伺服技術(shù)在液壓系統(tǒng)上的應(yīng)用前景分析

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1、伺服技術(shù)在液壓系統(tǒng)上的應(yīng)用前景分析塑料制品與塑機(jī)的增長(zhǎng)在國(guó)內(nèi)外均呈現(xiàn)強(qiáng)勁的勢(shì)頭。預(yù)計(jì)年均增長(zhǎng)率在6%左右，國(guó)內(nèi)年市場(chǎng)容量約為150億。華南地區(qū)就約占40億，其中深圳、廣州、東莞、佛山、中山等地每年均有上億的資金投入到塑機(jī)的采購(gòu)行列中。一現(xiàn)在塑機(jī)的發(fā)展有以下幾個(gè)明顯的方向：1精密。在塑料制品中，除玩具行業(yè)對(duì)注塑機(jī)的要求相對(duì)較低外，其余的行業(yè)如家電、汽配、電子接插器件、光碟等均對(duì)注塑機(jī)有精密成型有要求，其中用于光碟生產(chǎn)的注塑機(jī)對(duì)精密成型的要求達(dá)到0.01mm，至今國(guó)內(nèi)仍無(wú)可以穩(wěn)定地生產(chǎn)光碟的注塑機(jī)。2節(jié)能。由于塑料制品生產(chǎn)廠商對(duì)利潤(rùn)最大化的追求

2、、化工原料的不斷漲價(jià)和電力分配的日益緊張，各塑料制品生產(chǎn)廠商和注塑機(jī)生產(chǎn)廠商越來(lái)越關(guān)注注塑機(jī)是節(jié)能性能。同樣性能的注塑機(jī)耗費(fèi)更低的能量，是塑料制品生產(chǎn)廠商與注塑機(jī)生產(chǎn)廠商的共同追求。3快速注塑機(jī)速度越快，則生產(chǎn)效率越高，塑料制品生產(chǎn)廠商賺錢越多。同時(shí)，其在同行的競(jìng)爭(zhēng)中有更大的優(yōu)勢(shì)。4環(huán)保政府越來(lái)越關(guān)注民生，好的生產(chǎn)環(huán)境可以提高工人的工作效率，減少缺勤率。現(xiàn)今注塑機(jī)生產(chǎn)廠家，如海天與震雄，其生產(chǎn)的注塑機(jī)各有優(yōu)點(diǎn)，而且特點(diǎn)鮮明。如海天以穩(wěn)定、故障率低著稱。震雄以快速、節(jié)電著稱。然而這兩家在國(guó)內(nèi)算是注塑機(jī)巨頭的企業(yè)也有自己的軟肋，即無(wú)法推出有自主

3、產(chǎn)權(quán)的高精密機(jī)和高節(jié)能機(jī)。震雄的成功在于其推出變量泵機(jī)型替代原有的定量泵機(jī)型，其主要特點(diǎn)是注射速度提高了約20%，節(jié)電約20-40%。在精密成型上基本保持不變或稍遜，在環(huán)保方面，噪音升高了約5dB。震雄此舉取得了巨大的成功，其屬下震德公司在三年內(nèi)年銷售額由1億升至6億多，至今這種配置的注塑機(jī)仍是震德的主打機(jī)型。由此可以看出，注塑機(jī)用戶對(duì)節(jié)電和快速需求是多么的強(qiáng)烈。二伺服油壓系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)伺服油壓系統(tǒng)是指由專用驅(qū)動(dòng)器和伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的，能實(shí)現(xiàn)流量、壓力的閉環(huán)控制和輸出的液壓動(dòng)力源。一般伺服油壓系統(tǒng)配備有含旋轉(zhuǎn)編碼器的伺服電機(jī)、含壓力傳感器的和液壓回

4、路的油泵及專用的伺服控制器組成。伺服油泵把傳統(tǒng)的閥控調(diào)速回路(定量泵機(jī)型)或泵控——節(jié)流調(diào)速(開環(huán)變量泵)回路變?yōu)楸每卣{(diào)速回路，無(wú)節(jié)流或溢流損失。主要具有以下特點(diǎn)：1高響應(yīng)高精度壓力及流量響應(yīng)時(shí)間小于85ms，最高可達(dá)50ms，響應(yīng)性優(yōu)于變量泵系統(tǒng)；壓力及流量重復(fù)再現(xiàn)性小于1%，而變量泵油壓系統(tǒng)的壓力及流量重復(fù)再現(xiàn)性分別為為2%和3%，重復(fù)精度遠(yuǎn)優(yōu)于變量泵系統(tǒng)；流量、壓力實(shí)現(xiàn)了閉環(huán)控制；有良好的低速穩(wěn)定性，可實(shí)現(xiàn)低速及低壓的可靠控制；可實(shí)現(xiàn)對(duì)射膠油缸的伺服控制；伺服油壓系統(tǒng)比變量泵系統(tǒng)更適合精密成型。由于實(shí)現(xiàn)了壓力及流量的閉環(huán)控制，所以伺服

