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摘 要：高速扭结机GN1200是单一功能机种，专为台湾烤肠的生产而研制。整机由PLC控制，变频电机提供动力，可在多种程序状态下运行。生产速度非常高，最高速可达每分钟1200根台湾烤肠。整机采用不锈钢制造，关键部件采用优质合金钢并经过特殊工艺处理，使之不但防锈耐蚀，而且耐磨性能更加优良。高速扭结机GN1200适用胶原蛋白肠衣直径16～26。高速扭结机GN1200需要380V、50Hz的三相电源，总功率为3kW。压缩空气压力0.5Mpa，耗气量132L/h。
关键词：食品机械；不锈钢设备；台湾烤肠；高速扭结机
1 研究背景
随着我国经济的飞速发展，食品加工业也有了很快的发展，肉类加工的机械化程度也越来越高。高速扭结机GN1200也成为典型的食品加工机械中的佼佼者。以前占据台湾烤肠生产市场的主要是进口的设备。为满足国内食品市场的加工需要，研制能与进口设备相抗衡的国产机器迫在眉睫。我国最初的肉食加工是传统的手工作坊式居多，现在逐步向机械工业化转变。西方国家饮食结构中肉食占着主导地位，他们的肉食加工就相应非常发达。
2 预期达到的结果
由于台湾烤肠的生产一直采用间歇式扭结方式，效率低，速度慢，因此希望该机型能明显提高生产速度和效率，切实降低工人的劳动强度，为从事肉食行业的企业带来明显的效益。最主要的是减少肉食生产厂家对进口设备的依赖，使我国的肉食机械行业得到发展壮大。
3 整机应具备的功能
该机具备连续灌装、连续扭结的无惯性冲击生产模式。整机外壳选用耐腐蚀性能优良的304材质，在与食品材质隔离的部分，为了满足硬度和耐磨性的要求，可以选用经过热处理的优质合金钢。
4 各部分细节的分析与实现
（1）套縮蛋白肠衣压缩密度大，在单根肠衣灌装结束时应有精确的检测装置。不然会灌装不满而浪费肠衣，或者肉馅外溢而遭到污染，本机采用感应开关加毫秒级延时来控制，能达到非常理想的效果。
（2）灌装和扭结由于是同时进行，就需要扭结卡片的前进速度和灌装速度密切配合，并且都需要有无级调速的功能，本机选用变频调速控制，在满足要求的同时尽量降低成本。
（3）扭结时灌装管和蛋白肠衣作为一个整体旋转的同时，蛋白肠衣还要在灌装管的外部做相对滑动。前压帽通过机械传动和灌装管同步旋转，蛋白肠衣被推膜气缸紧压在前压帽上同步旋转。
（4）灌装管的后退和抬起。如果用两套动作机构，成本增加且占用空间。本机用直线和螺旋线相衔接的滑轨实现了两个动作，非常顺畅完美。
（5）灌装管和前压帽要同步旋转，协调两者的同步会增加难度和成本。本机用滑动同步传动装置使两者共用一个动力源。
（6）在一根蛋白肠衣灌装结束后，由于采用的是低成本的变频调速，皮带上的扭矩卡片停的具体位置就是随机的，这就导致了下一根蛋白肠衣灌装时第一根台湾烤肠的长度也是随机的。本机采用接近开关检测扭结卡片上旋入的螺钉来定位扭结卡片的停止位置，从而解决首根台湾烤肠长度相差很大的问题。变频调速加上接近开关检测装置的成本还是远低于伺服控制的造价。
5 本机性价比优于同类进口设备的几处改造
（1）与带扭结头的进口灌装机相比（因为目前市场上现存的这类机型非常多），最顯著的特点就是改间歇灌装为连续灌装，因此生产速度得到了大幅度的提升。进口的这类机器一般生产速度为400根/分钟，而高速扭结机GN1200可以达到1200根/分钟。最便宜的进口带扭结灌装机售价可达四十多万，高速扭结机GN1200加上一台国产直灌机的售价只有十几万元。同时进口灌装机保养维修费用高昂，也是一笔很大的开支。
（2）如图1所示，推膜气缸推动套装在灌装管上的蛋白肠衣，使蛋白肠衣随着灌装的推进而向前运动。进口设备使用伺服电机执行此动作，由于伺服电机的精确速度控制功能，能使推膜速度和灌装速度严格匹配。本机使用磁性无活塞杆气缸QGCW-SD-16X330来实现这个功能。只要抓住两个要点，就会和伺服电机一样的好用。第一要调整好空气压力，保证在推动的过程中不损坏蛋白肠衣；第二加装单向节流阀，因为向前推蛋白肠衣时有前压帽的限位作用，只要压力合适，推进速度是和灌装速度自动匹配的，但是气缸向后回程时没有任何限制，就需要节流调速，使气缸回程也同样具有合适的速度。这样改造后成本只有伺服电机的1/10。
经过如此改造，极大地降低了整机成本，并且大幅度的提高了生产速度，使生产企业的经营成本大大降低，这也是本机迅速在该行业推广开的首要原因。并在很大程度上抑制了进口设备在该行业的销售。
参考文献
[1]国家技术监督局.中华人民共和国国家标准.GB 16798-1997，食品机械安全卫生[S].北京：中国标准出版社出版，1997.
