注塑机伺服节能改造方案

东 东莞市莱普乐自动化机械科技有限公司 伺服节能事业部 地址：广东省东莞市上沙管理区中富街北横路 8 号 电话：0769-85071588 0769-85071578 传真：0769-85071518 网址：www.laipule.net 目 录 一、概述.............................................................................................2 二、节能改造设计 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 .....................................................................4 1.油泵马达改造方案................................................................... 4 2.油泵马达改造前后对比........................................................... 5 3.油泵马达改造的优点及预期效果...........................................9 三、注塑机伺服节能改造的必要性.............................................. 10 四、专业注塑机伺服节能改造厂家...............................................11 东 东莞市莱普乐自动化机械科技有限公司 伺服节能事业部 地址：广东省东莞市上沙管理区中富街北横路 8 号 电话：0769-85071588 0769-85071578 传真：0769-85071518 网址：www.laipule.net 一 概述 注塑机是塑胶行业的主要生产设备，电能浪费严重。由于电价昂贵，电费在企生产成本 中占有相当大的比重，已经成为严重响企业生产效益的重要因素。随着市场竞争的日益加剧， 各企业都在采取各种节能降耗措施、努力降低生产成本，以便提高市场竞争，能根据用户的 注塑机的电机功率、电机转速、油泵排量和系统压力定制产品，满足所有规格设备。安装过 程和普通塑机一样，方便简易，受到广大塑胶行业企业的欢迎，既响应了国家的节能减排、 节能降耗号召，也带了可观的经济效益。产品美观耐用,省电环保，根据注塑制品的不同， 节电率达 40%-80%。全部收回投资时间在 6-12 个月。是企业进行注塑机伺服节能改造、注 塑节电改造的最佳最理想的产品。 注塑机节能改造目的：节约能源、降低成本、提升品质、改善工况！ 在注塑产品的成本的构成中，电费占了相当的比例，依据注塑机设备工艺的需 求，传统的注塑机油泵马达，电阻加热线圈是注塑机的主要耗电部件。占整个设备 耗电量比例高达 95%以上。随着能源问题日益受到重视，节约能源变得越来越重要， 设计与制造新一代“节能型”注塑机，就成为迫切需要关注和解决的问题。 注塑机的工艺过程一般分为合模、锁模、射胶、保压、熔胶、冷却、松模、开 模、取出等几个阶段，各个阶段需要不同的压力和流量。对于油泵马达而言，注塑 过程的负载总是处于变化状态，在定量泵的液压系统中，油泵马达以恒定的转速提 供恒定的流量，多余的液压油通过溢流阀回流，此过程称为高压节流，据统计由高 压节流造成的能量损失高达 36%-68%。 现有注塑机采用的加热方式是由电阻丝绕制的加热圈，加热圈的内外双面均发 热，其内面（紧贴溶胶筒部分）的热传导到溶胶筒上，而外面的热量大部分散失到 东 东莞市莱普乐自动化机械科技有限公司 伺服节能事业部 地址：广东省东莞市上沙管理区中富街北横路 8 号 电话：0769-85071588 0769-85071578 传真：0769-85071518 网址：www.laipule.net 空气中，造成电能的浪费。