抽真空平板硫化機變頻液壓馬達比例系統
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       抽真空平板硫化機是在常用平板硫化機基礎上增加了抽真空功能的一種橡膠制品生產設備,用以提高產品質量以及適應某些原料的加工工藝要求。圖4-26所示為自開模抽真空平板硫化機的加工工藝流程框圖。這種硫化機動作和時間控制多,對液壓系統的要求是高速時系統壓力低,低速時壓力高,即常見的高壓小流量,低壓大流量。傳統的高低壓雙泵供油加節流調速液壓系統可以滿足上述要求,但系統運行時存在著大小泵切換頻繁,節流能量損失導致系統發熱嚴重等問題。為此,該機采用微機控制的變頻電液比例系統,以實現在節省能耗基礎上提高控制水平的目的。 
     
                                                            【圖4-26抽真空平板硫化機的工藝流程框圖】
       變頻比例液壓系統及其工作原理
        圖4-27所示為該機的液壓系統原理圖。系統的執行器為驅動動模板25的主液壓缸21和輔助液壓缸20(2個)、移模液壓缸22、頂出液壓缸23和真空罩液壓缸24。缸21為單作用柱塞缸,其運動方向由三位四通電磁換向閥5控制;由二位四通電磁換向閥6控制啟閉的液控單向閥12用于主缸20快速鎖模時的充液補油}壓力傳感器15用于檢測主缸的工作壓力并將壓力信號轉換為電信號送至計算機中;液控單向閥11用于主缸21鎖模階段的保壓。缸20的運動方向由三位四通電磁換向閥7控制,單向順序閥1 3用于平衡動模板及主缸21的自重以防下滑。缸22、23和24的運動方向分別由三位四通電磁換向閥8、9和10控制,雙向液壓鎖16、1 7和18分別用于缸22、23、24的鎖緊。溢流閥19用作缸24的背壓閥。 
     
                                                                         圖4 27變頻比例液壓系統原理圖
1-定量液壓泵(內嚙合齒輪泵);2一電液比例壓力閥;3、14-壓力表;4、15-壓力傳感器, 5、7、8、9、10-三位四通電磁換向閥;6-二位二通電磁換向閥;11、12-液控單向閥; 13-單向順序閥;16、17、18-雙向液壓鎖.19-溢流閥;20-輔助液壓缸;21-主液壓缸; 22-移模液壓缸;23-頂模液壓缸;24-真宅罩升降液壓缸;25-動模板;26-變頻器
       系統的油源為交流電動機M(額定功率為4kW,額定轉速為960r/min)驅動的定量液壓泵(內嚙合齒輪泵),電液比例壓力閥2用于設定不同的運動階段的系統壓力并通過壓力表3顯示、通過壓力傳感器4檢測并送至計算機中。系統在最大鎖模力2MN時要求的壓力為25MPa,整個系統沒有流量控制閥,而是根據系統的中執行器的速度要求,通過變頻器26(功率為5. 5kW)調節驅動電機的轉速(400~1500r/min),從而達到改變液壓泵的輸出流量實現執行器的容積調速。 
         系統幾個典型工況的動作原理如下。
        1)移模移模工況時,電磁鐵8YA通電使換向閥8切換至左位。移模距離600mm,為了提高工效,要求高速。為了減少啟動和停止時的沖擊,啟動時,變頻控制使電動機從400~1000r/min在2-3s間加速;液壓泵l的壓力油經換向閥8和液壓鎖16的左側液控單向閥進入移模缸22的無桿腔(有桿腔經右側液控單向閥和換向閥8向油箱排油),液壓缸22高速移模;當運動到接近終點時,變頻控制使電動機從1000~400r/min在2~3s間減速,再加上液壓缸的終點緩沖功能,液壓缸平穩在右端終點定位,這一階段的電機功率小于3kW。
        2)主缸快速鎖模電磁鐵1YA通電使換向閥7切換至左位,液壓泵1的壓力油經換向閥7、閥13的單向閥進入兩個輔助缸20的無桿腔(有桿腔經閥7回油),輔助缸通過動模板25帶動主缸活塞快速上升,主缸21經液控單向閥12充液補油。此時變頻控制使電動機轉速為1200—1300r/min,系統壓力低于6MPa,液壓泵輸入功率小于3.6kW
        3)真空罩升降真空罩上下移過程,運行速度低于移模速度,工作壓力也較低,運行時功率較小。在鎖模抽真空過程中,動模板推動真空罩上升,液壓缸24有桿腔油液經溢流閥19溢流。
        4)主缸高壓慢速鎖模此時電磁鐵4YA通電使換向閥5切換至右位,液壓泵1的壓力油經閥5、閥11進入兩輔助缸20的無桿腔和主缸油腔,由于工作面積增大,鎖模速度減慢,變頻控制使電機轉速從1000r/min降至600rjmin。壓力傳感器15檢測的壓力信號傳送至微機,微機控制使速度隨壓力的上升而F降,保證功率不超載,最終達到鎖模要求的壓力25MPa;此時的瞬時功率5.6kW,但是電機電流要達到額定電流的1.6倍,瞬時電流超載60%,在電機的允許范圍內。短暫延時后,比例壓力閥2降壓,電磁鐵4YA斷電使換向閥5復至中位,主缸由液控單向閥12保壓,電動機?;?。保壓過程巾如果因泄漏壓力下降至設定壓力的95%時,液壓泵1啟動,比例壓力閥2加壓,電磁鐵4YA通電使換向閥5切換至右位,液壓泵再向主缸供油升壓。
        5)頂摸升降頂模上升與頂模下落過程中,運行速度也低于移模速度,同樣變頻控制與終點緩沖結合,使頂模與落模平穩進行。
        綜上可知,除了高壓鎖模過程短時間超載外,其他動作過程都不超過4kW,功率分配合理。
        (3)技術特點
       1)該硫化機的液壓系統,采用變頻器控制電動機的轉速改變定量泵的流量實現無級容積調速,通過電液比例壓力閥實現系統壓力的多級調節,滿足了主機低壓大流量、高壓小流量的工況要求;執行器動作過程平穩,端點沖擊??;制造成本較高,但由于沒有節流能量損失,減少了系統發熱,降低了運行成本,提高了控制性能和水平。
        2)由于系統高壓階段,電機和液壓泵的運行速度較低,而大流量高速運行時,系統壓力較低,所以降低了噪聲。同時內嚙合齒輪泵本身噪聲就不高,減小了噪聲對環境的污染。
        3)液壓系統油路結構簡單,去掉了雙泵供油時的一套電機泵和一些液壓閥,使液壓系統的使用維護更加方便;采用壓力傳感器檢測主缸工作壓力和液壓泵輸出壓力,微機動態顯示,省去了保壓等所需的電接點壓力表,提高r系統和主機的工作可靠性。
        4)采用微機控制系統,控制準確可靠,參數設置方便,運行數據顯示明了;便于查詢和直接調出存儲的工藝記錄,以備更換產品或工藝過程時參考使用。
        (4)技術參數(見表4-6)
        表4-6硫化機及其液壓系統的主要技術參數 

    

  

  

主機

最大鎖模力

2

MN

移模距離

600

mm

液壓系統

最高工作壓力

25

MPa

液壓泵

額定壓力

25

排量

20

mL/r

驅動電機

功率

4

kW

額定轉速

960

r/min

變頻器

功率

5.5

Kw

轉速調節范圍

4001500

r/min

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