洗瓶机喷针提升跟随系统结构设计开题报告(2)

在之前的使用中发现喷漆碳钢结构的缺陷有:1)密度大,整体机架在工人安装过程中有不利于定位的风险;2)表面油漆在每次洗瓶结束后有脱落的风险,


在之前的使用中发现喷漆碳钢结构的缺陷有:1)密度大,整体机架在工人安装过程中有不利于定位的风险;2)表面油漆在每次洗瓶结束后有脱落的风险,使药品不符合cGMP发展的要求,而且增加每次洗瓶机内部清洁难度。

图4 国内常规洗瓶机中心转盘结构

对于国内常规洗瓶机中心转盘结构所存在的缺陷,拟做如下改进:1)改变结构;2)改变材料。

新设计中洗瓶机采用一根GCr15轴承钢中心轴将冲洗针架、轨道环、转盘三个主要部件的中心从下到上贯通,三个圆心同轴,定位精度高,冲洗过程中针头瞄准效果较好,整体结构复杂,运行寿命中等。见图4。

除中心轴外机架材料选用ZL104铝合金 ,密度为2.65g/cm³,密度只有约20Cr13的三分之一。大大减少了设备重量。选择将回转盘整体铸造,利用好ZL104铝合金的优秀铸造性能,避免切削和焊接。同时,因其耐腐蚀性满足cGMP的要求,故避免了喷漆,解决了国内常规洗瓶机的原有问题。

图5 新型转盘结构

3.3.2国内常规洗瓶机传动结构与新型全伺服传动结构

原国内常规洗瓶机传动结构,选择的是变频电机。变频电机在速度控制和力矩控制要求不高的场合应用较多,也有在加有位置反馈信号后构成位置闭环控制的变频电机,但其精度和响应都不高。在洗瓶机的实际使用中,变频电机的控制精度不足,故障率和爆瓶率过高,受到客户意见大,已经满足不了市场需求。

新设计满足制药工业的设计理念:洗瓶机传动结构设计应简洁,提升设备稳定性切易于维护,减少需要润滑的环节。见图5、图6。

在风险控制上:同步带传动是免润滑传动机构,运行噪音低,传动平稳性高于链条,可以避免齿轮、链条传动需要频繁润滑产生油污干扰净化环境的风险。

电机选择的是伺服电机,目前比较通用的交流伺服电机多为永磁同步交流伺服电机,但这种电机受工艺的限制,功率很难做大,十几千瓦以上的同步伺服价格昂贵。如果所需功率过大就一般选择控制性能略孙一筹的交流异步伺服电机。这时的驱动器就是由高端变频器和带编码器反馈环进行控制的。而本设计中所需总装机功率为12KW,可以选择同步伺服电机。