并且造成车间环境温度升高，尤其是夏季对生产环境影 响很大。电阻丝发热，其加热温度常时间高达几百度，电阻丝易因高温老化而烧断， 设备的维修工作量较大。环境温度的升高，造成机器油温升高，油泵，油封寿命缩 短，出现漏油和压力不稳定现象。 注塑行业成本比例图： 注塑成本是指生产过程中的成本及全部损耗，包括：人工、水电费、模具、原 料、色粉（配料）、维修费、设备损耗（折旧）、工具、包装材料及辅料等，以下是 大多数厂家注塑成本费用比例图： 从这个图中可以看出注塑成本的电费支出占了绝大部分，所以对注塑机进行节能改 造就非常有必要。 普通电机的缺点： 1 冷却、保压时，电机任然保持高速转动 ； 东 东莞市莱普乐自动化机械科技有限公司 伺服节能事业部 地址：广东省东莞市上沙管理区中富街北横路 8 号 电话：0769-85071588 0769-85071578 传真：0769-85071518 网址：www.laipule.net 2 转动惯量大，响应速度慢，调节困难； 3 保压时的高热量与冷却过程相对矛盾； 4 对液压系统清洁度要求高，噪音大，维护成本上升 二 节能改造设计方案 1.油泵马达改造方案 油泵马达采用伺服系统进行改造。整个系统包括伺服控制器，永磁同步伺服电机，齿 轮泵，压力传感器，旋转编码器。系统组成如下图： 东 东莞市莱普乐自动化机械科技有限公司 伺服节能事业部 地址：广东省东莞市上沙管理区中富街北横路 8 号 电话：0769-85071588 0769-85071578 传真：0769-85071518 网址：www.laipule.net 图 1：系统组成示意图 系统由伺服控制器，伺服电机，齿轮泵，压力传感器，旋转编码器组成。 图 2 伺服系统改造工作原理简介： 注塑机通过电脑指令反馈给伺服驱动器，旋转编码器和压力传感器分别给到伺服驱动器速度 反馈和压力反馈。然后组成一个整体的闭环系统，整个系统精确到 0.03S。 东 东莞市莱普乐自动化机械科技有限公司 伺服节能事业部 地址：广东省东莞市上沙管理区中富街北横路 8 号 电话：0769-85071588 0769-85071578 传真：0769-85071518 网址：www.laipule.net 2.2.2.2.油泵马达改造前后对比 由于交流伺服具有杰出的速度、力矩控制特性，使伺服式油电混合节能注塑机 在不同工作阶段都具备了崭新特点，简述如下表： 合模、锁模阶段： 动作要求：合模动作尽可能快速动作，在模具到位时立即停止，防止模具到位时撞模，并 且在模具移动时如出现异物卡模时及时停止移动。 机型 动作的实现 能量消耗分析 传统油压机 采用调节阀门，部分流量进入开合模 油缸推动锁模动作，其余流量经节流 阀回流 异步电机带动油泵以亚同步速 转动，合模动作消耗部分流量， 回流部分能量为浪费的能量 伺服式电液混合节 能型 伺服器调节油泵速度，供油速度等于 推动合模油缸所需要的油量，完全没 有溢流，并且可以精确控制合模动作 的行程距离，在到位后自动实现锁 模。在合模的过程中，伺服系统工作 于带力矩限制的速度闭环控制模式， 如果出现异物卡住模具导致阻力非 正常增加时，电机会自动停止运行 合模移动中电机效率可达85%以 上，锁模阶段电机速度接近零速 而最大出力不减，功率消耗最 小。 射胶阶段： 动作要求：匀速射出，速度精度高，射出量精确控制，射满模腔后立即转为压力控制进入 保压过程 机型 动作的实现 能量消耗分析 传统油压机 采用调节阀门，部分流量进入射胶油 缸推动射胶动作，其余流量经节流阀 异步电机带动油泵以亚同步速 转动，射胶动作消耗部分流量， 东 东莞市莱普乐自动化机械科技有限公司 伺服节能事业部 地址：广东省东莞市上沙管理区中富街北横路 8 号 电话：0769-85071588 0769-85071578 传真：0769-85071518 网址：www.laipule.net 回流 回流部分能量为浪费的能量。