對(dui)于壓鑄(zhu)制品行業(ye)(ye)來說，電(dian)耗(hao)是(shi)其生產成(cheng)本構成(cheng)的(de)(de)主要部分，而壓鑄(zhu)機是(shi)制品廠(chang)的(de)(de)主要能耗(hao)設備之(zhi)一，人稱(cheng)電(dian)老虎。因而降低壓鑄(zhu)機的(de)(de)能耗(hao)成(cheng)為壓鑄(zhu)行業(ye)(ye)降低成(cheng)本，提(ti)高產品競爭力的(de)(de)有效途徑。
一(yi)、壓鑄(zhu)行業(ye)簡述
目前絕大多數的(de)壓(ya)鑄(zhu)(zhu)機(ji)都屬于液壓(ya)傳(chuan)動壓(ya)鑄(zhu)(zhu)機(ji)，液壓(ya)傳(chuan)動系統(tong)中的(de)動力(li)由(you)電機(ji)帶動油(you)(you)(you)泵提供。在(zai)壓(ya)鑄(zhu)(zhu)周期過(guo)程中的(de)變(bian)化，壓(ya)鑄(zhu)(zhu)機(ji)在(zai)不(bu)同工(gong)序下需要的(de)流(liu)量和壓(ya)力(li)不(bu)同，必須(xu)依靠流(liu)量閥和壓(ya)力(li)閥來(lai)調節(jie)不(bu)同工(gong)序所須(xu)的(de)不(bu)同流(liu)量和壓(ya)力(li)。并且當負荷(he)變(bian)化比(bi)較大時，由(you)于定量泵不(bu)可調節(jie)輸出(chu)功率，因此(ci)多余的(de)能量只能消耗在(zai)擋板、油(you)(you)(you)路泄漏、油(you)(you)(you)溫(wen)的(de)升高(gao)(gao)中，也(ye)加劇了(le)各(ge)種閥的(de)磨損、又造成油(you)(you)(you)溫(wen)過(guo)高(gao)(gao)、
電(dian)機噪音過大、以及機械壽(shou)命(ming)縮短等現象。并且(qie)通(tong)常在(zai)(zai)設計電(dian)機的(de)(de)容量時比實際需要高出(chu)很多，存在(zai)(zai)“大馬(ma)拉小(xiao)車”的(de)(de)現象，造成電(dian)能(neng)的(de)(de)大量浪費。因此推(tui)廣變(bian)頻器在(zai)(zai)壓鑄機上的(de)(de)應(ying)用(yong)，對于減(jian)少能(neng)源浪費具(ju)有(you)重要意義(yi)。
二、壓鑄(zhu)機(ji)液壓系統(tong)原理概述
1、壓鑄機(ji)工作原理概述
全液壓(ya)(ya)(ya)式壓(ya)(ya)(ya)鑄(zhu)機(ji)(ji)是一(yi)種(zhong)典型的(de)(de)(de)(de)(de)周(zhou)期(qi)(qi)性工(gong)(gong)作(zuo)制設備，在(zai)(zai)一(yi)個(ge)(ge)(ge)(ge)完(wan)整的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)作(zuo)周(zhou)期(qi)(qi)(工(gong)(gong)序過(guo)程(cheng)(cheng))大致可分(fen)為鎖(suo)(suo)模，給湯，押射(she)，抽芯，開模，頂(ding)針，冷卻(que)，蓄(xu)壓(ya)(ya)(ya)等幾個(ge)(ge)(ge)(ge)階(jie)段(duan)，各(ge)個(ge)(ge)(ge)(ge)階(jie)段(duan)都(dou)是通(tong)過(guo)油(you)泵馬(ma)達(da)泵出液壓(ya)(ya)(ya)油(you)到各(ge)個(ge)(ge)(ge)(ge)油(you)缸(gang)推動傳(chuan)動機(ji)(ji)構完(wan)成一(yi)系列動作(zuo)，各(ge)個(ge)(ge)(ge)(ge)階(jie)段(duan)需(xu)(xu)要不同的(de)(de)(de)(de)(de)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)和流(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)。對(dui)于(yu)液壓(ya)(ya)(ya)系統來(lai)說(shuo)，每個(ge)(ge)(ge)(ge)階(jie)段(duan)對(dui)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)、流(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)要求各(ge)不一(yi)樣，而油(you)泵馬(ma)達(da)的(de)(de)(de)(de)(de)功率是根據其運(yun)行過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)最大負(fu)(fu)載(zai)配置的(de)(de)(de)(de)(de)，而壓(ya)(ya)(ya)鑄(zhu)機(ji)(ji)一(yi)個(ge)(ge)(ge)(ge)工(gong)(gong)作(zuo)周(zhou)期(qi)(qi)中(zhong)只有高(gao)壓(ya)(ya)(ya)鎖(suo)(suo)模和押射(she)工(gong)(gong)作(zuo)階(jie)段(duan)負(fu)(fu)載(zai)較大，其他工(gong)(gong)作(zuo)階(jie)段(duan)一(yi)般較小(xiao)(xiao)(xiao)，在(zai)(zai)冷卻(que)過(guo)程(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)負(fu)(fu)載(zai)幾乎為零。