变频式液压塑胶中空成型机的节能技术自控阀门

变频式液压塑胶中空成型机的节能技术

摘要：本文在简要介绍塑胶中空成型行业状况的基础上，根据该行业高能耗的特点，提出了针对性极强的解决策略和方案。将变频调速技术引入液压传动及控制系统，研制出新一代高效节能变频式液压单/双工位塑胶中空成型机，并在实践中获得应用。

关键词：节能 变频调速 塑胶中空成型机

1 引言

在世界能源日益枯竭的今天，节能早已被人们放在突出位置。与世界上一些能源丰富的国家相比，中国是一个能源短缺国。然而我们在能源特别是能源的最主要的利用形式电力方面的利用率却很低，存在触目惊心的浪费现象。在新产品开发﹑新设备研制以及原有设备的改造上，必须将能耗作为重要指标予以关注。塑胶行业是21 世纪的朝阳行业。然而由于其产品主要是通过加热，加压等物理方法生产，从而决定了它的生产方式的高能耗特点。对于高能耗的塑胶制品设备，如何节电，已成为提升产品竞争力的一个重要手段。资料表明，业内普遍采用的塑胶中空成型机型式有：PLC 控制气动单/双工位中空成型机和液压单/双工位中空成型机。根据不同的产品原料，分别采用不同类型的机器；根据产品的档次﹑质量，配以特殊的辅助设备。比如，用于吹制表面带珠光的主付螺杆绞料系统以及用于自动调整型胚壁厚的“壁厚控制器”； 用于吹塑成形之中将制品商标纸同时融贴在制品表面的“模内自动贴标机”；用于同时检查制品耐压，试漏的附属检测器械等等。

来自德国和日本的技术表明，高档次塑胶中空成型机无一不是将当今各种最新工业控制技术融汇其中。比如，采用微电脑自动调配色母的添加系统；采用组态软件的工控机系统，利用WINDOWS 丰富的软件资源及硬件系统配置开发出个性化的人机界面，将整机各种参数，如温度控制参数，挤出速度参数，型胚壁厚薄调节参数，各工步的压力，速度等等与产品质量，产量相关的所有参数均集成于系统控制中，随机调用，在线修改。不过，代表世界一流水准的该类机器在价格上也令人咤舌，售价一般在30 万至100 万元以上。在市场经济环境，全面衡量一台设备的优劣还有一个标准是性能价格比，简称“性价比”。然而只有优质，高效，低耗的设备，才有可能获得高性价比。以德国某公司售价130 万元的塑胶中空成型机为例，其高能耗运作的缺憾成为众多欲上档次的客户望而却步的唯一理由。就国内状况而言，大量存在的还是中低档次的机型。

在市场经济环境下，尤其是在市场经济发达的珠江三角洲地区，塑胶行业竞争日趋激烈。可以这样说，谁拥有高性价比的一流设备，谁就有可能生产出极具竞争力的高性价比的产品。谁就有可能赢得市场。市场这只无形之手，将如何改进，提高现有中空成型机的性能，怎样才能优质高效低耗这一课题摆在了我们面前。

2 变频式液压塑胶中空成型机

基于十余年生产现场经验，作者在实践中对各种不同类型的塑胶中空成型机的性能作了深入的调查研究，并由此有针对性地对各种档次的中空成型机进行了局部或整机的改造，提出了变频式液压塑胶中空成型机的构想。

2.1 塑胶中空成型机工作原理及特性

根据驱动方式的不同，塑胶中空成型机可以分为气动式和液压式两类。无论采用哪种方式，都是将模具送至接胶位，接取胶胚后再回到吹制位，通过吹针将5-6Mpa 的压缩空气引入模腔将胶胚吹制成形。PLC 控制气动单/双工位塑胶中空成型机采用了全气动驱动，反应快﹑效率高，但正是由于采用了气动方式，根据公式F＝P·S。其中Ｆ为锁模力，Ｐ为系统工作气压，Ｓ为活塞有效面积。由此可知，当系统工作压力为一定值时，锁模力与活塞有效面积成正比。一旦确定了缸径，锁模力也就确定了。以缸径150mm 为例，在6MPa 的工作压力下，只能产生10.38KN 的力。所以此类机型仅适合500ml 以下的瓶子。同时需要指出的是，由于采用全气动，间接增加了用风量，若将风泵的耗电量极其维修保养费折算进去，其产品单耗是相当高的。

由上可知，若要生产500ml 以上容量的容器，只有采用液压油缸的合模系统。利用液压系统可以产生足够的压力，保证各种大容积产品的生产及质量。但当今最先进的液压伺服系统价格依然不菲。如日本油研公司采用EFRG-03-125-C-50 型比例压力流量控制阀售价在7000 元左右，一台行程仅为14mm、缸径120mm 的伺服油缸售价过万。尽管采用比例式压力、流量控制系统价格不菲，且液压系统耗电量是整机用电量的30%左右，但其优良的动态特性足以保证产品的质量稳定，所以依然获得了广泛应用[1、2]。根据测算，除外部提供的供风系统外，整机能源消耗，以挤出机螺杆直径为70mm 的液压双工位机为例，在以PE（聚氯乙烯）为原料生产4500ml 容器时，电热加温占整机耗电量的22.6%，挤出机运料系统马达为11kw，约占53%，液压系统是7.5kw 马达，约占24.4%。在液压单工位机中，当生产280ml 容积的PE 料产品时，液压系统耗电占整机耗电量的41.35％，电热占42.33％,挤出机运料系统（已改变频驱动）耗电占16.32%。目前绝大多数中空成型机厂家的做法都是仅在挤出机运料系统中将滑差电机调速改为变频调速。

（待续）

声明：

本文来源于网络版权归原作者所有，仅供大家共同分享学习，如作者认为涉及侵权，请与我们联系，我们核实后立即删除。

热咳怎么治

野菊花蜂蜜

李妍瑾身高

水饺馅

淋病的症状