摘要：
近些年以来，伴随着我国合成塑料的不断发展，其产量也在逐渐增多，而以塑料为原材料的制品也在逐渐进入到人们的生活中，这使得我国的注塑机需求量不断增大。而对于当前我国的注塑机来说，其液压系统一般采用的都是定量泵节流调速技术，对于这种调速技术，其对能源的浪费较高，导致企业的生产成本不断增大。为了有效的提高注塑机的整体能源节省，需要寻找新型的液压系统调速技术。本文作者根据自身的研究，总结了一种新型的注塑机液压系统阀控变频调速技能技术。
关键词：
注塑机液压系统；定量泵；节能；变频调速
伴随着合成材料的不断发展，新型的塑料产品也在逐渐进入人们的日常生活，这使得塑料企业的发展越来越受到有关部门的关注，而其中的注塑机作为塑料生产企业的重要设备，其能源耗费是塑料企业的重要成本支出之一。伴随着循环经济理念的不断推广，能源的节约逐渐成为注塑机液压系统节能的重要发展目标，本文作者根据自身的研究，分析了当前的注塑机液压系统阀控变频调速节能结束。
1注塑机液压系统节能技术研究现状
对于注塑机，其在工作的过程中，每一个阶段都有对应的压力以及流量，像对于注射阶段，其对流量的需求较大，但这一过程维持的时间较短，只占据了整个塑料成型的1/10时间。而对于冷却阶段，其对压力和流量的需求几乎不存在，因此，这一阶段的能量损耗是最小的，但这一阶段却是整个生产过程中占据时间最长的，大约占据了整个生产周期的三分之一时间。而对于传统的注塑机液压系统，其采用的是定量泵供油，也就是在整个生产过程中，电动机的转速始终不变，导致液压系统的流量也不会发生改变，这使得在冷却等阶段浪费大量的能源，为了有效提高注塑机的液压系统能量利用率，需要加强对注塑机的液压技能技术研究。对于当前的注塑机液压系统节能技术，其主要分为三类，其中第一类采用的是比例阀对注塑机的液压系统进行控制，对于这一类注塑机，其在注塑机工作时主要是通过输入比例流量等的信号对其开口进行调整，从而实现液压系统的速度调节。然后是第二类注塑机，其采用的是变频调速技术，通过变频器、异步电动机等组成一部电动机驱动定量液压泵，对于这一中变频调速技术，其在使用时主要是通过塑料制品的相关工艺要求进行信号编译，并将这些信号传输到电机的控制系统，实现电机的变速云状，这使得不同阶段的液压控制系统能够为电动机提供对应的供油。第三类则是伺服电机驱动定量泵技术，这是一种新型的节能技术，其在运行的过程中能够高效实现注塑机的持续稳定运行，但由于伺服电机的转速一般较高，而液压泵的转速相对较低，使得这一系统在应用上还存在着一定的问题。
2注塑机阀控变频调速液压系统节能原理
对于变频驱动液压系统来说，其在进行运行时主要是通过变频器进行电流信号的输入，然后异步电机根据电流信号进行不同转速的工作，对于这种液压系统，其又被称为电液系统。对于注塑机的整个工作过程，其负载一直在发生着变化，且在变化的过程中，负载值一般不再最大负载状态，因此，在本次研究的系统中，其工作主要分为三个阶段执行：首先是最大负载工作状态，对于这一阶段，采用的是双泵供油动力模式，这种模式能够为注塑机工作提供人最大的流量，保证元件的运行速度满足生产需要，比较常见的有快速和膜和快速注射等。而在执行元件的运行速度要求较小时，其流量需求较小，在这一过程中，可以采用小泵进行工作，而大泵则处于卸荷状态，这样既能保证工作需求，同时又能大大节约能源，常见的有保压和冷却等阶段。对于注塑机的加工制作，其涉及到的工艺阶段一般情况下是非常多的，因此，为了保证生产需求，液压系统一般具有非常复杂的结构，而在本次研究中，为了减少液压元件的数量，对整个系统结构进行了简化，从而避免不必要的能源浪费，像控制技术的应用，其使流量和压力等根据生产需求提供对应的数值，这样就能够节约大量的能源。最后则是注塑机在保压和冷却等阶段工作时，由于这些过程需要较长的时间，且在生产过程中所需要的流量较小，可以结合变频调速技术对流量等进行控制，使整个注塑机的液压系统保持在最低的能源消耗水平，且保证生产的正常进行。对于变频调速控制部分，其在工作时需要一定的过渡过程，且在短时间的工艺阶段中，该控制部分还存在着一定的不稳定现象，像合膜和顶针等过程，为了保证生产的正常进行，一般在这些过程中不进行变频调速，而这些过程中的注塑机液压系统同传统的比例阀控注塑机是相同，采用的是传统的节流调速技术。而对于保压等结算，其需要的时间长，但对于流量的需求却很小，为此，一般采用的是普通比例阀控调速注塑液压系统，减少溢流所造成的损失。注塑机液压系统在使用变频调速技术时，主要是将液体阀控方式转变为注塑机动力源的控制，这种控制方式能够根据注塑机上的执行机构输出需求来为其提供对应的液压油，这使得注塑机在工作时能够减少过多供应情况的出现，为注塑机的工作模式提供对应的功率。因此，对于变频调速控制技术来说，其在电机运行的过程中，为其提供了对应的控制功率，这使得其溢流量得到了有效的控制，甚至在完美状态下能够实现零溢流情况。在变频调速液压控制系统中，其溢流阀从传统的稳压作用转变为安全阀，保证注塑机的正常运行，在出现超负荷运行时，其才能起到溢流作用，对注塑机的节能作用很有限。
3功率消耗研究
对于传统的注塑机设备，其在保压工作阶段，对流量的需求是非常小的，但由于其液压供应系统提供的油液速率是稳定的，大部分的油液被溢流阀浪费掉，这使得传统的注塑机对油液的浪费是非常严重的。此外，还有冷却过程中，其对流量的需求几乎不存在，因此，在传统的注塑机工作模式中，油液全部流失掉，完全没有发挥其应用的作用。因此，对于传统的定量泵供油注塑机来说，其在整个工作过程中，液压系统对于能量的利用率是非常低的。通过数据的带入我们可以了解到，采用变频调速控制技术之后，系统消耗的功率仅为额定功率下的12.5%左右，其效率提升是非常明显的。
4总结
将液压阀控变频调速技术同传统的定量泵液压系统相比，其仅仅添加了一个变频环节，但其能量的利用率却得到了有效的提升，主要表现在：首先，避免了节流损失，在该模式中，其省去了节流阀，这使得有流量和压力造成的节流损失消除了，减少了能源的浪费。然后，系统在运行的过程中，其噪声和振动更少，对于噪声，其主要是由于注塑机振动产生的，而振动的产生则是由于液压泵在工作时存在流动不稳定现象。对于阀控调速技术的应用，其在工作时会出现频繁的阀开启和关闭，导致流量出现不稳定变化，出现振动，而在变频调速系统中，其通过变频控制系统很好的解决了这一问题。此外，还有自动控制和使用寿命方面，阀控变频调速节能技术都进行了有效的解决。
作者：陈冲 单位：广东伊之密机密注压科技有限公司
参考文献：
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