一種稀油潤滑裝置的設計

劉 濱，陳 寧 ，彭換新

（南京工業職業技術學院，江蘇 南京210023）

1 高速啤酒灌裝機上的多氣缸的潤滑問題

高速啤酒回轉灌裝機工作時，其所使用的氣缸下腔進氣，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，保證啤酒瓶內充氣后與灌裝缸背壓建立等壓后進行啤酒灌裝，灌裝完成后采用下拉凸輪使氣缸向下運動，瓶口與灌裝閥脫開，完成灌裝過程。生產能力為3.6萬瓶/小時的回轉式灌裝機按圓周分配灌裝閥120個，對應的托瓶提升氣缸數量也是120個，所有提用氣缸進氣管路采用并聯連接，如圖1所示。

圖1 灌裝機及稀油潤滑裝置結構示意圖

灌裝機運轉一周，這120個提升氣缸在進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現，缸內壓縮空氣回到管路中，氣缸回程時無排氣泄壓過程。因此進入或存在于管路和所有氣缸內的壓縮空氣的總容積是一定的。因氣缸和管路存在的泄漏損失，則由進氣管路進入的壓縮空氣供氣補償，起保壓作用。這種工況使得采用在進氣管路前端加油霧器對氣缸進行潤滑的方式不可實現。

本文設計的一種稀油潤滑裝置的目的，是運用壓縮空氣通入稀油潤滑罐后產生飽和油氣的方法，解決高速啤酒灌裝機上的多氣缸的潤滑問題。

2 稀油潤滑裝置結構設計及工作原理

為滿足高速啤酒灌裝機上的多氣缸的潤滑需要，本文設計了一種稀油潤滑裝置[1]，如圖2所示。

圖2 稀油潤滑裝置結構原理圖

2.1 稀油油氣潤滑裝置結構設計

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

稀油潤滑油罐體結構，從上部到下部依次設計有螺塞、端蓋、園螺母、密封圈、罐體、罐體內壓縮空氣進氣管、罐體內油氣管、內分隔板。

罐體上部的端蓋設計為錐度為15°的外錐面[2]，如圖3所示。該錐面與罐體上部內錐面配合，密封效果好。在錐面密封副的底部還設計了用矩型圈進行端面固定密封的結構，確保密封效果。

圖3 端蓋結構圖

端蓋圓螺母副采用德國DN100標準規格；外固定板與罐體焊接，用于將罐體垂直安放；內分隔板置于罐體內部且與罐體焊接，將罐體分隔成上下兩腔，上腔容積為下腔容積的8倍。

罐內分隔板上還焊接有用于聯通罐體上下兩腔的罐體內油氣管，該管體外焊接有兩個圓環，用以顯示高、低液位標識（罐體內的油量也可設計成由低位探針監測）；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

壓縮空氣經三通接管及單向閥通向罐體內壓縮空氣進氣管，壓縮空氣沖擊罐內稀油并沖擊至罐體內分隔板，經分隔板反彈，形成油氣進入罐體上部，在罐內上部空間形成飽和的空氣與潤滑油蒸汽，再通過罐體內油氣管進入被內分隔板分隔的罐體下部空間，經由罐體底板的三個出口進入120個提升氣缸，油氣在各氣缸內表面形成潤滑油膜，供給托瓶氣缸的內部潤滑。

圖2所示的罐體左側的三通接頭連接的右側管路上有一單向閥，主管路壓縮空氣被該單向閥阻止，不能進入罐內。當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入主進氣管路，由主進氣管路的溢流閥（或安全閥）進行卸荷。

3 稀油潤滑裝置技術參數及使用說明

3.1 潤滑裝置技術參數及使用說明

稀油潤滑裝置技術參數下：

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.

罐體耐壓試驗要求：

1）水壓試驗壓力1.2 MPa，不得泄漏；

2）氣壓試驗壓力：1.0 MPa，不得泄漏[3]。

3.2 稀油油氣潤滑裝置使用說明

稀油潤滑裝置結構示意圖如圖4所示，實際應用圖片如圖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，加油量至罐體內高液位標識以下25 mm，然后旋緊端蓋圓螺母（平時使用時可擰開螺塞進行補充油量）。

圖4 稀油潤滑裝置結構示意圖

圖5 稀油潤滑裝置實際應用圖片

手動操作使壓縮空氣（0.4 MPa）經進氣分配器充入罐內，將全部氣缸提升至上位后，將進氣管路壓力釋放，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，將進氣管路壓力調低至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），再關閉旋塞閥。如此反復操作二次，通過提升氣缸的提升和下降，使氣缸內充滿飽和的油氣。

將壓縮空氣的壓力調整至提升氣缸工作壓力值，即可開始正常工作。

4 結束語

本文設計的稀油潤滑裝置，已獲得國家實用新型專利授權[1]（一種稀油潤滑儲油罐：CN 203601808 U[P].2014-05-21），主要應用于高速啤酒灌裝機上的提升氣缸的潤滑。該產品目前已在國內大型啤酒灌裝生產企業推廣應用。

通過上述的設計研究及實際應用，可以得出以下結論：

（1）稀油潤滑裝置的總體結構方案是正確的，主要結構尺寸設計也是合理的。

（2）一定的性能試驗及實際應用的結果表明，稀油潤滑裝置的性能參數能夠滿足啤酒高速生產線灌裝機對多氣缸潤滑的工況要求，工作運行穩定。

（3）稀油潤滑裝置結構相對簡單，投入少，使用方便，易于維護。