設(shè)計的機器符號勞動保護(hù)法規(guī)的要求，為操作者提供方便和安全的條件。因此設(shè)計時要按照人機工程學(xué)的觀點盡可能減少操作手柄的數(shù)量，操作手柄及按鈕等應(yīng)放置在便于操作的位置，合理地規(guī)定操作方式要符合人們的心理和習(xí)慣（例如汽車轉(zhuǎn)向盤向左打則汽車向右拐彎等）。同時，設(shè)置完善的安全保護(hù)及保安裝置、報警裝置、顯示裝置等。 （2）改善機器周圍及操作者的環(huán)境條件。降低機器運轉(zhuǎn)時的噪聲水平，防止有毒、有害物質(zhì)的滲漏，對廢水、廢氣和廢液進(jìn)行治理，根據(jù)工程美學(xué)的原則美化機器的外型及外部色彩等。 4.可靠性原則 關(guān)于可靠性的要求是在機器的組成日趨復(fù)雜的背景下發(fā)展起來的。機器的可靠性的高低是用可靠度來衡量的。機器的可靠度R，是指在規(guī)定的使用時間內(nèi)和預(yù)定的環(huán)境條件下機器能夠正常工作的概率。機器不能正常工作，即機器由于某種故障而不能完成其預(yù)定的功能叫做失效。和機器的生產(chǎn)能力或額定功率等一樣，機器的可靠性是機器的一種固有屬性。 機器出廠時已經(jīng)存在的可靠性叫做機器的固有可靠性。它在機器的設(shè)計、制造階段已經(jīng)確定。作為機器的用戶其使用機器的經(jīng)驗、維修能力和技藝都有很大的差別?？紤]到用戶的這些人為因素，已出廠的機器（即已具有確定的固有可靠性的機器）正確地完成預(yù)定功率的概率，叫做機器的使用可靠性。作為機器的設(shè)計者，當(dāng)然對機器的可靠性起到?jīng)Q定性的影響。 5.其它專業(yè)原則 對于不同的機器，還有為該機器所特有的要求。在設(shè)計機器時，在滿足前述共同的基本要求的前提下，還應(yīng)著重地滿足這些特殊要求，以提高機器的使用性能。 機器的各項要求的滿足，是以組成機器的機械零件的正確設(shè)計和制造為前提的。亦即零件設(shè)計的好壞，將對機器使用性能的優(yōu)劣起決定性的作用。 2.2.2 機器零件設(shè)計基本原則 1.在預(yù)定壽命內(nèi)失效的原則 （1）強度 零件在工作中發(fā)生斷裂或不允許的殘余變形統(tǒng)屬于強度不足。上述失效形式，除了用于安全裝置中預(yù)定適時破壞的零件外，對任何零件都是應(yīng)當(dāng)避免的。因此，具有適當(dāng)?shù)膹姸仁窃O(shè)計零件時必須滿足的最基本要求。 施為了提高機械零件的強度，在設(shè)計時原則上可以采用以下的措施： 采用強度高的材料；使零件具有足夠的截面尺寸； 合理地設(shè)計零件的截面形狀，以增大截面的慣性矩； 采用熱處理和化學(xué)處理方法，以提高材料的力學(xué)性能； 提高運動零件的制造精度，以降低工作時的動載荷； 合理地配置機器中各零件的相互位置，以降低作用于零件上的載荷等。 （2）剛度 零件在工作時所產(chǎn)生的彈性變形不超過允許的限度，就叫做滿足了剛度要求。顯然，只有當(dāng)彈性變形過大就要影響機器工作性能的零件（例如機床主軸﹑導(dǎo)軌等），才需要滿足這項要求。對于這類零件，設(shè)計時除了要作強度計算外，還必須作剛度計算。 零件的剛度分為整體變形剛度和表面變形剛度。前者是零件整體在載荷作用下發(fā)生的伸長﹑縮短﹑撓曲﹑扭轉(zhuǎn)等彈性變形的程度；后者是指因兩零件接觸表面上的微觀凸峰，在外載荷作用下發(fā)生變形所導(dǎo)致的兩零件相對位置變化的程度。原則上說，為了提高零件的整體剛度，可采用增大零件截面尺寸或截面的慣性矩；縮短支承跨矩或采用多支點結(jié)構(gòu)，以減小撓曲變形等。為了提高接觸剛度，可采取增大接觸面以降低壓力；采用精加工以降低表面不平度等。 （3）壽命 有的零件在工作初期雖然能夠滿足各種要求，但在工作一定時間后，卻可能由于某種原因而失效。這個零件正常工作延續(xù)的時間就叫做零件的壽命。 影響零件壽命的主要因素有：材料的疲勞，材料的腐蝕以及相對運動零件接觸表面的磨損等三個方面。 零件處于腐蝕性介質(zhì)中工作時，就有可能使材料遭受腐蝕。對于這些零件，應(yīng)當(dāng)選用耐腐蝕材料或采用各種防腐蝕的表面保護(hù)，例如發(fā)藍(lán)﹑表面鍍層﹑噴涂漆膜及表面陽極化處理等，以提高零件的耐腐蝕性能。 2.結(jié)構(gòu)工藝性原則 零件具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性，是指在生產(chǎn)條件下，能夠方便而經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)出來，并便于裝配成機器這一特性。所以，零件的結(jié)構(gòu)關(guān)于性應(yīng)當(dāng)從毛坯制造﹑機械加工過程及裝配幾個生產(chǎn)環(huán)節(jié)加以綜和考慮。工藝性是和機器生產(chǎn)批量大小及具體的生產(chǎn)條件相關(guān)的。為了改善零件的工藝性，就應(yīng)當(dāng)熟悉當(dāng)前的生產(chǎn)水平及條件。對零件的結(jié)構(gòu)工藝性具有決定性影響的零件結(jié)構(gòu)設(shè)計，在整個設(shè)計工作中占有很大的比重因而必須予以足夠的重視。 3.經(jīng)濟(jì)性原則 零件的經(jīng)濟(jì)性首先表現(xiàn)在零件本身的生產(chǎn)成本上。設(shè)計零件時，應(yīng)力求設(shè)計出耗費最少的零件。所謂耗費，除了錢財?shù)暮馁M以外，還應(yīng)當(dāng)包括制造時間及人工的消耗。 要降低零件的成本，首先要采用輕型的零件結(jié)構(gòu)，以降低材料消耗；采用少余量或無余量的毛坯或簡化零件結(jié)構(gòu)，以減少加工工時。這些對降低零件成本均有顯著作用。工藝性良好的結(jié)構(gòu)就意外著加工及裝配費用低，所以工藝性對經(jīng)濟(jì)性有著直接的影響。 采用廉價而供應(yīng)充足的材料代替貴重的材料；對大型零件采用組合結(jié)構(gòu)代替整體結(jié)構(gòu)，都可以在降低材料方面起到積極的作用。 另外，盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)化的零﹑部件，就可以在經(jīng)濟(jì)方面取得很大的效益。 4.質(zhì)量小的原則 對絕大多數(shù)零件來說，都應(yīng)當(dāng)減小其質(zhì)量。減小質(zhì)量的好處有兩個：一方面可以節(jié)約材料；另一方面，對機器零件來說可以減小慣性，改善機器的動力性能，減少作用結(jié)構(gòu)件上的慣性載荷。 為了達(dá)到零件質(zhì)量小的目的，可以從多方面采取設(shè)計措施。這些設(shè)計措施大致有：采用緩沖裝置來降低零件上所受的沖擊載荷；采用安全裝置來限制作用在主要零件上的最大載荷；從零件上應(yīng)力較小處消減部分材料，以改善零件受力的均勻性，從而提高材料的利用率；采用與工作載荷相反方向的預(yù)載荷，以降低零件上的工作載荷；采用輕型薄壁的沖壓件或焊接件來代替鑄件﹑鍛件以及采用強重比高的材料等。 5.可靠性原則 零件的可靠度定義是在規(guī)定的時間內(nèi)和預(yù)定的環(huán)境條件下，零件能夠正常地完成其功能的概率。對于絕大多數(shù)的機械來說，失效的發(fā)生都是隨機性的。因此，為了提高零件的可靠性，就應(yīng)當(dāng)在工作條件和零件性能方面使其隨機變化盡可能地小。 2.2.3機架設(shè)計準(zhǔn)則和要求 2.2.3.1.