Page 46 - 2019-18

橡塑技术与装备（塑料） CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT (PLASTICS)

图 2 带智能变量泵的节能注塑机构架图

德国著名液压系统解决方案供应商博世力士乐的产品，
它能保证系统可靠、长久地运行。该变量泵具有容积
图 3 变量泵的内部结构图
效率高，运转平稳，流量均匀性好，工作压力高等特点，
特别是能够在压力控制和流量控制两个方面进行较为 其次，该系统所使用的变量泵不仅仅是一个普通
完美的切换。它在注塑机冷却和保压等潜在可节能环 的变量泵，其内部配置了特殊的智能模块，它能获取注
节能实现有效的节能的效果。 塑机控制系统的信号对机器运行过程中所有环节的流
以注塑机保压环节为例 ：当机器处于保压环节时， 量进行全方位的实时监控，然后通过智能模块的高效运
模具已经完全闭合，注射油缸要在维持螺杆位置微动 算得出最佳的注塑机的各个工作环节所需的电机转速，
的同时保持一定的压力来使得模具内塑料件不缩水。 通过降低电机的转速，实现更为深入的节能效果。
此时的机器几乎是处于停滞的状态，仅仅需要极少的 4.2 节能系统运行模式
流量来实现维持机器设定的保压压力。如果是在使用 这个智能型变量泵具有三种运行模式 ：普通模式，
传统定量泵和恒速电机的情况下，电机和泵所组成的 学习模式和转速可变控制模式，三种模式之间可以通
动力系统仍旧会提供全流量的输出，此时几乎所有的 过注塑机的控制系统自动切换 ；
流量会通过溢流阀排回到油箱，这个过程的液压能会 普通模式 ：在该模式下，智能型变量泵仅相当于
通过热量的形式转化为液压油的热能。这个过程不仅 一个普通的变量泵 , 变频电机也处于工频工作状态 ；
造成了能量的浪费，同时又变相地提高了油箱内的油 学习模式如图 4 ：顾名思义，该模式就是模仿人
温。注塑机需要额外的冷却回路去降低液压油的温度， 类认识事物的一个行为。在这个模式下，智能模块会
这也是一种能量的浪费。特别是针对壁厚较厚，冷却 预先设定变频器和电机运行在工频（50 Hz）工作状态，
时间较长的产品，所浪费的能量是相当可观的。 此时的电机运行在额定转速下。同时，变量泵的输出
而如果是采用变量泵控制，变量泵的工作是由注 流量也在注塑机控制系统的控制下，运行在正常的变
塑机控制系统的压力和流量控制信号决定的。同样在 量泵控制状态下。变量泵的智能模块会实时监控注塑
保压环节，它接收到来自控制系统的设定保压压力值 机的每个动作所需要的流量（通过变量泵的摆角的实
对应的电信号和保证这个压力所需的小流量所对应的 时数值获得），来形成机器的一个流量运行曲线，其后
电信号，通过变量泵内部的信号控制和比较系统，其 它会具体分析计算每个动作的流量。
能够实现自动调节，使变量泵运行在压力控制状态，
泵的摆角，图 3 中的号零件，（摆角的大小决定泵的排
量）也会被相应地调整到一个极小的角度，动力系统
输出的流量变得非常小。但它又能满足设定的压力要
求，原来定量泵系统中的流量损失环节被消除，实现
了注塑机降流节能的效果。
这个控制过程是在变量泵内部的电气，机械和液 图 4 学习模式
压部件的精密控制和配合下完成的，控制的过程结合 整个注塑机工作可以分为流量恒定阶段（如图 4
了压力传感器和摆角角度传感器的闭环反馈，控制精 标注有数字 1、2、3、4 和 5 的绿色图框部分）和流
度高，速度快，满足大部分普通注塑产品的工艺要求。 量变化阶段（如图 4 标注有字母 A 和 B 的黄色图框部

·26· 第 45 卷 第 18 期