注塑机塑料成型设备液压系统工作原理

该主塑机是美国某公司生产的55t塑料成型设备，该机采用了插装技术、负载传感功率匹配及计算机液压马达系统控制技术。

电液比例控制系统及其工作原理：

该注塑机的电液比例控制系统原理图如图1所示。该液压系统由液压泵、注塑油路块及合模油路块等三个主要部分组成。

液压泵1是整个系统的能源，其任务是向喷嘴移动液压缸、合模液压缸、预塑螺杆液压马达、注塑液压缸和顶出液压缸等液压器提供液压油，完成各种工作循环。该液压泵为压力补偿负载传感轴向变量柱塞泵。变量活塞2和3控制泵的变量，泵内附有负载传感阀5和压力补偿阀4。阀5接受执行元件的负载压力信号，进而控制变量活塞的位移，实现变量。阀4直接受泵出口压力油的作用，当压力超过其弹簧调定值时，通过控制变量活塞位移，使泵的流量减小，实现限压。

系统中的大部分液压阀安装在一集成油路块上。插装阀6为系统的主溢流阀，与远程溢流阀7一起，作为系统的安全阀；阀6还可经二位四通电磁换向阀14由电液比例溢流阀15对泵的工作压力进行遥控无级调节。三位四通电磁换向阀10用于控制喷嘴缸的往复移动方向。具有节流功能的电液比例换向阀9，用于控制预塑螺杆马达、顶出缸及注塑缸的运动方向及速度。插装阀13与阀15 -起，对注塑缸的注射压力进行无级控制。三位四通电磁换向阀16用于控制注塑缸的运动方向。梭阀11作为负载压力检测阀，将负载压力经二位四通电磁换向阀8右位反馈至负载传感阀5，使泵在负载传感方式下工作；当阀8切换至左位时，泵的压力油经阀8作用于阀5的上端液控口，从而使泵转为在压力补偿方式下工作。

合模油路块中（图中未详细画出）设有与阀9相同的电液比例方向阀以及其他液压阀共7个，以控制合模缸，实现注塑模的启闭和锁模动作。为了满足快速启闭模动作要求并减小液压泵的容量，在合模缸油路上设有一个充液油箱。合模油路块安装在注塑机侧面，并通过管道与液压泵和液压缸相连。

图1 注塑机的电液比例控制系统原理图

1-变量液压泵；2、3一变量涌塞；4-压力补偿阀,5-负载传感阀,6-插装阀（主溢流阀）； 7-远程调压溢流阀；8-二位四通电磁换向阀； 9-比例换向阀；10-三位四通电磁换向阀； 11-梭阀，2-单向阀；13-插装阀；14-二位四通电磁换向阀；15-电液比例溢流阀； 16-三位四通电磁换向阀

系统的控制和调节原理如下：

该系统中的液压泵有负载压力传感和压力补偿两种可选控制方式，两种方式的转换由阀8实现。负载传感控制方式时，阀8处于右位（图示位置），由梭阀11检测到的负载压力作用在阀5上端液控腔，与泵的供油压力进行比较，只要供油压力与负载压力之差（亦即阀9作为节流阀的前后压差）等于阀5的设定压力(1. 8MPa)，则泵的两变量活塞3和4就处于某一相应平衡位置，泵1的输出流量正好与阀9的开度所通过的负载流量相匹配和适应，从而实现了节能，并保证了执行器（预塑螺杆马达）具有良好的速度负载特性。

注塑时，阀8的电磁铁通电切换至左位，液压泵l转入压力补偿控制方式工作。泵的供油压力随着注塑过程的延续而增加，当泵压大于压力补偿阀4的设定压力(17MPa)时，阀4迅速切换至上位，压力油进入变量活塞3，使泵的流量减小，实现限压。

此外，液压系统中的合模缸和注塑缸油路各设两个压力传感器（图中未画出），以检测油路工作压力。各液压缸的外部设有线性电位差计用以检测缸的工作位置。检测到的压力和位置送入计算机，并由计算机对系统的动作过程进行闭环自动控制。用户可根据注塑件大小、注射时间、工作压力等在10组可选的给定值中通过控制面板进行选择；还可通过显示器对注塑机的工作过程进行观测。

技术特点 ：

①该系统采用变量泵供油，通过负载传感实现液压泵与执行器的功率匹配，高效节能。

②采用插装阀技术，系统通流能力大，反应快，密封性能好。

③采用电液比例方向阀实现执行器的方向和速度的复合控制，以满足注塑机不同工况对流量的要求，实现比例控制。

④通过计算机实现整个系统的电液比例闭环控制技术集于一体，控制精度和自动化程度高。

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