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  • FS200系列在鞋机上的应用

    众所周知,国内有大量卧式注塑机变频节能改造的成功案例。制鞋企业的全自动圆盘式塑胶类射出成型机,是制鞋企业中主要的一种常见用电设备,人称电老虎。我国是制鞋大国,有大量的制鞋设备,而目前涉及节能改造...

    引言
      随着现代化不断发展,各个行业对电力需求不断攀升,并呈“工业用电继续保持快速增长,高耗电行业用电增长居高不下”的特征。而电力供应能力则增加有限,出现持续供应不足的局面,致使电力供需矛盾紧张,缺电范围和持续缺电地区进一步扩大。限电拉闸,已经严重影响企业的正常生产。再加上塑料成本的增长,使得中国塑料制造业竞争日益激烈。节能作为企业增效降耗、降低经营成本、提高竞争力的重要手段,已经显得特别有意义,并逐步的被人们所认识和接受。
      众所周知,国内有大量卧式注塑机变频节能改造的成功案例。制鞋企业的全自动圆盘式塑胶类射出成型机,是制鞋企业中主要的一种常见用电设备,人称电老虎。我国是制鞋大国,有大量的制鞋设备,而目前涉及节能改造的单位比较少,主要原因是人们对全自动圆盘式塑胶类射出成型机的工作原理不太熟悉。本例重点介绍了富凌变频器在节能改造上的案例。

     

    全自动圆盘式塑胶类射出成型机(以下简称:圆盘机)

     l 圆盘机工作原理
      圆盘机的注塑过程中的锁模、射料、熔胶、开模、圆盘快慢速等各个动作,对速度、压力的要求都不一样,它们由控制面板上的比例值设定,如:P1设定关模压、P2设定射料一次压、P3设定射料二次压、P4设定进料压。当圆盘机的流量压力需求发生变化时,由设在油泵出口的比例阀(溢流阀)来调节负载压力和流量,将多余的油高压溢流回油箱。
      单色圆盘机只有一台主机,主要向系统提供压力,完成射胶熔胶动作及锁模开模动作,另外控制一个转盘系统,完成模具的移动与定位。
      双色机既有主机、副机之分。它们主要由加热、射胶、熔胶、锁模系统组成。三色机则与双色机类似,它有一台主机,两台副机组成。主机负责圆盘的旋转及定位。
      圆盘机工作时分手动运行和自动运行两部分。
      手动运行时,操作人员必须提供相应的命令,圆盘机才会完成相应的动作。如射胶、熔胶、上模、下模、圆盘旋转等动作。
      自动运行时,各模位选用完成,进料量压力、时间都设定完成且料管温度加热已到达后,将主机油泵启动,手动、自动开锁切换至自动位置,按一次自动启动按键即可进行自动步骤。

    l 圆盘机的电能消耗主要表现在以下几个部分
    1) 液压系统油泵的电能消耗
    2) 加热器的电能消耗
    3) 冷却风机
           对于制鞋企业来说,电耗是其生产成本的主要部分,上述电能消耗中,液压油泵的用电量占整个圆盘机用电量的80%左右,所以降低其耗电量是圆盘机节能的关键

    l 圆盘机节电原理
       由于圆盘机特有的主、副机及旋转式模具的特性,生产时,往往使用到的有效模位没有那么多,如:TY-322机型,24套模具,有时只用了10几套,在试机、打样时用到的模具甚至更少,这就决定了主副机经常处于长时间的待机状态。副机只有检测到有效模位时,才执行动作。在圆盘旋转时,副机不做任何动作,而平时,电机却仍然一直工作于额定转速,这时候的高压溢流部分不仅未作任何有用功,而且产生热量,造成液压油发热,既耗能,又有害。
      我们采用圆盘机的变频运行技术(参考电气原理图),变频器实时的检测来自圆盘机电脑板给出的压力及流量信号,圆盘机压力或流量信号是0~1A,经内部处理后,输出不同的频率,调节马达转速,即:输出功率与压力和流量同步自动跟踪控制,相当于定量泵变成了节能型的变量泵,原液压系统与整机运行所需功率匹配,消除了原系统的高压溢流能量的损失。可以大大减轻合模、开模的震动,稳定生产工艺、提高产品质量,减少机械故障,延长机器使用寿命,又能够节约大量的电能

     

    富凌FS200电液伺服应用案例

    l 圆盘机节能改造案例
    1) 公司名称:福建福州市某鞋材有限公司
    2) 圆盘机节能改造的目的:在竞争激烈的制鞋行业有如下特点:企业主要的经营成本是员工的工资和电费;由于企业之间的竞争,塑胶件的加工费用越来越少,电费所占成本的比例越来越多;节省电费、降低成本,延长设备使用寿命,提高企业的竞争力,是业内众多经营者所关注的问题
    3) 改造的圆盘机型号:东莞市某某全自动圆盘式塑胶类射出成型机
    4) 圆盘机马达功率:主机一台22kW 副机22kW×2
    5) 改造车间:一楼鞋底成型车间
    6) 改造时间: 2013年07月
    7) 富凌FS200电液伺服系统
    8) 厂家参与测试负责人:生产厂长、设备科科长
    9) 生产塑料件:双色运动鞋底
    10) 成型周期:30 秒
    11) 测试设备:三相四线电能表 (仅提供单台用电量数据)
    12) 测试时间:2013年8月
    13) 测试结果:节电率 44%(节电率大小主要取决于工艺)
    14) 从上表分析可知,市电运行时平均一小时用电量是 7.2kw/h
    15) FS200电液伺服节能运行时平均一个小时用电量是 3.5kw/h
    16) 福建福州地区当地电费平均1元每度,该塑料制品厂24小时连续生产,如果以每月工作30天计算。则有:

        市电运行时,电费 / 月 =7.2×24×30×1=5184 元
        伺服节电运行时,电费 / 月 =3.5×24×30×1=2520 元

        每月节约电费2664元
        客户在两年即可收回成本

    l 富凌FS200电液伺服节能的特点
    1) 操作简单,与圆盘机同步运行,不必进行其他区调节
    2) 高可靠性:保留圆盘机原有控制方式及油路不变
    3) 永磁同步电机矢量控制,减轻机器震动,延长设备和模具的使用寿命;有效的减小噪音,改善工作环境;系统发热明显减少,油温稳定;延长密封组件的使用寿命,降低停机维修率,节省大量的维护费用
    4) 高回报率:所有投资约2年通过电费节省回收
    5)FS200伺服系统具有多重保护功能,保证驱动器和电机不受任何损害

      

    结束语
      对多数企业而言,电费是未被企业控制的最后一项成本,人们普遍认为电费开支是难以被控制的,交电费天经地义,因为用电设备消耗多少电,是同其机电特性所决定的,主观的控制无能为力。很显然,此观念是错误的。在全国上下用电形势严峻的情况下,作为我们的企业而言,应该注重能源的节约,注重先进节能机制的采取,先进技术的应用,把能耗降到最低 ,即保护环境又为企业创造经济效益。实践证明,通过一系列的技术和管理措施,企业至少可以减少20~60%的经营成本。