液压泵伺服驱动在注塑机中的应用
注塑机的工作原理及应用
注塑机的工作原理及应用1. 注塑机的概述注塑机是一种用于制造塑料制品的机械设备，它通过将熔化的塑料注射到模具中，然后冷却与固化，最终得到所需的塑料制品。
注塑机广泛应用于各个行业，如汽车制造、家电制造、包装行业等。
2. 注塑机的工作原理注塑机主要由注射装置、温控装置、模具和液压系统组成。
下面是注塑机的工作原理：2.1 注射装置注射装置主要由注射缸和螺杆组成。
在注塑过程中，塑料颗粒通过注射缸加载到注射装置中。
当螺杆向前旋转时，塑料被推入注射缸，从而产生高压和高温的熔融塑料。
2.2 温控装置温控装置用于控制注塑机中的温度。
注射缸和模具需要在特定的温度范围内工作，以确保塑料能够充分熔化并达到良好的流动性。
温控装置通过加热和冷却系统，精确地控制注射缸和模具的温度。
2.3 模具模具是注塑机中的关键部件，它决定了最终产品的形状和尺寸。
模具通常由两个部分组成：注射模和射出模。
注射模用于注射塑料，射出模用于固化塑料。
模具需要根据产品要求进行设计和制造。
2.4 液压系统液压系统用于提供注塑机的动力。
它通过液压泵将液体压力转换为机械能，驱动注射装置的运动。
液压系统具有高压大流量的特点，确保了注射装置的平稳、高效的运行。
3. 注塑机的应用注塑机广泛应用于各个行业，以下是一些常见的应用领域：3.1 汽车制造汽车制造是注塑机的重要应用领域之一。
注塑机可以制造汽车内饰件、外观件、导航面板等各种塑料零件。
注塑机的快速、高效生产能力，使其成为汽车制造行业不可或缺的工具。
3.2 家电制造注塑机也广泛应用于家电制造领域。
如电视外壳、洗衣机面板、冰箱内胆等塑料零件的制造，都离不开注塑机。
注塑机的精确控制能力和高质量的生产效率，满足了家电制造的需求。
3.3 包装行业包装行业是注塑机的另一个重要应用领域。
注塑机可以制造各种塑料包装容器，如瓶子、塑料箱等。
注塑机的生产速度快、成本低，可以满足包装行业对大批量、高质量产品的需求。
3.4 其他行业除了汽车制造、家电制造和包装行业，注塑机还广泛应用于其他行业。
电动注塑机和液压注塑机的区别及优缺点【对照表】
随着电动注塑机的广泛应用，也越来越成为广大商家和朋友关注的产品之一。
但是，电动注塑机与普通注塑机有什么不同之处？成了大家热议的话题。
以下，就跟大家详细介绍电动注塑机和液压注塑机的区别，以及各自有什么优缺点吧，让大家知道应该如何选择。
一般来说，电动注塑机是全电机，普通的注塑机是液压注塑机，而液压注塑机的运行速度相对较慢。
全电式电动注塑机采用伺服马达，可实现开闭模具、脱模、原料注射储藏等功能，工作速度快、精度高，极大地提高或改善生产环境，提高生产效率。
然而，目前电动伺服注塑机仅有锁模力850吨以下的机器。
具体来看，电动注塑机是高效率的，电动注塑机采用三轴联动，通俗地说就是三回路。
成形过程为：锁模-射出-冷却-开模(同步托模，贮存料)-间隙时间。
例如，一台使用普通注塑机的产品，其成型时间一般为10秒，而使用电动注塑机的三轴联动原理，成型时间大大减少了6秒，减去两个小步，这样可以大大的减少了注塑件生产的时间，加快注塑件的生产，同时，电动注塑机不需要人为操作，同时也减少了注塑模具厂家的用人成本。
过去一台注塑机需要2名操作老道的师傅，而有了电动注塑机，全程采用三回路自动完成注塑环节，以及对模腔压力的精准控制，能加快高品质注塑机的批量生产，保证了厂家可以按期按量的完成订单，对模具厂的口碑和声誉有了极大的提升，而电动注塑机也只需要，1名师傅负责监控注塑机工作即可！普通注塑机的成型工艺为：锁模—射出—冷却—储料—开模—托模—间隙时间。
