變頻器在圓盤塑料機械上的節(jié)能改造
發(fā)布時間：2019-08-02 10:14:17來源：
| 一，全自動圓盤式塑膠類射出成型機的工作原理
眾所周知，國內(nèi)有大量臥式注塑機變頻節(jié)能改造的成功案例。制鞋企業(yè)的全自動圓盤式塑膠類射出成型機，是制鞋企業(yè)中主要的一種常見用電設(shè)備，人稱電老虎。我國是制鞋大國，有大量的制鞋設(shè)備，而目前涉及節(jié)能改造的單位比較少，主要原因是人們對全自動圓盤式塑膠類射出成型機的工作原理不太熟悉。 1全自動圓盤式塑膠類射出成型機（以下簡稱：圓盤機）的機械特點 2本機械專用于生產(chǎn)各類高級單色、雙色和三色的運動鞋、休閑鞋鞋底，男女童鞋底等產(chǎn)品。 3原料適用于生產(chǎn)發(fā)泡等各種熱可塑性之原料，如PVC、TPR等。 4本機以電腦程序（單片機、PLC）控制，主、副機控制精確，操作簡單，保養(yǎng)容易。 5圓盤機與傳統(tǒng)的臥式注塑機的比較（見圖）
6圓盤機工作原理 圓盤機的注塑過程中的鎖模、射料、熔膠、開模、圓盤快慢速等各個動作，對速度、壓力的要求都不一樣，它們由控制面板上的比例值設(shè)定，如：P1設(shè)定關(guān)模壓、P2設(shè)定射料一次壓、P3設(shè)定射料二次壓、P4設(shè)定進料壓。當(dāng)圓盤機的流量壓力需求發(fā)生變化時，由設(shè)在油泵出口的比例閥（溢流閥）來調(diào)節(jié)負(fù)載壓力和流量，將多余的油高壓溢流回油箱。 單色圓盤機只有一臺主機，主要向系統(tǒng)提供壓力，完成射膠熔膠動作及鎖模開模動作，另外控制一個轉(zhuǎn)盤系統(tǒng)，完成模具的移動與定位。 雙色機既有主機、副機之分。它們主要由加熱、射膠、熔膠系統(tǒng)、鎖模系統(tǒng)組成。三色機則與雙色機類似，它有一臺主機，兩臺副機組成。主機負(fù)責(zé)圓盤的旋轉(zhuǎn)及定位。 圓盤機工作時分手動運行和自動運行兩部分。 手動運行時，操作人員必須提供相應(yīng)的命令，圓盤機才會完成相應(yīng)的動作。如射膠、熔膠、上模、下模、圓盤旋轉(zhuǎn)等動作。 自動運行時，各模位選用完成，進料量壓力、時間都設(shè)定完成且料管溫度加熱已到達(dá)后，將主機油泵啟動，將手動、自動開鎖切換至自動位置，按一次自動啟動按鍵即可進行自動步驟。
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| 2.4圓盤機的電能消耗主要表現(xiàn)在以下幾個部分 | ||
1)液壓系統(tǒng)油泵的電能消耗 2)加熱器的電能消耗 3)冷卻風(fēng)機。 對于制鞋企業(yè)來說，電耗是其生產(chǎn)成本的主要部分，上述電能消耗中，液壓油泵的用電量占整個圓盤機用電量的80%左右，所以降低其耗電量是圓盤機節(jié)能的關(guān)鍵。 | ||
| 二、圓盤機節(jié)電原理 | ||
| 在了解圓盤機的工作原理后，我們不難知道 ，圓盤機動作內(nèi)部有著十分劇烈的突變過程，對機器的沖擊非常大，影響了整個注塑系統(tǒng)的壽命。目前國內(nèi)制鞋企業(yè)中，有大量舊設(shè)備，自動化程度低，能耗大。機器一般按比較大的生產(chǎn)能力設(shè)計，其實在生產(chǎn)時往往用不了那么大的功率。油泵馬達(dá)的轉(zhuǎn)速保持不變，所以輸出功率幾乎也是不變的，生產(chǎn)中存在大馬拉小車的現(xiàn)象。因此造成大量能量浪費。
