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双液灌封点胶机计量技术的研究 　　【摘要】本文对双液灌封点胶机计量系统的型式及其关键性技术和可靠性进行了研究：包括计量系统密封技术、单向阀技术。 　　【关键词】计量；密封；单向阀 　　1、封装设备计量型式[1] [2] 　　计量装置是封装设备的关键部件，其作用是保证使待混合的单组份物料以精确的流量和比例输入到混合装置。计量装置应具有一定的计量精度，因为计量精度直接影响着混合组份的配比关系，从而影响着制品的质量，所以计量装置还要求具备较高的制造精度和流量调节精度。 　　常见的计量泵装置有三种型式：齿轮泵计量、螺杆泵计量、活塞泵计量，见图1。 　　齿轮泵是一种外啮合式容积计量泵，见图1a。一般是由电动机作为动力源，驱动主动轮带动从动轮一起旋转从而使液流被密封于两个齿轮之间的啮合间隙中，以相同于齿轮的速度流动。因此在理论上，齿轮每转动一圈的实际流量就由齿轮的啮合间隙来决定。 　　螺杆泵是一种内啮合密闭式容积计量泵，见图1b。一般是由电动机作为动力源带动螺杆旋转，在旋转过程中，螺杆和泵体一起形成一系列相隔180°的密封腔，挤压排送料液。在泵入口压力不变的条件下转速与流量成正比。 　　齿轮泵和螺杆泵计量均为连续式计量，实现了吸料与排料的同时进行。工作平稳，没有脉动或紊流，有自吸能力。需设流量监控装置，保证正确的出胶量。对胶体特性敏感，如胶体粘度大、胶中含研磨型填料或填料含量过大，将会使泵的转动部件润滑受阻，填料会在泵中结块导致泵的堵塞。 　　活塞泵是一种往复式强制性容积计量泵，见图1c。一般是由气缸作为动力源，带动活塞往复式直线运动，做到吸入或挤出料液的间歇性运动。可通过改变活塞行程、活塞直径、活塞速度来调节流量和比例。对胶体粘度、温度和压力不敏感，在高速时有很好的一致性，可重复性高。对泵体内气体敏感，密封要求高。活塞泵可用于低粘度、高粘度物料的低、高压计量，但只能用于不连续的生产工艺。考虑本文产品的工作对象和工作特点，本设计采用活塞泵的计量方式。 　　2、计量泵密封技术的研究[3] 　　计量泵密封的好坏直接影响其工作精度，泄漏量超标会造成密封箱内积液多，锈蚀严重。影响了设备的正常运行，增加了维护工时和费用，降低了设备使用效率。 　　2.1密封泄漏原因分析 　　从填料密封的原理和结构来看，流体在密封腔内可泄漏的通道有三处，见图2：一是流体穿透纤维材料造成泄漏；二是在填料与填料箱体之间泄漏；三是在填料与运动轴表面之间泄漏。 　　为解决泄漏和使用周期的问题，对工艺条件和设备结构进行了分析。对活塞杆进行技术测量后，没有发现变形、椭圆和尺寸超差问题，且活塞杆表面无裂纹毛刺、斑点及沟槽等缺陷。可以确定产生泄漏的原因不在活塞杆本身，活塞计量泵原设计采用的密封是油浸石棉方型填料，虽具有耐热性、柔软性好、强度高的优点，但编结后表面粗糙、摩擦系数大、长时间使用后浸入的润滑剂容易流失。因此，使用一段时间后，泄漏量便不断增加，调整压紧螺母和更换填料的工作也逐渐频繁。排除填料密封安装不当及活塞杆尺寸偏差原因外，认为造成泄漏的主要原因是： 　　（1）填料被介质穿透而出现泄漏。 　　（2）压紧螺母的预紧力对内外侧填料施加力不均匀造成介质泄漏。被压入填料箱内的填料，每道填料环的受力情况是不一样的，外侧填料受力最大，里侧填料受力最小，呈抛物线形，介质在填料与填料箱体之间泄漏、在填料与运动轴表面之间泄漏是主要原因。 　　2.2密封技术改进 　　为解决泄漏问题和提高计量泵的工作精度从密封填料结构和密封材质深入研究分析，决定采用V型聚四氟乙烯密封组环来取代方型填料，见图3。 　　V型圈采用外购的聚四氟乙烯（F4）棒料切削加工而成，为保证密封效果和柱塞的对中性，还加工了支撑环、压环。加工时考虑了F4材质的热胀冷缩的特性，以保证加工尺寸精度。安装时将密封环等套在杆上进行配研，使其接触点总面积达70%左右，松紧程度合适，手感较为明显。安装时注意V型圈的方向，即凹部朝向被密封的液体。先装支承环a，然后装2个V型密封环，最后装压环d，组环装配图，见图3e，以防止聚四氟乙烯的冷流性变化，同时可改善压紧力向后传递的能力。V型圈在压紧螺母的拧紧力作用下，预先张开，完成系统的初密封。安装时，预紧力大小十分重要，如果过大，摩擦力也会急剧增加，加快填料磨损。反之，预紧力小于介质压力时，又起不到密封作用。 　　聚四氟乙烯V型密封组环传递预紧力能力强，且不会被介质穿透，可增大内侧填料的径向力，改善预紧力，使每道环所受的预紧力相差很小，当大于介质的压力，即能阻止泄漏。解决了原石棉方型填料被介质穿透后出现泄漏和安装预紧力不均匀问题，并有效地提高填料密封的使用寿命和计量泵的工作精度。 　　3、计量泵单向阀的研究[3] 　　单向阀是计量系统中一个十分关键的