高速注射成型机环保，普通注射成型机采用标准泵，对电、液压油和噪声污染较大。
概括地说，电动注塑机采用了油泵和伺服电机的油电混合。
液压伺服系统的优点有：采用软起动模具，不会对电源网络造成影响，避免了电压和电辐污染，能有效防止油温过高，冷却效果好，大大降低了液压油的更换速度。
总结来说，电动注塑机和液压注塑机的区别主要在于，液压伺服系统具有较好的按键能力和电力系统中齿轮泵的作用，降低了机器的运行噪声，改善了工作环境。
基于液压泵伺服驱动的注塑机节能技术研究
合模一 注射 一保压一 熔胶 （ 冷却 ） 开模—顶 出一顶退 一 下 一 周 期
图 １ 注 塑 成 型 周 期 动 作 流 程 图
吨 以上 的大 型 注 塑机 ．基 于 负 载 敏 感 型 比例 变 量 泵 系 统 的 注 塑 机 由 于 系统 输 出 的 压 力 流 量 与 负 载 驱 动 控 制 的 要 求 趋
注 塑 是 一 种 注 射 兼 模 塑 的 成 型 方 法 。其 过 程 是 将 塑 料 的 粒 料 或 粉 料 置 人 注 塑 机 料 筒 内 ，经 过 输 送 、 压 缩 、剪
罔 ２ 注 塑 机 液 压 泵 伺 服 驱 动 系 统 原 理 图
切 、拉 伸 、混合 、加 热 等 作 用 。使 物料 熔 融 和 均 化 ，然 后
注 塑 机 液 压 泵 伺 服 驱 动 系 统 原 理 图 如 图 ２所 示 。注 塑 机 液 压 泵 伺 服 驱 动 和控 制 系 统 主 要 由交 流 永 磁 同步 伺 服 电
近 几 年 ， 随 着 市 场 对 注 塑 机 节 能 技 术 的 要 求 日益 提
升 ．注 塑 机 行 业 研 究 开 发 和 应 用 节 能 技 术 的领 域 进 一 步 拓 展 ，液 压 泵 伺 服 驱 动 和 控 制 技 术 、料 筒 电 磁 感 应 加 热 技 术 、拉 伸 流 变 塑 化 和 输 送 技 术 是 这 些 新 的 节 能 技 术 的 主 要 方 向 ．其 中新 型 的液 压 泵 伺 服 驱 动 和 控 制 系 统 的 技 术 研 究 和 应 用 尤 为 广 泛 ，通 过 大 量 的 研 究 试 验 和 应 用 效 果 的 检
图 １所 示 。
绕 液 压 驱 动 和 控 制 技 术 的主 题 展 开 。从 ２ Ｏ世 纪 ９ ０年 代 末 期 开 始 ．国 产 注 塑 机 液 压 系 统 从 传 统 的 定 量 泵 及 流 量 压 力
液压注塑机伺服泵控制节能技术研究
液压注塑机伺服泵控制节能技术研究作者：赵乃萍周巨栋沈雪明来源：《城市建设理论研究》2013年第36期摘要：介绍一种注塑机新型的液压泵伺服驱动及控制新技术，采用交流永磁同步伺服电机驱动液压油泵作为注塑机的驱动级控制系统，实现注塑机节能、动态响应快、压力控制稳定、低速性能优良等性能提升。
通过实际试验和应用，新的驱动控制技术对于实现注塑机的节能技术进步和控制精度提高具有重要作用。
关键词：注塑机伺服泵节能技术中图分类号： TE08 文献标识码： A注塑机是将热塑性塑料或热固性料利用塑料成型模具制成各种形状的塑料制品的主要成型设备，市场存量和增量巨大，但是有名的“电老虎”，耗电量大，电能浪费严重。
传统定量泵注塑机通常在需要改变负载流量和压力时，用各种换向阀进行控制调节，但往往是输入功率变化不大，而有效的功率却很小，大量能量以压力差或热量的形式损耗在各种阀或由于各种截流引起的热量散发上，产生溢流，造成大量的能源浪费。
