節能液壓驅動(dòng)系統  

　　流量比例和壓力比例控制的雙比例控制的節能技術(shù)是隨著(zhù)成型技術(shù)的發(fā)展及控制性能的提高而發(fā)展起來(lái)的。比例閥達到了無(wú)級靈活調節，同時(shí)顯示出了節能的性能。但因采用定量泵供油，工作過(guò)程中始終存在與流量有關(guān)的能量損失，特別是冷卻過(guò)程中，這部分的流量能耗處于最大值。系統的應用，提高了自動(dòng)控制技術(shù)及成型性能,在中空成型過(guò)程中節能明顯，在節能與性?xún)r(jià)比方面具有一定優(yōu)勢。  

　　變頻節能液壓驅動(dòng)系統是近年來(lái)IBC中空成型機節能的重要的科技進(jìn)步。IBC中空成型機節能液壓驅動(dòng)系統最明顯的特點(diǎn)是變頻節能技術(shù)的運用,成型節電率可達25～65%。變頻節能在節能改造中得到了較多的推廣應用。變頻節能是通過(guò)改變電源頻率達到改變電機轉速,使油泵輸出的流量與工況相匹配,使溢流閥的回油量減到最小,輸出的功率與生產(chǎn)所需的功率相匹配,達到節能的目的。對于單工位大型中空成型制品,因冷卻定型時(shí)間較長(cháng),節能效果尤為顯著(zhù)。  

　　高響應的交流伺服電機驅動(dòng)定量泵系統是近年發(fā)展的一種先進(jìn)的高性能節能系統。解決了變頻調節技術(shù)通過(guò)調節液壓泵的轉速，響應速度慢的性能,同時(shí)由于其本身運轉的特性提高了電力的利用效率。伺服電機驅動(dòng)系統，由于伺服電機不使用永久磁鐵結構，且由于轉矩及慣量的密切配合下，又在低慣量的轉子的配合下，免除了脈動(dòng)轉矩,在速度范圍內有著(zhù)良好的加減速度動(dòng)態(tài)反應特性。因轉矩是由感應式電流產(chǎn)生,具有完滿(mǎn)磁性分布之高密度磁通所生,能保持非常低的轉矩波動(dòng),在非常低的速度下也可有大的定轉矩區,達到恒定的流量輸出。液壓系統基本上不需冷卻水，對于冷卻定型時(shí)間長(cháng)的大型中空制品，節能可達80%。冷卻時(shí)電機處于停轉狀態(tài)，更能發(fā)揮出節能特性,提高系統的精密控制性能。交流伺服電機的最高轉速可達4000r/min,從理論上講,與之相配的液壓泵的排量可根據最高轉速選擇, 選用比一般系統中應用的更小排量的液壓泵,降低系統中應用液壓泵的成本。但目前一般液壓泵的最高轉速為1800r/min, 同時(shí),考慮到液壓泵的高速工作噪音及使用壽命,選用液壓泵的工作轉速低于1800r/min、較大排量的液壓泵與伺服電機組成動(dòng)力驅動(dòng)系統, 所以還不能充分發(fā)揮交流伺服電機能高速運轉的優(yōu)良特性,提高了驅動(dòng)系統的成本。  

擠出塑化節能  

　　150/25擠出機在加工HMWPE粉料時(shí)，其塑化能力僅為250kg/h，單位能耗高。在國外，尤其是在德國，許多大的中空機制造企業(yè)早已采用帶強迫喂料結構、強制冷卻段結構的IKV單螺桿擠出機。IKV結構的擠出機在相同長(cháng)徑比條件下，其塑化量較常規設計提高50％以上，且擠出量穩定，加之合理的屏障段和混煉段設計，能獲得高的塑化質(zhì)量。國際上IKV結構的螺桿直徑120mm擠出機，在加工HMWPE，并且是70％的新料（粉料）與30％的粉碎料混合的條件下，擠出機的比流量均達到7~8(kg/h)/(r/min)，而名義比功率均在0.3(KW/(kh/h))，屬于高效節能的擠出機。在國際上，大型擠吹中空塑料成型機上配制的擠出機早已采用了帶強制喂料強制冷卻的“IKV”結構。?提高比流量，降低比功率，是擠出節能最明顯的標志技術(shù)參數。大型中空機所配置的擠出機，其加工的原料一般主要是HMWPE，若采用常規設計，則其塑化效率明顯不足。  

　　采用帶有水冷卻的閉槽進(jìn)料式塑化裝置，螺桿塑化能力大幅度提高；采用先進(jìn)的節能調速系統,提高能量利用率。以往大多采用高能耗的直流調速或電磁調速技術(shù)控制擠出轉速,近幾年開(kāi)始采用節能的交流變頻控制技術(shù),在調速范圍、動(dòng)態(tài)響應、智能控制功率因數、工作效率等方面都是以往調速方法無(wú)可比擬的。變頻調速同比整流子電機節能20%～30%,同比滑差電機節能50%以上,降低了噸塑料制品電費。伺服同步電機控制是一種新的擠出塑化節能高性能系統,越來(lái)越受到人們的重視。伺服電機的同步性能,功率因素幾乎達到1,電能利用率極高,同比異步電動(dòng)機效率提高約8%。伺服調速同比變頻調速節能30%以上。  

