在注塑制品成本構(gòu)成中,電費(fèi)占了相當(dāng)比例。依據(jù)注塑機(jī)設(shè)備工藝情況,注塑機(jī)油泵馬達(dá)耗占整個設(shè)備耗電量的比例高達(dá)50%~65%,因而也極具節(jié)能潛力。旨在降低能量損耗的各種先進(jìn)節(jié)能控制技術(shù),正在逐漸成為注塑機(jī)電液系統(tǒng)的研究重點(diǎn)。
目前,國產(chǎn)注塑機(jī)電液控制技術(shù)幾乎全部應(yīng)用電液比例技術(shù),其技術(shù)特征是用三通型比例調(diào)速閥控制速度。該電液比例技術(shù)雖可大大減少元件數(shù)量,但因采用定量泵供油,工作過程中始終存在與流量有關(guān)的能量損失,國外已很少采用。
注塑機(jī)工藝過程一般分為鎖模、注射、塑化、保壓、冷卻、開模等幾個階段,各個階段需要不同的壓力和流量。對油泵馬達(dá)而言,注塑過程處于變化的負(fù)載狀態(tài),在定量泵的液壓系統(tǒng)中,油泵馬達(dá)以恒定轉(zhuǎn)速提供恒定流量,多余的液壓油通過溢流閥回流,此過程稱為高壓節(jié)流。據(jù)統(tǒng)計(jì),由高壓節(jié)流造成的能量損失高達(dá)36%~68%。
針對以上閥控電液系統(tǒng)有較大能量損失的不足,為進(jìn)一步降低能耗,減少噪音,近年來塑料機(jī)械制造商為滿足客戶通過節(jié)能降低生產(chǎn)成本的要求,對各種節(jié)能控制技術(shù)進(jìn)行了深入廣泛的研究和實(shí)踐,如德國、日本等國發(fā)展了應(yīng)用變量泵和電液比例閥結(jié)合的負(fù)載感應(yīng)型注塑機(jī)電液控制系統(tǒng),作為電液控制中最基本的節(jié)能方法,已在國外被廣泛應(yīng)用。目前在各種注塑機(jī)節(jié)能控制技術(shù)中,比例變量泵與變頻定量泵兩種節(jié)能控制系統(tǒng),節(jié)能效果明顯。
比例變量泵控制系統(tǒng)可以使用戶根據(jù)注塑成型工藝要求設(shè)定各種動作壓力、速度,并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬信號,輸給比例變量泵的比例壓力閥及比例流量閥,按設(shè)定值向系統(tǒng)輸出壓力和流量,使液壓系統(tǒng)能量輸出跟隨注塑過程負(fù)載狀況而變化,最大限度避免能量損失。變頻定量泵控制系統(tǒng)可以使液壓系統(tǒng)的能量輸出跟隨注塑過程整機(jī)變化的負(fù)載狀況而變化,在保壓、冷卻及空轉(zhuǎn)狀況保持很低轉(zhuǎn)速,從而達(dá)到節(jié)能目的。同時,利用注塑機(jī)同步信號及電氣控制系統(tǒng),將電液比例控制系統(tǒng)模擬成負(fù)載跟蹤控制系統(tǒng),將傳統(tǒng)定量泵改造成變頻變量泵,從而使溢流閥的回油流量降到最小,無高壓節(jié)流能量損失,從而將傳統(tǒng)有高壓節(jié)流的注塑機(jī)由耗能型升級為節(jié)能型。
兩種控制系統(tǒng)節(jié)能性能各有特點(diǎn)。由于比例變量泵節(jié)能控制技術(shù)相對成熟,目前注塑機(jī)制造廠普遍采用比例變量泵節(jié)能控制技術(shù),通過比例變量泵節(jié)能居主導(dǎo)地位;而在塑機(jī)控制系統(tǒng)應(yīng)用變頻器調(diào)速控制技術(shù)以實(shí)現(xiàn)節(jié)能,無疑也是有益嘗試,國內(nèi)也有塑機(jī)制造商生產(chǎn)并投放市場。由于變頻控制技術(shù)尚有其固有的技術(shù)問題還有待優(yōu)化解決,目前更多的是用于舊機(jī)節(jié)能技術(shù)改造。
依據(jù)控制技術(shù)節(jié)能工作原理,采用注塑機(jī)上述控制技術(shù)還具有其它諸多優(yōu)點(diǎn):可減輕開、鎖模沖擊,延長機(jī)械和模具使用壽命;延長油路系統(tǒng)使用壽命,減少維修次數(shù),節(jié)省維護(hù)費(fèi)用;降低噪音、改善工作環(huán)境;系統(tǒng)油溫大幅降低,可節(jié)省冷卻用水量30%以上;保持注塑機(jī)變頻節(jié)能原有的控制方式及油路不變等。
采用控制技術(shù)改造升級為節(jié)能型注塑機(jī)后,其投資一般在一年內(nèi)可通過節(jié)約的電費(fèi)或油費(fèi)收回。專家認(rèn)為,開發(fā)節(jié)能型注塑機(jī)理論可行,投資小,效益明顯。采用先進(jìn)控制技術(shù)對注塑機(jī)進(jìn)行節(jié)能改造,已成為目前注塑機(jī)制造業(yè)提升產(chǎn)品競爭力的有效技術(shù)手段之一,國內(nèi)企業(yè)應(yīng)積極推廣應(yīng)用。
安邦信 節(jié)能技術(shù)漸成注塑機(jī)研發(fā)重點(diǎn)
時間:2006-04-05
來源:深圳市安邦信電子有限公司
導(dǎo)語:目前,國產(chǎn)注塑機(jī)電液控制技術(shù)幾乎全部應(yīng)用電液比例技術(shù),其技術(shù)特征是用三通型比例調(diào)速閥控制速度。
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