随着伺服节能型注塑机的性能和节能效果得到市场认可后，传统定量泵注塑机的伺服节能改造逐渐成为新的市场热点，借着国家节能减排战略的实施，在长三角和珠三角地区出现了以合同能源管理方式进行的注塑机伺服节能改造项目。
一、注塑机伺服节能设计技术探讨注塑机液压系统是一个压力和流量波动都较大的系统，注塑机的工艺过程一般分为合模、锁模、射胶、熔胶、保压、冷却、开模、顶出等几个阶段，在不同工作阶段压力和流量都不同，各种动作的切换产生的波动都比较大。
多数时间负载的实际耗油量均大大小于油泵的供油量，造成高压状态下的液压油多余部分经溢流阀流回油箱，特别在冷却阶段，液压系统零压力、零流量造成电机空转，而在保压阶段，则需要高压力低流量，这对传统液压系统，液压油不断经过油泵对溢流阀和管壁做功从而产生热量，既浪费大量能量，又对液压系统产生无可避免的危害。
因此在注塑机伺服节能设计改造中，我们把传统的异步电机+定量泵系统改成伺服电机+螺杆泵（或齿轮泵等），根据注塑机当前的工作状态，在不同工作阶段，如锁模、射胶、熔胶、开模、顶针等阶段以及压力和速度的设定要求，自动调节油泵的转速，调节油泵供油量，使油泵实际供油量与注塑机实际负载流量在任何工作阶段均能保持一致，使电机在整个变化的负荷范围内的能量消耗达到所需的最小程度，彻底消除了溢流现象，并确保电机平稳、精确地运行，使注塑机运行于最佳节能状态。
液压传动系统在机械工程中的应用
液压传动系统在机械工程中的应用引言：液压传动系统是一种基于流体力学原理的传动方式，通过液体的压力传递力和能量。
它在机械工程中有着广泛的应用，包括工业机械、汽车、航空航天等领域。
本文将探讨液压传动系统在机械工程中的应用，并分析其优势和局限性。
一、液压传动系统的工作原理液压传动系统由液压泵、液压缸、液压阀等组成。
液压泵通过驱动液体产生压力，将能量传递给液压缸，从而实现力的传递和工作机构的运动。
液压阀则控制液体的流动方向和压力大小，实现系统的控制和调节。
二、液压传动系统的应用领域1. 工业机械：液压传动系统在各类工业机械中广泛应用，如压力机、注塑机、起重机等。
其优势在于能够提供大的力矩和力量，同时具有精确的控制性能，适用于各种复杂的工况和工艺要求。
2. 汽车工程：液压传动系统在汽车工程中扮演着重要的角色。
例如，液压刹车系统通过控制液压压力实现刹车的灵活和可靠性；液压悬挂系统能够根据路况自动调节车身的高度和硬度，提高行驶的舒适性和稳定性。
3. 航空航天：液压传动系统在航空航天领域中被广泛应用。
例如，飞机的起落架和襟翼系统都采用液压传动，能够在高速飞行和复杂环境下提供可靠的力量输出和控制。
三、液压传动系统的优势1. 大功率传递：液压传动系统能够提供大的力矩和力量输出，适用于各种高负荷工况。
2. 精确控制：液压传动系统的液压阀能够精确控制液体的流动方向和压力大小，实现对执行器的精确控制。
3. 可靠性高：液压传动系统由于没有摩擦部件，因此寿命长，可靠性高。
4. 适应性强：液压传动系统适应性强，能够适应各种工况和环境要求。
四、液压传动系统的局限性1. 能源消耗：液压传动系统需要消耗大量的能源来驱动液压泵，造成能源浪费和环境污染。
2. 维护成本高：液压传动系统的维护和保养较为复杂，需要定期更换液体和密封件，增加了维护成本。
3. 噪音和振动：液压传动系统在工作过程中会产生噪音和振动，对周围环境和人员造成一定的影响。
注塑机伺服改造案例一
