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【前言】注塑機是對各種塑料進行加熱、融熔、攪拌、增zeng壓ya後hou,將jiang塑su料liao流liu體ti注zhu入ru模mo具ju控kong內nei,完wan成cheng工gong件jian一yi次ci注zhu塑su成cheng型xing的de設she備bei。它ta的de工gong序xu過guo程cheng基ji本ben是shi相xiang同tong的de,每mei一yi個ge工gong序xu都dou需xu要yao不bu同tong的de壓ya力li和he流liu量liang,也ye就jiu是shi說shuo被bei加jia工gong的de工gong件jian不bu都dou是shi在zai最zui大da壓ya力li或huo流liu量liang下xia工gong作zuo的de,傳chuan統tong方fang式shi其qi壓ya力li和he流liu量liang是shi靠kao壓ya力li比bi例li閥fa和he流liu量liang比bi例li閥fa來lai調tiao節jie的de。而er油you泵beng電dian機ji在zai恒heng速su運yun轉zhuan,造zao成cheng能neng量liang的de浪lang費fei。若ruo用yong變bian頻pin器qi來lai調tiao節jie電dian機ji (油泵)的de轉zhuan速su,實shi時shi滿man足zu壓ya力li和he流liu量liang的de需xu求qiu,這zhe樣yang既ji經jing濟ji又you實shi用yong。有you關guan單dan位wei已yi成cheng功gong地di使shi用yong我wo公gong司si普pu傳chuan變bian頻pin器qi控kong製zhi櫃gui改gai造zao了le的de注zhu塑su機ji,取qu得de了le顯xian著zhu的de經jing濟ji效xiao益yi,因yin此ci用yong變bian頻pin器qi改gai造zao注zhu塑su機ji節jie能neng是shi值zhi得de向xiang廣guang大da用yong戶hu推tui廣guang的de。根gen據ju實shi際ji經jing驗yan,屬shu中zhong、小型注塑機用變頻器改造後的節電率一般在20%~60%.
【關鍵詞】注塑機 變頻 節能
一、 注塑機概述
眾所周知,注塑機是對各種塑料(例聚乙烯、聚丙烯)成cheng型xing加jia工gong的de主zhu要yao設she備bei,通tong過guo對dui塑su料liao顆ke粒li在zai雙shuang螺luo杆gan注zhu塑su機ji內nei進jin行xing多duo段duan溫wen度du加jia熱re,在zai熔rong融rong攪jiao拌ban增zeng壓ya後hou將jiang流liu體ti料liao注zhu入ru模mo具ju腔qiang內nei,完wan成cheng成cheng型xing加jia工gong的de。浙zhe江jiang省sheng是shi我wo國guo電dian力li嚴yan重zhong緊jin缺que的de省sheng份fen之zhi一yi,尤you其qi夏xia季ji更geng是shi捉zhuo襟jin見jian肘zhou,而er注zhu塑su機ji又you遍bian布bu省sheng內nei各ge地di,節jie電dian勢shi在zai必bi行xing,我wo公gong司si與yu寧ning波bo代dai理li商shang合he作zuo,對dui寧ning波bo地di區qu某mou公gong司si注zhu塑su機ji現xian場chang進jin行xing了le變bian頻pin改gai造zao,總zong裝zhuang機ji容rong量liang400多KW,二十幾台注塑機。其中,單機最大容量37KW,現已投產使用達一年之久,工作正常,節電率平均達30%以上。同時,工作環境噪音明顯減少,係統油溫大幅下降;平滑軟起動,保護電機,延長使用壽命;減輕開鎖模衝擊,延長機械和模具的使用壽命;延長油路係統使用壽命,減少維修次數,節省大量維護費用;對電機具有過壓、過流、缺相等多種保護;變頻與工頻隨意切換,保證變頻故障時不影響生產;係統安裝簡便快捷。深受用戶好評。鑒於上述優點,說明應用變頻器對注塑機實行節能技術改造是正確的有效的,值得向大家推廣。
二、注塑機工序過程
不論大、中、小型注塑機,分析它的工序過程是相同的,大致是五個工序過程,見圖1。P ① ② ③ ④ ⑤
T
從圖1可知注塑機工序過程是:
①送模具過程,需低壓力,時間較短。
②合模具過程,左右兩個模具相接,直至完全閉合,需略高壓力,時間不長。
③射膠、保壓、冷卻過程,送料至模腔,直到成型,固化完需較高壓力,時間長約占40-60%。
④脫模具過程,加工成型,可開啟模具,到脫模完,可取出加工件,時間不長,壓力略高。
⑤退模具過程,加工件取出,模具後退原位,進行輔助工作後,待再次加工,這時需低壓力,時間較短。
對同一台注塑機,加工不同的塑料件,其壓力(p)與(yu)時(shi)間(jian)長(chang)短(duan)是(shi)各(ge)不(bu)相(xiang)同(tong)的(de)。它(ta)與(yu)加(jia)工(gong)件(jian)的(de)型(xing)體(ti)複(fu)雜(za)性(xing),使(shi)用(yong)何(he)種(zhong)塑(su)料(liao),一(yi)個(ge)加(jia)工(gong)件(jian)的(de)總(zong)料(liao)量(liang),有(you)否(fou)嵌(qian)件(jian)等(deng)有(you)關(guan),具(ju)體(ti)參(can)數(shu)設(she)定(ding),一(yi)般(ban)由(you)工(gong)藝(yi)技(ji)術(shu)人(ren)員(yuan)給(gei)出(chu)的(de),並(bing)經(jing)試(shi)驗(yan)加(jia)工(gong)後(hou),最(zui)後(hou)定(ding)案(an)的(de)。
三、 注塑機節能的可能性分析
