注塑机伺服节能改造简介

注塑机伺服节能改造简介

一、注塑机种类与能耗

注塑机根据驱动方式的不同分为如下四种

1．定量泵驱动型

2．变量泵驱动型

3．全电动驱动型

4．电液伺服驱动型

其中电液伺服驱动型就是我们改造完后的产品。几种驱动之间的比较如下：

1〉价格全电动〉电液伺服〉变量泵〉定量泵一台全电动的注塑机价格数倍于其它三种液压驱动的注塑机，具有能耗低，精度高等特点，但由于价格太贵，维护成本高，只在少数精密注塑需求的场合才采用。电液伺服系统比变量泵和定量泵略贵，但相差不大，在10%以内。

2〉产品精度全电动〉电液伺服〉变量泵=定量泵在对精密加工要求很高的场合一般采用全电动，但由于全电动机价格问题，许多厂家采用定量泵和变量泵来做，但加强了检验，产品不合格率较高。而电液伺服系统能较大的提高产品精度，略低于全电动，但相差不多。

3〉能耗全电动〈电液伺服〈变量泵〈定量泵一般定量泵能耗比变量泵要高20-30%左右，变量泵又比电液伺服系统高20-30%，全电动系统又比电液伺服系统低5-10%的能耗。

我们的改造主要针对定量泵和变量泵注塑机。其中，对变量泵注塑机改造来说由于节能效果不是很大，所以除开少数对节能非常重视的客户外，多数都不会有很强的动力去改造，因此，我们改造的绝大部分应该是针对定量泵注塑机。

各种改造方式

针对定量泵注塑机目前有可控硅调压、变频、伺服三种改造方式，三种改造方式比较如下：

1〉可控硅调压成本低，大约400元/KW，节能比例小，约10-15%的样子，回收期较长，不影响生产周期，更换模具对节能效果无影响。改造实施简单。

2〉变频调节成本适中，大约700元/KW，节能率跟产品关系大，约在10-50%之间，会影响产品周期，一般会加长每批产品的生产周期1-3秒，相当于生产率降低2-6%。对于短周期产品节能效果不好，对生产产品精度影响大。一旦更换模具，要重新调解变频器的PID参数，工人操作困难。改造实施简单。3〉伺服改造成本较高，大约2000-2500元/KW，节能率约25-80%之间，不影响产品周期，甚至可以提高产品周期，通常提高生产率约5-20%左右。更换模具对节能无影响，可以提高产品精度，并延长设备寿命。改造实施复杂，不同机型不同方案。

市场容量

最新统计是整个中国市场上约有注塑机100万台，其中广东有30-40万台。其中定量泵占了至少一半的数量。每台改造费用平均约30000-35000元，如果全部改造，广东省总容量约为45-50亿元。全国总容量超过100亿，考虑到有些已经做了变频改造，总容量应该小于此数。

我们本次改造实验结果

本次实验的注塑机背景如下：

1>改造的注塑机品牌为全力发CLF190，原设计压力140吨，配电机为22KW。

2>改造试验的这批产品生产设定数据如下：

一般来说产品冷却保压时间越长，节能空间越大。从上表可以看出，产品冷却保压时间较短，只有2.6秒，属于节能空间比较小的产品。圣鑫公司生产

同样产品的注塑机尝试过变频节能，节能率只有9%。

3>整个车间的冷却水用于产品和用于注塑机液压油冷却的没有分开，都是

配置同样温度的常温冷却水。

4>电加热部分为电阻加热，功率为9.3KW，外部没有保温罩，外表温度测

试约为140度。

二、试验结果：

1〉不改变生产周期的情况下：

改造前每小时能耗：10.4KW/H

改造后每小时能耗：5.6KW/H

每小时节约用电：4.8KW，节能率46%。

改变生产周期的情况下，如不影响生产质量，最快可达到17.8秒/周期，生产率提高约28%，但生产率提高后，能耗会相应增加，能耗约为8.4KW/H，比改造前单位时间降低能耗20%。若按单位产品来算，则降低能耗36%。改造前后对比数据如下：

改造前：

1.改造前该产品生产周期如下：

2.改造前单位时间产能为：3600÷22.8= 157 pcs/h

3.改造前单位时间电能损耗为：10.4 kwh

4.改造前单位产品能耗为：10.4÷157=0.066 kw/pcs

改造后

1.改造后该产品生产周期如下：

2.改造后单位时间产能为：3600÷17.8= 202 pcs/h

3.改造后单位时间电能损耗为：8.4 kwh

4.改造后单位产品能耗为：8.4÷202 = 0.042 kw/pcs