液压控制新技术在橡胶注射成型机中的应用

　　由于橡胶注射成型技术具有成型制品质地密实、尺寸精确、物理化学性能好等优点而在最近的十几年中得到迅速发展。最初橡胶注射机应用的液压控制系 统用多个溢流阀和换向阀来实现不同注射压力和注射速度,由于阀件对压力、流量是开关式通断控制,不能按比例调节,控制特性差,人为操作影响因素多,制品质 量难以保证。随着液压技术的快速发展和对橡胶制品性能的要求越来越高,比例控制阀、变量比例泵和变频变量等先进的液压控制系统开始应用于橡胶注射成型机 中。

　　1比例阀控制系统

　　1.1比例阀控制系统的控制原理

　　比例阀控制系统采用定量泵与PQ阀控制方式,PQ阀由比例先导溢流阀、比例节流阀和安全阀组合一起,如图1所示。在系统工作过程中,电机转速不 变,液压泵每转的输出量不变,供油量保持为一恒定值。调整注射速度是通过比例节流阀使多余的压力油流回油箱来完成的,即通过比例电磁铁控制阀芯移动来控制 节流阀口的开度。当比例电磁铁输人相应的电流信号时,节流阀口将保持与输人电流成比例的开度。当输入电流信号变化时,节流阀口的开度将随之成比例地变化 f4l,从而使流量产生变化,达到控制注射速度的目的。多级注射压力由比例溢流阀完成,比例电磁铁输人的电流信号与系统压力成比例,当输人电流变化时,阀 芯受到的电磁力随之变化,从而使系统压力产生变化,达到控制注射压力的目的。

　　1.2比例阀控制系统的特点

　　由于这种控制系统可连续按比例进行控制,因而改善了传统的多个溢流阀、节流阀实现多级注射的方法,减少了液压阀的数量,简化了系统结构。具有调 节方便、无人为调节影响因素、控制准确性高等特点。满足了橡胶注射机多级注射、快速合模、高压锁模、螺杆无级变速等工艺要求,保证了橡胶注射成型工艺的稳 定性和重复性,在检测、反馈信号处理等方面可充分利用计算机技术与液压技术二者的优势,使元件和系统获得高水平的动态特性。而且成本比较低廉,因此在橡胶 注射机中得到广泛应用。20世纪90年代引进的橡胶注射机基本上为这种控制方式。最近几年国内也开始了这项技术的开发和研制,质量和性能上有很大的提高, 完全可替代进口。

　　2比例变t泵控制系统

　　2.1比例变量泵控制系统的控制原理

　　比例变量泵控制系统使节流调速系统转变为容积调速系统,实现了橡胶注射机液压系统阀控向泵控的转变,控制性能有了更好的改善和提高。比例变量泵 控制系统主要由比例节流阀、流量补偿阀、压力补偿阀、比例压力阀、安全阀、变量泵组成,如图2所示。压力补偿阀和比例压力阀构成了变量泵的压力控制回路。 流量补偿阀和比例节流阀构成了变量泵的流量控制回路。改变比例节流阀电磁铁的输入电信号实现系统的调速,改变比例压力阀电磁铁的输人电信号实现系统的调 压。流量补偿阀用于检测负载压力与供油压力之差,即比例节流阀进出口压差,当压差增加,并大于流量补偿阀设定的压力时,流量补偿阀移到右位,变量泵的输出 流量减少,最终泵的流量与节流阀的开度所通过的流量相匹配和适应151,从而实现了节能,保证了流量恒定。压力补偿阀用于注射保压时限压节能。当系统压力 随着注射过程增加,最后达到比例压力阀设定的最高工作压力时,压力补偿阀移到右位,泵流量迅速减少,变为高压小流量工况,从而达到限压节能的目的。