對(dui)于(yu)油(you)泵馬(ma)達(da)而言，壓(ya)(ya)(ya)鑄(zhu)機(ji)(ji)過(guo)程(cheng)(cheng)是出于(yu)變化的(de)(de)(de)(de)(de)負(fu)(fu)載(zai)狀態，在(zai)(zai)定量(liang)泵的(de)(de)(de)(de)(de)液壓(ya)(ya)(ya)系統中(zhong)，油(you)泵馬(ma)達(da)以(yi)恒(heng)定的(de)(de)(de)(de)(de)轉速提供恒(heng)定的(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)，而工(gong)(gong)作(zuo)所(suo)需(xu)(xu)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)和流(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)大小(xiao)(xiao)(xiao)是靠壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)比(bi)(bi)例(li)閥(fa)和流(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)比(bi)(bi)例(li)閥(fa)來(lai)調節的(de)(de)(de)(de)(de)，通(tong)過(guo)調整壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)或流(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)比(bi)(bi)例(li)閥(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)開度(du)來(lai)控制壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)或流(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)大小(xiao)(xiao)(xiao)。多余的(de)(de)(de)(de)(de)液壓(ya)(ya)(ya)油(you)通(tong)過(guo)溢流(liu)(liu)(liu)(liu)閥(fa)回流(liu)(liu)(liu)(liu)，此過(guo)程(cheng)(cheng)稱(cheng)為高(gao)壓(ya)(ya)(ya)截流(liu)(liu)(liu)(liu)，由它造成的(de)(de)(de)(de)(de)能量(liang)損(sun)失一(yi)般在(zai)(zai)50%左右。
2、壓鑄機節能(neng)改造原理概述(shu)
由壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)鑄(zhu)(zhu)機工作(zuo)(zuo)原理得知(zhi)，高壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)截流(liu)是(shi)油(you)(you)泵(beng)(beng)馬達耗能的(de)(de)(de)浪(lang)費(fei)之處(chu)。我公司生(sheng)產的(de)(de)(de)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)鑄(zhu)(zhu)機專用電(dian)流(liu)矢量(liang)(liang)變(bian)(bian)頻器利用這一特點，根(gen)據(ju)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)鑄(zhu)(zhu)機生(sheng)產工藝的(de)(de)(de)需求，采用變(bian)(bian)頻器調(diao)節油(you)(you)泵(beng)(beng)馬達的(de)(de)(de)轉(zhuan)速，根(gen)據(ju)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)鑄(zhu)(zhu)機工作(zuo)(zuo)時所(suo)需的(de)(de)(de)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)或(huo)流(liu)量(liang)(liang)參數(shu)及壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)鑄(zhu)(zhu)機的(de)(de)(de)動作(zuo)(zuo)反(fan)饋信(xin)號同步控制壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