注塑机节能改造方案

目 录

一、概述............................................................................................ 2 二 节能改造设计方案...................................................................... 3 1.油泵马达改造方案 .................................................................. 3 2.油泵马达改造前后对比 .......................................................... 4 3.油泵马达改造的优点及预期效果 .......................................... 7 4.电磁加热改造方案 .................................................................. 8 5.电磁加热改造前后对比 .......................................................... 9 6.电磁加热改造的优点及预期效果 .......................................... 9 三 设备选型.................................................................................. 10 四 工程预算.................................................................................. 10

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一、概述

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。

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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，流量传感器。系统组成如下图：

图1

：系统组成示意图

系统由伺服控制器，伺服电机，齿轮泵，传感器组成。

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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：

射胶阶段：

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保压阶段：

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熔胶、冷却阶段：

松模、开模阶段：

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整个注塑过程，消耗能量分布如下图：

图2：注塑过程能量消耗分布图

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

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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；

4.电磁加热改造方案

用电磁加热替代现有电阻丝（加热板）加热方式，对炮筒进行分段加热。系统组成如下图：

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5.电磁加热改造前后对比

6.电磁加热改造的优点及预期效果

电磁加热技术是通过电磁感应原理使金属料筒自身发热，并且可以根据具体情况在料筒外部包裹一定厚度的隔热保温材料，这样就大大减少了热量的散失，提高了热效率，因此节电效果十分显著，可达30%～75%。因为电磁加热圈本身

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并不发热，而且是采用绝缘材料和高温电缆制造，所以不存在着像原电热圈的电阻丝在高温状态下氧化而缩短使用寿命的问题，具有使用寿命长、升温速率快、无需要维修等优点，减少了维修时间，降低了成本。

三 设备选型

四 工程预算

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