注塑机伺服改造案例一注塑机伺服改造案例一一、引言注塑机作为塑料制品生产的核心设备之一，其控制系统的稳定性和精准性对整个生产过程至关重要。
传统的注塑机控制系统通常采用液压或机械传动，但由于传动精度和控制复杂度的限制，很难满足现代化生产的要求。
因此，伺服技术的应用成为提高注塑机精度和效率的重要手段之一、本文以注塑机的伺服改造案例为例，详细介绍了改造过程和效果。
二、改造背景注塑机使用多年后，由于液压传动系统的老化和故障频发，导致注塑机的控制精度和稳定性下降，生产效率降低。
为了提高生产效率和产品质量，公司决定对该注塑机进行伺服改造。
三、改造方案根据注塑机的实际情况和改造目标，公司选择了采用半闭环伺服技术进行改造。
具体方案如下：1.替换液压控制系统：将原有的液压控制系统替换为伺服电机和伺服驱动器组成的半闭环伺服系统。
由于伺服系统具有更高的精度和响应速度，能够更准确地控制注塑机的运动，提高注塑机的稳定性和精度。
2.更新控制系统：将原有的控制系统更新为配套的伺服控制系统。
通过与伺服电机和驱动器的联动，实现对注塑机各个动作环节的更加准确和精细的控制，从而优化生产过程。
3.加装传感器和监测设备：在关键部位加装位移传感器、压力传感器等监测设备，实时监测注塑机的运行状态和参数，以便及时调整和优化参数，避免故障和提高生产效率。
四、改造过程1.拆卸原有液压控制系统：将原有的液压泵、动力源和液压阀组件等拆卸下来，清理注塑机内部并进行相关维护。
2.安装伺服电机和驱动器：根据注塑机的结构和需求，选择合适的伺服电机和驱动器，并进行安装和接线。
3.更新控制系统：安装新的伺服控制器和控制面板，实现对伺服电机和驱动器的控制和调节。
4.加装传感器和监测设备：根据需要，在注塑机的运动部位加装位移传感器、压力传感器等监测设备，与控制系统进行联动。
五、改造效果经过伺服改造后，该注塑机的精度和稳定性得到了显著提升。
改造后，注塑机的定位精度提高到了0.01mm，注塑过程中的压力和速度也能更加准确地控制。
注塑机交流伺服电动机驱动液压泵系统的应用及设计研究
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液压传动技术在自动化生产中的应用
液压传动技术在自动化生产中的应用实际应用情况：一、应用背景：随着工业自动化的快速发展，液压传动技术在自动化生产中得到广泛应用。
液压传动技术具有传动稳定、响应迅速、功率密度高等特点，可以满足各种自动化设备的工作要求。
自动化生产过程中，液压传动技术不仅可以提高生产效率，还能减少工人的劳动强度，保障生产线的安全性和稳定性。
因此，液压传动技术在自动化生产中得到广泛应用。
二、应用过程： 1. 液压缸的应用：液压缸是液压传动技术的典型应用。
在自动化生产中，液压缸常用于控制机械臂、夹具、输送带等设备的运动。
通过控制油液的流量和压力，可以实现对机械臂、夹具等设备的精准控制。
液压缸具有结构简单、运动平稳、承载能力强等优点，广泛应用于各个行业的生产线上。
2.液压泵的应用：液压泵是液压传动技术中的重要组成部分，用于提供液压传动系统所需的压力和流量。
在自动化生产中，液压泵常用于注塑机、压力机等设备中。
例如，在注塑机中，液压泵通过提供高压油液，驱动注塑机的活塞向前推进，完成注塑过程。
液压泵具有压力高、容积效率高等特点，能够满足自动化生产的高压流量要求。
3.液压阀的应用：液压阀是液压传动技术的关键元件之一，用于控制液压系统中的流量、压力和方向。
