英威騰液壓伺服在壓鑄機的應用

1.壓鑄機簡(jiǎn)介

壓鑄機的工藝過(guò)程一般分為鎖模、給湯、壓射、抽芯、開(kāi)模，頂針、冷卻、蓄壓等幾個(gè)階段，各個(gè)階段都是通過(guò)油泵馬達泵出液壓油到各個(gè)油缸推動(dòng)傳動(dòng)機構完成一系列動(dòng)作，各個(gè)階段需要不同的壓力和流量。對于液壓系統來(lái)說(shuō)，每個(gè)階段對壓力、流量的匹配各不一樣，而油泵的功率是根據其運行過(guò)程中最大負載配置的，而壓鑄機一個(gè)工作周期中只有高壓鎖模和壓射工作階段負載較大，其他工作階段一般較小，在冷卻過(guò)程的負載幾乎為零。對于油泵馬達而言,壓鑄機過(guò)程是出于變化的負載狀態(tài),在定量泵的液壓系統中，油泵馬達以恒定的轉速提供恒定的流量，而工作所需壓力和流量大小是靠壓力比例閥和流量比例閥來(lái)調節的，通過(guò)調整壓力或流量比例閥的開(kāi)度來(lái)控制壓力或流量大小。多余的液壓油通過(guò)溢流閥回流，此過(guò)程稱(chēng)為高壓截流，由它造成的能量損失一般在50%左右。

2.液壓伺服簡(jiǎn)介

上海英威騰（原上海御能）作為市場(chǎng)主流的液壓伺服供應商，擁有超過(guò)6年的開(kāi)發(fā)和市場(chǎng)應用經(jīng)驗，其kinway品牌的MH500液壓伺服在注塑機、壓鑄機、油壓機、磨床等設備上廣泛應用，擁有數萬(wàn)臺市場(chǎng)保有量。MH500為液壓控制專(zhuān)用伺服系統，可實(shí)現壓力/流量的高精度的閉環(huán)控制液壓伺服；具有3倍過(guò)載能力，流量響應和壓力響應性能更好；自帶的CAN總線(xiàn)功能可滿(mǎn)足大型設備多泵并聯(lián)的應用需求；特有的PQ（壓力和流量）解耦控制方案和多段PID控制技術(shù)，成型更快、更精密；單機功率范圍為7.5kW-55kW，對于系統排量在320L/min以上的壓鑄機，由于受到油泵排量與響應速度的限制，可采用多泵合流的控制方案。

3.液壓伺服控制方案特點(diǎn)

1) 節能：系統壓力、流量雙閉環(huán)，液壓系統按照實(shí)際需要的流量和壓力來(lái)供油，克服了普通定量泵系統高壓溢流產(chǎn)生的高能耗，在保壓、冷卻等低流量工作階段降低了電機轉速，油泵電機實(shí)際能耗降低了50%-80%。

2) 響應迅速，生產(chǎn)效率高：響應速度快，壓力和流量上升時(shí)間快至毫秒級，提高了液壓系統的響應速度，減少了動(dòng)作轉換時(shí)間，加快了整機的運行節拍；壓鑄機液壓系統自動(dòng)運行時(shí)，當有閥門(mén)打開(kāi)時(shí)，系統壓力會(huì )瞬間下降，MH500伺服可在30ms以?xún)妊杆傺a充油量，恢復壓力至設定值。

3) 壓力穩定、精密：伺服調節能力強，壓力閉環(huán)控制模式使系統壓力非常穩定，壓力波動(dòng)量低于±1kg,提高了金屬產(chǎn)品的成型質(zhì)量；還可以按照電腦設定的任意壓力、流量曲線(xiàn)運行，為開(kāi)發(fā)各種金屬產(chǎn)品的成型工藝創(chuàng )造了條件。

4) 低噪音、弱振動(dòng)：由于伺服是在矢量控制下啟動(dòng)，伺服電機運行非常平穩，正常情況下幾乎聽(tīng)不到電機的噪音，運行起來(lái)只有很小的振動(dòng)感，所謂的潤物細無(wú)聲。

5) 轉速提升流量大：采用恒功率控制技術(shù)，將額定轉速1500RPM的電機恒功率升速到2000RPM，提高了壓鑄機開(kāi)合模速度；在保證同等流量時(shí)可以選擇小一號排量的泵，以及小一級功率的電機和驅動(dòng)器，進(jìn)而降低系統成本。

4.伺服型壓鑄機特點(diǎn)

1)單模次節能率較高：徹底消除高壓節流，比傳統壓鑄機節能40%-70%。

2)伺服系統響應速度快：0-100%壓力變化最快可達30ms，提高生產(chǎn)效率5%-12%。以伊之密DM500機型為例，生產(chǎn)某產(chǎn)品，原來(lái)循環(huán)周期為34s，投入伺服系統后，循環(huán)時(shí)間提高到31s。

3)降低液壓油溫：減少冷卻水的用量30%以上，某種場(chǎng)合甚至完全不需水冷，提高液壓元器件的壽命和減少維修量。

4) 改善工作環(huán)境：降低運行噪音，非工作狀態(tài)下，伺服電機為停止狀態(tài)，無(wú)噪音，一般全負荷運行時(shí)間很短，降低了整體噪音。

5.壓鑄機改造應用

在壓鑄機生產(chǎn)的成本的構成中，電費占了相當的比例，傳統的壓鑄機油泵電機耗電占整個(gè)設備耗電量的比例高達50%-80%，壓鑄機伺服節能改造極大地降低了油泵電機的能耗，實(shí)現了壓鑄機高節能率，同時(shí)對機器精度的提高、生產(chǎn)效率的提高、合格率的提高等具有極大的作用，普通壓鑄機的伺服改造必將成為國內壓鑄機節能改造的主導方向，2014年上半年，上海英威騰僅在華東地區改造的壓鑄機就超過(guò)200臺。

壓鑄機伺服節能改造后，系統壓力、流量雙閉環(huán)，液壓系統將按照實(shí)際需要的流量和壓力來(lái)供油，克服了普通定量泵系統高壓溢流產(chǎn)生的高能耗。壓鑄機節能改造后在伺服系統對油泵進(jìn)行控制時(shí)，由于伺服能快速響應所給定的控制信號，并且能夠在速度控制和力矩控制之間靈活地切換以實(shí)現運動(dòng)控制或壓鑄控制，所以工作周期也能有所縮短，壓鑄成品質(zhì)量也有所提高；合理的供油量控制更減輕了冷卻系統的負荷和功率損耗。

壓鑄機改造后伺服電機及齒輪泵

MH500液壓伺服在伊之密壓鑄機的改造應用

近年來(lái)，隨著(zhù)客戶(hù)對于壓鑄機的效率、穩定性、低能耗、可維護性等方面提出了越來(lái)越高的要求以及伺服電機的成熟應用和價(jià)格的大幅度下降。壓鑄機的驅動(dòng)部分也從定量泵應用技術(shù)逐漸演變成伺服技術(shù)。

伺服節能技術(shù)是目前壓鑄機領(lǐng)域液壓驅動(dòng)技術(shù)的又一重大突破，壓鑄機電液伺服系統在兼顧成本與性能、穩定性的前提下，完美的解決了用戶(hù)關(guān)心的成本、效率、油溫等問(wèn)題，代表了壓鑄機的發(fā)展方向。 (end)