2.2    电液比例恒压变量柱塞泵的液压动力驱动系统应用技术的科学发展原则的研究

        电液比例恒压变量柱塞泵把恒压变量柱塞泵和比例控制有机地结合在一起，应用最新电子技术、传感技术来控制泵的输出流量和系统压力。日本油研公司A系列电液比例恒压变量柱塞泵，最高使用压力28MPa，最低调节压力为0.7MPa，最大排量达0.145L/r，流量调节所需最低压力为2MPa，流量控制滞环小于1%，重复精度误差小于1，压力控制滞环小于1%，重复精度误差小于1。电渡比例恒压泵作为液压系统的动力源，既可连续地调节进入各执行机构的流量，又可使泵的输出压力跟踪执行机构在不同工况时的压力，压力、流量两者同时适应实际功率的适应控制，最大限度地提高匹配效果，无节流和溢流损失，是理想高效的节能元件，比V4泵（有少量节流损失）还要节能。螺杆上安装位置传感器和转速传感器，反馈信号经转换后与设定值比较。将差值送到放大器，调节恒压变量泵流量输入信号，实现精密地控制螺杆的运动速度。

        应用技术科学发展原则重点研发方向：

        系统无节流损失，有利于进一步降低系统传动噪声，辅以蓄能器吸收柱塞泵脉动冲击，降低泵运转噪声。电机仍为普通三相异步电机，成为泵源的噪声源。

2.3    变频调速的液压动力驱动系统应用技术的科学发展原则的研究

        变频器驱动普通三相异步电机，电机带动定量泵，通过调节电机的转速来改变泵输出的流量,从而基本达到无溢流损耗的目的，能效最高可提高50%。液压系统中不设流量比例阀，压力比例阀仍不可少。液压定量泵为适应转速变化的运转特点，应选用齿轮泵、螺杆泵。

        变频调速液压动力驱动系统能耗缺陷是，定量泵的低速运行受到其结构及机构的特点，低速受到限制，一般400r/min为最低转速，低于此转速，其使用寿命便为大幅降低，所以在基本上不需液流量的保压、冷却的注塑工序，仍有液流损失，液流经过溢流阀有需要约0.5MPa的压力，所以能耗不能达到理想水平。在不需要保压、冷却的制品注塑工艺中，其能耗性能十分理想。

        应用技术科学发展原则重点研发方向：应用技术泵源系统采用低噪声的叶片泵。大功率三相异步电动机建议为6极电机，以降低运转噪声。

        变频调速一般运用于塑制品企业已有设备的技术改造，可获得显著的节能降耗的效果。

2.4    交流伺服电机驱动液压定量泵的液压动力驱动系统应用技术的科学发展原则的研究

        交流伺服电机驱动液压定量泵的液压动力驱动就是通过伺服交流电机变频调速，达到液压定量泵的流量匹配于执行机构的工作流量、通过系统的液压力的闭环控制自适应执行机构的驱动压力，交流伺服电机的功率因数接近1，所以其节能降耗的性能优于三相异步电机变频调速的液压动力驱动系统。由于液压动力驱动系统中定量泵的使用，所以存在与三相异步电机变频调速的液压动力驱动系统同样的能耗缺陷。

        交流伺服电机驱动液压定量泵动力驱动系统中，对于插装阀较多的系统，为避免动作紊乱或保压不良等现象的发生，系统中应单独设置提供稳定控制压力的动力驱动泵源，以确保控制口压力的相对稳定。回路中对控制油进行先期过滤，以确保控制油路的可靠性。

        应用技术科学发展原则重点研发方向：

        国内的交流伺服电机与液压泵的联接结构型式决定其使用寿命周期的关键。日本油研公司也推出了交流伺服电机和油泵连为一体的刚性系统，以提高使用寿命周期。国内采用1500r/min以下的弹性联轴节，而交流伺服电机1800r/min以上才能体现出其高速运行达到降低油泵排量规格的资源特性。弹性联轴节的启动、制动的冲击及在高速运行下的脉动对交流伺服电机的使用寿命周期产生极大的影响，事实证明，交流伺服电机与液压泵之间的弹性联轴节型式，交流伺服电机的使用寿命约为2年。作者采用刚性联轴节作为伺服电机与液压定量泵之间的联接型式已可靠运转6年。

