節(jié)能技術漸成注塑機研發(fā)重點
在注塑制品成本構成中，電費占了相當比例。依據(jù)注塑機設備工藝情況，注塑機油泵馬達耗占整個設備耗電量的比例高達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節(jié)能控制技術，正在逐漸成為注塑機電液系統(tǒng)的研究重點。
目前，國產(chǎn)注塑機電液控制技術幾乎全部應用電液比例技術，其技術特征是用三通型比例調(diào)速閥控制速度。該電液比例技術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的能量損失，國外已很少采用。
注塑機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。對油泵馬達而言，注塑過程處于變化的負載狀態(tài)，在定量泵的液壓系統(tǒng)中，油泵馬達以恒定轉(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，由高壓節(jié)流造成的能量損失高達36%～68%。
針對以上閥控電液系統(tǒng)有較大能量損失的不足，為進一步降低能耗，減少噪音，近年來塑料機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)能控制技術進行了深入廣泛的研究和實踐，如德國、日本等國發(fā)展了應用變量泵和電液比例閥結合的負載感應型注塑機電液控制系統(tǒng)，作為電液控制中最基本的節(jié)能方法，已在國外被廣泛應用。目前在各種注塑機節(jié)能控制技術中，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定各種動作壓力、速度，并轉(zhuǎn)換成相應的模擬信號，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變化的負載狀況而變化，在保壓、冷卻及空轉(zhuǎn)狀況保持很低轉(zhuǎn)速，從而達到節(jié)能目的。同時，利用注塑機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。由于比例變量泵節(jié)能控制技術相對成熟，目前注塑機制造廠普遍采用比例變量泵節(jié)能控制技術，通過比例變量泵節(jié)能居主導地位；而在塑機控制系統(tǒng)應用變頻器調(diào)速控制技術以實現(xiàn)節(jié)能，無疑也是有益嘗試，國內(nèi)也有塑機制造商生產(chǎn)并投放市場。由于變頻控制技術尚有其固有的技術問題還有待優(yōu)化解決，目前更多的是用于舊機節(jié)能技術改造。
依據(jù)控制技術節(jié)能工作原理，采用注塑機上述控制技術還具有其它諸多優(yōu)點：可減輕開、鎖模沖擊，延長機械和模具使用壽命；延長油路系統(tǒng)使用壽命，減少維修次數(shù)，節(jié)省維護費用；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；保持注塑機變頻節(jié)能原有的控制方式及油路不變等。
采用控制技術改造升級為節(jié)能型注塑機后，其投資一般在一年內(nèi)可通過節(jié)約的電費或油費收回。專家認為，開發(fā)節(jié)能型注塑機理論可行，投資小，效益明顯。采用先進控制技術對注塑機進行節(jié)能改造，已成為目前注塑機制造業(yè)提升產(chǎn)品競爭力的有效技術手段之一，國內(nèi)企業(yè)應積極推廣應用。
目前，國產(chǎn)注塑機電液控制技術幾乎全部應用電液比例技術，其技術特征是用三通型比例調(diào)速閥控制速度。該電液比例技術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的能量損失，國外已很少采用。
注塑機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。對油泵馬達而言，注塑過程處于變化的負載狀態(tài)，在定量泵的液壓系統(tǒng)中，油泵馬達以恒定轉(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，由高壓節(jié)流造成的能量損失高達36%～68%。
針對以上閥控電液系統(tǒng)有較大能量損失的不足，為進一步降低能耗，減少噪音，近年來塑料機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)能控制技術進行了深入廣泛的研究和實踐，如德國、日本等國發(fā)展了應用變量泵和電液比例閥結合的負載感應型注塑機電液控制系統(tǒng)，作為電液控制中最基本的節(jié)能方法，已在國外被廣泛應用。目前在各種注塑機節(jié)能控制技術中，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定各種動作壓力、速度，并轉(zhuǎn)換成相應的模擬信號，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變化的負載狀況而變化，在保壓、冷卻及空轉(zhuǎn)狀況保持很低轉(zhuǎn)速，從而達到節(jié)能目的。同時，利用注塑機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。由于比例變量泵節(jié)能控制技術相對成熟，目前注塑機制造廠普遍采用比例變量泵節(jié)能控制技術，通過比例變量泵節(jié)能居主導地位；而在塑機控制系統(tǒng)應用變頻器調(diào)速控制技術以實現(xiàn)節(jié)能，無疑也是有益嘗試，國內(nèi)也有塑機制造商生產(chǎn)并投放市場。由于變頻控制技術尚有其固有的技術問題還有待優(yōu)化解決，目前更多的是用于舊機節(jié)能技術改造。
依據(jù)控制技術節(jié)能工作原理，采用注塑機上述控制技術還具有其它諸多優(yōu)點：可減輕開、鎖模沖擊，延長機械和模具使用壽命；延長油路系統(tǒng)使用壽命，減少維修次數(shù)，節(jié)省維護費用；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；保持注塑機變頻節(jié)能原有的控制方式及油路不變等。
采用控制技術改造升級為節(jié)能型注塑機后，其投資一般在一年內(nèi)可通過節(jié)約的電費或油費收回。專家認為，開發(fā)節(jié)能型注塑機理論可行，投資小，效益明顯。采用先進控制技術對注塑機進行節(jié)能改造，已成為目前注塑機制造業(yè)提升產(chǎn)品競爭力的有效技術手段之一，國內(nèi)企業(yè)應積極推廣應用。
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