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摘要：
近些年以來，伴隨著我國合成塑料的不斷發展，其產量也在逐漸增多，而以塑料為原材料的制品也在逐漸進入到人們的生活中，這使得我國的注塑機需求量不斷增大。而對于當前我國的注塑機來說，其液壓系統一般采用的都是定量泵節流調速技術，對于這種調速技術，其對能源的浪費較高，導致企業的生產成本不斷增大。為了有效的提高注塑機的整體能源節省，需要尋找新型的液壓系統調速技術。本文作者根據自身的研究，總結了一種新型的注塑機液壓系統閥控變頻調速技能技術。
關鍵詞：
注塑機液壓系統；定量泵；節能；變頻調速
伴隨著合成材料的不斷發展，新型的塑料產品也在逐漸進入人們的日常生活，這使得塑料企業的發展越來越受到有關部門的關注，而其中的注塑機作為塑料生產企業的重要設備，其能源耗費是塑料企業的重要成本支出之一。伴隨著循環經濟理念的不斷推廣，能源的節約逐漸成為注塑機液壓系統節能的重要發展目標，本文作者根據自身的研究，分析了當前的注塑機液壓系統閥控變頻調速節能結束。
1注塑機液壓系統節能技術研究現狀
對于注塑機，其在工作的過程中，每一個階段都有對應的壓力以及流量，像對于注射階段，其對流量的需求較大，但這一過程維持的時間較短，只占據了整個塑料成型的1/10時間。而對于冷卻階段，其對壓力和流量的需求幾乎不存在，因此，這一階段的能量損耗是最小的，但這一階段卻是整個生產過程中占據時間最長的，大約占據了整個生產周期的三分之一時間。而對于傳統的注塑機液壓系統，其采用的是定量泵供油，也就是在整個生產過程中，電動機的轉速始終不變，導致液壓系統的流量也不會發生改變，這使得在冷卻等階段浪費大量的能源，為了有效提高注塑機的液壓系統能量利用率，需要加強對注塑機的液壓技能技術研究。對于當前的注塑機液壓系統節能技術，其主要分為三類，其中第一類采用的是比例閥對注塑機的液壓系統進行控制，對于這一類注塑機，其在注塑機工作時主要是通過輸入比例流量等的信號對其開口進行調整，從而實現液壓系統的速度調節。然后是第二類注塑機，其采用的是變頻調速技術，通過變頻器、異步電動機等組成一部電動機驅動定量液壓泵，對于這一中變頻調速技術，其在使用時主要是通過塑料制品的相關工藝要求進行信號編譯，并將這些信號傳輸到電機的控制系統，實現電機的變速云狀，這使得不同階段的液壓控制系統能夠為電動機提供對應的供油。第三類則是伺服電機驅動定量泵技術，這是一種新型的節能技術，其在運行的過程中能夠高效實現注塑機的持續穩定運行，但由于伺服電機的轉速一般較高，而液壓泵的轉速相對較低，使得這一系統在應用上還存在著一定的問題。
2注塑機閥控變頻調速液壓系統節能原理
對于變頻驅動液壓系統來說，其在進行運行時主要是通過變頻器進行電流信號的輸入，然后異步電機根據電流信號進行不同轉速的工作，對于這種液壓系統，其又被稱為電液系統。對于注塑機的整個工作過程，其負載一直在發生著變化，且在變化的過程中，負載值一般不再最大負載狀態，因此，在本次研究的系統中，其工作主要分為三個階段執行：首先是最大負載工作狀態，對于這一階段，采用的是雙泵供油動力模式，這種模式能夠為注塑機工作提供人最大的流量，保證元件的運行速度滿足生產需要，比較常見的有快速和膜和快速注射等。而在執行元件的運行速度要求較小時，其流量需求較小，在這一過程中，可以采用小泵進行工作，而大泵則處于卸荷狀態，這樣既能保證工作需求，同時又能大大節約能源，常見的有保壓和冷卻等階段。對于注塑機的加工制作，其涉及到的工藝階段一般情況下是非常多的，因此，為了保證生產需求，液壓系統一般具有非常復雜的結構，而在本次研究中，為了減少液壓元件的數量，對整個系統結構進行了簡化，從而避免不必要的能源浪費，像控制技術的應用，其使流量和壓力等根據生產需求提供對應的數值，這樣就能夠節約大量的能源。最后則是注塑機在保壓和冷卻等階段工作時，由于這些過程需要較長的時間，且在生產過程中所需要的流量較小，可以結合變頻調速技術對流量等進行控制，使整個注塑機的液壓系統保持在最低的能源消耗水平，且保證生產的正常進行。對于變頻調速控制部分，其在工作時需要一定的過渡過程，且在短時間的工藝階段中，該控制部分還存在著一定的不穩定現象，像合膜和頂針等過程，為了保證生產的正常進行，一般在這些過程中不進行變頻調速，而這些過程中的注塑機液壓系統同傳統的比例閥控注塑機是相同，采用的是傳統的節流調速技術。而對于保壓等結算，其需要的時間長，但對于流量的需求卻很小，為此，一般采用的是普通比例閥控調速注塑液壓系統，減少溢流所造成的損失。注塑機液壓系統在使用變頻調速技術時，主要是將液體閥控方式轉變為注塑機動力源的控制，這種控制方式能夠根據注塑機上的執行機構輸出需求來為其提供對應的液壓油，這使得注塑機在工作時能夠減少過多供應情況的出現，為注塑機的工作模式提供對應的功率。因此，對于變頻調速控制技術來說，其在電機運行的過程中，為其提供了對應的控制功率，這使得其溢流量得到了有效的控制，甚至在完美狀態下能夠實現零溢流情況。在變頻調速液壓控制系統中，其溢流閥從傳統的穩壓作用轉變為安全閥，保證注塑機的正常運行，在出現超負荷運行時，其才能起到溢流作用，對注塑機的節能作用很有限。
3功率消耗研究
對于傳統的注塑機設備，其在保壓工作階段，對流量的需求是非常小的，但由于其液壓供應系統提供的油液速率是穩定的，大部分的油液被溢流閥浪費掉，這使得傳統的注塑機對油液的浪費是非常嚴重的。此外，還有冷卻過程中，其對流量的需求幾乎不存在，因此，在傳統的注塑機工作模式中，油液全部流失掉，完全沒有發揮其應用的作用。因此，對于傳統的定量泵供油注塑機來說，其在整個工作過程中，液壓系統對于能量的利用率是非常低的。通過數據的帶入我們可以了解到，采用變頻調速控制技術之后，系統消耗的功率僅為額定功率下的12.5%左右，其效率提升是非常明顯的。
4總結
將液壓閥控變頻調速技術同傳統的定量泵液壓系統相比，其僅僅添加了一個變頻環節，但其能量的利用率卻得到了有效的提升，主要表現在：首先，避免了節流損失，在該模式中，其省去了節流閥，這使得有流量和壓力造成的節流損失消除了，減少了能源的浪費。然后，系統在運行的過程中，其噪聲和振動更少，對于噪聲，其主要是由于注塑機振動產生的，而振動的產生則是由于液壓泵在工作時存在流動不穩定現象。對于閥控調速技術的應用，其在工作時會出現頻繁的閥開啟和關閉，導致流量出現不穩定變化，出現振動，而在變頻調速系統中，其通過變頻控制系統很好的解決了這一問題。此外，還有自動控制和使用壽命方面，閥控變頻調速節能技術都進行了有效的解決。
作者：陳沖 單位：廣東伊之密機密注壓科技有限公司
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