由于圓盤機特有的主、副機及旋轉(zhuǎn)式模具的特性，生產(chǎn)時，往往使用到的有效模位沒有那么多，如：TY-322機型，24套模具，有時只用了10幾套，在試機、打樣時用到的模具甚至更少，這就決定了主副機經(jīng)常處于長時間的待機狀態(tài)。副機只有檢測到有效模位時，才執(zhí)行動作。在圓盤旋轉(zhuǎn)時，副機不做任何動作，而平時，電機卻仍然一直工作于額定轉(zhuǎn)速，這時候的高壓溢流部分不僅未作任何有用功，而且產(chǎn)生熱量，造成液壓油發(fā)熱，既耗能，又有害。 我們采用變頻器實時的檢測來自圓盤機電腦板給出的壓力及流量信號，圓盤機壓力或流量信號是0～1A，經(jīng)內(nèi)部處理后，輸出不同的頻率，調(diào)節(jié)馬達(dá)轉(zhuǎn)速，即：輸出功率與壓力和流量同步自動跟蹤控制，相當(dāng)于定量泵變成了節(jié)能型的變量泵，原液壓系統(tǒng)與整機運行所需功率匹配，消除了原系統(tǒng)的高壓溢流能量的損失?？梢源蟠鬁p輕合模、開模的震動，穩(wěn)定生產(chǎn)工藝、提高產(chǎn)品質(zhì)量，減少機械故障，延長機器使用壽命，又能夠節(jié)約大量的電能。 | ||
| 三、圓盤機節(jié)能改造案例 | ||
1.圓盤機節(jié)能改造的目的：在競爭激烈的制鞋行業(yè)有如下特點，企業(yè)主要的經(jīng)營成本是員工的工資和電費；由于企業(yè)之間的競爭，塑膠件的加工費用越來越少，電費所占成本的比例越來越多；節(jié)省電費、降低成本，延長設(shè)備使用壽命，提高企業(yè)的競爭力，是業(yè)內(nèi)眾多經(jīng)營者所關(guān)注的問題。 2.圓盤機馬達(dá)功率：主機一臺22kw 副機22KW×2 3.我們采用RIBO系列變頻器RB600-3022G兩臺，分別對圓盤機的主機和副機進行節(jié)能改造。改造時生產(chǎn)雙色運動鞋底，成型周期為30 秒。節(jié)能器上安裝了三相四線制電能表，進行節(jié)電率的測試，主機和副機的節(jié)電率分別為38%和43%。 4按當(dāng)?shù)仉娰M平均 0.60元每度，該塑料制品廠 24 小時連續(xù)生產(chǎn)，如果以每月工作 30 天計算。則有： 市電運行時，電費 / 月 =7.2×24×30×0.60=3110元；變頻節(jié)電運行時，電費 / 月 =4×24×30×0.60=1728元；每月每臺節(jié)約電費約為1382 元；客戶在半年左右即可收回成本。 | ||
| 四，變頻節(jié)能的特點 | ||
| 1操作簡單，與圓盤機同步運行，不必進行任何調(diào)節(jié)；
2高可靠性：保留圓盤機原有控制方式及油路不變；采用市電/節(jié)電運行控制方式，以備故障時不影響生產(chǎn)； 3軟啟動：減輕機器震動，延長設(shè)備和模具的使用壽命；有效的減小噪音，改善工作環(huán)境；系統(tǒng)發(fā)熱明顯減少，油溫穩(wěn)定；延長密封組件的使用壽命，降低停機維修率，節(jié)省大量的維護費用，同時增加變壓器的裝機容量； 4高回報率：根據(jù)工藝不同，所有投資約6～12個月通過電費節(jié)省收回成本。 |