注塑機節(jié)能介紹

龍九禪師

# Z1 m$ n2 f* f

注塑機的用電現(xiàn)狀：

表1-1 3 W$ W/ z7 [3 l0 n5 Y$ w# ^

+ w" p3 ^9 B. @8 X
目前絕大多數(shù)的注塑機都屬于液壓傳動注塑機,液壓傳動系統(tǒng)中電機以恒定的轉速帶動油泵向系統(tǒng)提供恒定的流量，而注塑機的工藝過程一般分為鎖模、射膠、熔膠、保壓、冷卻、開模等幾個階段，各階段需要不同的工作壓力和流量。又通過壓力和流量比例閥來調節(jié)各執(zhí)行元件工作負荷，把多余的流量通過溢流閥回流到油箱，這樣存在大量浪費。現(xiàn)從寶源公司一臺油泵電機為15KW的注塑機,生產玩具車的模具，設定工作參數(shù)情況來具體進行分析，如下表：

序號	; _! r: [2 ]6 i) U3 N$ ?	設定參數(shù) 6 [0 R# u0 b8 [5 R1 [& v( D/ i0 H			溢流閥浪費的能量 ( @: G+ G  Z, H! n	備注 6 n1 L  f8 [: w/ u, u: e
	工序	壓力 ; w$ [6 M, \% F& `( n	流量	時間 & O) Y' B' f$ M( m( f. M; H	流量	" o0 T" A. N& T2 c' g* {
1	鎖模	100% 1 y$ ^1 C1 Y5 y) `7 O5 Y+ w	60%	1S 4 o; |. P) U5 V	40%
2 8 ?6 w8 u6 ^! v4 P	射膠1 . s' g  P  _3 `+ f) ]8 x7 ~3 K	80%   ]7 {/ g8 A; u) V	40% / B1 ~3 M, j+ z! G5 w, S* {	1.5S	60% ) L1 v' o4 X: h. I	5 @  s: e5 Z: `0 O
3	射膠2	100% ; `" b! _0 U5 ~7 F2 w	60%	0.5S	40%	/ J. D' Q; A3 t7 G9 G: u0 j
4	射膠3 # s* o1 |/ T7 R# C	60%	40%	1S / F* {$ Q+ S: r$ G! e0 o) X	60% - Z# L- q* ?4 o9 z9 I+ e
5 * t; ], c% p5 k$ K5 B; s* |- c* u	保壓	100% $ Z' }/ M" n5 o1 Q: Z* m	10%	2S " Y1 ]% p' r% [9 p	90% 0 I4 M$ l+ k/ N: e+ Y6 O0 k: M	% q; {$ c( _1 i% G6 O
6 ! V9 K! Q' j( d; ?+ V	溶膠1 " `7 E; i4 ^& l; G6 j	80% % _6 h/ a) Q+ w" \	60% : Q) x, A" J- O9 W6 k' N! n+ K	1S 2 o1 F! H( U  [+ B) H' n	40%	# j% h" |. Y* N3 k0 G' X4 A$ E7 ?! U
7 9 _7 V5 H! ]3 Z& f	溶膠2 & H: ]4 w* z& P	70%	60% 6 m8 ^/ f) y, @$ l( A	1.5S . j  h4 c2 X# [0 g	40%	' f: @3 O- n" p. b9 u
8	冷卻	0%   D, j# w; k* O1 j& _' X/ t	0% ' v! V7 u/ K, M6 Q	4S	100%
9	開模	90%	30% ! g! y0 s% B+ R! c$ \" m3 Q- N	1S	10%
10 2 a( {+ x1 `4 ?7 q	頂針 9 x$ x; J. W8 W7 K' V	40% / P) k& w1 e/ u2 A% ~	20% 6 E% q3 y3 i; t! t& I# }	1S	80%
11 1 A) n; t# ~. C- n3 A: q8 D" c	周期	13.5S " n& N7 H3 t" _1 V9 H4 V* u& Z) N0 u				/ v+ I$ w, w! ?/ S& R

以上表反應出，注塑機采用溢流調節(jié)的方式，在各個階段都存在能量浪費。特別是在冷卻時間段，效率為零。

現(xiàn)今國內除少數(shù)較新企業(yè)配有變量泵注塑機，90%注塑機無節(jié)能裝置，每年造成能量損失非常巨大，而發(fā)達的東部地區(qū)由于電能緊缺，造成電價較高，極具節(jié)電潛力。

注塑機專用節(jié)電器的節(jié)能原理：

  {! _. z% [, F/ i0 L& z! d  泵的流量Q與泵轉速n成正比，只要改變油泵電機的轉速就能改變泵的轉速，從而改變泵的吸油量，在電機前面加變頻器，變頻器的轉速信號取自比例流量閥的驅動信號（0-1A），使節(jié)能器輸出轉速與注塑機流量比例閥門通過的流量保持同步。如果執(zhí)行元件需要50%流量，變頻器帶動電機提供25Hz的同步轉速，那么電機帶動油泵從油缸抽取50%流量。不抽取溢流的那部分流量，也就不產生不必要的浪費。

現(xiàn)將上表寶源公司一臺油泵電機為15KW的注塑機使用專用節(jié)電器后一個周期各階段，比例閥工作設定流量、壓力百分比與比例閥線圈對應工作電流以及節(jié)能器輸出頻率和溢流閥溢流情況列于表1-2，供分析參考
表1-2