        在液压动力驱动系统中增加用于保压的极小排量的柱塞泵，实现在保压阶段的压力得到稳定输出，而输出流量接近于零。这样在保压阶段，系统不需其他液压泵运行，降低了能耗。与主动力驱动系统的交流伺服电机驱动液压定量泵系统实现性能上互补。

2.5    交流伺服电机驱动双排量变量柱塞泵的液压动力驱动系统应用技术的科学发展原则的研究

        交流伺服电机驱动双排量变量柱塞泵的特性可用来降低对伺服电机的扭矩负载，保压及高压合模所需的流量低但压力高，可将变量泵转为小排量，降低在低速时伺服电机的大电流产生的发热，更体现出高性能低能耗的特性，比配置定量泵的驱动源要多节约17%以上的电力。

        减小液压冲击，有利于降低冲击噪声。双排量变量柱塞泵具有双向运转功能，短时反转可将工作腔压力快速泄掉，极大提高生产效率及防止液压冲击。系统可根据不同工况对泵的排量进行控制，实现高压力、低扭矩的方式进行保压。

        有效功率最大化。用小排量泵供给系统小流量的工序，维持电机的较高转速，消除交流电机低速而引起的线圈发热能量损失。高速运转的小排量驱动系统能提供极小流量工况下的长时间的保压、极低速成型及高压低速锁模，提高能效。运用小排量保压，达到更加精密稳定的保压压力，并实现最低的保压能耗。经过实际应用证明伺服电机与双排量变量柱塞泵组成的液压动力驱动系统除具有交流伺服电机与定量泵组成的液压控制系统所具有的性能之外，实现了按照液压系统实际需求的功率进行功率输出，达到有效功率最大化，具有最高的节能效果。

        提高可靠性，降低资源消耗。交流伺服电机驱动双排量柱塞泵系统，保证了伺服电机始终处在最佳转速工况下工作，有利于延长伺服电机的使用寿命和可靠性，减少系统故障率。

        扩大交流伺服动力驱动应用领域。直压锁模如不采用单向阀将锁模力锁住，便要靠电机油泵不停地工作来维持锁模力，双排量的小排量能提供长时间的保压及高压合模，维持锁模力。

        日精树脂工业（株）采用了交流伺服电机直接驱动双排量变量柱塞泵，需要时可以提供所需的能量，适用于从薄到厚的塑料零件加工，比公司过去的液压立式注塑机节省能耗55%。东华机械有限公司交流伺服电机驱动双排量柱塞泵的Se系列立式注塑机，解决了一般交流伺服电机驱动定量泵在长时期低速保压过程中出现的温升及压力波动的性能缺陷，达到加工需较长时间保压的PMMA等工程塑料制品。

        应用技术科学发展原则重点研发方向：

        伺服电机驱动双排量柱塞泵系统，大小排量之间平稳快速过渡是需重点研发的课题。

        交流伺服电机驱动双排量变量柱塞泵，辅以蓄能器吸收柱塞泵脉动冲击，降低泵运转噪声。交流伺服电机驱动双排量变量柱塞泵的刚性连接系统有待研发，以提高运行可靠性及动态响应性能。

2.6    油电复合动力驱动系统应用技术的科学发展原则的研究

        油电复合动力驱动系统指泵源的主动力驱动为液压动力驱动，部分执行机构的动力驱动为交流伺服电机驱动。两者发挥各自的性能、功能，进行多种形式组合，是立式注塑机为实现创新注塑工程而开发的新的动力驱动形式。加拿大Husky公司注射PET瓶坯的PET400瓶坯专用立式注塑机，交流伺服电机直接驱动挤出塑化，液压动力驱动注射活塞实现熔融料注射，各自独立动力驱动互不干扰的系统，缩短了注射塑化时间，提高了生产率；提高了计量精度和塑化质量；降低了能耗。由于塑化独立于周期之外，可延长熔料在机筒中的滞留时间，提高了物料混炼塑化的均匀性，提供了实现低温塑化的足够时间，减少因物料经受过渡剪切可能造成物料急剧升温产生热分解的几率。

        应用技术科学发展原则重点研发方向：

        开发多种形式油电复合驱动：①按部件驱动分为：合模伺服电机驱动，注射液压驱动；合模液压驱动，注射伺服电机驱动；②按部件内部驱动分为：塑化伺服电机驱动，注射液压驱动；锁模伺服电机驱动，顶出液压驱动。