)鑄(zhu)(zhu)機的(de)(de)(de)比(bi)例(li)流(liu)量(liang)(liang)閥、比(bi)例(li)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)閥實(shi)(shi)現壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)和流(liu)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)自(zi)動調(diao)節，其效果相(xiang)當于將定量(liang)(liang)泵(beng)(beng)改造成變(bian)(bian)量(liang)(liang)泵(beng)(beng)，使通(tong)過溢(yi)流(liu)閥的(de)(de)(de)回流(liu)流(liu)量(liang)(liang)降到最(zui)低，油(you)(you)泵(beng)(beng)輸出(chu)(chu)與整(zheng)機運行(xing)所(suo)需壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)和流(liu)量(liang)(liang)相(xiang)匹配，而(er)且無高壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)溢(yi)流(liu)能量(liang)(liang)損失。變(bian)(bian)頻器通(tong)過反(fan)饋信(xin)號跟蹤各個工作(zuo)(zuo)階(jie)段的(de)(de)(de)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)和流(liu)量(liang)(liang)變(bian)(bian)化(hua)，并自(zi)動調(diao)節油(you)(you)泵(beng)(beng)電(dian)機的(de)(de)(de)轉(zhuan)速。這樣，油(you)(you)泵(beng)(beng)電(dian)機的(de)(de)(de)電(dian)耗將跟隨(sui)輸出(chu)(chu)負載的(de)(de)(de)變(bian)(bian)化(hua)而(er)變(bian)(bian)化(hua)，從而(er)可(ke)最(zui)大(da)限度(du)的(de)(de)(de)節電(dian)，即經濟又實(shi)(shi)用。很多(duo)工廠通(tong)過改造，已(yi)取得了顯(xian)著的(de)(de)(de)經濟效益。
3、壓(ya)鑄機的電能消耗
壓鑄(zhu)機的電能消耗主要表現(xian)在以下(xia)幾個部分：
1）液壓(ya)系統(tong)油(you)泵(beng)的電(dian)能消耗
2）加熱(re)器的電能消耗
3）循環冷卻水泵的電(dian)能消(xiao)耗
在壓鑄(zhu)車間內(nei)，一般多臺壓鑄(zhu)機(ji)(ji)共用(yong)(yong)一臺冷卻水(shui)泵(beng)，其中液壓油泵(beng)電(dian)機(ji)(ji)的用(yong)(yong)電(dian)量占(zhan)整個壓鑄(zhu)機(ji)(ji)用(yong)(yong)電(dian)量的80%以(yi)上，所以(yi)降低其耗電(dian)量是
壓(ya)鑄(zhu)機節能的關(guan)鍵。
三、壓鑄(zhu)工藝說明(ming)
壓鑄機合(he)模(mo)和(he)脫模(mo)，開模(mo)系統(tong)所需(xu)油(you)壓較(jiao)低，且時間(jian)較(jiao)短；而(er)注射，保壓，冷卻系統(tong)所需(xu)油(you)壓較(jiao)高，且時間(jian)較(jiao)長(chang)，一般(ban)為一個工(gong)(gong)作周期(qi)的(de)40%~60%。每個階段時間(jian)的(de)長(chang)短與加(jia)(jia)工(gong)(gong)工(gong)(gong)件有關；間(jian)歇期(qi)長(chang)短也與加(jia)(jia)工(gong)(gong)工(gong)(gong)件的(de)情(qing)況有關，有時可以不要間(jian)歇期(qi)。如果注射的(de)螺桿用
液油馬達驅動，注射時的系統油壓會(hui)高(gao)一些。壓鑄機加工(gong)工(gong)件的重量(liang)，從數(shu)十克到數(shu)萬克不等。因此(ci)，壓鑄機就有中小型(xing)和大型(xing)之(zhi)分，
加工(gong)(gong)數十克的(de)(de)小工(gong)(gong)件和加工(gong)(gong)數千(qian)克的(de)(de)大工(gong)(gong)件一(yi)個(ge)周期的(de)(de)時間也是不(bu)相(xiang)同(tong)(tong)的(de)(de)，就(jiu)是對(dui)同(tong)(tong)一(yi)臺壓鑄機，加工(gong)(gong)工(gong)(gong)件的(de)(de)原料不(bu)同(tong)(tong)，各(ge)段工(gong)(gong)藝流(liu)程(cheng)
