注塑机伺服节能改造简介.doc

注塑机伺服节能改造简介一、 注塑机种类与能耗注塑机根据驱动方式的不同分为如下四种1 定量泵驱动型2 变量泵驱动型3 全电动驱动型4 电液伺服驱动型其中电液伺服驱动型就是我们改造完后的产品。几种驱动之间的比较如下：1 价格 全电动电液伺服变量泵定量泵 一台全电动的注塑机价格数倍于其它三种液压驱动的注塑机，具有能耗低，精度高等特点，但由于价格太贵，维护成本高，只在少数精密注塑需求的场合才采用。电液伺服系统比变量泵和定量泵略贵，但相差不大，在10%以内。2 产品精度 全电动电液伺服变量泵=定量泵 在对精密加工要求很高的场合一般采用全电动，但由于全电动机价格问题，许多厂家采用定量泵和变量泵来做，但加强了检验，产品不合格率较高。而电液伺服系统能较大的提高产品精度，略低于全电动，但相差不多。3 能耗 全电动电液伺服变量泵定量泵 一般定量泵能耗比变量泵要高20-30%左右，变量泵又比电液伺服系统高20-30%，全电动系统又比电液伺服系统低5-10%的能耗。我们的改造主要针对定量泵和变量泵注塑机。其中，对变量泵注塑机改造来说由于节能效果不是很大，所以除开少数对节能非常重视的客户外，多数都不会有很强的动力去改造，因此，我们改造的绝大部分应该是针对定量泵注塑机。各种改造方式针对定量泵注塑机目前有可控硅调压、变频、伺服三种改造方式，三种改造方式比较如下：1 可控硅调压 成本低，大约400元/KW，节能比例小，约10-15%的样子，回收期较长，不影响生产周期，更换模具对节能效果无影响。改造实施简单。2 变频调节 成本适中，大约700元/KW，节能率跟产品关系大，约在10-50%之间，会影响产品周期，一般会加长每批产品的生产周期1-3秒，相当于生产率降低2-6%。对于短周期产品节能效果不好，对生产产品精度影响大。一旦更换模具，要重新调解变频器的PID参数，工人操作困难。改造实施简单。3 伺服改造 成本较高，大约2000-2500元/KW，节能率约25-80%之间，不影响产品周期，甚至可以提高产品周期，通常提高生产率约5-20%左右。更换模具对节能无影响，可以提高产品精度，并延长设备寿命。改造实施复杂，不同机型不同方案。市场容量最新统计是整个中国市场上约有注塑机100万台，其中广东有30-40万台。其中定量泵占了至少一半的数量。每台改造费用平均约30000-35000元，如果全部改造，广东省总容量约为45-50亿元。全国总容量超过100亿，考虑到有些已经做了变频改造，总容量应该小于此数。我们本次改造实验结果本次实验的注塑机背景如下：1 改造的注塑机品牌为全力发CLF190，原设计压力140吨，配电机为22KW。2 改造试验的这批产品生产设定数据如下：运行周期(s)22.8射胶(s)2.8溶胶(s)7.8冷却(s)2.2保压(s)0.4开模(s)2.4关模(s)3.9其他(s)3.3一般来说产品冷却保压时间越长，节能空间越大。从上表可以看出，产品冷却保压时间较短，只有2.6秒，属于节能空间比较小的产品。圣鑫公司生产同样产品的注塑机尝试过变频节能，节能率只有9%。3 整个车间的冷却水用于产品和用于注塑机液压油冷却的没有分开，都是配置同样温度的常温冷却水。4 电加热部分为电阻加热，功率为9.3KW，外部没有保温罩，外表温度测试约为140度。二、 试验结果：1不改变生产周期的情况下：改造前每小时能耗：10.4KW/H改造后每小时能耗：5.6KW/H每小时节约用电：4.8KW，节能率46%。改变生产周期的情况下，如不影响生产质量，最快可达到17.8秒/周期，生产率提高约28%，但生产率提高后，能耗会相应增加，能耗约为8.4KW/H，比改造前单位时间降低能耗20%。若按单位产品来算，则降低能耗36%。改造前后对比数据如下：改造前：1. 改造前该产品生产周期如下：运行周期(s)22.8射胶(s)2.8溶胶(s)7.8冷却(s)2.2保压(s)0.4开模(s)2.4关模(s)3.9其他(s)3.32. 改造前单位时间产能为：360022.8= 157 pcs/h3. 改造前单位时间电能损耗为：10.4 kwh4. 改造前单位产品能耗为：10.4157=0.066 kw/pcs改造后1. 改造后该产品生产周期如下：运行周期(s)17.8射胶(s)2.4溶胶(s)5.2冷却(s)1.2保压(s)0.4开模(s)2.2关模(s)3.6其他(