常见工业生产设备设计简单介绍之--安瓿瓶超声波清洗机(仅供参考)

一张图开篇,其余全靠编系列--超声波安瓿瓶清洗机。本文简单介绍了安瓿超声波清洗机的工作原理,设备构成,相关的执行标准及一般设计方法。

关键词:设备设计;洗瓶机;制药机械

基本概念:
安瓿超声波清洗机
安瓿超声波清洗机

安瓿超声波清洗机由不锈钢水泵、高压喷头、电器箱等组成。这里是指适用于安瓿瓶水冲式和气冲式配合使用,采用高压反复冲喷洗,使瓶壁的杂物能及时脱离掉入水箱中的专用清洗设备。

适用于安瓿瓶、西林瓶、口服液瓶(小规格)等的清洗。

安瓿瓶国家标准 GB/T 2637-2016《安瓿》。

一、安瓿超声波清洗机工作原理介绍展开

安瓿超声波清洗机为全自动型清洗机械,采用超声波清洗、水冲式清洗及气冲式清洗相结合的清洗设备。

超声波清洗
超声波发生器
超声波发生器

超声波清洗机原理:由超声波发生器发出的高频振荡信号,通过换能器转换成高频机械振荡而传播到介质--清洗溶剂中,超声波在清洗液中疏密相间的向前辐射,使液体流动而产生数以万计的直径为50-500μm的微小气泡,存在于液体中的微小气泡在声场的作用下振动。这些气泡在超声波纵向传播的负压区形成、生长,而在正压区,当声压达到一定值时,气泡迅速增大,然后突然闭合。并在气泡闭合时产生冲击波,在其周围产生上千个大气压,破坏不溶性污物而使他们分散于清洗液中,当团体粒子被油污裹着而黏附在清洗件表面时,油被乳化,固体粒子及脱离,从而达到清洗件净化的目的。在这种被称之为“空化”效应的过程中,气泡闭合可形成几百度的高温和超过1000个气压的瞬间高压。

水冲式和气冲式清洗

通过设备的翻转结构,将瓶口朝下,采用高压反复冲喷洗,使瓶壁的杂物能及时脱离掉入水箱中的清洗方法。

二、安瓿超声波清洗设备相关行业标准展开

必须符合2010新版GMP(药典2010)执行标准。

行业标准:
标准代号 标准名称 标准代号 标准名称
JB/T 20002.1-2011 安瓿洗烘灌封联动线 JB 20002.2-2011 安瓿超声波清洗机
说明:

三、安瓿超声波清洗机设计的一般原则展开

安瓿超声波清洗机
安瓿超声波清洗机结构图

一般情况下参考我国在上世纪七十年代从国外引进的制药生产设备做蓝本,再根据实际需要修改至符合使用要求。

主体包含:进瓶输送组件、进瓶提升组件、间隙冲洗组件、介质过滤组件、电气控制部分及设备支架组成。整体结构如右图所示。

网带送瓶组件:

网带送瓶组件可看作是一台标准的带式输送机(上图中1所指的部分),它由驱动电机、不锈钢网带、主/从动轮及机架构成。

末端注水装置
末端注水装置

一般情况下,不锈钢网带最大线速度可达25米每分钟,故可以达到玻璃瓶的输送要求。该设备一般选用宽度不超过400mm的网带,视实际可使用空间情况而定。其产能计算公式为:Q=k×L×B/d。

  • Q——每分钟的产量,瓶/min;
  • k——1.08,为排列系数;
  • B——网带有效宽度,mm;
  • L——网带用秒表计时t分钟所移动的距离,mm;
  • d——瓶身外径,mm。

组件末端(进入超声波缸之前)须具有将瓶体灌满水(过滤后的循环水)的套件,确保此套件能盖住瓶体且滑动至螺杆进瓶绞龙附近,防止瓶体在超声波缸里漂浮起来,影响设备正常运行。此套件含有一与过滤循环水相连的喷洒器,将循环水射入空瓶内。

组件必须具有缺瓶检测点(I点)与主控连接,驱动电机须具有调速功能。

在这里省略电机功率计算公式...

超声波清洗组件:

在这里省略具体计算公式...

超声波发生器建议采用市场上的标准套件,详情可咨询标准套件厂商。

清洗缸采用不锈钢材料焊接,确保密封,必须开有溢流孔且与循环水储水缸相连;必须开有超声波器件安装孔;必须开有水位探测孔(I点)确保缺水不工作(即不给主驱动电机开机信号)。即:结构图中2所指的部分。

中间输送组件:
中间输送组件
中间输送组件

在这里省略传动具体计算公式...

组件包含进瓶绞龙与提升轮两个结构,动力源由主驱动电机提供,其传动比根据设备的实际情况确定。因该设备为非智能设备,所以在这里不做缺瓶或碎瓶的检测判断,就共用一动力源,符合一一对应的原则即可,如图所示。

进瓶绞龙(螺杆进瓶绞龙):该设备采用的是变径变螺距绞龙,确保连续进瓶,确保绞龙每转一周期能为提升轮提供对应的瓶体(即连贯的吻合)数。设计时确保出力头与绞龙的链接为可调,方便整机配合调试。即:结构图中3所指的部分。

在这里省略绞龙具体设计...

提升轮:将瓶体从清洗缸内提升至后续清洗工位的同一高度,并传递给下一工位(结构图中7所指的部分)。提升力通过内部圆柱凸轮提供(圆柱凸轮为固定状态),其携取瓶体的小工位安装在与下一工位同步的套座上(可上下滑动)。即:结构图中4所指的部分。

在这里省略提升轮具体设计...

间隙清洗组件:

该组件包含主转动架(结构图中7所指的部分,仅指支架部分)、夹持及翻转套件、同步跟踪及提升插入套件和瓶体外部清洗的两工位(结构图中5,6所指的部分)。

瓶体送出组件:

根据使用要求设计合适的出瓶部分。

介质过滤组件:

包含水、气过滤及循环水泵两部分。

设备传动及支架:

电气控制组件:

待完善...

结束语展开

下载区为60头立式超声波洗瓶机布置工程图,DXF格式,此图为蒙图后修改,仅供参考。

待续。

参考引用:
  1. 《机械设计手册》
  2. 《安瓿超声波清洗机(JB/T 20002.2-2004)》
  3. 百度百科 https://baike.baidu.com/
  4. 360百科 https://baike.so.com/
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责任编辑:Andrew