機架設(shè)計的準(zhǔn)則 （1）工況要求 任何機架的設(shè)計首先必須保證機器的特定工作要求。例如，保證機架上安裝的零部件能順利運轉(zhuǎn)，機架的外形或內(nèi)部機構(gòu)不致阻礙運動件件通過的突起。設(shè)置執(zhí)行某一工況所必需的平臺保證上下料的要求、人工操作的方便及安全等。 （2）剛度要求 在必須保證特定外形條件下，對機架的主要要求是剛度。例如機床的零部件中，床身的剛度則決定了機床的生產(chǎn)率和加工產(chǎn)品的精度；在齒輪減速器中，箱殼的剛度決定了齒輪的嚙合性及運轉(zhuǎn)性能。 （3）強度要求 對于一般設(shè)備的機架，剛度達(dá)到要求，同時也滿足強度要求。但對于重栽設(shè)備的強度要求必須引起足夠的重視。其準(zhǔn)則是在機器運轉(zhuǎn)中可能發(fā)生的最大載荷輕情況下，機架上任何點的應(yīng)力都不得大于容許應(yīng)力。此外，還要滿足疲勞強度的要求。 對與某些機構(gòu)的機架尚需要滿足振動的要求。例如振動機械的機架；受沖擊的機架；考慮地震影響的高架等。 （4）穩(wěn)定性要求 對于細(xì)長的或薄壁的受壓結(jié)構(gòu)及受彎－壓結(jié)構(gòu)存在失穩(wěn)問題，某些板殼結(jié)構(gòu)也存在失穩(wěn)問題或局部失穩(wěn)問題。失穩(wěn)對結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生很大的破壞，設(shè)計時必須校核。 （5）美觀 目前對機器的要求不僅要能完成特定的工作，還要使外形美觀。 （6）其他 如散熱要求；防腐蝕及特定環(huán)境要求；對于精密機械、儀表等熱變形小的要求等等。 2.2.3.2機架設(shè)計一般要求 在滿足機架設(shè)計準(zhǔn)則的前提下，必須根據(jù)機架的不同用途和所處環(huán)境?？紤]下列各項要求，并有所偏重。 （1）機架的重量輕，材料選擇合適，成本低。 （2）結(jié)構(gòu)合理，便于制造。 （3）結(jié)構(gòu)應(yīng)使機架上的零部件安裝、調(diào)整、修理和更換都方便。 （4）結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，工藝性好。還應(yīng)使機架本身的內(nèi)應(yīng)力小。由溫度變化引起的變形應(yīng)力小。 （5）抗振性能好。 （6）耐腐蝕，使機架結(jié)構(gòu)在服務(wù)期限內(nèi)盡量少修理。 （7）導(dǎo)軌的機架要求導(dǎo)軌面受力合理，耐磨性良好。 2.3 灌裝線輸送設(shè)備 輸液袋灌裝生產(chǎn)線是高度電子程控化和高度密封化的生產(chǎn)線，其制袋—印字—灌裝—封口—傳送等主要工序均在生產(chǎn)線上自動高效完成。其主要的特點有：全自動操作，配備薄膜自動導(dǎo)向裝置，可多色印刷，雙封口管，確?？诠芘c薄膜有牢固的封合，將制袋和灌封區(qū)隔離，配備HEPA空氣過濾器，采用高精確流量計，保證分裝精度，配備大屏幕自控操作界面，采用先進(jìn)的操作平臺，電腦系統(tǒng)可與PDC主機通過網(wǎng)絡(luò)連接，進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷和故障排除等。 灌裝線輸送設(shè)備是輸液袋灌裝生產(chǎn)線的重要組成部分，其主要完成灌裝線輸液袋瓶口運輸工作，其間主要完成瓶蓋的供給。整個輸送設(shè)備主要由溜槽、振動機、圓盤、皮帶輪、板彈簧、機架等部分組成。其工作是在各組件密切配合下共同完成的。以下對輸送設(shè)備的結(jié)構(gòu)動作作詳細(xì)剖析。 