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能技术渐成注塑机研发重点
浏览次数:1286 时间:2010-01-26
   在注塑制品成本构成中,电费占了相当比例。依据注塑机设备工艺情况,注塑机油泵马达耗占整个设备耗电量的比例高达50%~65%,因而也极具节能潜力。旨在降低能量损耗的各种先进节能控制技术,正在逐渐成为注塑机电液系统的研究重点。
目前,国产注塑机电液控制技术几乎全部应用电液比例技术,其技术特征是用三通型比例调速阀控制速度。该电液比例技术虽可大大减少元件数量,但因采用定量泵供油,工作过程中始终存在与流量有关的能量损失,国外已很少采用。

        注塑机工艺过程一般分为锁模、注射、塑化、保压、冷却、开模等几个阶段,各个阶段需要不同的压力和流量。对油泵马达而言,注塑过程处于变化的负载状态,在定量泵的液压系统中,油泵马达以恒定转速提供恒定流量,多余的液压油通过溢流阀回流,此过程称为高压节流。据统计,由高压节流造成的能量损失高达36%~68%。

        针对以上阀控电液系统有较大能量损失的不足,为进一步降低能耗,减少噪音,近年来塑料机械制造商为满足客户通过节能降低生产成本的要求,对各种节能控制技术进行了深入广泛的研究和实践,如德国、日本等国发展了应用变量泵和电液比例阀结合的负载感应型注塑机电液控制系统,作为电液控制中最基本的节能方法,已在国外被广泛应用。目前在各种注塑机节能控制技术中,比例变量泵与变频定量泵两种节能控制系统,节能效果明显。

        比例变量泵控制系统可以使用户根据注塑成型工艺要求设定各种动作压力、速度,并转换成相应的模拟信号,输给比例变量泵的比例压力阀及比例流量阀,按设定值向系统输出压力和流量,使液压系统能量输出跟随注塑过程负载状况而变化,最大限度避免能量损失。变频定量泵控制系统可以使液压系统的能量输出跟随注塑过程整机变化的负载状况而变化,在保压、冷却及空转状况保持很低转速,从而达到节能目的。同时,利用注塑机同步信号及电气控制系统,将电液比例控制系统模拟成负载跟踪控制系统,将传统定量泵改造成变频变量泵,从而使溢流阀的回油流量降到最小,无高压节流能量损失,从而将传统有高压节流的注塑机由耗能型升级为节能型。

        两种控制系统节能性能各有特点。由于比例变量泵节能控制技术相对成熟,目前注塑机制造厂普遍采用比例变量泵节能控制技术,通过比例变量泵节能居主导地位;而在塑机控制系统应用变频器调速控制技术以实现节能,无疑也是有益尝试,国内也有塑机制造商生产并投放市场。由于变频控制技术尚有其固有的技术问题还有待优化解决,目前更多的是用于旧机节能技术改造。

        依据控制技术节能工作原理,采用注塑机上述控制技术还具有其它诸多优点:可减轻开、锁模冲击,延长机械和模具使用寿命;延长油路系统使用寿命,减少维修次数,节省维护费用;降低噪音、改善工作环境;系统油温大幅降低,可节省冷却用水量30%以上;保持注塑机变频节能原有的控制方式及油路不变等。
采用控制技术改造升级为节能型注塑机后,其投资一般在一年内可通过节约的电费或油费收回。专家认为,开发节能型注塑机理论可行,投资小,效益明显。采用先进控制技术对注塑机进行节能改造,已成为目前注塑机制造业提升产品竞争力的有效技术手段之一,国内企业应积极推广应用。

 

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