由 于射胶动作对压力和速度都有 要求，因而电机负载较重，从电 网取用功率很大，能量损失也比 较大 伺服式电液混合节 能型 伺服器调节油泵速度，实现速度平滑 给定控制。供油速度等于推动射胶动 作所需要的油量，完全没有溢流，并 且可以方便、精确控制射胶动作的行 程距离。 射胶阶段中电机效率可达90%以 上，由于效率高并且没有溢流， 所以此阶段能量消耗较大，但没 有多余的消耗。 保压阶段： 动作要求：恒定压力控制，确保产品成型密度一致 机型 动作的实现 能量消耗分析 传统油压机 控制高压节流阀调节压力，实现恒压 控制。 异步电机带动油泵以亚同步速 转动，所有流量均经节流阀回 流。此时所需油压很大，电机从 电网的取用功率很大，并且所有 能量都被浪费。 伺服式电液混合节 能型 伺服器调节油泵速度至接近零速，并 且转入力矩控制，精确保持压力。 此时电机输出力矩较大，但转速 接近零速，所以几乎不输出功 率，从电网取用的功率仅几百 瓦。 熔胶、冷却阶段： 动作要求：熔胶时进行速度控制，要求尽可能较快地将射台推出至适当的位置，同时螺杆 东 东莞市莱普乐自动化机械科技有限公司 伺服节能事业部 地址：广东省东莞市上沙管理区中富街北横路 8 号 电话：0769-85071588 0769-85071578 传真：0769-85071518 网址：www.laipule.net 将足够量的熔胶推出至射口处，并且要求射台推出时有一定的背压。为节省时间，熔胶与 冷却一般同时进行，但如果冷却时间较长，会出现熔胶结束后仍需等待冷却的空等时间。 机型 动作的实现 能量消耗分析 传统油压机 采用调节阀门，部分流量进入液压马 达驱动螺杆，部分进入射胶油缸推动 射台回程动作，其余流量经节流阀回 流 异步电机带动油泵以亚同步速 转动，在熔胶阶段溢流较少，此 时功率消耗较大，能量损失较 少。但在“空等”时段，所有流量 均经节流阀回流，功率消耗较 大，所有能量都被浪费 伺服式电液混合节 能型 伺服器调节油泵速度至最佳速度，精 确控制射台和螺杆速度。 熔胶阶段需要流量和压力都较 大，此时功率消耗较大，但实际 效率接近90%，功率损耗很小。 在到达“空等”时段时，运动系统 需要的净流量为零，伺服器调节 油泵速度至接近零速，并且转入 力矩控制，稳定保持压力。此时 电机输出力矩较大，但转速接近 零速，所以几乎不输出功率，从 电网取用的功率仅几百瓦。 松模、开模阶段： 动作要求：快速打开模具，动作快捷到位 机型 动作的实现 能量消耗分析 传统油压机 采用调节阀门，部分流量进入开合模 异步电机带动油泵以亚同步速 东 东莞市莱普乐自动化机械科技有限公司 伺服节能事业部 地址：广东省东莞市上沙管理区中富街北横路 8 号 电话：0769-85071588 0769-85071578 传真：0769-85071518 网址：www.laipule.net 油缸推动松模、开模动作，其余流量 经节流阀回流 转动，此阶段功率消耗较大，能 量浪费较小 伺服式电液混合节 能型 伺服器调节油泵速度至最佳速度，快 速控制松模、开模动作。 此阶段需要流量和压力都较大， 此时功率消耗较大，实际效率接 近90%，功率损耗很小。 普通电机、变频控制电机、伺服电机三种供电系统工作曲线对比图 东 东莞市莱普乐自动化机械科技有限公司 伺服节能事业部 地址：广东省东莞市上沙管理区中富街北横路 8 号 电话：0769-85071588 0769-85071578 传真：0769-85071518 网址：www.laipule.net 3.油泵马达改造的优点及预期效果 1.) 节能 采用伺服系统的注塑机，系统压力、流量双闭环，液压系统按照实际需要的 流量和压力来供油，克服了普通定量泵系统高压溢流产生的高能耗，在预塑、合 模、射胶等高流量工作阶段电机按照设定的转速工作，在保压、冷却等低流量工 作阶段降低了电机转速，油泵电机实际能耗降低了30%--60%； 2.)