2.3.1 輸送設(shè)備工作原理和應(yīng)用范圍 灌裝線相關(guān)參數(shù)： 已知： 瓶口內(nèi)徑： ?15mm 瓶口外徑： ?30mm 瓶蓋直徑： ?36mm 瓶蓋厚度： ?40mm 瓶蓋質(zhì)量： 20g 被輸送瓶蓋為聚氯乙烯為彈性的塊狀物料，輸送量為每秒輸送1個。 （1）、工作原理 振動輸送機是通過振動機的激振力強迫承載體（輸送溜槽）按一定方向作簡偕振動或近似與簡偕振動，當(dāng)振動的加速度達(dá)到某一定值時，物料便在承載體內(nèi)沿運輸方向?qū)崿F(xiàn)連續(xù)微小的拋擲或滑動，從而使物料向前移動，實現(xiàn)輸送目的。 （2）、特點 結(jié)構(gòu)簡單，重量較輕，造價不高；能量消耗較小，設(shè)備運行費用低有利于環(huán)境保護(hù)等； 2.3.2結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計方案的確定 由于本設(shè)計是參照國外最新產(chǎn)品所做的二次設(shè)計，所以其結(jié)構(gòu)外型與國外最新產(chǎn)品相類似，本設(shè)計組成部分由溜槽、振動機、圓盤、平帶輪、板彈簧、直線軌道組成。其結(jié)構(gòu)參考圖片如下： 2.3.2.1 輸送設(shè)備在各部分的工作作用 輸送設(shè)備完成瓶口的輸送工作，其輸送量是每秒輸送1個瓶蓋。 其工作流程如下： 皮帶輪——溜槽——直線軌道 （1）、皮帶輪的輸送 瓶蓋從漏斗中落到皮輪的平帶上，其輸送速度為每秒輸送1個瓶蓋。最終輸送到圓盤溜槽中。 （2）、溜槽的作用 當(dāng)瓶蓋落入溜槽內(nèi)在激振力的作用下，瓶蓋沿溜槽輸送，其中溜槽主要起到運輸、調(diào)節(jié)工藝流程的作用。 （3）、 直線軌道的作用 直線軌道其主要作用是引導(dǎo)瓶蓋的輸出方向一致，使得其后的瓶蓋的安裝效率大大提高。 （4）、 動力的來源 此機器運輸時，其動力來源是電磁振動機所提供的激振力。它產(chǎn)生激振力的大小直接影響著承載體的振幅，其交變頻率即為振動機輸送機的工作頻率。 （5）、減振支承 既是整機的支承裝置，又作減振和傳遞振動力的作用。 2.3.2.2 設(shè)計方案的確定 參照國外最新的產(chǎn)品，本設(shè)計的組成部分和外型都與參照體類似。 所以其方案的選擇主要是工作效率的選擇，由于此產(chǎn)品影響工作效率主要是溜槽的設(shè)計，所以溜槽設(shè)計方案的確定，才是整個設(shè)計方案的確定： 方案一、采用普通的螺旋溜槽，溜槽軌道沿著圓盤螺旋向上， 最后采用直線溜槽將瓶蓋運致直線軌道上去。其特點： 機構(gòu)簡單、制造成本低 高效率連續(xù)垂直輸送 方案二、也是采用螺旋溜槽，但是溜槽分為內(nèi)外兩層。內(nèi)層溜槽 軌道沿著圓盤螺旋向上，緊接著另一層沿圓盤外螺旋向下，最后輸送致直線軌道上去。其特點： 機構(gòu)簡單、制造成本低 高效率連續(xù)垂直輸送 當(dāng)瓶蓋到外螺旋溜槽時，瓶蓋在振動力和自重力的作用下不斷調(diào)整自己的位置，再經(jīng)過直線軌道，使得輸送位置一致，便于安裝，大大提高了工作效率。 根據(jù)上述兩種方案的比較，選擇方案（二）為最佳，因為它的工作效率比較大，而方案（二）不便與后期瓶蓋的安裝，工作效率不高。 2.3.3 動溜槽結(jié)構(gòu)分析和和選型 溜槽是一種不需要動力依靠物料自身的位能來輸送物料的簡單的輸送裝置。絕大多數(shù)的溜槽都是連接在儲運機械設(shè)備與設(shè)備之間，使被輸送的物料沿工藝流程規(guī)定的線路連續(xù)運行。 2.3.3.1旋溜槽結(jié)構(gòu)分析 本設(shè)計螺旋溜槽的特點是，能使瓶蓋在振動力和自重力的作用下不斷調(diào)整自己的位置，再經(jīng)過直線軌道，使得輸送位置一致從二更便于安裝，大大提高了工作效率。