注塑機是一種專用的塑料成型機械,它利用塑料的熱塑性,經(jīng)加熱融化后,加以高的壓力使其快速流入模腔,經(jīng)一段時間的保壓和冷卻,成為各種形狀的塑料制品。注塑機的電能消耗主要表現(xiàn)在以下幾個部分:①液壓系統(tǒng)油泵的電能消耗 ,②加熱器的電能消耗 ③循環(huán)冷卻水泵的電能消耗(在注塑車間內,一般多臺注塑機共用一臺冷卻水泵),其中液壓油泵電機的用電量占整個注塑機用電量的80%以上,所以降低其耗電量是注塑機節(jié)能的關鍵。
1、注塑機的工作循環(huán)
1)鎖合模:模扳快速接近定模扳(包括慢-快-慢速),且確認無異物存在下,系統(tǒng)轉為高壓,將模板鎖合(保持油缸內壓力)。
2)射臺前移到位:射臺前進到指定位置(噴嘴與模具緊貼)。
3)注塑:可設定螺桿以多段速度,壓力和行程,將料筒前端的溶料注入模腔。
4)冷卻和保壓:按設定多種壓力和時間段,保持料筒的壓力,同時模腔冷卻成型。
5)冷卻和預塑:模腔內制品繼續(xù)冷卻,同時液力馬達驅動螺桿旋轉將塑料粒子前推,螺桿在設定的背壓控制下后退,當螺桿后退到預定位置,螺桿停止旋轉,注射油缸按設定松退,預料結束。
6)射臺后退:預塑結束后,射臺后退到指定位置。
7)開模:模扳后退到原位(包括慢-快-慢速)
8)頂出:頂針頂出制品。
2.傳統(tǒng)液壓驅動的注塑機的能量浪費
液壓驅動的注塑機在以上各階段所需壓力和流量都是變化的,當注塑機的油量需求發(fā)生變化時,由設在油泵出口的比例流量閥和比例壓力溢流閥來調節(jié)負載壓力和流量,提供各油缸和液力馬達所需的推力,壓力方向和移動速度。油泵的輸出功率等于電機的輸出轉矩和電機的轉速的乘積,當系統(tǒng)要求低流量時,油泵電機的輸出功率不變,多余的液壓油通過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,同時由于液壓油長期的全速循環(huán)流動,與液壓件,機械件的劇烈磨擦,造成油溫過高,噪音過大等系列問題,機器壽命亦縮短。
3.使用節(jié)能變頻器控制油泵電機
變頻器控制的油泵電機從根本上克服了傳統(tǒng)注塑機能量浪費的弊病,當系統(tǒng)需要的流量發(fā)生變化時,電機的轉速也跟著發(fā)生變化,從而使定量油泵排出的油流量發(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20%-70%。
4.變頻器控制信號的選取
對所改造的注塑機要充分了解其控制電路,液壓電路和工作原理,巧妙取得控制信號,實現(xiàn)現(xiàn)有注塑機和變頻器的結合。注塑機液壓油需求量的信號是連接壓力和流量比例閥的電流信號(0-1A),經(jīng)積分處理后并轉換成4-20mA的標準信號直接連接到變頻的輸入端,從而控制變頻器改變輸出頻率,隨即改變了油泵電機的轉速,達到調壓節(jié)電的雙重作用。針對注塑機液壓系統(tǒng)特有的大負荷超載,頻響要求高和低速轉矩大,電機加減速時間長的特點,在控制過程中應用了PLC控制器,引入各電液換向閥的信號,由PLC根據(jù)這些信號鑒別注塑機的工藝流程,提前對變頻器給出加速和減速指令。
5.注塑機變頻器的選型
1)普通的VVVF調速方式,當頻率與電壓的比率保持恒定,電機的磁通不變,由于沒有速度反饋,不能準確控制電機的轉速(一般誤差在15%),三相異步電機的轉子實際轉速同定子旋轉磁場間存在轉差,當外部負載發(fā)生變化時,轉差率也隨之發(fā)生變化,但變頻器并不能對此補償,導致油泵轉速發(fā)生變化,造成了流量誤差,次品率高。注塑機在采用壓力閉環(huán)控制的系統(tǒng)中,會出現(xiàn)壓力瞬間失調的情況,無法控制制品的品質。
聯(lián)系電話:021-31666777
新聞、技術文章投稿QQ:3267146135 投稿郵箱:syy@gongboshi.com