提示：

  對(duì)于壓鑄產(chǎn)品行業(yè)來說，電耗是其生產(chǎn)成本的主要組成部分，壓鑄機(jī)是產(chǎn)品廠的主要能耗設(shè)備之一，被稱為電虎。因此，降低壓鑄機(jī)的能耗已成為降低壓鑄行業(yè)成本和提高產(chǎn)品競爭力的有效途徑。

  一、壓鑄行業(yè)簡述

  目前，絕大多數(shù)壓鑄機(jī)屬于液壓傳動(dòng)壓鑄機(jī)，液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的動(dòng)力由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的油泵提供。在壓鑄周期的變化中，壓鑄機(jī)在不同工藝下需要不同的流量和壓力，必須依靠流量閥和壓力閥來調(diào)整不同工藝所需的不同流量和壓力。當(dāng)負(fù)荷變化較大時(shí)，由于定量泵不能調(diào)節(jié)輸出功率，多余的能量只能消耗在擋板、油路泄漏、油溫升高中，也加劇了各種閥門的磨損，導(dǎo)致油溫過高、電機(jī)噪聲過大、機(jī)械壽命縮短等現(xiàn)象。通常在設(shè)計(jì)電機(jī)容量時(shí)，比實(shí)際需要高得多，存在馬拉車現(xiàn)象，造成大量電能浪費(fèi)。因此，推廣變頻器在壓鑄機(jī)中的應(yīng)用，對(duì)減少能源浪費(fèi)具有重要意義。

  二、壓鑄機(jī)液壓系統(tǒng)原理概述

  1.壓鑄機(jī)工作原理概述

  全液壓壓鑄機(jī)是一種典型的周期性工作設(shè)備，在一個(gè)完整的工作周期(工藝過程)大致可分為鎖模、給湯、押射、抽芯、開模、頂針、冷卻、蓄壓等幾個(gè)階段，每個(gè)階段都是通過油泵電機(jī)泵出液壓油，推動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)完成一系列動(dòng)作，每個(gè)階段都需要不同的壓力和流量。對(duì)于液壓系統(tǒng)來說，每個(gè)階段對(duì)壓力和流量的要求不同，而油泵電機(jī)的功率是根據(jù)其運(yùn)行過程中的大負(fù)的大負(fù)載配置的，而壓鑄機(jī)的工作周期只有高壓鎖模和押射工作階段負(fù)載較大，其它工作階段一般較小，冷卻過程中的負(fù)載幾乎為零。對(duì)于油泵電機(jī)，壓鑄機(jī)的工藝是由于負(fù)載狀態(tài)的變化，在定量泵的液壓系統(tǒng)中，油泵電機(jī)以恒定的速度提供恒定的流量，而工作所需的壓力和流量大小是由壓力比例閥和流量比例閥調(diào)節(jié)的，通過調(diào)節(jié)壓力比例閥或流量損失的50%左右。

  2.壓鑄機(jī)節(jié)能改造原理概述

  根據(jù)壓鑄機(jī)的工作原理，高壓截流是油泵電機(jī)能耗的浪費(fèi)。生產(chǎn)的壓鑄機(jī)專用電流矢量變頻器根據(jù)壓鑄機(jī)生產(chǎn)工藝的要求，根據(jù)壓鑄機(jī)工作所需的壓力或流量參數(shù)和壓鑄機(jī)的動(dòng)作反饋信號(hào)，同步控制壓鑄機(jī)的比例流量閥和比例壓力閥，實(shí)現(xiàn)壓力和流量的自動(dòng)調(diào)果相當(dāng)于將定量泵轉(zhuǎn)換為變量泵，大限度地減少溢流閥的回流流量。油泵輸出與整機(jī)運(yùn)行所需的壓力和流量相匹配，無高壓溢流能量損失。變頻器通過反饋信號(hào)跟蹤各工作階段的壓力和流量變化，并自動(dòng)調(diào)整油泵電機(jī)的速度。這樣，油泵電機(jī)的功耗就會(huì)隨著輸出負(fù)載的變化而變化，從而大限度地節(jié)約電力，即經(jīng)濟(jì)實(shí)用。許多工廠通過改造取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

  3.壓鑄機(jī)的電能消耗

  電能消耗主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)部分：

  1)液壓系統(tǒng)油泵的電能消耗

  2)加熱器的電能消耗

  3)循環(huán)冷卻泵的電能消耗

  在壓鑄車間，一般多臺(tái)壓鑄機(jī)共用一臺(tái)冷卻水泵，其中液壓油泵電機(jī)用電量占?jí)鸿T機(jī)用電量的80%以上，因此降低壓鑄機(jī)用電量是節(jié)能的關(guān)鍵。

