1、概述
80年代以來，塑料機(jī)械工業(yè)在我國獲得了蓬勃發(fā)展，特別是塑料注塑機(jī)年生產(chǎn)能力已達(dá)萬臺(tái)以上，不僅滿足了國內(nèi)生產(chǎn)的需要，還大量出口創(chuàng)匯，為滿足這種機(jī)器高輸出力、快速響應(yīng)、高速、壓力控制精度和重復(fù)精度的技術(shù)要求，國產(chǎn)注塑機(jī)幾乎全部采用了液壓傳動(dòng)和電液比例控制技術(shù)。為進(jìn)一步提高精度，國外還開發(fā)了過程變量：模腔壓力、注射速度、螺桿轉(zhuǎn)速等閉環(huán)微機(jī)控制的電液系統(tǒng)。我國在這方面也作了相應(yīng)的研究。但是進(jìn)入90年代以來，隨著世界各國在環(huán)境保護(hù)，如能耗、噪聲、泄漏等控制方面日益嚴(yán)格的要求，節(jié)能已成為注塑機(jī)電液系統(tǒng)的研究重點(diǎn)。為降低能耗，德、日等國已開發(fā)了全電氣傳動(dòng)控制的注塑機(jī)，并投放市場。與電液控制相比，目前電氣傳動(dòng)還存在無法實(shí)現(xiàn)集中控制，很難實(shí)現(xiàn)高精度的壓力控制，必須經(jīng)過中間轉(zhuǎn)換裝置才能實(shí)現(xiàn)直線傳動(dòng)等不足，但已向電液控制提出了嚴(yán)厲的挑戰(zhàn)。因此，電液控制系統(tǒng)必須在節(jié)能技術(shù)方面做出相應(yīng)發(fā)展，才可能避免被全電控技術(shù)取代。
2、國產(chǎn)注塑機(jī)電液控制技術(shù)現(xiàn)狀
目前國產(chǎn)注塑機(jī)幾乎全部應(yīng)用了電液比例技術(shù)，其技術(shù)特征是用三通型的比例調(diào)速閥控制速度，再在其上迭加比例壓力先導(dǎo)閥控制系統(tǒng)壓力。同最初采用分離元件構(gòu)成的系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)雖可大大減少元件數(shù)量、簡化結(jié)構(gòu)，但因采用定量泵供油，工作過程中始終存在與流量有關(guān)的能量損失，特別是保壓過程中，這部分的能耗處于最大值。這樣的系統(tǒng)在國外已很少采用。
3、負(fù)載感應(yīng)注塑機(jī)電液系統(tǒng)
針對閥控電液控制系統(tǒng)有比較大能量損失的不足，國外發(fā)展了應(yīng)用變量泵和電液比例閥結(jié)合的負(fù)載感應(yīng)型的注塑機(jī)電液控制系統(tǒng)，原理如圖1所示。執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)速度將由流過比例節(jié)流閥的流量和變量泵相結(jié)合來控制。比例節(jié)流閥進(jìn)出口油壓反饋到變量泵控制機(jī)構(gòu)的先導(dǎo)閥上，通過這一差壓反饋調(diào)整泵的變量機(jī)構(gòu)，使泵輸出的流量始終與負(fù)載所要求的相一致。這樣就可消除采用定量泵加比例閥控制存在的與流量有關(guān)的能量損失，該系統(tǒng)在調(diào)整過程中，比例節(jié)流閥進(jìn)出口兩端的壓差保持恒定，這樣通過比例節(jié)流閥的流量就可由電信號連續(xù)比例控制。這一壓力差值一般為1.5-2MPa。當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行的壓力達(dá)到比例溢流閥VDB1所限制的設(shè)定值，系統(tǒng)就從流量控制狀態(tài)轉(zhuǎn)換為壓力控制狀態(tài)，系統(tǒng)僅輸出維持壓力所需的流量。采用這種閥和泵結(jié)合的方式，可以開環(huán)也可以閉環(huán)控制鎖模機(jī)構(gòu)、注塑過程、背壓以及輔助執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)。為了控制塑化過程中的充填壓力，增加了溢流主閥VDB2，與比例先導(dǎo)溢流閥一起控制這一壓力。
圖1、負(fù)載感應(yīng)型電液控制系統(tǒng)
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