响应迅速，生产效率高 伺服系统响应速度快，压力上升时间和流量上升时间快至30ms，提高了液压 系统的响应速度，减少了动作转换时间，加快了整机的运行节拍； 注塑机液压系统自动运行时，当有阀门打开时，系统压力会瞬间下降，伺服系统 可以在30ms以内迅速补充油量，恢复压力至设定值； 3.)压力稳定精密 伺服系统调节能力强，压力闭环控制模式使系统压力非常稳定，压力波动量 低于±0.5bar，提高了塑料产品的成型质量；伺服系统还可以按照电脑设定的任 意压力、流量曲线运行，为开发各种塑料产品的成型工艺创造了条件； 4.)重复精度高、省料 伺服系统采用闭环转速控制，射台运动位置重复精度高，生产出的产品精度 高，一致性好；克服了普通异步电机定量泵系统由于电网电压、频率等变化会带 来转速变化，进而引起流量变化，使注塑产品成品率降低的缺点； 5.)油温温升低 注塑机工作由开机至进入稳态油温上升8℃-10℃，室温35℃下无需冷却水， 冷却器的用量也大为减少，延长了整机特别是液压油、液压易损件（如油封）的 寿命； 6.)噪声低 液压系统的噪声在 65dB 以内，改善了操作机器的现场环境； 东 东莞市莱普乐自动化机械科技有限公司 伺服节能事业部 地址：广东省东莞市上沙管理区中富街北横路 8 号 电话：0769-85071588 0769-85071578 传真：0769-85071518 网址：www.laipule.net 动力系统综合对比图 三 注塑机伺服节能改造的必要性 现在做注塑机节能改造的方式有很多，炮筒余热回收，变频改造，变量改造，伺服节能 等等。 海天公司从 2008 年开始采用新一代伺服电机，现在每年安装上万台，至 2011年伺 服节能技术已经非常成熟，正向市场大步的迈进。现在全新高档的注塑机都是带伺服系统。 不管是其他的哪一种形式的注塑机节能改造，都会退出历史的舞台。注塑机伺服节能改造将 掀起未来三年的改造热潮。伺服节能改造将成为行业竞争的一大新亮点。是提高企业竞争力 的有力保证。不仅如此。也会为企业带来新的利润增长点。高明的企业家和领导高层都在进 行传统注塑机的伺服节能改造。伺服改造被越来越多的企业厂家所看好。 四、专业注塑机伺服节能改造厂家 东莞莱普乐公司是专业注塑机伺服节能改造厂商。公司拥有专业从事塑机或其他机械自 动化产品设计及节能系统开发资深工程师二十多名，无论是自动化和伺服节能系统调试、塑 机性能测试，还是注塑工艺调整都具有丰富经验、善于沟通、服务理念的工程师和技术人员。 公司充分利用自身优势与各塑料机械生产商开展广泛交流，与国内专业院校有良好的合作关 东 东莞市莱普乐自动化机械科技有限公司 伺服节能事业部 地址：广东省东莞市上沙管理区中富街北横路 8 号 电话：0769-85071588 0769-85071578 传真：0769-85071518 网址：www.laipule.net 系，时刻把握自动系统和节能系统技术最前沿，不断创新，为广大生产商提供性价比最佳的 产品。节能、稳定、耐用、环保是莱普乐对产品的要求，公司开发产品以国家相关行业准责 规程为依据，配件选择以高稳定性、高可靠性、高耐用性为标准。严把产品超负荷测试关， 确保客户买的放心、用的安心、省的开心。“专业 专注 高效”是莱普乐人的宗旨，莱普 乐人以专业技术、专注于自动化事业和注塑机伺服节能改造事业、为客户谋求高效益，始终 将客户的利益置于首位。 公司会对注塑机做一个前期的详细参数采集，结合具体参数做专业的改造方案和报价。 公司提供免费试机，如果达不到改造方案的节能率，无条件撤回。并提供贴心的两年售后免 费保修服务，解除您的一切后顾之忧。总机 0769-85071588 0769-85071578 传真 0769-85071518 手机 15220339791 牛经理 网址 www.laipule.net