注塑機的節(jié)能控制與改造探思

童登浩

摘要：近些年來，我國經(jīng)濟持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，國民生產(chǎn)總值不斷增加，碳排放問題逐漸被社會各界人士所關(guān)注。在我國十三五等計劃中，對碳強度的標準進行了明確。各領(lǐng)域生產(chǎn)企業(yè)也要重視對自身碳排放的控制，共同擔(dān)負起節(jié)能減排的任務(wù)。而注塑機作為制造行業(yè)中的重要組成部分，對于能源的消耗量也非常巨大，要完成節(jié)能減排任務(wù)，就必須對注塑機進行節(jié)能控制，對于一些耗能部件進行節(jié)能設(shè)計，提高能源的利用率。

關(guān)鍵詞：注塑機;節(jié)能控制;改造

引言：

我國政府對于制造行業(yè)的節(jié)能減排工作較為重視，而注塑機則是節(jié)能減排工作的主要目標。近些年來，我國加工技術(shù)不斷發(fā)展，目前仍在穩(wěn)定性上有一定缺陷。并且在生產(chǎn)中會出現(xiàn)報廢品，不僅降低了工作效率，也浪費了大量能源。因此，在對注塑機進行節(jié)能設(shè)計時，要從注塑機的壓力輸出方式入手，對其結(jié)構(gòu)和設(shè)計進行優(yōu)化，盡可能提高注塑機生產(chǎn)的效率，降低報廢率，實現(xiàn)對注塑機的節(jié)能控制。

1.目前我國針對注塑機制定的節(jié)能標準

我國早在幾年之前就制定了對于注塑機能耗的相關(guān)標準，該標準中將單螺桿注塑機的能耗劃分成六級，針對不同的額定鎖模力對其技能評價值有著不同的規(guī)范，規(guī)范了注塑機行業(yè)的節(jié)能標準，便于注塑機節(jié)能設(shè)計工作的進行。同時對于注塑機耗能等級進行的劃分，也便于生產(chǎn)單位結(jié)合實際生產(chǎn)狀況，對注塑機進行合理選擇，避免了產(chǎn)能過剩或者能耗不足等情況的發(fā)生。

2.注塑機的介紹

2.1對注塑機進行節(jié)能設(shè)計的原理

目前對注塑機進行節(jié)能設(shè)計的主要原理是通過伺服裝置進行的，通過伺服裝置對液壓系統(tǒng)進行驅(qū)動，不斷提高節(jié)能效果。伺服系統(tǒng)的工作原理，是通過獲取角位移到運行數(shù)據(jù)，通過伺服系統(tǒng)中設(shè)定的控制命令，對電機進行精準控制。這種裝置的優(yōu)點是可以使得電氣系統(tǒng)在運行時仍然可以根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)的變化對控制方式進行調(diào)整，極大地提高了系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。注塑居進行工作的主要步驟有溶膠和冷卻等，這些工作環(huán)節(jié)都需要對材料的溫度等數(shù)據(jù)進行精準控制。而伺服系統(tǒng)通過工作環(huán)境中的各種傳感器，對材料的溫度等數(shù)據(jù)進行精準測量，并將數(shù)據(jù)回傳至系統(tǒng)，伺服系統(tǒng)結(jié)合數(shù)據(jù)對注塑機進行控制命令的下達，實現(xiàn)對工作環(huán)節(jié)的精準控制。伺服系統(tǒng)應(yīng)用在注塑機上時，可以對塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)過程進一步掌控，降低了報廢產(chǎn)品的產(chǎn)生幾率，避免了生產(chǎn)材料的浪費。并且在這一過程中，能源的使用效率大大提高，在節(jié)省生產(chǎn)成本的同時，實現(xiàn)了節(jié)能減排的目標。

2.2通過動力驅(qū)動方式對損耗進行控制

注塑機是利用電能作用于驅(qū)動系統(tǒng)，再通過液壓系統(tǒng)將機械能變?yōu)橐簤耗?，最后再根?jù)需求轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的機械能。在能量的轉(zhuǎn)化過程中，電能主要使用在驅(qū)動系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)中，并且有一定程度的電能損耗。所以，對于注塑機的節(jié)能設(shè)計，可以通過對驅(qū)動系統(tǒng)的優(yōu)化來實現(xiàn)。第一，通過提高電能的利用效率來實現(xiàn)節(jié)能的目的。通過對動力系統(tǒng)進行優(yōu)化，可以降低注塑機的電機在空載等情況下造成的電能損耗。第二，可以通過對執(zhí)行機構(gòu)的優(yōu)化來實現(xiàn)節(jié)能設(shè)計。在注塑機運轉(zhuǎn)的過程中，執(zhí)行機構(gòu)可能會由于各種損耗而導(dǎo)致能源的浪費，不利于電能使用效率的提高。因此可以通過對。因此可以通過對輸出功率的調(diào)整實現(xiàn)對動力源利用效率的提高，達到節(jié)能的目的。