在自动化生产中，液压阀常用于各种控制阀、安全阀和序列阀等设备中。
通过控制液压阀的开启和关闭，可以实现对液压系统的精确控制。
液压阀具有结构紧凑、灵活可靠等优点，广泛应用于各个行业的自动化生产线上。
4.液压管路的应用：液压管路是传递液压能量的通道，用于连接液压元件和液压系统中的各个部分。
在自动化生产中，液压管路常用于传递液压能量，以实现各种设备的动作。
例如，在汽车生产线上，液压管路用于连接液压缸和控制阀，实现对汽车部件的组装。
液压管路具有耐压、耐腐蚀等优点，能够满足自动化生产的要求。
三、应用效果： 1. 提高生产效率：液压传动技术具有传动稳定、响应迅速等特点，可以实现高速运动和高精度控制，能够有效提高自动化生产的生产效率。
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液压泵伺服驱动在注塑机中的应用
摘要液压泵伺服驱动系统具有较高的节能效果，被广泛应用于注塑机中。
液压泵伺服驱动系统对于提高注塑机节能效果及控制精度的进一步提高具有重要作用。
本文对液压泵伺服驱动在注塑机中的应用进行了一定的探讨。
关键词液压泵；伺服驱动；注塑机；应用
液压驱动是液压驱动型注塑机中的重要组成部分，液压驱动型注塑机节能技术的主要研究领域集中围绕液压驱动和控制技术的主题展开。
国产注塑机液压系统在20世纪90年代末期开始逐步升级为负载敏感型比例变量泵系统，其应用领域也不断扩展，由小型注塑机向大型注塑机扩展。
基于液压泵伺服驱动的注塑机由于系统输出的压力流量与负载驱动控制的要求趋于一致，注塑机的能耗显著降低，最高节能效率能够达到60%左右。
近几年来，随着能源问题日益突出，市场对注塑机的节能技术提出了更高的要求，其中新型液压泵伺服驱动技术的研究和应用十分广泛，且在大量的试验中取得了较好的效果。
我公司通过在注塑机中应用意大利西威的XVY系列伺服驱动器以及公司自产的TLMO系列永磁同步电机，有效实现了注塑机节能效果的进一步提升。
这也充分说明了液压泵伺服驱动技术对推动注塑机节能效果的进一步提升具有重要作用。
1 系统构成及工作原理
1.1 注塑机生产工艺流程
注塑是一种注射兼模塑的成型方法。
其主要过程是将塑料粉料或粒料放入注塑机料筒内，经过疏松、压缩、剪切、拉升、混合及加热等多个步骤，使材料充分融合，然后向融合的材料施加注射压力，经过喷嘴及模具浇道系统注入低温模具终，再经过恒压冷却、定型得到具有一定形状和精度的塑料成品，具体步骤如图1 所示。
注塑机液压泵伺服驱动系统原理如图2所示，注塑机液压泵伺服驱动系统主要依靠交流永磁同步伺服电机、伺服驱动器、液压油泵、压力传感器、旋转变压器构成。
这种系统为注塑机提供了心的驱动和控制概念，使其节能水平更加接近全电动注塑机。
液压泵伺服驱动系统在运行的过程中，注塑机控制器会将机器工作时的速度和压力的设定值转换为模拟信号或数字信号发送到伺服驱动器，伺服驱动器根据所接受的信号指令控制伺服电机带动液压油泵工作。
在整个注塑过程中，高压锁模和保压过程中需要对注塑机的压力进行控制，其它过程均为速度控制。
2 液压泵伺服驱动的应用
2.1 伺服驱动液压泵的选型
伺服驱动液压泵的选型可以从液压泵、电机及伺服驱动三个部分分别进行选择。
通常情况下，首先选择液压泵，然后根据液压泵的具体参数选择电机，再根据电机的电流选择伺服驱动器。
具体选择如下：
2.1.1 液压泵的选型
