吹瓶機專用組合氣缸的設計與應用

閆全柱

摘 要：隨著人們逐步追求高質量、高要求的生活方式與生產方式，各種飲料的需求量迅速提升便是一個代表性例子。這就對吹瓶機的生產質量與效益提出更高要求。近年來，吹瓶機的生產線增加快，專用組合氣缸的開發研制成為整個吹瓶機生產過程的核心。本論文正是基于該背景，以吹瓶機專用組合氣缸為主要著眼點，運用文獻參閱法、邏輯分析法以及定性定量結合法，對吹瓶機組合氣缸的相關技術參數、結構設計、工作原理等層面逐一展開探討，并觀察最終的氣缸應用效果以得出準確結論。由于筆者經驗不是太足，旨在為讀者提供淺要觀點，望可提出針對性意見或建議以便于及時更正。

關鍵詞：吹瓶機；專用；組合氣缸；設計；應用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.08.061

1 吹瓶機專用組合氣缸的相關技術參數與結構設計

1.1 吹瓶機組合氣缸的相關技術參數

主要從工作介質、環境溫度、允許外接吹瓶的壓力、環境濕度、工作壓力、耐壓程度等幾個方面論述，吹瓶機專用組合氣缸需要適宜的工作環境才能得以正常運行，一般以—5℃至60℃的范圍之內為最佳環境溫度，以0.15至0.8MP的氣壓范圍為最佳工作壓力，以3MPa氣壓值為最佳允許外接吹瓶壓力，以小于95%的相對濕度值為最佳環境濕度。另外，其運行過程需要有干燥潔凈的空氣環境，且具有潤滑的壓縮空氣。

1.2 吹瓶機專用組合氣缸的結構設計

吹瓶機的工作一般需要經過兩個階段，其一為在模具腔內部合理放置塑料原料，并將入口堵住或者密封，其二為運用吹瓶機將塑料吹成型。因此，專用組合氣缸也同樣需要貫穿整個過程的施始終，并盡量做到結構緊湊，節約使用，體積小，盡可能少占用空間。另外，由于飲料瓶種類繁雜，規格大小不一，為了更好的適應多種瓶子的吹制，需進一步考慮可調行程的問題，以及對于不同瓶子的安裝問題。因此，本論文采用案例法，選用了一臺緩沖氣缸與一臺無緩沖氣缸為實驗材料，以兩者的串聯系統為誒研究對象。并根據具體需求，選擇50毫米的行程以及100毫米的可調行程，其中，無緩沖氣缸的缸徑為φ80mm。

2 吹瓶機專用氣缸的工作機制與原理分析

如上圖所示，（吹瓶機專用組合氣缸結構示意圖），1、2表示活塞桿，3為前蓋，4為缸筒，5為活塞1，6為中后蓋，7為缸筒，8為緩沖活塞1，9為活塞2，10為緩沖活塞2，11為后蓋，12為調程桿，13為調程套，14為鎖緊螺母，共有四個氣口，分別為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，有四個氣腔，分別為A、B、C、D，O1、O2表示M的起始與終止位置，O3、O4則表示活塞桿的起始與終止位置。總體上的運作流程為：復位——送料——封閉模腔口——吹瓶成型。首先，應將吹瓶機的專用組合氣缸進行復位，氣壓從Ⅰ和Ⅱ號氣腔進入，并從Ⅲ、Ⅳ號氣腔排出完成復位工作。這時加高壓組件M以及外接封模口的前端位于上圖所示的O1位置，而活塞桿的前端則位于上圖所示的O3的位置。其次進行送料工作。該過程與復位過程相異，氣壓主要從Ⅳ氣口進入，從Ⅲ氣口排除，氣壓作用于活塞2（9）進一步推動活塞桿（1）向前伸出，產生位移差，即從O3到O4的這一段距離，整個行程由上圖的S1表示。其次進行模腔口的封閉工作，該過程氣壓主要從Ⅱ進入，從Ⅰ氣口排除，氣壓作用于活塞1（5）進一步推動活塞桿（2）向前伸出，并使得高壓組件以及外接封模口產生為位移差，即從O1到O2的這一段距離，最后則是吹瓶成型階段。整個流程完成之后又繼續重復第一步的復位階段，周而復始的反復進行。其中，S1的數值與瓶子的規格相關，不同的規格其位移量有所差異，此時可以合理運用上圖所示的調程套（13）以及鎖緊螺母（14）調整位移，實現可變行程。可見，整個氣缸的運作過程主要通過氣壓的不同氣口加壓以及排氣過程推動活塞桿產生不同的位移變化，最終影響高壓組件的位置。

3 吹瓶機專用組合氣缸的應用效果

早在1996年便開始將吹瓶機投入生產，該種類型的吹瓶機是廣東肇慶方大氣動有限公司所研制并應用的，多年來，此吹瓶機的工作情況一直運行良好，1999年時，已經有六大單位紛紛選擇該吹瓶機的專用組合氣缸，大大提升了塑料瓶的制作效益與生產質量，一切運行正常，近年來，該種吹瓶機越來越引起相關學者與企業的高度重視，可見其能夠最大程度上滿足塑料瓶生產線的根本需求。通過對該吹瓶機的專用氣缸在實踐過程中不斷發現問題并解決問題，如解決活塞粗細對吹瓶過程產生的影響。自吹瓶機投入市場以來，有利于進一步生產自動化。

4 小結

有上述論文可發現，在當前生產自動化進程逐步加快的趨勢下，將吹瓶機投入市場廣泛應用成為不可逆推的潮流，本論文首先從吹瓶機的工作原理以及運作環境、結構設計幾個方面入手，并結合圖文展開探討，最終發現，在吹瓶機專用氣缸的運作過程中，不同階段的氣壓入口與出口的不同進一步導致高壓組件以及外接封模口位移量的差異，需借助調程套以及螺母對可變行程合理調節，增強吹瓶機的普遍適用性。

參考文獻：

[1]周志鵬，吳赟.全自動旋轉式吹瓶機專用氣路系統的設計與應用[J].飲料工業，2016，19（05）：32-35.

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