節能合模機構  

　　大型中空機的合模機構，近年來(lái)主要變化是進(jìn)一步向節能化方向發(fā)展。合模機構應具有運動(dòng)精度高、速度快、容模量大、裝卸模具容易等性能。由早期的四板液壓直動(dòng)式發(fā)展到現在使用廣泛的四拉桿三板聯(lián)動(dòng)式，以及更先進(jìn)的斜對稱(chēng)二拉桿三板聯(lián)動(dòng)式。主要的節能特點(diǎn)是將快速移模缸與增壓缸分開(kāi)，即用較小的油缸實(shí)現三塊模板聯(lián)動(dòng)的快速移動(dòng)，模板合攏，增壓缸進(jìn)行高壓鎖模，起到既縮短了移模時(shí)間，又達到節能效果。  

　　銷(xiāo)鎖式無(wú)拉桿合模機構是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新穎節能合模機構，具有鎖模力分布均勻、運動(dòng)精度高、裝卸模具容易、容模量大、節能等特點(diǎn)。移模運動(dòng)副采用摩擦系數小、運動(dòng)平穩、運行精度高的滾珠直線(xiàn)導軌，動(dòng)力驅動(dòng)由較小的移模油缸或伺服電機通過(guò)滾珠絲桿來(lái)實(shí)現。采用伺服電機驅動(dòng)移模機構,具有高剛性、高精度、高靈敏度的運動(dòng)性能,同時(shí)顯示出了伺服同步電機的高效節能的性能。高壓鎖模是一模板上的插銷(xiāo)插入另一模板上的鎖緊套后，分布在一模板左右兩側的兩對以上的鎖模油缸拉緊另一模板實(shí)現高壓鎖模，反之，則為高壓開(kāi)模。貝克姆（Bekum）公司生產(chǎn)的1000L及500L（6層）中空機均采用兩板銷(xiāo)鎖式機構合模裝置，運動(dòng)副采用了滾柱直線(xiàn)導軌，具有剛性高，運動(dòng)精度高，運動(dòng)輕快的特點(diǎn)，合模力是由位置可調的銷(xiāo)鎖缸來(lái)實(shí)現,顯示出了低能耗高性能的現代大型中空機發(fā)展的特點(diǎn)。  

節材節能的高性能型坯壁厚控制  

　　直觀(guān)反映出制品成型能耗的標志是,同一規格的制品,在保證質(zhì)量的前提下,制品重量輕,即成型能耗低。中空成型制品,特別是大型中空制品,要達到既要降低制品重量,又要提高制品性能,必須通過(guò)精確的控制型坯壁厚來(lái)實(shí)現。型坯壁厚控制分為軸向控制(AMDS)和徑向控制(PMDS)。軸向壁厚控制的作用是通過(guò)使芯模根據預設位置作軸向運動(dòng)而改變模頭的開(kāi)口量來(lái)達到改變坯厚的目的,根據制品不同的吹漲比沿軸向獲得不同的厚度, 從而保證最終制品有比較均勻的壁厚分布。軸向壁厚控制雖能改善制品的壁厚分布，但由于其排出的型坯在水平截面內仍呈等厚圓形，對部分在某一對稱(chēng)方向有較大拉伸要求的制品則顯得不是最佳。徑向控制技術(shù)可以使擠出的型坯在某要求的區段內呈非圓截面的變化。軸向壁厚控制與徑向壁厚控制的聯(lián)合作用，可獲得最佳的型坯，亦可獲得更為理想的制品壁厚分布,減輕了制品的質(zhì)量,同時(shí)提高了制品的性能,特別對于徑向非圓截面類(lèi)中空制品,明顯提高了整體強度和剛度。以200L雙L全塑工業(yè)桶容器為例，至少可節省5%-10%的原料。對于1000L以上的中空機，由于制造上的困難，設備制造廠(chǎng)家一般也不提供徑向壁厚控制裝置的設備選項。大型中空機一般都具有軸向型坯控制功能，其控制點(diǎn)從24點(diǎn)到256點(diǎn)不等。由于徑向壁厚控制裝置價(jià)格高昂, 限制了用戶(hù)廣泛的選用。要達到高性能的大型中空制品, 徑向壁厚控制裝置是不可缺少的。  

其它有關(guān)節能技術(shù)  

　　縮短吹塑冷卻成型時(shí)間。提高吹氣壓力，使用低溫干燥高壓空氣吹塑，是縮短吹塑冷卻成型時(shí)間及提高制品質(zhì)量的關(guān)鍵。擠出機筒加熱裝置采用鑄鋁加熱圈加保溫隔熱材料及不銹鋼護罩。儲料缸加熱采用陶瓷加熱圈加熱方式。  

結語(yǔ)  

　　大型中空成型機節能技術(shù)開(kāi)發(fā)一定要和提高制品的性能結合起來(lái), 才能有前途。那種只著(zhù)眼于整機的成本, 而放棄對節能新技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應用, 是不可取的。例如, 伺服同步電機的應用, 目前必然會(huì )提高整機成本, 但能成型出高性能的制品, 產(chǎn)生良好的社會(huì )效益,是很有前途的。在開(kāi)發(fā)過(guò)程中, 努力降低制造成本, 提高性?xún)r(jià)比, 才是可取的。