英威騰液壓伺服在壓鑄機的應用
1.壓鑄機簡介
壓鑄機的工藝過程一般分為鎖模、給湯、壓射、抽芯、開模,頂針、冷卻、蓄(xu)壓(ya)等(deng)幾(ji)個(ge)階(jie)段(duan),各(ge)個(ge)階(jie)段(duan)都(dou)是(shi)通(tong)過(guo)油(you)泵(beng)馬(ma)達(da)泵(beng)出(chu)液(ye)壓(ya)油(you)到(dao)各(ge)個(ge)油(you)缸(gang)推(tui)動(dong)傳(chuan)動(dong)機(ji)構(gou)完(wan)成(cheng)一(yi)係(xi)列(lie)動(dong)作(zuo),各(ge)個(ge)階(jie)段(duan)需(xu)要(yao)不(bu)同(tong)的(de)壓(ya)力(li)和(he)流(liu)量(liang)。對(dui)於(yu)液(ye)壓(ya)係(xi)統(tong)來(lai)說(shuo),每(mei)個(ge)階(jie)段(duan)對(dui)壓(ya)力(li)、流(liu)量(liang)的(de)匹(pi)配(pei)各(ge)不(bu)一(yi)樣(yang),而(er)油(you)泵(beng)的(de)功(gong)率(lv)是(shi)根(gen)據(ju)其(qi)運(yun)行(xing)過(guo)程(cheng)中(zhong)最(zui)大(da)負(fu)載(zai)配(pei)置(zhi)的(de),而(er)壓(ya)鑄(zhu)機(ji)一(yi)個(ge)工(gong)作(zuo)周(zhou)期(qi)中(zhong)隻(zhi)有(you)高(gao)壓(ya)鎖(suo)模(mo)和(he)壓(ya)射(she)工(gong)作(zuo)階(jie)段(duan)負(fu)載(zai)較(jiao)大(da),其(qi)他(ta)工(gong)作(zuo)階(jie)段(duan)一(yi)般(ban)較(jiao)小(xiao),在(zai)冷(leng)卻(que)過(guo)程(cheng)的(de)負(fu)載(zai)幾(ji)乎(hu)為(wei)零(ling)。對(dui)於(yu)油(you)泵(beng)馬(ma)達(da)而(er)言(yan),壓鑄機過程是出於變化的負載狀態,zaidingliangbengdeyeyaxitongzhong,youbengmadayihengdingdezhuansutigonghengdingdeliuliang,ergongzuosuoxuyaliheliuliangdaxiaoshikaoyalibilifaheliuliangbilifalaitiaojiede,tongguotiaozhengyalihuoliuliangbilifadekaidulaikongzhiyalihuoliuliangdaxiao。duoyudeyeyayoutongguoyiliufahuiliu,ciguochengchengweigaoyajieliu,youtazaochengdenengliangsunshiyibanzai50%左右。
2.液壓伺服簡介
上海英威騰(原上海禦能)作為市場主流的液壓伺服供應商,擁有超過6年的開發和市場應用經驗,其kinway品牌的MH500液壓伺服在注塑機、壓鑄機、油壓機、磨床等設備上廣泛應用,擁有數萬台市場保有量。MH500為液壓控製專用伺服係統,可實現壓力/流量的高精度的閉環控製液壓伺服;具有3倍過載能力,流量響應和壓力響應性能更好;自帶的CAN總線功能可滿足大型設備多泵並聯的應用需求;特有的PQ(壓力和流量)解耦控製方案和多段PID控製技術,成型更快、更精密;單機功率範圍為7.5kW-55kW,對於係統排量在320L/min以上的壓鑄機,由於受到油泵排量與響應速度的限製,可采用多泵合流的控製方案。

