隨著注塑行業(yè)正面臨著一個(gè)飛快的發(fā)展機(jī)遇，然而在注塑產(chǎn)品的成本構(gòu)成中，電費(fèi)占了相當(dāng)?shù)谋壤?，依?jù)立式注塑機(jī)設(shè)備工藝的需求，立式注塑機(jī)油泵馬達(dá)耗電占整個(gè)設(shè)備耗電量的比例高達(dá)50%~65%,因而設(shè)計(jì)與制造新一代“節(jié)能型”立式注塑機(jī),就成為迫切需要關(guān)注和解決的問題。在此，東莞立式注塑機(jī)廠家分析立式注塑機(jī)技術(shù)的相關(guān)問題。

立式注塑機(jī)的電能消耗主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)部分:液壓系統(tǒng)油泵的電能消耗;加熱器的電能消耗;循環(huán)冷卻水泵的電能消耗。立式注塑機(jī)的節(jié)能技術(shù),實(shí)際上主要包涵三個(gè)方面:

1.節(jié)能注射成型技術(shù)

2.節(jié)能的執(zhí)行機(jī)構(gòu)

3.節(jié)能的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。

立式注塑機(jī)最主要的能耗即是動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),立式注塑機(jī)節(jié)能的重點(diǎn)即是提高動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)本身的能耗效率及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)輸出功率與執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行功率達(dá)到自適應(yīng)調(diào)節(jié)匹配,兩者之間的能量利用率越高,即系統(tǒng)節(jié)能率越高,達(dá)到節(jié)省能源的功效。節(jié)能動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是立式注塑機(jī)節(jié)能的主要研發(fā)課題。

1.立式注塑機(jī)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)分析

動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)一般有以下三種:液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、全電子驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和液電混合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是立式注塑機(jī)泛使用的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),是節(jié)能動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)重點(diǎn)研究對(duì)象。從節(jié)能角度來說,全電子驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和電液混合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是對(duì)液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)能量利用率不高的創(chuàng)新發(fā)展,是兩種理想的節(jié)能驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。長(zhǎng)期以來,立式注塑機(jī)節(jié)能液壓系統(tǒng)是重點(diǎn)研究的節(jié)能動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。

目前立式注塑機(jī)供油泵的驅(qū)動(dòng)主要有三種方式:普通電機(jī)加變量泵、變頻電機(jī)加定量泵和變頻電機(jī)加變量泵。變轉(zhuǎn)速控制的效率比變排量控制的效率高,而用變排量和變轉(zhuǎn)速?gòu)?fù)合控制的效率比變轉(zhuǎn)速控制的效率高。變轉(zhuǎn)速控制的響應(yīng)比變排量的響應(yīng)快。盡管異步電機(jī)的控制技術(shù)也日漸完善,但其自身的功率因數(shù)、效率以及發(fā)熱問題始終無法克服。同步電機(jī)技術(shù)越來越成熟,制造成本上也與異步電機(jī)越來越接近,正在越來越多的場(chǎng)合取代異步電機(jī)。同步電機(jī)在立式注塑機(jī)上的應(yīng)用將成為趨勢(shì)。

2.立式注塑機(jī)控制系統(tǒng)分析

立式注塑機(jī)控制系統(tǒng)=驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)+電子控制器,立式注塑機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)根據(jù)其控制的形式可以分為三類,即液壓控制式、電動(dòng)控制式與電動(dòng)/液壓復(fù)合控制。

2.1.采用泵供油復(fù)合控制閥調(diào)節(jié)的控制系統(tǒng)

采用定量泵供油,通過流量/壓力復(fù)合控制閥調(diào)節(jié)式的缺點(diǎn)在于以下幾點(diǎn):第一是控制精度不高。整個(gè)控制其實(shí)是一個(gè)開關(guān)控制,由于開關(guān)閥的啟閉有數(shù)十到數(shù)百毫秒的延時(shí),所以對(duì)注射位置、開合模位置的控制精度不高,并且使運(yùn)動(dòng)速度難以提高。第二是能源耗費(fèi)大。采用P/Q閥后,雖然壓力可以隨著工藝過程的不同而改變,但是定量泵所輸出的流量一定,而不同的工藝流程需要的流量不同,多余的流量就通過溢流閥,造成了很大的溢流損失,特別是在高壓、小流量的保壓過程時(shí)損耗更大。同時(shí),依靠流量閥的節(jié)流來獲得不同的流量,其節(jié)流損失也相當(dāng)大。溢流損失及節(jié)流損失最終都體現(xiàn)在液壓油的發(fā)熱上,而立式注塑機(jī)液壓系統(tǒng)由于空間所限,油箱體積不能很大,必須配置油液的冷卻系統(tǒng)來保證液壓系統(tǒng)的正常工作。第三是噪聲大。高速運(yùn)行的大功率電動(dòng)機(jī)與液壓泵噪聲很大,使得工作環(huán)境惡劣。

采用變量泵節(jié)能型液壓控制系統(tǒng)。在立式注塑機(jī)液壓控制系統(tǒng)中,其能量損失是由節(jié)流損失與溢流損失兩大部分組成的,節(jié)能的關(guān)鍵就在于減少這兩類的損失。采用變量泵是一個(gè)很好的辦法。它通過調(diào)節(jié)泵的排量,從而使泵輸出的流量、壓力與系統(tǒng)的要求相適應(yīng),最大限度地減少液壓系統(tǒng)的溢流損失與節(jié)流損失,可以顯著節(jié)能。采用比例變量泵系統(tǒng)的全液壓式立式注塑機(jī)是目前國(guó)內(nèi)立式注塑機(jī)生產(chǎn)廠家的主流產(chǎn)品,技術(shù)比較成熟。采用變量泵的缺點(diǎn)在于變量泵價(jià)格昂貴、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、調(diào)試維護(hù)不易和易受油液污染的影響。若采用比例/伺服變量泵,價(jià)格要比定量泵貴得多,而且較易受到油液污染的影響。

2.2采用電液伺服閥控制的控制系統(tǒng)

高速液壓控制系統(tǒng)對(duì)于一些需要快速運(yùn)動(dòng)的回路,如開合模、注射回路,采用電液伺服閥代替開關(guān)閥,利用電液伺服閥的快速響應(yīng)能力實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)動(dòng)的高速、精確控制,可以對(duì)立式注塑機(jī)的流量與壓力形成閉環(huán)控制,獲得對(duì)位置的精確控制。它的缺點(diǎn)在于價(jià)格昂貴與抗油污能力差,這也是由于電液伺服閥本身的特點(diǎn)所決定的。

最后，東莞立式注塑機(jī)廠家指出大流量的電液伺服閥及其放大器均較昂貴,并且對(duì)液壓油的污染非常敏感,而立式注塑機(jī)的工作場(chǎng)合一般均較為惡劣,如果不能對(duì)液壓油的污染進(jìn)行控制,極易發(fā)生閥卡的故障。