其參考圖片如下： 2.3.3.2螺旋溜槽的選型 溜槽的形式主要又直線型、折線型和螺旋型三種。如按物料在輸送過程中防塵、防爆等要求的不同，溜槽又可分為躺開式和封閉式兩種，本設(shè)計種溜槽采用螺旋型，且為躺開式。其參考圖片如下： 2.4設(shè)計計算 2.4.1 運動學(xué)參數(shù)的選擇和計算 （1）、機械指數(shù) 機械指數(shù)也稱振動強度，其意義是物料在激振力方向上的最大加速度和重力加速度的比值，通常用k表示。對于物料做拋擲運動的振動輸送機，為了使物料能實現(xiàn)較為良好的拋擲運動和獲得較大的運輸速度，以及在不過分地加強振動輸送機零件的強度和剛度的情況下，能使機器較耐久地工作，所選擇的機械指數(shù)通常為： 對于電磁振動輸送機，K=2.5~6；一般4~6；通常取4左右 對于慣性振動輸送機， K=2~5； 一般3~5； 對于彈性連桿振動輸送機，K=5~10； 一般6~7.5， K=2.5~6；一般4~6 K值過低，物料拋不起來，振幅也不穩(wěn)；K值過高，在槽體剛度和強度不足的情況下，將影響正常工作，并引起槽體過早損壞。因此，選取K值須考慮下列情況： 考慮到醫(yī)用設(shè)備的清潔標(biāo)準(zhǔn)，和防止物料破碎或減少噪聲，K應(yīng)取小值，且本設(shè)計是采用電磁振動機，所以k取等于4。 （2）、振動方向角 振動方向角β，是指螺旋槽平均半徑處的合成振動方向與槽底切面的夾角?？紤]到輸送率，槽底磨損及物料的保護(hù)，作為一般輸送是，可按下列范圍選取：≤ 當(dāng)輸送粉狀物料時，β=25o~30o； 當(dāng)輸送塊狀物料時，β=35o~40o； 當(dāng)輸送彈性物料（橡膠、塑料）時，β≤45o； 已知： 瓶口內(nèi)徑： ?15mm 瓶口外徑： ?30mm 瓶蓋直徑： ?36mm 瓶蓋厚度： ?40mm 瓶蓋質(zhì)量： 20g 被輸送瓶蓋為聚氯乙烯為彈性的塊狀物料， 根據(jù)以上條件選得，β=35o （3）、螺旋平均升角 α 在圓盤輸送塔的螺旋面上，各處螺距相等，而螺旋面上沿半徑方向各處的螺旋角不一樣，所以在計算式中，采用螺旋平均升角 α，使計算簡化。 Tanα===0.0353 可得 α=arctan0.03532 式中 α ——螺旋平均升角，（o）； t ——螺旋槽的螺距，m； Rc ——螺旋槽的平均半徑，m； （4）、拋擲指數(shù) 為避免物料與槽底的沖擊過大和盡量減少功率消耗， 一般取Γ=2.1~2.7，Γ與機械指數(shù)K的關(guān)系如下： 式中 Γ ——拋擲指數(shù)，其意義是振動加速度的最大值在槽底法向的分量與重力加速度在槽底法向分量的比值； β ——振動力方向角； α ——槽體傾角。 =4=2.296符合Γ=2.1~2.7 （5）、頻率 頻率不宜選的太高，否則對機器的強度和剛度要求過高。 一般，對電磁振動輸送機，ω=50s-1 ;對慣性振動輸送機，ω=12~ 17 s-1；對彈性連桿振動輸送機，ω=8~13s-1。 我的設(shè)計要求是電磁振動給料機，所以ω選取50s-1。 （6）、合成振幅 機型不同時，振幅不同。電磁振動輸送機，合成振幅A=0.5~1.5mm：慣性振動輸送機，A=3~8mm；彈性連桿振動輸送機，A=5~10mm。 因為我們用的是電磁振動機，所以合成振幅A=0.5~1.5mm；參照《運輸機械設(shè)計選用手冊》。 在頻率已確定的情況下，也可用下式計算： A= 式中A ——合成振幅，m； Г ——拋擲指數(shù)； ω ——頻率 g ——重力加速度，g=9.81m/ s-1。 A===0.00146m 所以合成振幅A=1.46mm；符合A=0.5~1.5mm （7）、物料的平均速度 式中 v ——物料的平均速度，m/ s-1； ηv ——速度降低系數(shù)，一般對粒狀物料，ηv=0.8~0.9； 對粉狀物料要取的低些。 =0.9 =0.32 m/ s-1 （9）、皮帶輪的選擇 由于皮帶輪輸送的是成件物品，瓶蓋從漏斗中落到皮輪的平帶上，其輸送速度為每秒輸送1個瓶蓋。最終輸送到圓盤溜槽中。為了使輸送方便，帶式輸送機空間占有更小，帶輪輸送機零部件選擇改向滾筒。 根據(jù)輸送速度為每秒輸送1個瓶蓋。 查《機械設(shè)計手冊》表8-7-10選得帶寬為500mm，總輸送長度為1600mm， 轉(zhuǎn)速為1轉(zhuǎn)/秒。 其內(nèi)部滾筒示意簡圖如下 （8）、溜槽尺寸計算 根據(jù)《機械化運輸工藝設(shè)計手冊》查得公式； 式中 b——螺旋溜槽底板的水平投影寬度，m； Q——輸送量，t/h；取Q=3.6t/h h——輸送物料的平均厚度（取h等于輸送物料的平均粒度），m； v——輸送物料在螺旋溜槽底板上的平均運動速度，m/s， ——輸送物料的堆積密度，t/m3。取=0.896 t/m3 ==0.0969m 為以后計算方便，這里取b=100mm 根據(jù)《機械化運輸工藝設(shè)計手冊》上查得， d——螺旋溜槽的內(nèi)徑，一般取d=800mm。 螺旋溜槽的外徑D=d+2b=1000mm 因為b=100mm、D=1000mm、d=800mm， 根據(jù)以上條件查《機械化運輸工藝設(shè)計手冊》得 螺旋溜槽的螺距t=100mm 2.4.2工藝參數(shù)的計算 （1）、圓盤的高度 圓盤的高度應(yīng)根據(jù)要求的提升高度來確定，但其可能高度要考慮到塔體的強度和剛度。 （2）、中心筒外徑和槽寬 槽寬B按下式計算； B= 式中 B ——槽寬，m； S0 ——料層的截面積，m2； h0 ——料層的厚度，m。 =0.003 1m2 B===0.1033m=103.3mm 式中 Q ——輸送量，t/h。 料層厚度最好通過實驗確定。在一般情況下，對塊狀物料，取h0<150~180mm;對0.2~0.5mm的物料，去h0<80~100mm；對0~0.1mm的物料，取h0<80mm。為使螺旋槽內(nèi)外兩側(cè)的螺旋升角不致相差太大，一般B值不應(yīng)太大。特別要注意不要使內(nèi)側(cè)螺旋升角太大，以至使物料產(chǎn)生側(cè)滑現(xiàn)象。 槽邊高應(yīng)大于料層厚，一般取0.4~0.6的螺旋槽螺距，但過大時，不利于操作。 （3）、最大輸送能力 式中 η ——修正系數(shù)，系考慮各層不均勻的影響，一般取η=0.8~0.9。 = 2.896 t/h 2.4.3動力學(xué)參數(shù)的計算 （1）、振動質(zhì)量 =75+3=78 kg 式中 m ——參振質(zhì)量，kg； ——輸送槽（包括激振器）的質(zhì)量，kg； ——槽內(nèi)物料的折合質(zhì)量，kg， 工作質(zhì)量與平衡質(zhì)量的比值，按下面兩種情況選取；當(dāng)主振彈簧為板彈簧時，m1 ：m2=0.5~0.1；當(dāng)主振彈簧為螺旋時，m2 ：m1=0.6~1。 （2）、系統(tǒng)的固有頻率 ==55.6s-1 式中 ω0 ——系統(tǒng)的固有頻率，s-1； ω ——系統(tǒng)的工作頻率，s-1； Z ——調(diào)協(xié)值（或稱頻率比）。為確保穩(wěn)定運行，此值不宜過高，一般空載時為0.85~0.88；負(fù)載時為0.88~0.92。 （3）、主振彈簧的剛度 式中 C1 ——主振彈簧的剛度，N/m。 =78=24.1N/m （4）、激振力 式中 F ——激振力，N。 