了解注塑機(jī)液壓傳動(dòng)工作原理
注塑機(jī)液壓傳動(dòng)的工作原理如下:
能量轉(zhuǎn)換
機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能:液壓傳動(dòng)系統(tǒng)以液壓油為工作介質(zhì),動(dòng)力元件(如油泵)在原動(dòng)機(jī)(通常為電動(dòng)機(jī))的驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn),將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓油的壓力能。
液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能:壓力能通過控制元件(如各種流量閥、壓力閥和方向閥等),再借助執(zhí)行元件(如油缸或油馬達(dá))將壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能,從而驅(qū)動(dòng)負(fù)載實(shí)現(xiàn)直線或回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
具體工作過程
合模過程:合模時(shí),液壓泵輸出的壓力油經(jīng)電磁換向閥等控制元件進(jìn)入合模缸。例如,在一些注塑機(jī)中,電磁鐵通電使液壓油進(jìn)入合模缸的左腔或右腔,推動(dòng)活塞移動(dòng),實(shí)現(xiàn)合模動(dòng)作。合模速度可通過調(diào)節(jié)流量閥來控制,如慢速合模時(shí),小流量泵單獨(dú)供油,通過溢流閥調(diào)定壓力,經(jīng)電液換向閥進(jìn)入合模缸左腔,推動(dòng)合模缸慢速前移;快速合模時(shí),大流量泵和小流量泵的壓力油合流進(jìn)入合模缸左腔,實(shí)現(xiàn)快速合模。
注射過程:注射座移動(dòng)缸推動(dòng)注射座整體前移,使噴嘴與模具澆口緊密接觸,注射缸推動(dòng)螺桿將料筒前端的熔料經(jīng)噴嘴壓入模腔。在這個(gè)過程中,通過控制電磁換向閥的通斷電狀態(tài)和調(diào)節(jié)流量閥、壓力閥,可以實(shí)現(xiàn)慢速注射和快速注射,以及對(duì)注射壓力和注射速度的調(diào)節(jié)。比如,慢速注射時(shí),泵的壓力油經(jīng)電液換向閥和單向節(jié)流閥進(jìn)入注射缸右腔,推動(dòng)注射缸活塞慢速前進(jìn),注射速度由單向節(jié)流閥調(diào)節(jié);快速注射時(shí),大流量泵和小流量泵的壓力油同時(shí)進(jìn)入注射缸右腔,實(shí)現(xiàn)快速注射。
保壓過程:注射動(dòng)作完成后,需要對(duì)模腔內(nèi)的熔料進(jìn)行保壓,使塑料緊貼模腔而獲得精確的形狀,并在制品冷卻凝固收縮過程中,使熔化塑料不斷補(bǔ)充進(jìn)模腔,防止充料不足而出現(xiàn)殘次品。此時(shí),液壓系統(tǒng)通過電磁換向閥等控制元件,使泵僅對(duì)注射缸右腔補(bǔ)充少量油液,以維持保壓壓力,多余油液經(jīng)溢流閥溢回油箱。
預(yù)塑過程:保壓完畢后,液壓馬達(dá)通過減速機(jī)構(gòu)帶動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn),從料斗加入的塑料顆粒隨著螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)被帶至料筒前端,加熱熔化,并建立起一定壓力。螺桿頭部的熔料壓力上升到能克服注射缸活塞退回的阻力時(shí),螺桿開始后退,為下次注射做準(zhǔn)備。
開模過程:開模速度一般為慢 - 快 - 慢。開模時(shí),液壓油經(jīng)電磁換向閥進(jìn)入合模缸的右腔,推動(dòng)合模缸后退,實(shí)現(xiàn)開模動(dòng)作。通過控制電磁換向閥的不同通電組合,可以實(shí)現(xiàn)慢速開模和快速開模。
頂出過程:頂出制品時(shí),液壓泵的壓力油經(jīng)換向閥和單向節(jié)流閥進(jìn)入頂出缸左腔,推動(dòng)頂出桿穩(wěn)速前進(jìn),頂出制品。頂出速度由單向節(jié)流閥調(diào)節(jié)。
