大型注塑机液压动力节能驱动系统

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1、2882009年中国工程塑料复合材料技术研讨会论文集大型注塑机液压动力节能驱动系统张友根(宁波海达塑料机械有限公司，宁波315200)摘要分析了大型注塑机液压驱动系统能耗的主要特点，指出了其节能的研究开发重点。结合应用实例。论证几种多泵液压驱动源的节能特点及性能。探讨新颖的节能液压驱动系统。关键词注塑机液压节能研究展望大型注塑机的能耗主要表现在液压动力驱动系统，提高液压动力驱动系统的效率，降低液压动力驱动系统的装载功率，减少无效能耗，是大型注塑机节能的主要研究重点。大型注塑机的液压动力驱动系统主要特点是由多个液压动力驱动单元组成，不同于单一液

2、压驱动单元的中、小型注塑机。多泵驱动系统的节能技术，一是使各个泵流量合理组合，使液压动力驱动系统输出流量与执行机构所需流量之间两者匹配，以降低能耗的损失---是提高液压动力驱动系统本身的能量转换效率，提高能量利用率。笔者针对大型注塑机成型的特点，分析了大型注塑机动力驱动系统能耗的特点，研讨了主要的几种液压动力节能驱动系统的节能性能及节能与成型性能之间的关系，结合实例，提出了大型注塑机新颖的高性能的液压动力节能驱动系统。1大型注塑机液压动力驱动系统能耗分析注塑机的加工工作循环周期，一般分为低压移模、高压锁模、高压开模、变速(压)注射、多级压力保

3、压、多级速度塑化、顶出(退)、制品冷却、抽芯、制品取出等几个阶段，各个阶段所需的工作压力与工作流量相差很大，处于周期性的不断变化负载的工况，例如，塑化阶段，一般需要系统的最大流量，制品冷却时间，不需要系统的动力供给。大型注塑机成型大型制品，工作压力与工作流量周期性变化范围更大，特别是制品的保压及冷却时间更长，所以节能对大型注塑机尤为重要。大型注塑机动力驱动系统的装载功率很大(55—400kW)。执行机构的动力来自液压动力驱动系统，使该系统提供的动力匹配执行机构所需的动力尽量减少能量的损失，系统即达到最佳的节能状态。2大型注塑机多泵液压动力节能

4、驱动系统性能分析研究大型注塑机液压动力驱动系统的节能是大型注塑机液压系统节能的最主要研究对象。大型注塑机的液压动力驱动泵源一般由多个液压驱动泵源系统组成，以达到系统工作所需流量。系统中，其中一个小泵为成型周期中一直工作的动力驱动主泵，其余间歇工作的辅助多泵与主泵组合，达到系统各步成型速度的要求。所以，对大型注塑机液压动力驱动系统的节能的分析研究，主要是对驱动小泵的节能分析研究，以及对辅助多泵和驱动小泵之间流量匹配的分析研究，其次对辅助多泵自身的节能分析研究。笔者以较为典型的四泵液压动力驱动泵源作为大型注塑机多泵液压动力驱动节能系统的分析研究对

5、象。2．1主驱动小泵的节能系统主驱动小泵的节能分析研究是大型注塑机多泵液压动力驱动泵源节能系统的主要研究对象，直接关系到系统的能耗性能和系统的低速性能。不管注塑机多大，不间断工作的必定是小泵作为主驱动。为了提高驱动性能，主要改进主驱动小泵源系统。对多泵液压动力驱动泵源节能系统的分析研究，首先从主驱动小泵源系统的节能上分析人手，然后再考虑整个多泵液压动力驱动泵源系统的节能。通过节能的科技进步，达到提高液压动力驱动泵源系统和整机的性能。2．1．1多泵共用比例阀调速的动力组合驱动系统一般大型注塑机的液压动力驱动泵源由多个定量驱动泵源系统组成，油路中

6、一般采用比例阀(调速及调压)，以达到系统的成型要求。图1是多个定量泵共用e／g比例压力流量阀调速的常用动力驱动系统，其中一个不问断工作的Pl小泵为主泵，各泵的流量根据占总流量的比例按百分比排列，各泵工作时其流量通过PIq比例阀进入系统，在比例阀两端的流量存在压差能量损失，特别是在大流量的情况下，能量损失较大。采用先导控制的P／Q比例阀，有助于降低△P。其余匹配的液压泵不工作时，在低压额定转速下卸载，产生溢流能耗。这种系张友根：大型注塑机液压动力节能驱动系统289统的主驱动P1小泵的排量的选择不受限制，为适应大型注塑机成型大型制品的冷却及保压时

7、间长的特点，P1泵的排量尽可能选得小一点，以达到更好的节能效果。∥Q比例压力流量阀，在系统压力未达到调定压力前，通过阀的流量是衡定的，仅决定于比例节流阀的开口量；当达到调定压力时，通过阀的流量为零，且系统压力保持不变，显示出了在保压阶段系统不需要流量时的良好的节能效果。图1四泵共用一个流量压力比例阎的动力驱动系统2．1．2主驱动小流量泵比例调速的多泵动力组合驱动节能系统图2是仅对其中一个小流量Pl泵比例调速。P／Q比例压力流量阀设置在主小泵的驱动回路上，其余泵的流量根据工况与比例调速小泵的流量叠加组合，形成一条流量比例斜线，各个工况所需流量可

8、在比例斜线上选取，这种比例流量调速，除比例调速的小泵外，其余泵的工作流量进入系统中，均没有2．1．1系统的压差能量损失，提高了能量利用率。四个泵可组成六挡速度，各挡