3.對注塑機進行節(jié)能設(shè)計的措施

近些年來，人們的綠色環(huán)保意識不斷提高，為了響應(yīng)國家號召，注塑機要在其驅(qū)動和其他系統(tǒng)中進行節(jié)能以及環(huán)保的設(shè)計，對于水電的消耗也要進行相應(yīng)控制，并且相關(guān)設(shè)計人員要根據(jù)當(dāng)前液壓系統(tǒng)存在的能量消耗問題進行深入研究，通過改變變量泵和其他調(diào)節(jié)系統(tǒng)的構(gòu)造，實現(xiàn)節(jié)能減排的目的。同時注塑機的設(shè)計人員也要對其噪音進行控制，避免影響周邊環(huán)境。另外，環(huán)境條件的變化也是影響注塑機能耗的關(guān)鍵因素，設(shè)計人員在對注塑機進行節(jié)能設(shè)計時，要注重提高注塑機的適應(yīng)性，降低環(huán)境因素對于注塑機能耗的影響。

3.1對螺旋桿進行優(yōu)化，降低能耗量

注塑機的主要工作內(nèi)容就是對塑料的煉化，在對塑料進行煉化時，主要通過注塑機的螺旋桿來完成。同時，螺旋桿也發(fā)揮著測量塑料制品溫度和壓力的作用。要實現(xiàn)注塑機能耗的優(yōu)化，就必須對螺旋桿的結(jié)構(gòu)進行節(jié)能設(shè)計。比如對螺旋桿的轉(zhuǎn)速進行調(diào)整、優(yōu)化螺旋槳的結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)節(jié)能設(shè)計的目的。

3.2對速率進行控制，降低能源的浪費

在對塑料制品進行壓力控制時，要結(jié)合實際需求和當(dāng)前環(huán)境狀況，對注塑機的轉(zhuǎn)速參數(shù)進行調(diào)整，防止電能的過度使用，降低生產(chǎn)過程的成本。實現(xiàn)對液壓系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計可以通過使用變量泵來完成，通過利用無高壓節(jié)流技術(shù)，當(dāng)注塑機在對塑料制品進行注射和塑化等環(huán)節(jié)中，可以在很大程度上降低對電能的損耗。同時，在注塑機中安裝變頻裝置，可以節(jié)省大部分的電能消耗，提高電能的利用率，實現(xiàn)節(jié)能減排的目的。

3.3對原料的溫度進行控制，更好地發(fā)揮節(jié)能效果

溫度控制也是注塑機的主要工作內(nèi)容之一，通過對塑料制品進行加熱以及冷卻等加工工序，可以在一定程度上降低注塑機的電能損耗。在傳統(tǒng)的制作工序中，塑料制品在脫模前要進行必要的冷卻，因此延長了加工周期，不利于生產(chǎn)效率的提高。并且在冷卻時一旦由于環(huán)境等因素導(dǎo)致塑料制品受熱不均，會引起塑料制品出現(xiàn)變形等情況，增加報廢品的產(chǎn)生幾率，不僅浪費能源，還提高了生產(chǎn)成本。而注塑機可以更好的發(fā)揮冷卻效果，通過對各種參數(shù)的不斷調(diào)整，確保塑料制品受熱均勻，提高塑料制品的質(zhì)量，避免了能量的浪費。

3.4對注塑機的相關(guān)參數(shù)進行合理調(diào)整

為了滿足不同塑料制品的需求，注塑機要對其工作的溫度和壓力等參數(shù)進行調(diào)整，對塑料制品的生產(chǎn)過程進行精準控制。完成這一控制過程，主要通過注塑機的變量泵和其他調(diào)節(jié)系統(tǒng)來完成，通過對變量泵和其他調(diào)節(jié)系統(tǒng)進行節(jié)能設(shè)計，可以顯著降低注塑機的能量消耗。在液壓系統(tǒng)中，定量泵是能量損耗的主要來源。通過相關(guān)設(shè)計人員的研究和實驗后發(fā)現(xiàn)，注塑機在實際工作時，定量泵與系統(tǒng)的參數(shù)之間缺少匹配性，會出現(xiàn)能量損耗的問題。并且只有在特定情況下，當(dāng)環(huán)境的壓力和流量達到平衡時，定量泵才會具有較好的使用效果，其發(fā)揮作用的空間具有一定局限性。因此，相關(guān)設(shè)計人員要注重對定量泵的節(jié)能設(shè)計，對變量泵和其他調(diào)節(jié)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進行調(diào)整，設(shè)計出一種能夠及時調(diào)整注塑機運行參數(shù)達到能量平衡的節(jié)能型液壓系統(tǒng)，不僅可以解決定量泵的能量損耗問題，還可以進一步實現(xiàn)更快的系統(tǒng)響應(yīng)速度，提高注塑機的生產(chǎn)性能。

4.結(jié)束語

綜上所述，注塑機在我國制造行業(yè)中占據(jù)重要地位，具有非常廣泛的應(yīng)用。現(xiàn)階段的注塑機，絕大部分的能量來源是電能，通過電能實現(xiàn)對動力系統(tǒng)的驅(qū)動和塑料制品的加熱等過程，是電力損耗的主要來源。注塑機的運行參數(shù)往往有一個統(tǒng)一的標準，但是在實際使用時，由于環(huán)境因素或者目標需求的差異，注塑機在運轉(zhuǎn)的各個環(huán)節(jié)的能耗有所不同，當(dāng)電機處于空載時，將會極大地損耗電能。而設(shè)計人員通過對這一過程進行節(jié)能設(shè)計，可以有效的緩解電能浪費的現(xiàn)象，通過不斷加深對于注塑機節(jié)能設(shè)計的研究，可以更好地降低生產(chǎn)成本，響應(yīng)國家綠色環(huán)保生產(chǎn)的號召，實現(xiàn)節(jié)能減排的目的。

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