3.液壓伺服控製方案特點
1) 節能:係統壓力、流量雙閉環,液壓係統按照實際需要的流量和壓力來供油,克服了普通定量泵係統高壓溢流產生的高能耗,在保壓、冷卻等低流量工作階段降低了電機轉速,油泵電機實際能耗降低了50%-80%。
2) 響應迅速,生產效率高:響應速度快,壓力和流量上升時間快至毫秒級,提高了液壓係統的響應速度,減少了動作轉換時間,加快了整機的運行節拍;壓鑄機液壓係統自動運行時,當有閥門打開時,係統壓力會瞬間下降,MH500伺服可在30ms以內迅速補充油量,恢複壓力至設定值。
3) 壓力穩定、精密:伺服調節能力強,壓力閉環控製模式使係統壓力非常穩定,壓力波動量低於±1kg,提高了金屬產品的成型質量;還可以按照電腦設定的任意壓力、流量曲線運行,為開發各種金屬產品的成型工藝創造了條件。
4) 低噪音、弱振動:由you於yu伺si服fu是shi在zai矢shi量liang控kong製zhi下xia啟qi動dong,伺si服fu電dian機ji運yun行xing非fei常chang平ping穩wen,正zheng常chang情qing況kuang下xia幾ji乎hu聽ting不bu到dao電dian機ji的de噪zao音yin,運yun行xing起qi來lai隻zhi有you很hen小xiao的de振zhen動dong感gan,所suo謂wei的de潤run物wu細xi無wu聲sheng。
5) 轉速提升流量大:采用恒功率控製技術,將額定轉速1500RPM的電機恒功率升速到2000RPM,提高了壓鑄機開合模速度;在保證同等流量時可以選擇小一號排量的泵,以及小一級功率的電機和驅動器,進而降低係統成本。
4.伺服型壓鑄機特點
1)單模次節能率較高:徹底消除高壓節流,比傳統壓鑄機節能40%-70%。
2)伺服係統響應速度快:0-100%壓力變化最快可達30ms,提高生產效率5%-12%。以伊之密DM500機型為例,生產某產品,原來循環周期為34s,投入伺服係統後,循環時間提高到31s。
3)降低液壓油溫:減少冷卻水的用量30%以上,某種場合甚至完全不需水冷,提高液壓元器件的壽命和減少維修量。
4) 改善工作環境:降低運行噪音,非工作狀態下,伺服電機為停止狀態,無噪音,一般全負荷運行時間很短,降低了整體噪音。
5.壓鑄機改造應用
在壓鑄機生產的成本的構成中,電費占了相當的比例,傳統的壓鑄機油泵電機耗電占整個設備耗電量的比例高達50%-80%,壓鑄機伺服節能改造極大地降低了油泵電機的能耗,實現了壓鑄機高節能率,同時對機器精度的提高、生產效率的提高、合格率的提高等具有極大的作用,普通壓鑄機的伺服改造必將成為國內壓鑄機節能改造的主導方向,2014年上半年,上海英威騰僅在華東地區改造的壓鑄機就超過200台。
壓鑄機伺服節能改造後,係統壓力、流(liu)量(liang)雙(shuang)閉(bi)環(huan),液(ye)壓(ya)係(xi)統(tong)將(jiang)按(an)照(zhao)實(shi)際(ji)需(xu)要(yao)的(de)流(liu)量(liang)和(he)壓(ya)力(li)來(lai)供(gong)油(you),克(ke)服(fu)了(le)普(pu)通(tong)定(ding)量(liang)泵(beng)係(xi)統(tong)高(gao)壓(ya)溢(yi)流(liu)產(chan)生(sheng)的(de)高(gao)能(neng)耗(hao)。壓(ya)鑄(zhu)機(ji)節(jie)能(neng)改(gai)造(zao)後(hou)在(zai)伺(si)服(fu)係(xi)統(tong)對(dui)油(you)泵(beng)進(jin)行(xing)控(kong)製(zhi)時(shi),由(you)於(yu)伺(si)服(fu)能(neng)快(kuai)速(su)響(xiang)應(ying)所(suo)給(gei)定(ding)的(de)控(kong)製(zhi)信(xin)號(hao),並(bing)且(qie)能(neng)夠(gou)在(zai)速(su)度(du)控(kong)製(zhi)和(he)力(li)矩(ju)控(kong)製(zhi)之(zhi)間(jian)靈(ling)活(huo)地(di)切(qie)換(huan)以(yi)實(shi)現(xian)運(yun)動(dong)控(kong)製(zhi)或(huo)壓(ya)鑄(zhu)控(kong)製(zhi),所(suo)以(yi)工(gong)作(zuo)周(zhou)期(qi)也(ye)能(neng)有(you)所(suo)縮(suo)短(duan),壓(ya)鑄(zhu)成(cheng)品(pin)質(zhi)量(liang)也(ye)有(you)所(suo)提(ti)高(gao);合理的供油量控製更減輕了冷卻係統的負荷和功率損耗。

圖1:壓鑄機改造前的電機及油泵

圖2:壓鑄機改造後伺服電機及齒輪泵

圖3:MH500液壓伺服在伊之密壓鑄機的改造應用

圖4:MH500液壓伺服在力勁壓鑄機的改造應用

圖5:MH500液壓伺服配雙聯泵的改造應用
近年來,隨著客戶對於壓鑄機的效率、穩定性、低能耗、可(ke)維(wei)護(hu)性(xing)等(deng)方(fang)麵(mian)提(ti)出(chu)了(le)越(yue)來(lai)越(yue)高(gao)的(de)要(yao)求(qiu)以(yi)及(ji)伺(si)服(fu)電(dian)機(ji)的(de)成(cheng)熟(shu)應(ying)用(yong)和(he)價(jia)格(ge)的(de)大(da)幅(fu)度(du)下(xia)降(jiang)。壓(ya)鑄(zhu)機(ji)的(de)驅(qu)動(dong)部(bu)分(fen)也(ye)從(cong)定(ding)量(liang)泵(beng)應(ying)用(yong)技(ji)術(shu)逐(zhu)漸(jian)演(yan)變(bian)成(cheng)伺(si)服(fu)技(ji)術(shu)。
伺服節能技術是目前壓鑄機領域液壓驅動技術的又一重大突破,壓鑄機電液伺服係統在兼顧成本與性能、穩定性的前提下,完美的解決了用戶關心的成本、效率、油溫等問題,代表了壓鑄機的發展方向。