（1）首先要根据注塑机的结构要求，选择适合的液压泵形式（卧式、立式等）；（2）根据实际的流量范围结合液压泵型号选择液压泵，在选择过程中需要考虑一定的余量范围；（3）根据注塑机的工作压力，确定使用的压力等级并保留一定的压力储备量。
通常情况下，液压泵的额定压力应该超出实际工作压力30%～50%；（4）选择可靠性高、振动小的液压泵；（5）对成本方面进行综合考虑，保证系统的经济性；（6）在以上选择基础上，根据“宁大勿小”的原则确定具体的液压泵型号。
2.1.2电机的选择
（1）在选择电机时，首先应该根据注塑机传动系统的结构及负载要求对电机的具体扭矩、转速、电流等参数进行计算。
然后根据计算结果选择符合要求的电机。
（2）根据系统的控制要求，选择相应控制方式的电机；（3）根据供电电源是直流还是交流以及供电电压选择相应的电机；（4）在综合考虑上述条件的情况下，选择具体的电机型号，同时在电机安装的过程中，应该将电机与液压泵之间的联轴器对准，避免对电机的使用寿命造成影响。
2.1.3 伺服驱动器的选择
伺服驱动器又被称为伺服电机驱动器，其主要包括了速度控制、转矩控制及位置控制三种控制方式。
其中，速度控制及转矩控制是利用模拟量来实现控制操作的，而位置控制是通过触发脉冲来实现控制操作的。
具体控制方式的选择需要根据系统的具体功能来选择。
2.2 液压泵伺服驱动系统的应用特点
2.2.1 提高注塑机性能
液压泵伺服驱动系统是一种高性能的伺服变速动力控制系统。
将其应用到注塑机中，主要具有以下特点：（1）相对于异步电动机，其调速范围更宽，且惯量小，电机的加减速动态响应时间缩短，极大提高了塑料制品的成形速度及压力变化的灵敏度；（2）可以降低电机的转矩脉动，使电机运行过程中失踪保持平稳，有效降低了电机噪声，使系统更加环保；（3）可以使电机在极低频率下保持旋转运行，提高了注射成型的低塑性能及低速稳定性；（4）通过应用伺服液压泵系统，电机在工作过程中由于取消了机械换向器及碳刷，可以完全排除换向时产生火花
的危险及设备本身的磨损，提高电机的使用寿命，同时也降低了电机的维护要求及维护成本。
（5）提高了电机对转矩负载的承受能力，在瞬间负载波动的特殊情况下，能够保证电机仍然处于稳定状态运行。
（6）实现了对位置、速度及力矩三个方面的闭环控制；（7）实现电机运行状态的精确监测，根据电机的具体运行状态，在各种控制方式之间平滑切换，极大提高了设备的使用寿命；（8）极大提高了系统的响应速度，同时也提高了设备的电能利用效率。
2.2.2 高效节能
通过液压泵伺服驱动系统的应用，能够使注塑机的电机在运行过程中，基本保持接近1的功率因素，在相同容量下，其效率相比异步电机提高了8%左右，功率密度相比异步电机提高5%左右，力能指标也能提高接近20%。
同时通过控制，可以实现电机在注射成型冷却阶段的零转速、零能耗，降低液压油温，减少冷却水的使用，极大提高了整个系统的节能效率。
当注塑机处于待机状态时，通过伺服驱动器的控制，能够使电机停止转动，只消耗驱动器的能量。
经过实际研究发现，通过液压泵伺服驱动系统的应用，能够使注塑机在待机状态下节能50%左右。
同时，由于电机的转动次数更少，有效减少电机零部件的磨损，使注塑机的运行维护成本大大降低。
3 结论
液压泵伺服驱动系统在注塑机中的应用越来越广泛。
其通过灵活的控制方式实现了对电机的灵活的控制，极大提高了电机的寿命，同时，其能够有效提高注塑机的运行效率并降低注塑机的运行维护成本，该技术是注塑机未来新技术发展主要方向。
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