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铝塑复合软管制管机成型机工作原理及特性

铝塑复合软管制管机成型机工作原理及特性
    根据驱动方式的不同,铝塑复合软管制管机成型机可以分为气动式和液压式两类。无论采用哪种方式,都是将模具送至接胶位,接取胶胚后再回到吹制位,通过吹针将5-6Mpa的压缩空气引入模腔将胶胚吹制成形。PLC控制气动单/双工位铝塑复合软管制管机成型机采用了全气动驱动,反应快,效率高,但正是由于采用了气动方式,根据公式F=P·S。其中F为锁模力,P为系统工作气压,S为活塞有效面积。由此可知,当系统工作压力为一定值时,锁模力与活塞有效面积成正比。一旦确定了缸径,锁模力也就确定了。以缸径150mm为例,在6MPa的工作压力下,只能产生10.38KN的力。所以此类机型仅适合500ml以下的瓶子。同时需要指出的是,由于采用全气动,间接增加了用风量,若将风泵的耗电量及其维修保养费折算进去,其产品单耗是相当高的。
   
    由上可知,若要生产500ml以上容量的容器,只有采用液压油缸的合模系统。利用液压系统可以产生足够的压力,保证各种大容积产品的生产及质量。但当今最先进的液压伺服系统价格依然不菲。如日本油研公司采用EFRG-03-125-C-50型比例压力流量控制阀售价在7000元左右,一台行程仅为14mm、缸径120mm的伺服油缸售价过万元。尽管采用比例式压力、流量控制系统价格不菲,且液压系统耗电量是整机用电量的30%左右,但其优良的动态特性足以保证产品的质量稳定,所以依然获得了广泛应用[1、2]。
   
    根据测算,除外部提供的供风系统外,整机能源消耗,以挤出机螺杆直径为70mm的液压双工位机为例,在以PE(聚氯乙烯)为原料生产4500ml容器时,电热加温占整机耗电量的22.6%,挤出机运料系统马达为11kW,约占53%,液压系统是7.5kW马达,约占24.4%。在液压单工位机中,当生产280ml容积的PE料产品时,液压系统耗电占整机耗电量的41.35%,电热占42.33%,挤出机运料系统(已改变频驱动)耗电占16.32%。目前绝大多数中空成型机厂家的做法都是仅在挤出机运料系统中将滑差电机调速改为变频调速。

    3、2  变频式中空成型机工作原理
    综上所述,复合软管制管机如何将液压系统的耗电量降下来,就成了新一代高效节能液压系统的关键问题。传统控制理论注重系统稳定性的方法往往是首先确保有一个稳定系统的存在,在系统稳定性发生变化时再以PID之类方法进行调节。定压式液压系统就是其典型代表。其代价就是高能耗。比例式液压系统较前者已有很大进步,然而,从比例压力比例流量阀的结构可知,依然是上述思路的延伸,只是以内部溢流的方式尽量加大阀门开度而已。而现代控制理论则更注重动态稳定和动态调节。众所周知,变频调速是一种高效率、高性能的调速方法,特别适用于笼型异步电机。脉宽调制(PWM)技术,矢量控制技术,无速度传感器技术的发展和应用使得交流电机变频调速在许多场合已经大量取代直流调速系统。从目前工控领域的发展现状看,它也代表着电力驱动的水平与方向。随着各种大功率智能型电力电子器件的不断问世和计算机技术的飞速发展,变频调速技术愈加成熟。其动态响应速度和过载能力已经能够满足一般液压系统动态稳定性的要求,其价格已下降到用户普遍可以接受的程度[3]。由此,我们在液压控制系统中融入变频调速技术,将传统的定量泵转化为“变量泵”,变回流式调节为容积式调节,根据生产中各工艺流程“按需分配”,从而达到高效节电之目的。
 
    整机能源消耗由四部分组成,分别为中空成型机加温系统,挤出机构铝塑复合软管制管机,比例式液压系统和压缩空气源。其中除压缩空气源为外部系统提供外,其余均由该机的动力用电提供。铝塑复合软管制管机与目前常见的中空成型机不同之处在于增加了2个环节,一个是保温系统,另一个是带D/A转换器和同步控制器的变频式液压系统。关于保温系统,仅在发热管部分塗复一种复合硅酸盐保温材料,约30mm厚,因该材料无腐蚀性,隔热性能优良且容重轻。仅此一举,加温系统节电30%。因保温系统十分简单,铝塑复合软管制管机故不在本文重点讨论之列。

 

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