  三、壓鑄工藝說明

  壓鑄機(jī)合模和脫模，開模系統(tǒng)所需油壓較低，且時(shí)間較短；而注射，保壓，冷卻系統(tǒng)所需油壓較高，且時(shí)間較長，一般為一個(gè)工作周期的40%~60%。每個(gè)階段的時(shí)間長度與加工工件有關(guān)；間歇期長度也與加工工件的情況有關(guān)，有時(shí)不能間歇。如果注射螺釘由液油電機(jī)驅(qū)動(dòng)，注射過程中的系統(tǒng)油壓會(huì)更高。壓鑄機(jī)加工工件的重量從幾十克到幾萬克不等。因此，壓鑄機(jī)可分為中小型和大型。加工數(shù)十克的小工件和加工數(shù)千克的大工件的周期時(shí)間也不同，即對(duì)于同一臺(tái)壓鑄機(jī)，加工工件的原材料不同，各工藝過程中所需的壓力和時(shí)間也需要改變。

  四、節(jié)能效益預(yù)估

  1.評(píng)價(jià)依據(jù)：

  預(yù)計(jì)電機(jī)使用效率為70%，電機(jī)節(jié)電率為35%-改造總功率2245%KW×5臺(tái)=110KW；電費(fèi)單價(jià)0.7元/度，每天24小時(shí)，每月30天，每年12個(gè)月，開機(jī)率85%。理想的節(jié)電率={1-(30/50)3}*100%=(1-0.216)*100%=78.4%

  據(jù)我們估計(jì)，保守節(jié)電率應(yīng)該在45%左右。

  2.效益評(píng)價(jià)：

  每天節(jié)能=電機(jī)功率×電機(jī)使用效率×節(jié)電率×24 小時(shí)×開機(jī)率=110KW×70%×40%×24H×85%=628.3度

  每月節(jié)約電費(fèi)=628.3×30×0.7=13194.7元

  每年節(jié)省電費(fèi)=13194.7×12=158336.4元

  3.總投資成本:

  投資總成本=電機(jī)功率×1.2 倍×單價(jià)=110KW×1.2×1000 元/KW=132000元

  4.投資回收期:

  投資回收期=投資成本÷月節(jié)省電費(fèi)=132000元÷13194.7元=10月

  五、設(shè)備選型及日常維護(hù)

  選用普傳PI根據(jù)壓鑄機(jī)主油泵電機(jī)的功率，9000系列高性能電流矢量變頻器可匹配同功率。

  變頻器內(nèi)部核心設(shè)備均采用進(jìn)口元件，保證變頻器的質(zhì)量和正常使用壽命。

  1.變頻器散熱風(fēng)扇和柜體的平均使用壽命為2 年。請(qǐng)注意日常清潔，防止灰塵堵塞。

  2.變頻器濾波電解電容器正常使用壽命為3-5 年，請(qǐng)注意到期聯(lián)系更換。

  3、安裝地點(diǎn)要盡量遠(yuǎn)離潮濕、粉塵，嚴(yán)禁有金屬粉塵。

  六、改造后效果

  高節(jié)能:改造后，將定量泵變成節(jié)能變量泵。壓鑄機(jī)液壓系統(tǒng)與整機(jī)運(yùn)行所需功率基本匹配，無高壓節(jié)流和溢流能損失，節(jié)電率可達(dá)20%～60%。

  高效率：改造前的功率因數(shù)一般為0.5～0.八、改造后可達(dá)0.96 以上，故能顯著提高電網(wǎng)功率因數(shù)，降低無功電流，從而降低線路損耗。對(duì)供電設(shè)備而言，則起到了增容的作用。

  高可靠性：保持壓鑄機(jī)原有控制模式和油路不變備用，及時(shí)報(bào)警故障，保護(hù)過壓、過流、過載、過熱、欠壓、對(duì)地短路，有效保護(hù)油泵電機(jī)。采用市電/節(jié)能運(yùn)行控制模式，故障時(shí)不影響生產(chǎn)。

  延長機(jī)械壽命，改善環(huán)境：軟啟動(dòng)，減少啟動(dòng)鎖模振動(dòng)，延長設(shè)備和模具的使用壽命，降低噪音。改善工作環(huán)境，系統(tǒng)加熱明顯降低，油溫穩(wěn)定，冷卻用水量可節(jié)約30%以上。延長密封件的使用壽命，減少停機(jī)維護(hù)機(jī)會(huì)，節(jié)省大量維護(hù)成本。

  七、結(jié)論

  節(jié)能是為了創(chuàng)造效益，整個(gè)電力系統(tǒng)節(jié)能改造實(shí)現(xiàn)投資，長期效益。節(jié)能改造不僅降低了電費(fèi)，而且為壓鑄機(jī)提供了良好的安全保護(hù)效果，有利于保護(hù)電機(jī)、電子元件、開關(guān)元件等設(shè)備的使用壽命，還可以發(fā)揮電機(jī)軟啟動(dòng)的作用，降低設(shè)備投資成本、維護(hù)成本，提高企業(yè)生產(chǎn)效率，提高企業(yè)效率。提高企業(yè)產(chǎn)品的市場競爭力。

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