序號	* g! |; s7 K5 |- |3 U- ^	比例閥工作設定參數(shù) * _) s# U; E6 k+ F( [, [0 m) b		比例閥線圈對應工作電流		變頻輸出對應頻率	理想溢流回油箱流量
	工序 - P# t% M. ^  \# ^0 w  b) s5 t8 _9 i0 l	壓力 * }: [- h5 _2 ^+ o6 Z! V: s) @6 c	流量	電流	電流	頻率	流量 + m' }# t' m, u- s( I
1 ; h8 u8 v+ p* Q* j% M8 J) b* y	鎖模 ( C# j' i0 L/ O' H8 ~; o	100%	60% 0 }0 V$ X& O0 h3 d4 k	1A   z0 J1 J. |( k- `5 D	0.6A - ^/ L2 p* U' C/ p	30Hz 2 }- N  l& D/ S8 E, u  B0 ?" f	0
2	射膠1 0 i1 a1 e3 e0 o0 V	80% 5 @4 _% Q% r- M	40% / {+ |4 C& E0 ], m0 P3 J	0.8A	0.4A	40Hz	0 6 n1 T  L. w( E# V
3	射膠2 ' M+ l6 I7 {! c, Z8 d$ A4 d9 M	100% - z) Y  Y0 d7 H% A5 L5 f1 L	60% , {! A% m5 a: ]; N: @9 O( X	1A	0.6A	30Hz	0
4   D) k/ [4 H$ k7 F0 G/ Q	射膠3	60%	40%	0.6A	0.4A 3 P4 E5 B6 h# U4 ?9 [1 M' b	20Hz	0
5	保壓	100% ( I2 Z) A% H- }" e: x8 d, M  b	10% / C+ D: F: d8 g0 {- |! \7 `( t  c	1A - W' w  U) l% `2 y) V- m; Q	0.1A	5Hz	0
6	溶膠1	80%	60% 6 K$ p9 C, O$ K/ \	0.8A	0.6A	30Hz 2 `+ D0 p+ K  W	0
7	溶膠2 + R; r# Q) b2 R2 H; K! W& l( u	70% ; v; N- v1 }7 }" w; M	70% 1 c. O. X: [: C+ u) W* ~; z1 l	0.7A	0.7A . g# g2 _6 u+ G2 x	35Hz	0
8 * X0 o/ d3 o) w' R+ ]! k	冷卻 8 u& X( ^  ]% G: m. X" ?	0%	0% 9 _  s1 k% H) v& `7 P4 J	0A	0A 5 I+ c0 M2 W9 Q% o	0Hz	0 3 ~; i6 S6 b  Z
9 * r4 f* b2 b" N' x	開模	90% / k: b. Q4 h. R( U  B. W	30%	0.9A 3 Q# S- G- X' _# H	0.3A	15Hz	0
10	頂針 6 \9 S0 ^# w& Y( [. d2 y	40% , R2 N2 S/ @8 [3 ?	20% , N2 J- R# }; y1 ]% u9 [) D	0.4A	0.2A	10Hz 8 K/ S% f1 S& A- P	0

注塑機專用節(jié)電改造 是通過改變電機轉速達到控制液壓系統(tǒng)溢流的，節(jié)能效果好，而且安裝方便，不需改變原系統(tǒng)任何部件，只需把變頻器串聯(lián)在電機主回路中即可。安裝時間短（不超過兩個小時），不影響生產，為舊機改造帶來極大的方便。

注塑機節(jié)能改造后的收益 ：

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2 v# G- c. e; V9 D$ S# X% d節(jié)電效果明顯：馬達節(jié)電高達30~65%，整個系統(tǒng)計算節(jié)電率也可達20~40%。

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* x( }: }2 d1 ^) J. `% |1 O與各種注塑機均能作最佳匹配，注塑機的操作方式與改造前完全相同，無需改變現(xiàn)有設備的控制方式和油路。

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% H( n* v* P) e, q, W+ J  提高電網(wǎng)功率因數(shù)，節(jié)省就地補償裝置，電網(wǎng)側功率因數(shù)達到0.96以上。

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) N' e' o6 m! \) T平滑啟動和平緩停車，消除液壓沖擊現(xiàn)象；減少液壓油發(fā)熱，降低了冷卻水的消耗量，并有效減緩液壓元器件的老化問題。

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! y+ a* c* y- n7 b& k& q3 V減輕電機軸承、油泵葉片等運動部件的磨損程度，延長其使用壽命。

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2 K" j" U& `& x5 [' d6 W    具有市電/節(jié)電切換功能，即使節(jié)電器萬一發(fā)生故障，也不會影響注塑機的正常工作。

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) X" T% q9 l! G4 c4 v   本系統(tǒng)主器件全部采用進口， 質量可靠，故障率低，使用壽命在8-10年以上

適用范圍：

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所有采用比例閥控制油路系統(tǒng)的定量泵----如注塑機、壓鑄機、吹塑機其中包括單泵、多泵系統(tǒng)，單電機和雙電機注塑機，節(jié)電效果可達25-65%；

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9 {  B- \+ z* g$ A$ r5 V0 {; ]所有采用比例閥控制油路系統(tǒng)的變量泵----如注塑機、壓鑄機、節(jié)電效果可達15-40%；

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所有采用方向閥控制油路系統(tǒng)的定量泵—如油壓機、大型油壓沖床.節(jié)電效果可達20-65%；

適用功率：7.5KW-110KW

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注塑機節(jié)能專用變頻器