液體配料生產(chǎn)線是香精、香料等精細化工行業(yè)配料必備的核心設備,密封配料小車是全自動液體配料生產(chǎn)線中的核心功能部件,多種液體組料成分按配比在密封配料小車的產(chǎn)品容器中混合,形成最終產(chǎn)品。傳統(tǒng)配料采用:人工取料-稱重-混合的方法,配料過程直接暴露在空氣中,產(chǎn)生的刺激性氣體會在空氣中造成工作環(huán)境污染,且影響設備壽命,因此,研發(fā)具有密封小車的全自動配料系統(tǒng)成為國家和行業(yè)急需。本文在廣泛查閱文獻的基礎上,對現(xiàn)有配料小車存在的問題進行歸納總結(jié),分析了液體配料線的發(fā)展趨勢,從而明確了密封小車的研究重點及結(jié)構(gòu)優(yōu)化策略,在此基礎上提出并研究設計了具有較好密封性、耐摩擦、防爆性好、耐腐蝕、智能化特性的密封小車。論文研究包括自動配料系統(tǒng)的工藝研究、密封小車的整體結(jié)構(gòu)設計、關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的優(yōu)化仿真和成型樣機的裝配調(diào)試。為了使密封配料小車與整個全自動液體配料線有機統(tǒng)一,需先確定密封小車在整個配料線設備上的工藝路線和工作方式,密封小車以防爆密封為主,采用雙排線軌運動,根據(jù)配料生產(chǎn)線中閥口的位置確定小車的運動軌跡;根據(jù)密封小車所需具備的功能性需求來確定密封小車的整體結(jié)構(gòu)設計,密封小車需要具備底座移動功能、稱重功能、配料罐轉(zhuǎn)移功能、自動開關(guān)配料罐蓋功能、密封環(huán)保功能、配料罐體定位功能、自動開關(guān)門功能,因此,在整體結(jié)構(gòu)設計中,針對不同的功能模塊提出多種設計方案,通過不同方案之間優(yōu)缺點的對比確定較優(yōu)方案進行設計,并完成了密封小車整體結(jié)構(gòu)的設計。針對密封小車樣機在實際模擬生產(chǎn)中存在的問題,利用ADAMS仿真軟件對稱重模塊的剪叉機構(gòu)進行了模擬仿真,找到了問題出現(xiàn)的具體原因,提出了結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案,解決了剪叉連桿與連桿、連桿與支座間間隙大和電機偏載的問題,優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)運行可靠,完全滿足工程實際中的要求。最后對已研發(fā)的密封小車進行現(xiàn)場安裝與調(diào)試,結(jié)果表明該密封配料小車在實際生產(chǎn)應用中,能夠在保證可靠性、環(huán)保性、全自動化的前提下,實現(xiàn)全自動液體配料系統(tǒng)的配料操作,完全滿足工程實際中的要求和用戶的需求,填補了密封環(huán)境下配料的自動化設備空白,是本項目核心創(chuàng)新和最大意義所在。
【學位單位】：武漢輕工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TQ65
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
        1.2.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 發(fā)展趨勢
    1.3 本文研究目的和內(nèi)容
        1.3.1 研究目的
        1.3.1 研究內(nèi)容
    1.4 論文章節(jié)安排
    1.5 本章小結(jié)
2 全自動液體配料的工藝研究
    2.1 全自動液體配料系統(tǒng)的基本情況
    2.2 密封小車的工藝研究
        2.2.1 傳統(tǒng)的液體配料工藝
        2.2.2 帶有密封小車的液體配料工藝
    2.3 現(xiàn)有缺陷及優(yōu)化策略
        2.3.1 現(xiàn)有缺陷
        2.3.2 優(yōu)化策略
    2.4 本章小結(jié)
3 密封小車的整體結(jié)構(gòu)設計
    3.1 密封小車的方案設計
        3.1.1 密封小車的功能及性能要求
        3.1.2 密封小車整體結(jié)構(gòu)方案
    3.2 密封車底座的設計和移動功能的實現(xiàn)
        3.2.1 結(jié)構(gòu)原理圖及說明
        3.2.2 齒輪齒條選型計算
        3.2.3 底座上電機（含減速機）選型計算
        3.2.4 線軌選型計算
        3.2.5 底座的設計與校核
    3.3 配料桶轉(zhuǎn)移模塊的設計
        3.3.1 方案一:機械爪推拉+緩沖區(qū)旋轉(zhuǎn)
        3.3.2 方案二:機械爪夾緊+旋轉(zhuǎn)
        3.3.3 方案三:移動車+輥輪
        3.3.4 方案比較與確定
    3.4 稱重模塊的設計
        3.4.1 電子秤選型
        3.4.2 頂小秤氣缸選型
        3.4.3 剪叉機構(gòu)設計
    3.5 閥密封模塊設計
        3.5.1 方案一:密封嘴+抽拉門
        3.5.2 方案二:連桿密封蓋
        3.5.3 方案的比較與確定
    3.6 密封門模塊的設計
        3.6.1 搖桿滑塊開門
        3.6.2 氣缸推拉開門
        3.6.3 快速卷簾門方案
        3.6.4 方案比較與確定
    3.7 密封蓋開關(guān)模塊的設計
        3.7.1 配料罐夾緊功能的實現(xiàn)
        3.7.2 密封開蓋方案提出與討論
        3.8.3 氣缸選型
        3.8.4 齒輪齒條設計
    3.9 小車整體框架的密封實現(xiàn)
        3.9.1 框架的靜態(tài)密封處理
        3.9.2 風機的選型計算
    3.10 本章小結(jié)
4 密封小車關(guān)鍵機構(gòu)的仿真優(yōu)化
    4.1 當前三維模型基于ADAMS的仿真分析
        4.1.1 模型處理
        4.1.2 仿真分析
    4.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化仿真
        4.2.1 誤差原因分析
        4.2.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化
        4.2.3 模型處理與仿真分析
    4.3 本章小結(jié)
5 液體配料線密封小車的整體實現(xiàn)
    5.1 液體配料線密封小車整體模型
    5.2 液體配料線密封小車安裝與調(diào)試
    5.3 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 研究展望
致謝
參考文獻

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本文編號：2864979