注塑机主要用于热塑性塑料的成型加工。注塑机成型工艺是一个按照预定的周期性动作过程,即以合模--射嘴前进--射胶--保压--溶胶、冷却--开模--顶出制品--顶杆退回—合模等加工工序达到某件产品成型。注塑机通常采用液压传动,其结构包含注射装置、开合模装置、液压传动装置和电气控制装置,后者的作用是保证注塑机按工艺过程以预定每个工序的要求(压力、速度、温度、时间、位置)和动作程序准确有效地工作。
在传统的注塑机中,液压传动装置主要由油泵、液压控制阀、压力电磁比例阀、流量电磁比例阀、各种不同的动作油缸、油泵电机及其它液压附件和管道组成,其中,油泵是定量油泵,电动机通常提供额定功率和转速,油泵将电动机所输入的机械能转变为压力能,然后向液压系统的液压元件输送具有一定压力和流量的液压油,满足液压执行机构驱动负载所需能量的要求。
注塑机液压系统是一个压力和流量波动都较大的系统,在开模、合模、射胶、回料、顶出等不同工作阶段,其压力和流量都要发生有规律的变化。多数时间内,负载的实际耗油量均小于油泵的供油量,造成高压状态下的液压油部分经溢流阀、比例阀等液压元件溢出。该溢流部分不仅未作任何有用功,而且产生热量,造成液压油发热,既耗能,又有害。目前绝大多数的注塑机都属于液压传动注塑机,液压传动系统中的动力由电机带动油泵提供。在注塑周期的过程中,注塑机在不同工序下需要的流量和压力不同,必须依靠流量阀和压力阀调节不同工序所需的流量和压力。液压系统的负荷变化很大,由于定量泵不可调节输出功率,因此多余的能量只能在挡板、油路泄露、油的温升中消耗掉。这样既加剧了各种阀门的磨损,又造成油温过高,电机噪音过大,以及机械寿命缩短等现象。并且通常在设计中,用户油泵电机设计的容量比实际需要高出很多,存在“大马拉小车”的现象,造成电能的大量浪费。
动发的节电器是以柜式展现给客户的,节电柜的尺寸大小由注塑机的功率来决定,基本由调速器、切换组件、控制单元等三个部分单元组成。
1、调速器:变频器控制油泵调速运行,调速范围为0-100%,过载率为120-150%,过载持续时间一分钟。调速器的运转频率或转速信号来自于智能控制单元,按智能控制单元确定的速度——时间曲线自动调速运转。
2、切换组件:该组件由一系列断路器、接触器、开关、按钮等低压电器组成,用于注塑机节电运行和市电运行这两种工作方式的切换控制。节电运行时,调速器驱动油泵电机运行,实现软启动、软停车和自动调速控制。市电运行时,油泵电机恢复原有启动器控制,实现降压启动和全压市电运行,油泵转速恒定。两种工作方式的切换确保在节电器意外故障时不影响注塑机的正常工作,维持注塑机正常生产。
3、智能控制单元:智能控制单元是注塑机节电智能控制器的核心,承担着大量的分析、计算和实时控制任务。它收集来自注塑机的运行信息,进行综合分析处理,按照优化的节电数学模型,计算出注塑机油泵的节电运转速度曲线,控制油泵调速运行,实现节能运行。节电数学模型包括注塑机的类型、注塑机的当前工况、注塑机的参数设定值等设备运行信息,使节电控制器能够自动适应注塑机的工况变化,在开模、合模、射胶、冷却、回料等不同工作阶段,注塑机均能达到最佳的节电效果。并且在工艺工程师或操作工对注塑机参数进行微调时,节电控制器能够自动识别这些参数的变化,自动修正控制输出数据,达到节电效果最好、产品质量最佳的双重效果。
由泵类负载的工作特性可知,泵的流量与转速成正比,泵的扬程与转速的平方成正比,泵电机轴功率与转速的立方成正比,如下述公式所示:
Q2/Q1=N2/N1;H2/H1=(N2/N1);P2/P1=(N2/N1)
其中Q为流量、N为转速、H为扬程。
目前三相异步电动机大多采用变频调速,由电机同步转速公式:n=60(1-S)f/p
其中,n为电机转速;s为转差率;f为供电频率;p为极对数。
由上式可知,改变电源频率即可改变电机转速。因此,采用注塑机比例流量阀及比例压力阀的控制信号同步控制油泵马达的变频器,使油泵电机的转速与注塑机工作所需的压力、流量成正比,从而使溢流阀的回流量减到最小,液压系统输出与注塑机生产所需功率相匹配,便可达到节能目的。据统计,其单机节电率可达25~70%。
1、节电效果明显,节电率平均可达25---70%;
2、过载能力强:200%/分钟,保证注塑过程中,在高压射胶等重负载冲击下,不跳脱,不影响生产过程,保证产品质量;
3、实现软启动,软停止,没有电流和机械冲击;
4、减少磨损,降低电流,延长电机、注塑机等设备寿命;
5、在满足生产要求的条件下,节约能耗。
6、设备的自动化程度提高,完善了生产工艺。
7、市电/节电运行双回路设计,确保系统无故障,不影响生产。
8、防护等级IP54,全封闭设计,防尘、防气、防腐蚀、环境适应能力强,使用寿命长。
9、体积小,安装简便,人性化结构设计。结构紧凑,柜式、壁挂两用。
10、内部器件大部分采用进口名牌产品,质量好,稳定性高。