双电机铝型材挤压机改造方式及节能原理

时间:2018-04-09 浏览:

双电机铝型材挤压机改造方式及节能原理
铝型材挤压机和别的液压设备有所不同,一台铝型材挤压机会配套两个电机进行工作,那么这样的双电机铝型材挤压机是如何进行节能改造的呢?

     铝型材挤压机的结构原理

  一套完整的铝型材挤压机系统主要由机械部分、液压部分及电气部分所组成。

  1、机械结构:机械部分包括底座、导柱(也叫拉杆)、前横梁板(简称前板)、后横梁板(缸座)、保温座(盛锭筒)、剪刀座、模座、上下导轨板、机械手送锭装置 、挤杆座(蝴蝶头)、挤杆等部件。

  2、液压系统:液压系统由主缸、副缸(快速边缸)、锁紧缸(前板缸)、模座油缸、柱塞泵(分为变量与定量 泵)、叶片泵(分单联泵与多联 )、阀板、阀(单向阀、溢流阀、换向阀等),油管、油箱及各种液压开 关等组成。

  3、电气系统:

  电气部分主要由供电柜、操作台、PLC可编程控制器、交流接触器、显示屏等组成。改造挤压机的分析:挤压机的结构本身较为简单,一目了然,但其动作要靠电气、液压来控制, 液压系统由大功率异步电机来拖到液压油泵使其产生一定的压力和流量在上位机的控制下来完成每个动作,在挤压机设备中一般采用叶片油泵和柱塞油泵两种泵体,叶片油泵主要完成模进模出,中板开合,剪刀上下,承锭油缸开合等动作,柱塞油泵主要提供主油缸加压等动作,当电机开启后,电机两端的油泵也随之建立一定的压力。从以上的工艺条件可以看出,铝材油压机在油路设计方面也存在不足,油泵马达以恒定的转速提供恒定的流量与压力,但在实际工作条件下与上位机的输出的逻辑关系得知,生产中需要的工作流量远没达到油泵的实际流量,多余的液压油通过溢流阀回流,此过程称高压节流。高压节流效率一般为20%~30%,损失能量多达30%~40%。同时,由于液压油长期的全速循环流动,与液压件,机械件的剧烈磨擦,造成油温过高,噪音过大,从而影响整个油压机系统的寿命。伺服器改造挤压机的组成挤压机伺服器系统组件包含伺服控制器、伺服电机、油泵、编码器、制动电阻,压力传感器等部件组成。
双电机铝型材挤压机节能改造

  伺服改造方案:

  1、伺服电机:采用永磁来产生磁场亦比用电磁或电感产生磁场的效率更高,因为就避免了线圈的损失及涡流的损失。伺服电机从0rpm速到2000rpm,只需要0.05 秒。因此,用变速伺服电机来驱动油泵,比正常用的电机速度更快。

  2、伺服控制器:采用爱摩生科技伺服控制系统改造的挤压机,系统压力、流量,双闭环,液压系统按照实际需要的流量和压力来供油,克服了普通定量泵系统高压溢流产生的高能耗。在大流量工作阶段,电机按照设定的转速工作,在保压、停顿等低流量工作阶段降低了电机转速,油泵电机实际能耗降低了25%-50%。爱摩生科技伺服系统响应速度快,压力上升时间和流量上升时间快至30ms,提高了液压系统的响应速度,减少了动作转换时间,加快了整机的运行节拍。液压系统自动运行时,当有电磁阀打开时,系统压力会瞬间下降,伺服可在30ms以内迅速补充油量,恢复压力至设定值。

  3、油泵:油泵的选型按照系统的最高压力,最大流量,保压时间的长短来配置,爱摩生科技伺服可以配套螺杆泵、内啮合齿轮泵、柱塞泵、变量柱塞泵,方便用户生产不同产品时进行选型。挤压机伺服系统的应用范围我司根据定量泵与变量泵液压系统相似原理研制出AMS-800伺服挤压机节能控制系统,可广泛应用于大、中、小各种规格,各种品牌,以液压传动的定量泵或变量泵挤压设备机械。对挤

  压机进行改造后,节电效果可达18%~50%。AMS-800系列挤压机专用型交流伺服系统是根据挤压机在具体运行过程中所需控制的压力和速度参量来专门设计的,经程序优化后,具有压力上升快、控制精确、重复定位精度高等优点。与传统的液压控制相比,具有节能、高效、废品率低等特点。功率等级从到时7.5KW到160KW可选,排量可从32CC到355CC,如排量再大的可采用多机通讯合流,最大排量可达3500CC,可满足8000吨位的挤压机应用要求,在同行是独有的。

  伺服系统的改造步骤及组件

  1、改造步骤

  (1)将原挤压机进、出油管拆下,转装到伺服控制系统上的油泵上;

  (2)将原电机上的电源线直接接到伺服控制器上;

  (3)读取挤压机上位机的压力流量或多段速信号来给定伺服器。

  (4)应用软件调试。

  改造伺服系统方案思路及配置:

  1、每组油泵按动作顺序分开控制;

  2、泄压阀关闭,利用伺服本身的压力反馈来调节油压变化量,起到保护系统安全压力与实际工作压力,减少能量损耗;

  3、主缸挤压采用柱塞油泵单独控制;

  4、电机力矩控制压力,转速控制流量,由伺服驱动来完成。
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