一种液压注塑机节能保压装置的制造方法
【技术领域】
[0001]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】
[0002]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，油栗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。
[0003]传统的定量栗节流调速方法是在油栗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，定量栗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。这种技术是在定量栗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。
[0004]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栗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。通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。
[0005]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。其一是使用变量栗使输出流量根据需求变化。该方法缺点是变量栗结构复杂，响应慢，成本较高，使用场合较少；其二是使用定量栗和伺服电机，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栗的转动惯量小，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栗不再适合在注塑机上使用，适用油栗型号受限，油栗寿命降低，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。
[0006]为了解决普通交流异步电动机驱动定量栗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。
[0007]现有技术之一是:把以上的定量栗改为输出流量可调的变量栗。这种栗必须能够在运行过程中迅速改变排量以满足注塑机工作环节的快速变化的要求。
[0008]这种技术的缺点是:变量栗的结构复杂，价格昂贵，内泄漏大等固有问题使其性能价格比并不突出，实际现场使用不多。是一个最早出现但没有得到规模推广应用的技术。
[0009]现有技术之二是:目前市场较多采用的是伺服或变频电机驱动定量油栗供油，可以通过改变驱动电机的转速，改变油栗输出油液的流量和压力。其中变频电机驱动定量栗技术由于变频电机的转动惯量较大，速度变换所需的时间较长，有时不能满足某些对注塑压力和时间要求精准的注塑件的工艺要求，该技术在市场上已经难以见到。伺服电机较好地克服了变频电机时间响应慢的缺点，目前市场应用较多。
[0010]这种技术的缺点是:
1、伺服电机和其专用驱动电源价格均较高，特别是对于一些中大型注塑机，其需要的驱动电机功率和数量较大，成本很高。
[0011]2、原普通电机驱动的定量栗常采用双作用叶片栗，这种栗由于径向力平衡，流量均匀，工作寿命长，有其独特的优点。伺服电机驱动时一般多采用齿轮栗来适应频繁和剧烈的转速变化，而齿轮栗内部径向力不平衡，寿命相对较短。
[0012]3、使用原普通电机驱动定量栗的注塑机市场存量巨大，若使用伺服电机驱动技术进行技术改造需要拆除原注塑机的电机和油栗，一般原电机和油栗作报废处理，且改造工作量大。
【发明内容】
[0013]本发明所要解决的技术问题，在于克服现有技术存在的缺陷，提供一种液压注塑机节能保压装置。在定量栗液压系统中联接一套可以为保压阶段提供满足保压压力和流量的能量储备装置(储能器)，该装置在系统工作在锁模等高压阶段时吸收部分高压能量并锁存，在保压阶段时接通储能器与系统的连接，并使油栗零压卸载，由储能器单独为注塑机提供保压压力，从而达到节能的目的。
[0014]本发明实现发明目的的主要技术思路是: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，并使油栗零压卸载，由储能器单独提供液压注塑机保压压力，从而达到节能的目的。
[0015]本发明为实现发明目的采用的技术方案是:一种液压注塑机节能保压装置，包括油栗100，电磁溢流阀1，主单向阀2，单向比例减压阀3，液控单向阀4，电磁换向阀/电磁换向球阀5，压力继电器6，储能器7。油栗油管并联连接主单向阀2和电磁溢流阀1，主单向阀2并联连接应用系统和单向比例减压阀3的减压口 ；电磁溢流阀I是一种可以通过电磁信号控制油栗卸载的压力调节阀，初始电磁阀不通电，溢流阀处于关闭状态。单向比例减压阀3的进油口通过液控单向阀4的反向出口连接储能器7。电磁换向阀/电磁换向球阀5控制液控单向阀反向开闭。压力继电器(6)用于设定储能器内压力阈值并在液压注塑机处于保压状态时控制电磁换向阀/电磁换向球阀(5 )、比例减压阀(3 )和电磁溢流阀(I)工作，蓄能器向系统提供保压油，油栗卸载。
[0016]本发明装置的工作过程如下:
油栗电机启动后，油栗输出定量的压力油液。油液通过油管到达电磁溢流阀1，同时通过主单向阀2接应用系统和单向比例减压阀3。
[0017]当系统压力大于储能器内气囊中气体压力时，系统油液可通过单向比例减压阀3中的单向阀和液控单向阀4流入储能器。随着油液的流入，储能器内压力升高，当达到内外压力平衡后停止流入。
[0018]当系统压力降低时，液控单向阀锁存储能器内的压力能。
[0019]储能器内的压力油作用在压力继电器6的触点开关的簧片上，当压力高于继电器设定值时，触点发出变化信号。当注塑机进入保压(冷却)阶段，则在压力继电器没有发出“欠压”信号时，使电磁换向阀/电磁换向球阀5电磁铁通电，接通液控单向阀的控制油路，反向打开液控单向阀，蓄能器向系统提供压力油；同时电磁溢流阀I电磁铁通电，使其零压卸载，主单向阀2隔离系统压力。若储能器内压力低于压力继电器设定值，立即停止电磁溢流阀I卸载，恢复油栗供油，保证保压工序的正常进行。
[0020]压力油从蓄