EV100塑料注塑—吹塑成型机液压系统的改进设计

　　1 问题的引出

　　REV100型注射)吹塑成型机,是上世纪80年代中期引进意大利的塑料中空成型机械,机器以液压动力驱动,螺杆加料采用了低速马达直接驱动,实现无级调速。工作周期最快达到9 s。机器具有结构简单,工艺性良好,效率较高等优点,在当时是属于较先进的塑料中空成制器加工机械,其液压系统工作原理如图1所示。表1是其工作负载。

　　由于是上世纪80年代的设备,受当时技术条件的限制,液压系统主要为普通液压元件。电器系统采用的是110 V、60 Hz交流继电线路。工厂在使用过程中发现了液压系统存在如下几方面问题:

　　(1)系统采用110V交流电控制,系统存在其固有的缺陷:器件多,线路复杂,动态响应速度慢,可靠性差、控制系统功耗大,故障率高等。

　　(2)液压系统因是普通定量泵+多级定压式溢流、节流调速回路的压力、速度控制方式,又有下列问题: 

　　①存在较大的能量损耗,并转化为热量,浪费能源,增加了运行成本,同时增加系统温升,使油温升高,系统工作性能恶化,影响机器的平稳运行和元件寿命。

　　②压力与速度切换时,存在阶跃式变化,不能连续控制;又因阀控元件响应的迟滞作用,使系统的压力、速度变化跟不上时间的变化要求,系统在频繁换向、变速、变压情况下,增大了液压冲击与燥音发生的可能性,系统工作平稳定性较差,难以获行高精度的产品。

　　③元件多,液压系统复杂,故障率高,故障珍断难度增大。

　　液压系统的上述缺陷也影响了整个机器的工作效率。下面针对机器液压系统存在的问题,对液压系统的改进设计进行一些探讨。

　　2 液压系统的改进设计方案分析

　　液压系统设计,除准确无误地完成成型工艺要求的动作顺序外,节能、高效、低成本是液压系统设计的基本原则。高效节能设计要点是:尽量避免溢流和节流损失,使液压系统输出流量和负载流量达到最佳匹配;而变量泵控系统具有这种优点。因此,从纯节能设计的观点看,尽可地用变量容积调速系统代替定量泵+定压溢流、节流调速系统应是最好的选择。

　　对液压系统设计,保证系统具有良好性能,节约系统投资,避免系统运行时不必要的能源浪费,是选用一种合适的动力及控制系统的必要条件,但不是绝对条件。具体选用那种动力控制系统,还必须要考虑机器完成产品的工艺特点,具体分析其工况。同时,还必须综合考虑成本与技术条件。