中所(suo)需的壓(ya)力和時間也是需要(yao)改變的。
四(si)、節能效益預估
1、評(ping)估(gu)依據：
電機使(shi)用效率預(yu)估70%，電機節電率預(yu)估35%-45%，改(gai)造(zao)總功率22KW×5臺(tai)=110KW；電費單價0.7元(yuan)/度，每(mei)天工作(zuo)24小時，每(mei)月工
作30天，每年工作12 個(ge)月，開機率(lv)85%。
理(li)想節電率={1-(30/50)3}*100%=(1-0.216)*100%=78.4%
據我們(men)估(gu)計(ji)保守節電率應該在45%左(zuo)右。
2、效益評估：
每天節約電量=電機功(gong)率(lv)(lv)(lv)×電機使用(yong)效率(lv)(lv)(lv)×節電率(lv)(lv)(lv)×24 小時×開機率(lv)(lv)(lv)=110KW×70%×40%×24H×85%=628.3度
每月節約電費(fei)=628.3×30×0.7=13194.7元(yuan)
每年節(jie)約電(dian)費=13194.7×12=158336.4元
3、投(tou)資(zi)總成(cheng)本(ben)：
投資總成本=電機功(gong)率(lv)×1.2 倍×單價=110KW×1.2×1000 元(yuan)(yuan)/KW=132000元(yuan)(yuan)
4、投(tou)資回收期：
投資回(hui)收期=投資成本÷月(yue)節省電費=132000元÷13194.7元=10月(yue)
五(wu)、設備選(xuan)型及日(ri)常(chang)維護
選用普傳PI9000系列高性(xing)能(neng)電流矢量變頻器，根據壓(ya)鑄機(ji)主油泵電機(ji)的(de)功(gong)率匹(pi)配(pei)同功(gong)率的(de)即(ji)可。
變頻器內部核心(xin)器件均采用進口元件，保證變頻器的(de)質量(liang)及在正常使用情況(kuang)下(xia)的(de)使用壽命。
1、變(bian)頻器散熱風扇(shan)及柜(ju)體的散熱風扇(shan)平均(jun)壽命(ming)為(wei)2 年，請(qing)注意日常清潔、防止積塵堵(du)塞(sai)。
2、變頻器濾波電(dian)解(jie)電(dian)容正常使(shi)用情況下壽命為3—5 年，請注意到期(qi)聯系(xi)更換。
3、安裝地點要(yao)盡量遠離潮(chao)濕、粉塵，嚴禁有金屬粉塵。
六、改造后效果
高節電(dian)率(lv)：改造后，使定量(liang)泵(beng)變為節能型變量(liang)泵(beng)，壓鑄機(ji)液(ye)壓系統(tong)與整機(ji)運行所需功率(lv)基本(ben)匹配，無高壓節流、溢流能量(liang)損(sun)失，節電(dian)率(lv)可達(da)20%～60%。
高(gao)效率(lv)：改造前(qian)功率(lv)因(yin)數(shu)(shu)一般(ban)為0.5～0.8，改造后可達(da)0.96 以上，故能顯著提高(gao)電網功率(lv)因(yin)數(shu)(shu)，降(jiang)低無功電流，從而(er)降(jiang)低線路損(sun)耗(hao)。對供電設備(bei)而(er)言(yan)，則起到(dao)了增(zeng)容(rong)的作用。
高可靠性：保(bao)留壓鑄機原有(you)控(kong)制方(fang)式及油(you)路不變做備用，出現故障(zhang)及時報警，具有(you)過壓、過流、過載、過熱(re)、欠壓及對地短路等多種(zhong)保(bao)護(hu)，還可有(you)效地保(bao)護(hu)油(you)泵電機。采用市電/節能運行控(kong)制方(fang)式，一旦(dan)故障(zhang)時不影響(xiang)生(sheng)產。
延長機(ji)(ji)械壽命(ming)(ming)、改善環境：軟起動減輕(qing)開機(ji)(ji)鎖(suo)模(mo)震(zhen)動，延長設備和(he)模(mo)具的使用(yong)(yong)壽命(ming)(ming)、減輕(qing)噪音。改善工作(zuo)環境，系統發熱明顯減少， 油溫穩定，冷卻(que)用(yong)(yong)水(shui)量可節省(sheng)30%以(yi)上。延長密封組件的使用(yong)(yong)壽命(ming)(ming)，降低停機(ji)(ji)維修(xiu)機(ji)(ji)會，節省(sheng)大量維護費(fei)用(yong)(yong)。
七、結論
節電(dian)(dian)就是創造(zao)效益，整個用(yong)電(dian)(dian)系統節電(dian)(dian)改造(zao)后達到一次投資，長(chang)期受益。這項節電(dian)(dian)改造(zao)在(zai)減少(shao)電(dian)(dian)費(fei)的同(tong)時，也為壓鑄機提供優良的安
全保護作用(yong)，將有利(li)于(yu)保護電(dian)機、電(dian)子元(yuan)件、開關元(yuan)件等設備的使用(yong)壽命，還可起到(dao)電(dian)機軟啟動的作用(yong)，減少設備投資成本、維護成
本，提(ti)(ti)高企業(ye)生(sheng)產效率(lv)，增(zeng)創企業(ye)效益。提(ti)(ti)升企業(ye)產品市場競(jing)爭力。
