吹瓶机专用组合气缸的设计与应用
闫全柱
摘 要：随着人们逐步追求高质量、高要求的生活方式与生产方式，各种饮料的需求量迅速提升便是一个代表性例子。这就对吹瓶机的生产质量与效益提出更高要求。近年来，吹瓶机的生产线增加快，专用组合气缸的开发研制成为整个吹瓶机生产过程的核心。本论文正是基于该背景，以吹瓶机专用组合气缸为主要着眼点，运用文献参阅法、逻辑分析法以及定性定量结合法，对吹瓶机组合气缸的相关技术参数、结构设计、工作原理等层面逐一展开探讨，并观察最终的气缸应用效果以得出准确结论。由于笔者经验不是太足，旨在为读者提供浅要观点，望可提出针对性意见或建议以便于及时更正。
关键词：吹瓶机；专用；组合气缸；设计；应用
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.08.061
1 吹瓶机专用组合气缸的相关技术参数与结构设计
1.1 吹瓶机组合气缸的相关技术参数
主要从工作介质、环境温度、允许外接吹瓶的压力、环境湿度、工作压力、耐压程度等几个方面论述，吹瓶机专用组合气缸需要适宜的工作环境才能得以正常运行，一般以—5℃至60℃的范围之内为最佳环境温度，以0.15至0.8MP的气压范围为最佳工作压力，以3MPa气压值为最佳允许外接吹瓶压力，以小于95%的相对湿度值为最佳环境濕度。另外，其运行过程需要有干燥洁净的空气环境，且具有润滑的压缩空气。
1.2 吹瓶机专用组合气缸的结构设计
吹瓶机的工作一般需要经过两个阶段，其一为在模具腔内部合理放置塑料原料，并将入口堵住或者密封，其二为运用吹瓶机将塑料吹成型。因此，专用组合气缸也同样需要贯穿整个过程的施始终，并尽量做到结构紧凑，节约使用，体积小，尽可能少占用空间。另外，由于饮料瓶种类繁杂，规格大小不一，为了更好的适应多种瓶子的吹制，需进一步考虑可调行程的问题，以及对于不同瓶子的安装问题。因此，本论文采用案例法，选用了一台缓冲气缸与一台无缓冲气缸为实验材料，以两者的串联系统为诶研究对象。并根据具体需求，选择50毫米的行程以及100毫米的可调行程，其中，无缓冲气缸的缸径为φ80mm。
2 吹瓶机专用气缸的工作机制与原理分析
如上图所示，（吹瓶机专用组合气缸结构示意图），1、2表示活塞杆，3为前盖，4为缸筒，5为活塞1，6为中后盖，7为缸筒，8为缓冲活塞1，9为活塞2，10为缓冲活塞2，11为后盖，12为调程杆，13为调程套，14为锁紧螺母，共有四个气口，分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，有四个气腔，分别为A、B、C、D，O1、O2表示M的起始与终止位置，O3、O4则表示活塞杆的起始与终止位置。总体上的运作流程为：复位——送料——封闭模腔口——吹瓶成型。首先，应将吹瓶机的专用组合气缸进行复位，气压从Ⅰ和Ⅱ号气腔进入，并从Ⅲ、Ⅳ号气腔排出完成复位工作。这时加高压组件M以及外接封模口的前端位于上图所示的O1位置，而活塞杆的前端则位于上图所示的O3的位置。其次进行送料工作。该过程与复位过程相异，气压主要从Ⅳ气口进入，从Ⅲ气口排除，气压作用于活塞2（9）进一步推动活塞杆（1）向前伸出，产生位移差，即从O3到O4的这一段距离，整个行程由上图的S1表示。其次进行模腔口的封闭工作，该过程气压主要从Ⅱ进入，从Ⅰ气口排除，气压作用于活塞1（5）进一步推动活塞杆（2）向前伸出，并使得高压组件以及外接封模口产生为位移差，即从O1到O2的这一段距离，最后则是吹瓶成型阶段。整个流程完成之后又继续重复第一步的复位阶段，周而复始的反复进行。其中，S1的数值与瓶子的规格相关，不同的规格其位移量有所差异，此时可以合理运用上图所示的调程套（13）以及锁紧螺母（14）调整位移，实现可变行程。可见，整个气缸的运作过程主要通过气压的不同气口加压以及排气过程推动活塞杆产生不同的位移变化，最终影响高压组件的位置。
3 吹瓶机专用组合气缸的应用效果
早在1996年便开始将吹瓶机投入生产，该种类型的吹瓶机是广东肇庆方大气动有限公司所研制并应用的，多年来，此吹瓶机的工作情况一直运行良好，1999年时，已经有六大单位纷纷选择该吹瓶机的专用组合气缸，大大提升了塑料瓶的制作效益与生产质量，一切运行正常，近年来，该种吹瓶机越来越引起相关学者与企业的高度重视，可见其能够最大程度上满足塑料瓶生产线的根本需求。通过对该吹瓶机的专用气缸在实践过程中不断发现问题并解决问题，如解决活塞粗细对吹瓶过程产生的影响。自吹瓶机投入市场以来，有利于进一步生产自动化。
4 小结
有上述论文可发现，在当前生产自动化进程逐步加快的趋势下，将吹瓶机投入市场广泛应用成为不可逆推的潮流，本论文首先从吹瓶机的工作原理以及运作环境、结构设计几个方面入手，并结合图文展开探讨，最终发现，在吹瓶机专用气缸的运作过程中，不同阶段的气压入口与出口的不同进一步导致高压组件以及外接封模口位移量的差异，需借助调程套以及螺母对可变行程合理调节，增强吹瓶机的普遍适用性。
参考文献：
[1]周志鹏，吴赟.全自动旋转式吹瓶机专用气路系统的设计与应用[J].饮料工业，2016，19（05）：32-35.
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