[发明专利]一种液压注塑机节能保压装置

说明书

本发明公开了一种液压注塑机节能保压装置，在液压注塑机液压系统的供油油路上并接上一个能量储备装置（储能器），所述能量储备装置在液压注塑机工作在锁模等高压阶段时吸收部分高压能量并锁存；在液压注塑机工作在保压阶段时，能量储备装置反向向液压注塑机供油，并使油泵零压卸载，由储能器单独提供液压注塑机保压压力。本发明装置，其装置结构简单，成本低廉，工作可靠，由储能器单独为系统提供保压压力，从而达到节能的目的，并且提高了油泵的使用寿命。储能器的储能不影响原有液压系统的功能，不改变原系统的油泵与驱动电机，提高能源利用率。

技术领域

本发明公开了一种液压注塑机液压控制装置，具体说是一种液压注塑机节能保压装置，属于液压注塑机节能技术领域。

背景技术

注塑机是塑料制品行业主要生产设备，市场保有量很大，也是能源消耗大户。市场现有的注塑机有全电动驱动和液压驱动两大类，全电动注塑机节能效果好但价格昂贵，目前较为普遍使用的主要是液压驱动型。注塑机的工作循环一般包括合模、锁模、射胶、保压、冷却、开模、顶出等不同工作阶段，各阶段对液压系统的压力和流量要求都不相同。在一个工作循环周期内，注塑机的实际压力和实际流量是变化的，时大时小，有时几乎为零。在实际流量较小时，油泵的供油量远远大于负载实际消耗量，供大于求，富余的处于高压状态下的液压油全部经溢流阀溢流。高压状态下的液压油经溢流阀后放出大量热能，小流量状态维持的时间越长，所耗散的电能也就越大。因此，注塑机液压系统存在严重的能源浪费问题。

传统的定量泵节流调速方法是在油泵的出口与油液应用系统并行接入一个可调节压力的溢流阀，当系统压力超过其设定压力时，溢流阀口打开，释放多余油液回油箱。这种控制方式的优点是能够保持应用系统压力稳定在设定压力，但缺点是多余油液是在与工作系统相同压力下的有压溢流，不仅直接造成了与压力与溢流量乘机成正比的能量损失，能量形式转变成热能后，还需要使用冷却水降低油温，进一步增加了能量损失。目前，定量泵供油的第一代注塑机由手动调节压力的定压溢流阀技术已经退出市场，取代定压溢流阀的是比例压力溢流阀,其溢流压力与输入控制信号(电流或电压信号)成比例关系,并配合使用比例流量控制阀控制流入系统的流量。这种技术是在定量泵和用油系统中间加入一个比例压力和比例流量复合阀，由注塑机控制主板根据各阶段所需的压力和流量向比例压力和比例流量阀发出与所需压力和流量成比例的电流或电压控制信号。比例压力阀根据信号强度调节系统的溢流压力，使系统的工作压力不高于此设定压力值；比例流量阀则根据比例流量信号调整节流阀的开度，控制流入系统的流量。当系统要求压力高而流量较小时，多余的流量通过比例压力阀高压溢流回油箱，虽然由于溢流压力可以比例控制, 溢流损失有所减小,还是会造成溢流能量损失。

在以上所述注塑机的工作循环中，保压阶段（对于较大注塑件有时还需要冷却阶段）更为特别。在熔融的塑料被高速注入模具的型腔后，需要注射油缸保持一定的高压并维持一定的时间，以保证塑料充满型腔并补充收缩。此时液压系统压力的要求一般仅次于注射时的压力，但对流量的要求很小，因此注塑机在此阶段油泵输出的压力油几乎全部经溢流阀溢流，压力能转变成热能，经由冷却水降温后流回油箱，存在严重的能量损失。而在此阶段之前的锁模阶段则是要求压力最高，流量要求较小，有明显的高压富余流量。

目前技术市场上解决此类问题的方法是改上述的节流调速方式为容积调速方式。其一是使用变量泵使输出流量根据需求变化。该方法缺点是变量泵结构复杂，响应慢，成本较高，使用场合较少；其二是使用定量泵和伺服电机，通过改变电机转速的方式改变输出流量大小，以满足不同压力和流量的要求。该方法是目前现场采用较多的方法，存在伺服驱动系统价格高（特别是大功率伺服电机系统）， 由于伺服电机要求其配和使用油泵的转动惯量小，且工作中频繁地大幅度且大加速度的变速，使得性能优良的双作用叶片泵不再适合在注塑机上使用，适用油泵型号受限，油泵寿命降低，系统改造复杂等缺点。本发明结构简单，成本低，可以解决以上的问题。

为了解决普通交流异步电动机驱动定量泵所组成的液压油源因无法改变其输出油液的流量和压力，从而造成保压阶段能量浪费严重的情况，现有以下两种技术。