控制與調(diào)節(jié)
注塑機(jī)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的控制元件起到了關(guān)鍵的控制和調(diào)節(jié)作用。例如:
流量閥:可調(diào)節(jié)液壓油的流量,從而控制執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度,如單向節(jié)流閥用于調(diào)節(jié)注射速度、頂出速度等。
壓力閥:對(duì)液壓系統(tǒng)的壓力進(jìn)行控制和調(diào)節(jié),如溢流閥可限制系統(tǒng)的最高壓力,起到安全保護(hù)作用;遠(yuǎn)程調(diào)壓閥可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)保壓壓力等。
電磁換向閥:通過改變液壓油的流向,控制執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)方向,實(shí)現(xiàn)合模、開模、注射座前移、后退、注射、頂出等不同動(dòng)作的切換。
液壓傳動(dòng)系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)
液壓傳動(dòng)的缺點(diǎn):
(1)從結(jié)構(gòu)上看,其單位重量的輸出功率和單位尺寸輸出功率在四類傳動(dòng)方式中是力壓群芳的,有很大的力矩慣量比,在傳遞相同功率的情況下,
液壓傳動(dòng)裝置的體積小、重量輕、慣性小、結(jié)構(gòu)緊湊、布局靈活。
(2)從工作性能上看,速度、扭矩、功率均可無級(jí)調(diào)節(jié),動(dòng)作響應(yīng)性快,能迅速換向和變速,調(diào)速范圍寬,調(diào)速范圍可達(dá)100:l到2000:1;動(dòng)作
快速性好,控制、調(diào)節(jié)比較簡單,操縱比較方便、省力,便于與電氣控制相配合,以及與CPU(計(jì)算機(jī))的連接,便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。
(3)從使用維護(hù)上看,元件的自潤滑性好,易實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)與保壓,安全可靠;元件易于實(shí)現(xiàn)系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化。
(4)所有采用液壓技術(shù)的設(shè)備安全可靠性好。
(5)經(jīng)濟(jì):液壓技術(shù)的可塑性和可變性很強(qiáng),可以增加柔性生產(chǎn)的柔度,和容易對(duì)生產(chǎn)程序進(jìn)行改變和調(diào)整,液壓元件相對(duì)說來制造成本也不高,
適應(yīng)性比較強(qiáng)。(6)液壓易與微機(jī)控制等新技術(shù)相結(jié)合,構(gòu)成“機(jī)-電-液-光”一體化已成為世界發(fā)展的潮流,便于實(shí)現(xiàn)數(shù)字化。
液壓傳動(dòng)的缺點(diǎn):
任何事物都是一分為二的,液壓傳動(dòng)也不例外:
(1)液壓傳動(dòng)因有相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面不可避免地存在泄漏,同時(shí)油液不是絕對(duì)不可壓縮的,加上油管等彈性變形,液壓傳動(dòng)不能得到嚴(yán)格的傳動(dòng)比,因而
不能用于如加工螺紋齒輪等機(jī)床的內(nèi)聯(lián)傳動(dòng)鏈中。
(2)油液流動(dòng)過程中存在沿?fù)p失、局部損失和泄漏損失,傳動(dòng)效率較低,不適宜遠(yuǎn)距離傳動(dòng)。
(3)在高溫和低溫條件下,采用液壓傳動(dòng)有一定的困難。
(4)為防止漏油以及為滿足某些性能上的要求,液壓元件制造精度要求高,給使用與維修保養(yǎng)帶來一定困難。
(5)發(fā)生故障不易檢查,特別是液壓技術(shù)不太普及的單位,這一矛盾往往阻礙著液壓技術(shù)的進(jìn)一步推廣應(yīng)用。液壓設(shè)備維修需要依賴經(jīng)驗(yàn),培訓(xùn)液壓
技術(shù)人員的時(shí)間較長。