5、油壓系統(tǒng)可以很方便地實(shí)現(xiàn)對(duì)某個(gè)油缸（對(duì)注塑機(jī)而言，一般是射膠油缸）的NC控制。實(shí)現(xiàn)對(duì)注塑機(jī)某個(gè)動(dòng)作（如：射膠動(dòng)作）的實(shí)時(shí)、在線的精密控制。對(duì)油缸的NC控制可以配置閉環(huán)控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)，這樣做可以大幅度提高注塑機(jī)射膠的精度。對(duì)于某些特別的有同步動(dòng)作的注塑機(jī)而言，由于伺服油壓系統(tǒng)的精度較高，可以用兩套伺服油壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)同步動(dòng)作的精密控制，其成本比伺服閥控系統(tǒng)低，但效率比伺服閥控系統(tǒng)高。2高射速高效率圖一：伺服油壓系統(tǒng)與各傳統(tǒng)油壓系統(tǒng)的效率對(duì)比在相同的電機(jī)功率的情況下，伺服油泵液壓系統(tǒng)的射出速度可高出變量泵液壓系統(tǒng)的射出速度20%以上。提高了成型產(chǎn)品

6、的生產(chǎn)效率。由于伺服油泵的伺服馬達(dá)與油泵等的機(jī)械效率很高，其控制也實(shí)現(xiàn)了高效控制，浪費(fèi)的能量很少，所以伺服油壓系統(tǒng)的效率很高。在實(shí)際的設(shè)計(jì)中，伺服油壓系統(tǒng)可以取更高的過(guò)載系數(shù)。相同功率的配置可以有更大的流量輸出，當(dāng)然會(huì)使注塑機(jī)跑得更快。相同的功率浪費(fèi)的能源更少，當(dāng)然會(huì)使生產(chǎn)效率更高。3低能耗圖二：伺服油壓系統(tǒng)與各傳統(tǒng)油壓系統(tǒng)的能耗對(duì)比伺服油壓系統(tǒng)節(jié)電是理所當(dāng)然的，一般情況下，能比變量泵機(jī)型節(jié)省20%-60%的電力，保壓和冷卻時(shí)間越長(zhǎng)，則節(jié)電越明顯。圖中各曲線所圍的面積為耗電量，伺服油壓系統(tǒng)的曲線所圍的面積最少，所以的耗電量最低，在保壓時(shí)耗電

7、極少，在冷卻時(shí)伺服油壓系統(tǒng)的曲線幾乎貼近X軸線，此時(shí)耗電量接近于零。同時(shí)由于伺服油壓系統(tǒng)的油溫溫升很少，所以同時(shí)也可以節(jié)省冷卻水排量和減少油箱的容量。4低噪音伺服油壓系統(tǒng)的噪音最大值為70dB，小于變量泵機(jī)型約8dB，使工廠有更舒適的環(huán)境。節(jié)約隱性成本。5無(wú)沖擊油路設(shè)計(jì)根據(jù)我們多年的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，完全可以實(shí)現(xiàn)無(wú)沖擊油路設(shè)計(jì)。無(wú)沖擊油路的設(shè)計(jì)是必要的，它可以增加伺服油壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性，減少伺服控制器的過(guò)載警報(bào)，并延長(zhǎng)整個(gè)系統(tǒng)的壽命。三伺服油壓系統(tǒng)與其它傳統(tǒng)油壓系統(tǒng)的對(duì)比分析（實(shí)測(cè)）1精度測(cè)試伺服油壓系統(tǒng)的注射重復(fù)精度為千分之三，在測(cè)試的油壓系統(tǒng)中精

8、度最高。說(shuō)明伺服油壓系統(tǒng)比傳統(tǒng)變量泵機(jī)、閉環(huán)變量泵機(jī)的重復(fù)精度明顯提高（保壓狀態(tài)下千分之1.5至千分之4；無(wú)保壓狀態(tài)下千分之1.5至千分之15）2效率測(cè)試伺服油泵的成型周期最短，