[2]中华人民共和国商务部.中华人民共和国国内贸易行业标准.SB/T 227-2007，食品机械通用技术条件电器装置技术要求[S].北京：中国标准出版社出版，2007.
[3]吴宗泽.机械设计实用手册[M].北京：化学工业出版社，1999.
（作者单位：石家庄博安不锈钢设备有限公司）
关键词：食品机械；不锈钢设备；台湾烤肠；高速扭结机
1 研究背景
随着我国经济的飞速发展，食品加工业也有了很快的发展，肉类加工的机械化程度也越来越高。高速扭结机GN1200也成为典型的食品加工机械中的佼佼者。以前占据台湾烤肠生产市场的主要是进口的设备。为满足国内食品市场的加工需要，研制能与进口设备相抗衡的国产机器迫在眉睫。我国最初的肉食加工是传统的手工作坊式居多，现在逐步向机械工业化转变。西方国家饮食结构中肉食占着主导地位，他们的肉食加工就相应非常发达。
2 预期达到的结果
由于台湾烤肠的生产一直采用间歇式扭结方式，效率低，速度慢，因此希望该机型能明显提高生产速度和效率，切实降低工人的劳动强度，为从事肉食行业的企业带来明显的效益。最主要的是减少肉食生产厂家对进口设备的依赖，使我国的肉食机械行业得到发展壮大。
3 整机应具备的功能
该机具备连续灌装、连续扭结的无惯性冲击生产模式。整机外壳选用耐腐蚀性能优良的304材质，在与食品材质隔离的部分，为了满足硬度和耐磨性的要求，可以选用经过热处理的优质合金钢。
4 各部分细节的分析与实现
（1）套縮蛋白肠衣压缩密度大，在单根肠衣灌装结束时应有精确的检测装置。不然会灌装不满而浪费肠衣，或者肉馅外溢而遭到污染，本机采用感应开关加毫秒级延时来控制，能达到非常理想的效果。
（2）灌装和扭结由于是同时进行，就需要扭结卡片的前进速度和灌装速度密切配合，并且都需要有无级调速的功能，本机选用变频调速控制，在满足要求的同时尽量降低成本。
（3）扭结时灌装管和蛋白肠衣作为一个整体旋转的同时，蛋白肠衣还要在灌装管的外部做相对滑动。前压帽通过机械传动和灌装管同步旋转，蛋白肠衣被推膜气缸紧压在前压帽上同步旋转。
（4）灌装管的后退和抬起。如果用两套动作机构，成本增加且占用空间。本机用直线和螺旋线相衔接的滑轨实现了两个动作，非常顺畅完美。
（5）灌装管和前压帽要同步旋转，协调两者的同步会增加难度和成本。本机用滑动同步传动装置使两者共用一个动力源。
（6）在一根蛋白肠衣灌装结束后，由于采用的是低成本的变频调速，皮带上的扭矩卡片停的具体位置就是随机的，这就导致了下一根蛋白肠衣灌装时第一根台湾烤肠的长度也是随机的。本机采用接近开关检测扭结卡片上旋入的螺钉来定位扭结卡片的停止位置，从而解决首根台湾烤肠长度相差很大的问题。变频调速加上接近开关检测装置的成本还是远低于伺服控制的造价。
5 本机性价比优于同类进口设备的几处改造
（1）与带扭结头的进口灌装机相比（因为目前市场上现存的这类机型非常多），最顯著的特点就是改间歇灌装为连续灌装，因此生产速度得到了大幅度的提升。进口的这类机器一般生产速度为400根/分钟，而高速扭结机GN1200可以达到1200根/分钟。最便宜的进口带扭结灌装机售价可达四十多万，高速扭结机GN1200加上一台国产直灌机的售价只有十几万元。同时进口灌装机保养维修费用高昂，也是一笔很大的开支。
（2）如图1所示，推膜气缸推动套装在灌装管上的蛋白肠衣，使蛋白肠衣随着灌装的推进而向前运动。进口设备使用伺服电机执行此动作，由于伺服电机的精确速度控制功能，能使推膜速度和灌装速度严格匹配。本机使用磁性无活塞杆气缸QGCW-SD-16X330来实现这个功能。只要抓住两个要点，就会和伺服电机一样的好用。第一要调整好空气压力，保证在推动的过程中不损坏蛋白肠衣；第二加装单向节流阀，因为向前推蛋白肠衣时有前压帽的限位作用，只要压力合适，推进速度是和灌装速度自动匹配的，但是气缸向后回程时没有任何限制，就需要节流调速，使气缸回程也同样具有合适的速度。这样改造后成本只有伺服电机的1/10。
经过如此改造，极大地降低了整机成本，并且大幅度的提高了生产速度，使生产企业的经营成本大大降低，这也是本机迅速在该行业推广开的首要原因。并在很大程度上抑制了进口设备在该行业的销售。
参考文献
[1]国家技术监督局.中华人民共和国国家标准.GB 16798-1997，食品机械安全卫生[S].北京：中国标准出版社出版，1997.
[2]中华人民共和国商务部.中华人民共和国国内贸易行业标准.SB/T 227-2007，食品机械通用技术条件电器装置技术要求[S].北京：中国标准出版社出版，2007.
[3]吴宗泽.机械设计实用手册[M].北京：化学工业出版社，1999.
（作者单位：石家庄博安不锈钢设备有限公司）