Ae ——電磁機振幅，m， A1，A2 ——分別為質(zhì)量m1和m2的振幅，m，其關(guān)系如下（其中A1=A）： m2 ：m1= A1 ：A2 ——力與位移的相位差角，， ==10.20 式中 b——相對阻尼系數(shù)，對于板彈簧：空載時b=0.005~0.025，mW ：mR=0.5時b=0.04~0.06，mW ：mR=1時b=0.06~0.08，mW ：mR=1.5時b=0.08~0.1，若為螺旋彈簧，此數(shù)值低于或等于下限值； mw ——槽內(nèi)物料的質(zhì)量，kg。 ==4476.5N （5）、振動電機的選型 電磁振動輸送機，采用電磁激振器驅(qū)動，槽體質(zhì)量和平衡質(zhì)量用彈簧組聯(lián)在一起，形成一雙質(zhì)體定向的彈性系統(tǒng)。一般在近亞共振狀態(tài)下工作。 應(yīng)用較多的是板彈簧的電振機，激振器重量較大，但調(diào)整彈簧剛度方便；采用螺旋彈簧的電振機，激振器較輕，螺旋彈簧承載能力高，能產(chǎn)生較大的振幅，但受氣隙限制，振幅也不能太大，且彈簧剛度的調(diào)整不便；采用橡膠的電振機，結(jié)構(gòu)緊湊。 由上面的計算數(shù)據(jù)，參考《運輸機械設(shè)計選用手冊》，選得為DZF—B/L300電磁振動機。其簡圖如下： 2.4.4 彈簧的選型和彈簧振動方向分析 2.4.4.1 彈簧的選型 參考國外最新產(chǎn)品資料和根據(jù)電磁振動機激振力，本設(shè)計采用材料為60Si2Mn，許用彎曲應(yīng)力[]=1000Mpa，其厚度為6mm，長度為240mm，寬為120mm，有效長度為180mm的板彈簧見《機械零件手冊》，由4片板簧組成。參考圖片如下： 2.4.3.2 彈簧振動方向分析 由于瓶蓋是沿螺旋溜槽輸送的所以振動的方向不是上下振動，也不是左右振動，而是一個軌跡近似圓的振動方向，所以不能簡單的安裝在圓盤上如上圖所示3個板彈簧所安裝位置。 這樣安裝的特點是：使得振動方向沿溜槽近似圓的軌跡振動，使得 瓶蓋在運輸?shù)倪^程中，使瓶蓋對溜槽壁的碰撞減少，減少運輸途中的磨 損，提高了工作效率。 2.4.3.3 確定機架 1.機架的結(jié)構(gòu)選擇 垂直輸送機在輸送時要求機架的強度和穩(wěn)定較好，不能有很大的晃動，因此選用網(wǎng)架式機架結(jié)構(gòu)。主要以三角形和十字形結(jié)構(gòu)為機架結(jié)構(gòu)。 2.機架的制造和材料 為了方便搬運機架的材料和制造輸送機的機架的結(jié)構(gòu)，在制造時采用焊接機架的制造的方法。 碳素結(jié)構(gòu)鋼Q235－A為焊接機架常用材料，性能滿足輸送機機架結(jié)構(gòu)要求。為了有利于焊接軸承蓋的固定板，選用等邊的角鋼作為焊接的材料。因此輸送機機架結(jié)構(gòu)的材料選用熱軋等邊角鋼（GB9787－88）。 選用熱軋等邊角鋼（GB9787－88）的參數(shù)為： 角鋼號數(shù) 寬度㎜ 厚度㎜ 圓弧半徑㎜ 截面面積㎜2 5 50 6 5.5 5.688 2.4.3.4 底座機架參數(shù)： （1）機架高度 底座機架的高度與輸送機伸出臺的高度距地面的距離有關(guān)，則底座機架的高度設(shè)計2500㎜。 （2）機架寬度 機架的寬度略大于輸送機的機架單元的寬度，取機架的寬度為1800㎜。這樣有利于安裝輸送機，使其穩(wěn)定性更加穩(wěn)定和安裝緊固。 （3）機架長度 機架的長度應(yīng)略小于輸送機伸出臺，輸送機的寬度及兩倍的直線軌道直徑之和，這樣有利于安裝底部的水平導(dǎo)動裝置，不會在安裝時發(fā)生尺寸干涉的問題。根據(jù)裝配的要求取機架的長度為3000㎜。 2.5 輸送機安裝與調(diào)整 2.5.1 安裝順序 輸送機的安裝，一般均將獨立的部件云至安裝現(xiàn)場，然后進(jìn)行組裝。其安裝順序如下： （1）根據(jù)安裝圖，定出設(shè)備的縱向中心線?？v向中心線是整個輸送機的安裝基準(zhǔn)。在車間內(nèi)部，建議最好僅以廠房柱網(wǎng)之一作基準(zhǔn)。