立式注塑機(jī)的節(jié)能改善

　　目前立式注塑機(jī)主要分四大類：機(jī)鉸式立式注塑機(jī),、全液壓式立式注塑機(jī),、全電動(dòng)立式注塑機(jī)和油電混合式立式注塑機(jī)。機(jī)鉸式立式注塑機(jī)使用具有增力和自鎖功能的五連桿機(jī)構(gòu)推動(dòng)模板進(jìn)行開(kāi)模和鎖模,系統(tǒng)通過(guò)比例閥對(duì)多級(jí)壓力和速度進(jìn)行控制,；全液壓式立式注塑機(jī)則使用液壓鎖模機(jī)構(gòu)的直壓式鎖模,使模板受力均勻,模板不會(huì)因受力不均而發(fā)生變形,保證模具各點(diǎn)受力一致,能生產(chǎn)均一穩(wěn)定的產(chǎn)品,；全電動(dòng)立式注塑機(jī)以節(jié)能、精密等優(yōu)勢(shì)受到業(yè)內(nèi)普遍關(guān)注,雖然速度快,、控制精準(zhǔn)及省電,但高昂的價(jià)格,讓許多客戶望而卻步,；液壓－電動(dòng)混合型注射成型機(jī)既具有全電動(dòng)注射成型機(jī)的優(yōu)點(diǎn),又保留了液壓機(jī)械式注射成型機(jī)的性能。而全液壓式立式注塑機(jī)由于較高的性價(jià)比及較高的控制精密度,將成為國(guó)內(nèi)立式注塑機(jī)市場(chǎng)的主導(dǎo)地位,。

　　全液壓式立式注塑機(jī)的能源消耗較大,主要以下幾個(gè)部分：泵的能源消耗,；沿程壓力損失及局部壓力損失消耗；加熱器的電能消耗及循環(huán)冷卻水泵的電能消耗,其中液壓泵電機(jī)的用電量占整個(gè)立式注塑機(jī)用電量的80%以上,其次為液壓組件的沿程壓力損失,所以如何有效降低立式注塑機(jī)的能源消耗十分重要,。

　　1能量消耗

　　1.1沿程壓力損失及局部壓力損失消耗液壓油流經(jīng)各類液壓閥時(shí)不可避免的存在著壓力損失和流量損失,這一部分的能量損失在全部能量損失中占有較大的比重,。因此,合理選擇液壓組件,調(diào)整壓力閥的壓力也是降低功率損失的一個(gè)重要方面。

　　流量閥按系統(tǒng)中流量調(diào)節(jié)范圍選取并保證其最小穩(wěn)定流量能滿足使用要求,壓力閥的壓力在滿足液壓設(shè)備正常工作的情況下,盡量取較低的壓力,。在長(zhǎng)度,、流速,、管經(jīng)相同的情況下,光滑金屬圓管比橡膠軟管節(jié)省沿程壓力損失的16%,在相同兩點(diǎn)間光滑金屬圓管比橡膠軟管節(jié)相對(duì)要短,因此總的沿程壓力損失可節(jié)省25%左右。

　　其次,要合理選擇液壓油,液壓油在管路中流動(dòng)時(shí),將呈現(xiàn)出黏性,而黏性過(guò)高時(shí),將產(chǎn)生較大的內(nèi)摩擦力,造成油液發(fā)熱,同時(shí)增加油液流動(dòng)時(shí)的阻力,。當(dāng)黏性過(guò)低時(shí),易造成泄漏,將降低系統(tǒng)容積效率,因此,一般選擇黏度適宜且黏溫特性比較好的油液,。另外,當(dāng)油液在管路中流動(dòng)時(shí),還存在著沿程壓力損失和局部壓力損失,因此設(shè)計(jì)管路時(shí)盡量縮短管道,同時(shí)減少?gòu)澒堋?/p>

　　1.2其它能源損失消耗加熱器的能耗也是消耗功率一個(gè)比較大的組件,但是,大的功率消耗并不代表大的能源消耗,只是代表更快到達(dá)料管所需溫度的設(shè)定值。因此,加熱器的節(jié)能主要在于保護(hù)罩的絕緣性能,保護(hù)罩的溫度底,對(duì)流及輻射失熱率也就降低,熱量的損失也就降低了,同時(shí)也減少妁傷的危險(xiǎn),。另外,要避免風(fēng)扇吹到料管的范圍,以減少?gòu)?qiáng)迫對(duì)流的熱損失,。循環(huán)冷卻水泵的電能消耗(在注塑車間內(nèi),一般多臺(tái)立式注塑機(jī)共享一臺(tái)冷卻水泵),這部分能源消耗相對(duì)來(lái)說(shuō)要小。

　　2全液壓式立式注塑機(jī)液壓系統(tǒng)功率損失的改善方法

　　液壓傳動(dòng)：它是以液壓油為工作介質(zhì),通過(guò)動(dòng)力組件(油泵)將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能變?yōu)橐簤河偷膲毫δ?再通過(guò)控制組件,然后借助執(zhí)行組件(液壓缸或液壓馬達(dá))將液壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能,驅(qū)動(dòng)負(fù)載實(shí)現(xiàn)直線或回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),且通過(guò)對(duì)控制組件遙控操縱和對(duì)流量的調(diào)節(jié),調(diào)整執(zhí)行組件的力和速度,。

