注塑机节能改造的趋向.doc

注塑机节能改造的趋向发布时间：2004-3-20 15:01:05 浏览数：3注塑机节能技术及注塑机节能改造 前言 注塑机工业经过几十年的发展，已经到了一个稳定发展的高峰时期，各注塑机生产厂家均不断完善注塑机的功能、结构、质量。目前市场占绝大多数的液压型注塑机，能源效率低，能源的利用率不到一半，电费往往占据塑胶加工行业相当大的成本比例。如何提高注塑机的能源利用率，是很多塑料制品生产厂家都很关心的一件事。针对这些特点，注塑机制造厂纷纷开始研制并推出以节能为卖点的注塑机，希望可以吸引更多的用户，同时也使注塑机的技术工艺达到一个新的高度。 一、 节能技术 在注塑机制造厂纷纷推出的节能型注塑机当中，节能效果最明显的主要有三种技术：全电动注塑机；机械式变量泵注塑机；电子式变量泵注塑机。 1.1全电动注塑机 近几年，日本的注塑机制造厂开始研制生产全电动注塑机。就技术先进性而言，该类机型代表了目前技术含量最高的注塑机。 该机充分利用了AC伺服电机，具有响应速度快，控制精度高，静音，无环境污染的特点。而且该机的效率很高，节能率高达40-60。 该机的主要缺点是价格昂贵。 1.2机械式变量泵 为了改善液压型注塑机能耗严重的状况，许多台湾、香港的注塑机生产厂家相继推出了机械节能变量泵注塑机。 该种机型的节能原理主要是通过将传统注塑机上的定量液压泵改为可以根据流量自动调节的变量泵，节电率达25-50。 该种机型的价格较之全电动注塑机有较大的优势。但有一个较大的缺点，就是这种变量泵对液压油的清洁度要求较高，需定期换油，且对于已有的定量泵节注塑机，由于价格和工程量的原因，改造的可行性也并不很大。 1.3电子式变量泵 针对市面上已有的定量泵注塑机，很多单位尝试用高科技的变频技术将原有定量泵注塑机改造为与变量泵相似原理的注塑机，英威腾公司在此方面 取得了一定的成绩。采用变频技术将定量泵注塑机改造为电子式变量泵注塑机后，节电率可达30-50。 针对原有定量泵注塑机的改造，该机型的优势最为明显，具有简单可靠、节电率高、成本低、回收快的特点。 二、电子变量泵节能原理 注塑机的工艺过程，一般分为锁模、射胶、熔胶、保压、冷却、开模、顶针等几个阶段，各阶段需要不同的工作压力和流量对于油泵马达而言，注塑过程是处于变化的负载状态。现有注塑机绝大部分为定量泵的液压系统，其油泵马达以恒定的转速提供恒定的流量。其功率消耗如下所示： P=K*H*Qn P=油泵消耗功率(KW) K=常数 H=油压(Mpa) Q=流量(cm3/s) 在成型工作中，多余的液压油通过溢流阀回流，此过程造成的能量损耗一般占整机的35-65。同时，液压油长期的高速循环流动，与液压阀、管路产生激烈的摩擦，产生较大的噪音和较高油温。 电子变量泵通过变频技术调节油泵马达的转速，给注塑过程的不同阶段以不同的压力的流量，减少通过溢流阀产生的回流，从而达到节能目的。 定量泵注塑机的压力的流量的变化，是通过阀门来调节的，其能耗曲线如图Pv。可以看出，中间的变化并不太大，在这个过程中产生的能耗很大。如果是通过电子变量泵技术调节电机的转速来调节流量，所产生的能耗曲线如图Ps。由图上对比可知，通过调节转速来调节流量的方法，具有十分显著的节能效果，与调节阀门的方法相比，要优越得多。 电子式变量泵注塑机能耗对照图： P=KQHn P：消耗功率 n：泵效率 Q：流量 K：常数 节电率：(Pv-Ps)Pvl00 Ni=Fs.Pi.Vi Ni：注射功率，Pi：注射压力，Vi：注射速度，Fs：机筒内孔截面(cm2)。 三、节能改造的可行性 尽管传统的液压式定量泵注塑机存在很大的节能潜力，但改造的成本，可预见的回收期，改造后设备的稳定性等，才是节能改造能否发展下去的重要因素。 在价格竞争曰益激烈的情况下，对原有设备进行改造的可行性越来越成熟。在目前具有显著节能效果的技术当中，全电动和机械变量泵都存在改造成本高，回收期太长的缺点。电子变频变量泵技术对原有注塑机进行改造最有吸引力。 变频节能改造不需要对原有设备进行改动，只需另加一套节能系统就可以对设备完成改造，整个改造的时间很短，基本上不影响正常生产。 变频节能改造节电率较高，一般注塑机的节电率都在30-50。其节电率比