高速开关阀先导控制注塑机注射液压系统仿真研究

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1、2011年8月机床与液压Aug．2011第39卷第15期MACHINET00L&HYDRAULICSV01．39NO．15DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2011．15．029高速开关阀先导控制注塑机注射液压系统的仿真研究康磊，谢英俊(浙江大学流体传动及控制国家重点实验室，浙江杭州310027)摘要：给出了高速开关阀先导控制的二通插装阀应用在注塑机上的注射系统液压原理图，并在AMESim仿真环境卜，分析关键参数如系统液阻、调制频率、占空比、负载。仿真结果表明，采用高速开关阀先导控制实现

2、r对插装阀阀芯的位置控制，验证了系统原理的可行性。关键词：高速开关阀；先导控制；注塑机中图分类号：TH137．5文献标识码：A文章编号：1001—3881(2011)15—098—3SimulationofInjectionMoldingMachineHydraulicSystemBasedonHigh-speedon／ofValvePilotControlKANGLei，XIEYingjun(StateKeyLaboratoryofFluidPowerTransmissionandControl，Zhejia

3、ngUniversity，HangzhouZhejiang310027，China)Abstract：rheinjectionsystemhydraulicdiagramofinjectionmoldingmachine，usingtwo—waycartridgevalvesbasedonon／offvalvepilotcontrol，wasgiven．Keyparametersofthesystemtluidresistance，modulationfrequency，dutycycle，loadwerean

4、alyzedinAMESim．Thesimulationresultsshowthattheprincipleofthesystemisfeasible，andthepositioncontrolofcartridgevalvescoreisre—alizedbyon／ofvalvepilotcontro1．Keywords：High—speedon／ofvalve；Pilotcontrol；Injectionmoldingmachine高速开关阀具有结构简单、成本低、抗污染能力充油完成后小泵可与大泵合流，同时

5、给系统供油。在强、工作稳定可靠、能耗低、响应快等优点，尤其是注射工况下，大小泵合流，高速开关阀8在一定占空其与微机接口方便，可以使用计算机进行连续控制，比下工作，插装阀打开，蓄能器流量通过插装阀9，这使得系统的性能和控制水平得到大大提高。插在注射控制阀11控制下进入注射油缸有杆腔；与此装阀结构简单，密封性好，以高速开关阀为先导级的同时，泵流量也会通过阀11参与注射，但注射油液二二通插装阀可以用于大流量、大惯性液压系统的控主要还是来自蓄能器。高速阀占空比大小影响插装阀制C3]。高速注塑机注射系统所需流量较大，采用

6、传统的比例阀或伺服阀可以实现对注射速度的控制，但阀的成本较大。高速开关阀先导控制成本低廉，过流流l一电机量大，能满足注塑机的使用要求。高速开关阀先导控2一双联泵卜溢流阀制的二通插装阀的性能与系统中液阻、占空比、调制4一电磁换向阀频率及负载都有很大关系，作者建立系统的AMESim5一单向阀单向阀模型，对这些关键参数进行了仿真研究，验证了系统7一蓄能器的可行性。8一高速开关阀．卜带缓冲凸头1系统原理的插装阀以某公司型号GEK120高速注塑机为原型，图1il卜梭阀l1一电磁换向阀所示是其注射部分液压系统原理图。12一

7、电磁换向阀换向阀4控制小泵给蓄能器充油以及与大泵合流13一注射液压缸14一回油箱两个工况，在非注射工况下，高速开关阀不通电，小一液阻泵给蓄能器充油，蓄能器压力同时作用在插装阀A口和C口，插装阀被锁死，没有流量通过插装阀；图1注塑机注射系统部分液压系统原理图收稿日期：2010—08—10作者简介：康磊(1986一)，男，硕士研究生，主要从事高速注塑机液压系统设计方面研究工作。E—mail：hutekl@zju．edu．cn。·100·机床与液压第39卷位移变大；而在瞬态时，液阻变小，P也变小，阀启延时引起；(2)

8、开启加速；(3)开启减速；(4)芯运动的阻尼变小，阀芯运动快速性变好。若保持完全开启稳定状态；(5)关闭延时(z)。由高速阀R不变，液阻孔径变大而液阻变小，稳态时，流关闭延时引起；(6)关闭加速；(7)关闭减速；(8)过液阻尺．的流量变大，同样地流过尺的流量也变完全关闭。大，所以P变大，阀稳态位移变小；而在瞬态时q从图中可以分析得到，要使阀芯开启，需要使的变大会使q同样变大，P增大，阀