　　2.1傳統(tǒng)液壓驅(qū)動(dòng)的立式注塑機(jī)的能量消耗

　　液壓驅(qū)動(dòng)的立式注塑機(jī)在注塑成型的各個(gè)階段所需壓力和流量都是變化的,當(dāng)立式注塑機(jī)的油量需求發(fā)生變化時(shí),由設(shè)在油泵出口的比例流量閥和比例壓力溢流閥來(lái)調(diào)節(jié)負(fù)載壓力和流量,提供各油缸和液力馬達(dá)所需的推力,壓力方向和移動(dòng)速度,。油泵的輸出功率等于電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩和電機(jī)的轉(zhuǎn)速的乘積,當(dāng)系統(tǒng)要求低流量時(shí),油泵電機(jī)的輸出功率不變,多余的液壓油通過(guò)壓力比例閥和溢流閥流回油箱,即使空載(如冷卻)也是如此,這樣,節(jié)流功率損失非常大,效率很低,一般只有60%～70%,因而造成能量浪費(fèi),同時(shí)由于液壓油長(zhǎng)期的全速循環(huán)流動(dòng),與液壓件,機(jī)械件的劇烈磨擦,造成油溫過(guò)高,噪音過(guò)大等系列問(wèn)題,機(jī)器壽命亦縮短。

　　2.2使用節(jié)能變頻器控制液壓泵－電機(jī)

　　變頻器控制的液壓泵－電機(jī)從根本上克服了傳統(tǒng)立式注塑機(jī)能量浪費(fèi)的弊病,當(dāng)系統(tǒng)需要的流量發(fā)生變化時(shí),電機(jī)的轉(zhuǎn)速也跟著發(fā)生變化,從而使定量泵排出的流量發(fā)生變化,即“需要多少供給多少”,從而節(jié)約了大量的電能,。根據(jù)注塑制品的不同,節(jié)電率達(dá)20%～70%現(xiàn)在簡(jiǎn)要分析變量泵的結(jié)構(gòu)及工作原理變量泵的壓力和斜盤傾角的閉環(huán)控制是通過(guò)一個(gè)電控比例閥2實(shí)現(xiàn)的,該比例閥通過(guò)控制活塞4決定斜盤1的位置,泵的排量與斜盤的位置成比例,控制滑閥3由彈簧5進(jìn)行預(yù)壓緊,并始終受泵壓力的作用,。

　　當(dāng)泵不工作,及控制系統(tǒng)的壓力為零時(shí),由于彈簧5的作用,斜盤保持在+100%的位置,當(dāng)泵啟動(dòng)后如比例電磁閥8失電,該系統(tǒng)被切換到零行程壓力,此時(shí)滑閥9被彈簧10推到初始位置,這時(shí)泵的壓力p經(jīng)過(guò)閥口A作用到控制活塞4上。

　　調(diào)節(jié)滑閥上的泵壓與彈簧5的作用力相平衡,使泵的壓力在0.8～1.2MpA之間,。這個(gè)基本設(shè)定是在閉環(huán)控制電路不工作時(shí)實(shí)現(xiàn)的,該比例閥的控制由由系統(tǒng)的控制板承擔(dān),所有用來(lái)控制變量泵所需的信號(hào)都由該控制板來(lái)處理,該控制板分別對(duì)壓力和斜盤傾角的指令值進(jìn)行輸入,壓力的實(shí)際值通過(guò)一個(gè)壓力傳感器采樣,裝在泵上的一個(gè)位移傳感器提供泵斜盤傾角的實(shí)際值,得到的實(shí)際值經(jīng)放大器處理并與指令值進(jìn)行比較,最小信號(hào)發(fā)生器自動(dòng)確保被選中的控制器只有在需要的工作點(diǎn)起作用,。

　　因此系統(tǒng)參數(shù)(壓力、傾角或功率)可被精確控制,而其它兩個(gè)參數(shù)低于給定的指令值,。最小信號(hào)發(fā)生器的輸出信號(hào)作為閥死循環(huán)控制電路的指令值,。滑閥閥芯實(shí)際位置由一個(gè)感應(yīng)式傳感器6提供,。閥位置控制器的輸出值經(jīng)放大器的輸出端輸出,決定比例電磁鐵8的電流,。一旦到達(dá)工作點(diǎn),比例閥閥芯9就被保持在中間位置。如果上級(jí)控制器需要增大傾角(增大流量),閥芯9需偏離中間位置(使控制活塞4通過(guò)閥口A→T),直到傾角達(dá)到需要的值,。通過(guò)增大比例電磁鐵8的電流來(lái)克服彈簧10的作用力使得閥芯移動(dòng),。當(dāng)需要減小傾角時(shí),控制活塞4的通道為p→A。

　　2.3比例變量泵系統(tǒng)的應(yīng)用使全液壓式立式注塑機(jī)液壓系統(tǒng)發(fā)熱降低,液壓元件使用壽命延長(zhǎng),；能量消耗減少,系統(tǒng)效率提高,；并可實(shí)現(xiàn)數(shù)控比例背壓的控制,塑化效果得到了改善；液壓系統(tǒng)污染度水平降低,系統(tǒng)故障明顯減少,。

　　3結(jié)語(yǔ)

　　在電能供應(yīng)日趨嚴(yán)峻的現(xiàn)在,節(jié)能無(wú)疑是一比較重要的話題,立式注塑機(jī)的能耗比較大,節(jié)能也就勢(shì)在必行了,文中主要從立式注塑機(jī)的幾大能耗部件的能耗情況,探討了相關(guān)節(jié)能措施,與大家交流一下,以趨立式注塑機(jī)的節(jié)能得到更好的改善,。