如果與輸送機相關(guān)聯(lián)的設(shè)備已安裝完畢，安裝時，則應(yīng)以相鄰設(shè)備的關(guān)系參數(shù)尺寸尾主要依據(jù)來確定其中心線，與廠房坐標(biāo)的關(guān)系僅作參考。 （2）在輸送機的縱向中心線上，先定出平帶輪軸線中心位置，然后沿縱向中心線逐段度量，按總長度定出從溜槽的中心位置。 （3）以上述中心線為基準(zhǔn)，定出機架地腳位置、軌道安裝位置及驅(qū)動裝置的縱橫向中心位置等。 （4）定出各中心位置后，按土建圖紙查對預(yù)埋件，并清理干凈，然后進(jìn)行安裝。 （5）機架（包括主動輪架、從動輪架、中間支架和驅(qū)動裝置支架）安裝完后，接著安裝軌道，再安裝主動輪軸部件、主動輪張緊裝置及底板裝置等。 （6）安裝驅(qū)動裝置及附屬設(shè)施。其中安裝的主要措施是焊接和螺紋聯(lián)接 （7）安裝有關(guān)的操作、控制元件。主要是電磁振動機的安裝。 （8）試車后，對全機外表面刷灰色或工程規(guī)定顏色的保護(hù)性油漆。 2.5.2 安裝技術(shù)要求 2.5.2.1機架的安裝 1.機架的中心線與輸送機的縱向中心線應(yīng)完全重合，其重合度允許誤差不大于±2㎜。 2.輸送機水平區(qū)段上，下支承軌道再機架支柱上的安裝平面標(biāo)高允許誤差為其間距的～；在全長上，不得超過8～10㎜. 3.相鄰兩支架的平行度允許誤差不大于2㎜。 4.在每米長度上，支架橫向水平度允許誤差不大于1㎜。 5.機架支柱對安裝地面或構(gòu)筑物的垂直度允許誤差（在每米長度上）不大于2㎜。 2.5.2.2 軌道的安裝 1.直線軌道對圓盤中心線距離上午允許誤差不大于1㎜。 2.軌道允許誤差不大于2㎜。 3.軌道每米長度上的直線度允許誤差不大于0.5㎜；全長上的直線度允許誤差不大于2㎜； 4.水平區(qū)段上，軌道的縱向傾斜度允許誤差為其長度～，但全長上的允許誤差不大于10㎜。 5.運行軌道的接頭應(yīng)光潔平滑。其左右偏差允許誤差不大于1㎜；上下偏差允許不大于0.3㎜（偏差向運動方向一頭低下）。 2.5.3輸送機的調(diào)整 調(diào)整工作在輸送機安裝基本完畢后進(jìn)行。調(diào)整時應(yīng)該注意以下幾點： 1.輸送直線軌道與溜槽是否在正常嚙合狀態(tài)下工作。如差異甚大，可擰動頭、張緊輪軸的調(diào)節(jié)螺栓，微微調(diào)整兩軸中心線的位置。 2.調(diào)節(jié)張緊裝置，使?fàn)恳湹某鯊埩m度。初張力過大時，則增加了張力和動力消耗；過小時，則影響直線軌道和溜槽的正常嚙合，增加了運行中的不穩(wěn)定性。 3.檢查所有的運行機構(gòu)是否工作正常。如有滑動和卡死等現(xiàn)象，則應(yīng)立即更換或排除故障。 4.驅(qū)動裝置裝配完后，帶動輸送機作10～20h的空載跑合試驗，以保證投產(chǎn)后輸送機正常運行。 結(jié) 論 為期一個學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計基本結(jié)束，回顧整個過程，我覺得受益匪淺。在設(shè)計的過程中，理論與實際相連接，加深了理論知識的理解，強化了實習(xí)過程中的感性認(rèn)識。使我對以前學(xué)到的專業(yè)知識進(jìn)行了系統(tǒng)的復(fù)習(xí)和總結(jié)，對設(shè)計有了一定的了解，對今后的工作有很大的好處。 本次畢業(yè)設(shè)計主要經(jīng)過了兩個階段。第一階段是分析輸送設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)與動作及輸送設(shè)備各組件的具體結(jié)構(gòu)、動作與功能，并繪制了裝配圖，零件圖及原理圖