從圖1注塑機的P=f(t)工gong序xu過guo程cheng中zhong看kan出chu,隨sui著zhe不bu同tong時shi間jian段duan,它ta的de主zhu油you泵beng壓ya力li是shi變bian化hua的de,而er且qie起qi伏fu較jiao大da,這zhe就jiu存cun在zai節jie能neng的de可ke能neng性xing,且qie潛qian力li較jiao大da,所suo以yi注zhu塑su機ji節jie電dian率lv可ke達da20%-50%,shenzhigengdaxie。zaiweishiyongbianpinqidezhusuji,qizhubengyalitiaozhengshikaoyalixiehelaitiaojiebangluyouludekaidu,laishixiantiaojieyalidefangshi,zhezhongzhubengtiaoyalidefangshi,duizhubengdediandongjizhuansububian,yibanglufamenkaidulaitiaojieyali,shijianzhengmingjienengshihenxiaode,haiyouyizhongshiyongbianliangbengdezhusuji,jienengxiaoguodabaifenzhishiji,danshebeiweihuchengbenjiaogao,bengrongyisunhuai,yinciyebushijingjideyunxingdefangshi,caiyongbianpinqitiaosulaitiaojiezhubengdezhuansu,congergaibianliuliangheyalishijiaojingjideyunxingfangshi(這時閥門的開度要全開100%),這就是注塑機主泵采用變頻器的原因所在,從而有較大幅度節電的道理,至於模具移動的動力源也是液壓的,它有二種方法:
①另配一台小功率的低壓油泵。
② 由主泵分路經減壓閥作動力源
又關於各段時間的定位控製,常見的有四種方法:
① 依靠移動平台的滑杆,用行程直接點開關(小型的)
② 依靠時繼電器定時控製(中型的)
③ 依靠單片機或PLC控製(大型的),我公司的方案即如此。
④ 利用變頻器本身多段速度與時間的控製(小、中型的)。
四、我公司對注塑機變頻改造方案特點
(1)選用普傳PI7000Z係列專用變頻器控製櫃,過載能力強,具流量、yalishuangfankuixinhaojiekou,anzhusugongyiyaoqiu,qushuangxinhediejialaikongzhizhuyoubengdianjisudu。jingyinianlaishiyong,zhengmingbianpinqidexingnenglianghao,gongzuokekao,jiedianlvgao,zhudianlucaiyonggongpin-變頻二套電源供電方式,以確保不間斷的工作。
2)控製電路簡單 目(mu)前(qian)變(bian)頻(pin)器(qi)在(zai)注(zhu)塑(su)機(ji)上(shang)的(de)應(ying)用(yong)不(bu)僅(jin)是(shi)一(yi)台(tai)變(bian)頻(pin)器(qi)對(dui)一(yi)台(tai)電(dian)動(dong)機(ji)的(de)簡(jian)單(dan)運(yun)行(xing)方(fang)式(shi),大(da)型(xing)注(zhu)塑(su)機(ji)還(hai)有(you)多(duo)泵(beng)集(ji)中(zhong)控(kong)製(zhi)方(fang)式(shi),在(zai)實(shi)際(ji)使(shi)用(yong)中(zhong)必(bi)須(xu)注(zhu)意(yi):
(I) 要充分了解所選用變頻器的技術性能、使用要求、內部功能並充分發揮其特長。
(II) 要充分了解被使用設備的工藝要求、技術性、使用要求包括負荷等。
(III) 要充分了解被使有用設備的現有控製電路,液壓油路、各(ge)種(zhong)附(fu)件(jian)的(de)功(gong)能(neng)以(yi)不(bu)變(bian)或(huo)最(zui)少(shao)更(geng)動(dong)原(yuan)有(you)設(she)備(bei)的(de)零(ling)部(bu)件(jian)為(wei)原(yuan)則(ze),如(ru)何(he)巧(qiao)妙(miao)取(qu)得(de)控(kong)製(zhi)信(xin)號(hao),實(shi)現(xian)現(xian)有(you)設(she)備(bei)與(yu)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)最(zui)簡(jian)單(dan)的(de)結(jie)合(he)是(shi)十(shi)分(fen)重(zhong)要(yao)的(de)。還(hai)要(yao)考(kao)慮(lv)環(huan)境(jing)、操作簡便、易於維護等因素。
注塑機的控製采用電腦板(單片機),其(qi)壓(ya)力(li)設(she)定(ding),時(shi)序(xu)設(she)定(ding)可(ke)按(an)工(gong)藝(yi)條(tiao)件(jian)人(ren)為(wei)給(gei)定(ding),利(li)用(yong)的(de)電(dian)腦(nao)板(ban)輸(shu)出(chu)電(dian)量(liang)值(zhi),控(kong)製(zhi)壓(ya)力(li)比(bi)例(li)調(tiao)節(jie)閥(fa),從(cong)而(er)調(tiao)節(jie)主(zhu)油(you)泵(beng)的(de)壓(ya)力(li)大(da)小(xiao)。它(ta)的(de)輸(shu)出(chu)是(shi)個(ge)線(xian)性(xing)的(de)電(dian)流(liu)mA量值,經電流轉換器變成4-20MA,直接接入到變頻器控製輸入端,從而改變變頻器的輸出頻率,也即就改變了主油泵電動機的轉速達到調壓、節電雙重作用。 控製方案特點:簡便可靠、不需更改原電路、調節方便、控製精確。
(3)應注意的問題: 變頻器有時會對注塑機的溫度控製造成諧波幹擾,應采取一定措施,如,保證設備良好接地;變頻器的輸入、輸出線繞磁環後再結入;對注塑機的控製電源采取隔離等。
【結論】采用變頻器改造注塑機,具有顯著的經濟效益,值得推廣。
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