4.1.3    定量泵加变频调速电机电液节能控制系统

        变频调节技术通过调节液压泵的转速,使动力机构的性能类似于比例泵节能系统,达到动力机构输出的流量与执行机构的流量相匹配,使流量的损失降低。变频调节技术是利用立式注塑机同步信号及电气控制系统,根据注塑成型的工艺要求,将电液比例控制系统,模拟成负载跟踪控制系统,使油泵电机的转速与立式注塑机工作所需液压的流量与压力乘积成正比,将传统的定量泵改造成变频变量驱动系统,从而使溢流阀的回油流量降到最小,无高压节流能量损失。变频调速节能的本质就是在电机转速低于设置的最高转速情况下起到节能效果,低速的运转时间越长,节能的效果越明显。厚壁制品的保压时间及冷却时间长,是应用变频调速设备的首选。

4.1.4    高响应的交流伺服电机驱动定量泵系统

        高响应的交流伺服电机驱动定量泵系统是近年发展的一种先进的高性能节能系统。

        解决了变频调节技术通过调节液压泵的转速,响应速度慢的性能,同时由于其本身的运转的特性提高了电力的利用效率。在非常低的速度下也可有大的定转矩区,达到衡定的流量输出。转速随系统流量需求而改变,液压系统基本上不需冷却水,对于保压及冷却时间长的制品,节能可达80%。设定电机的转速控制流量,没有节流损失。可极大地减少保压工况及空转工况(等待周期)的流量损失。保压时电机处于停转状态,比负载敏感泵节能驱动系统更节能。高响应的交流伺服电机驱动定量泵系统与伺服阀组成闭环控制系统,更能发挥出节能特性,提高系统的精密控制性能。在立式注塑机成型过程中针对不同的压力流量,调整相应的频率输出,形成对压力流量的精确闭环控制,实现伺服电机对立式注塑机能量需求的自动匹配和调整,可节省电量40%~80%。

        高响应的交流伺服电机驱动定量泵系统在立式注塑机上的推广应用,有待于高速低噪音液压泵的研发,以降低制造成本。如单纯从节能角度来推广应用高响应的交流伺服电机驱动定量泵系统,由于成本太高,达不到效果。应把伺服电机高速灵敏反应的特性与精密注射成形结合起来,创新出一种新的高性能的注射成形,能对高端的塑料制品进行特定的高性能加工,才能使之应用越来越广。

4.2    电液混合驱动节能系统

        液压-电动混合型动力驱动,既具有全电动注射成型机的优点,又保留了液压机械式注射成型机的性能。通常采用液压系统进行模具的开闭和提供锁模力,而塑化和注射动作则由伺服电机来完成。这样可在提供较大合模力的情况下实现较低的机器制造成本和较高的注射精度;而液压系统由于只承担合模和锁模动作,大大降低了泵源的装载功率。立式注塑机成形能耗约70%消耗在塑化上,液压-电动混合型动力驱动将其由高效率的伺服电机来完成,极大提高了能量的利用率。液压动力驱动在注射周期的其它阶段可以卸荷以节省能源。电液混合驱动系统,节能效果明显,性能优良,具有良好的性价比。

4.3    全电动驱动节能系统

        节能是全电动驱动系统立式注塑机一大优势。变频电机的节能由于在加速及减速过程中会产生时间延迟而导致生产周期延长,负载敏感泵流量和压力的调节变化由于液压系统的时间反映延迟而导致生产周期延长。伺服电机直接驱动执行机构提高了效率,伺服电机提供根据执行机构所需力,电动立式注塑机的节能是在高速应答反映的注射工况条件下的节能,不影响生产率,能量利用率达到95%以上,比液压立式注塑机节能25%~60%。和普通的定量泵的液压立式注塑机相比,冷却水节减90%。

        高节能带来高性能的注射成形是全电动驱动系统得到推广应用的关键。以高速、高效、精密体现出其加工成形的优势。由于塑化注射部分采用了专用伺服电机,对塑化转速、背压、注射速度及注射压力等注射参数的控制具有很高的应答反映速度,特别对电子类薄壁产品注射成形,更显示出高性能高精度注射成形的优势。液压立式注塑机各项动态技术参数受到油压油温度变化的影响,容易发生波动,相比之下,电动立式注塑机的各项动态技术参数基本上没有外界因素的干扰,注射性能稳定。

        全电动驱动系统的立式注塑机的发展,应立足于技术含量高的精密注射成形,满足于顶端产品的加工。

5    节能元件的应用

        节能元件在立式注塑机上的应用越来越多,是立式注塑机节能技术发展的一个明显标志。低摩擦力的聚四氟乙烯耐磨环、格来圈、斯特封,低压力损失的插装阀,螺旋隔板式冷却器,蓄能器,在立式注塑机上应用日益广泛。

6    节能技术推广应用

        立式注塑机的节能技术是为降低注射成形制品成本及提高注射成形制品性能服务的,所以节能技术必须满足制品的注射成形要求,而不是让制品的注射成形适应立式注塑机的节能性能。科学辩证地看待节能技术,立式注塑机的节能技术有很多种,每一种都有其应用的局限性。只有把节能技术与注射成形两者结合起来,作为一项综合的新技术,才能发挥节能技术在立式注塑机应用的优势。

        节能技术的优越性是显而易见的。关键技术、创新能力严重阻碍了高端的节能技术在国内立式注塑机上难以推广应用。节能技术的推广应用直接关系到注射成形及立式注塑机整体水平的创新开拓。对节能技术的理解,还仅仅停留在节能上,而没有把节能当作提高及创新注射成形的技术来看待。没有把节能技术与注射成形、执行机构结合起来。严重缺乏节能新技术的创新开拓,跟在别人后面依样画瓢,总是慢数步;名为国产化,实为不理解先进的节能技术而采取的一种狡辩手段。国际上高端的立式注塑机,都把高端的节能技术与高端的注射成形及高端的执行机构完满地结合起来,创新出一种新的低成本高效益的高性能注射成形技术,使节能技术得到快速推广应用。

7    结语

        立式注塑机节能是一个重要的研究课题,是一项立式注塑机的综合技术。开发产品时,应把节能作为主要研究课题,根据新产品注射成形的要求,开发节能系统及节能机构。特别是对于特定的注射特定产品的立式注塑机,在满足注射成形要求下,创新开发出新颖的达到节能要求的动力驱动系统及机构。开发创新节能注射成形技术,发展立式注塑机的节能技术。把开发立式注塑机的节能技术与开发注射成形技术结合起来,提高立式注塑机的整体技术水平。单纯把节能技术作为一项纯粹的节能来推广,是没有出路的。根据注射成型要求,选用合适的节能技术。