CN1049622C - 注塑机的液压传动系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于注塑机的液压传动系统，具有一个液压泵和多个液压传动装置，这些装置在其数量和顺序可以选择的情况下可通过管路网和阀门连接。为了高效率作业和降低生产费用，建议：液压泵为定量泵，具有至少相当于所有液压传动装置最大需求的排流量和/或出口压力，由一个在规定的转速范围内其转速可无级或至少多级调节的电动机驱动；通过该电机的最大驱动转速，可使排流量和/或出口压力与所有的液压传动装置最大需求的液量和/或压力相配；该电机的转速可与分别投入运行的液压传动装置的需求液量和/或压力成比例地调节。

Description

注塑机的液压传动系统
本发明涉及一种用于注塑机的液压传动系统，具有一个液压泵和多个液压传动装置，这些液压传动装置在其数量和顺序可以选择的情况下可通过管路和阀门连接。
注塑机的非连续式运作是作为由不同规格的液压传动装置完成的各个动作顺序进行的。在这里，把液压缸和/或液压马达用作液压传动装置。
注塑机的运作要求液压液流量分别与要进行的运动相匹配。在作此配合时，通常是对每一个液压缸或液压马达的运动施加影响，使其特别在运动的开始和终止阶段进行加速或减速，从而可得到一个不均衡的运动过程。
为了对提供给液压缸或液压马达的液压液流量施加影响，已知类型的液压传动系统采用了不同的方法和手段，譬如可在泵系统中的旁通油路中设置流量控制阀，也可在蓄能系统的主油路中设置流量控制阀。已公开的最后手段是采用变量泵。
但是，所有上述公开的液压传动系统的效率都比较低。此外，在采用变量泵的情况下，还会产生大的噪声。一般只有通过后补措施才能降低上述噪声。
本发明的目的在于，避免公开的、用于注塑机的液压传动系统的上述缺点，在尽可能少产生噪声的情况下获得高的效率，并同时把运作成本降至最低。
为了达到上述目的，本发明建议一种用于注塑机的同类型的液压传动系统，其特征在于：
—液压泵为定量泵结构，该定量泵具有至少相当于所有液压传动装置的最大需求量的排流量(流量)和/或出口压力，
—该液压泵可通过一个在规定的转速范围内其转速可无级或至少多级调节的电动机驱动，
—通过该电动机的最大驱动转速，可使排流量(流量)和/或出口压力与所有的液压传动装置的最大需求液量和/或需求压力相配合，
—电动机的转速可与分别投入运行的液压传动装置的需求液量和/或需求压力成比例地调节。
电动机的转速调节可譬如作为双参数调节，通过压力和流量调节来进行，其中，两个完整的调节回路通过耦合的调节对象相互连接，并从而能相互影响。
本发明还规定，把内齿轮泵定为定量泵。
在本发明的另一结构形式中，把矢量调节的三相鼠笼型电动机用作电动机被证明是特别有利的。在这种情况下，可选用设有或不设有测速发电机结构的电动机，其中，出于成本原因，优选不设有测速发电机结构的电动机。
按照发明，也可采用调频三相鼠笼式电机或三相伺服电机驱动液压泵。
在所有情况下，基本点在于，注塑机的各个运行动作包括加速和减速所需的不同的液流量是通过电动机驱动液压泵时的转速不同形成的，并且，届时电机特别要负责由一个转速向另一个转速的平稳过渡。
本发明的另一项重要结构措施在于，一个电气控制的限压-卸载阀，或者一个比例限压阀配属于定量泵，从而除能确保需求液量的最佳调节外，还能确保需求压力的最佳调节。
本发明还规定，电动机可通过一个可编程的、每一时间单位对转速调节装置起作用的斜坡信号发生器控制，这样，可使各个液压传动装置的运动的始、末阶段受到有利影响。
从制造角度看，特别是以下本发明的建议被证明是有效的，即通过法兰把定量泵直接固定在电动机上或通过泵的支架与电动机相连。
按照本发明建议设计的液压传动系统所具备的特殊优点在于，每一单位时间向传动系统内总是仅供给为了完美无缺地供应分别处于运行中的液压传动装置所需的液量。因此，液压传动系统具有高的效率并可节约运行成本，其原因在于，毋需排送液压液体的损耗流量。
一种用于注塑机的液压传动系统在实际使用中被证明是合适的，该液压传动系统包括属于合模部件的一个合模缸、一个装模高度调整缸和一个顶出缸以及属于注塑部件的蜗轮蜗杆传动装置、一个注射缸和至少一个喷嘴压紧缸，以上油缸可分别通过自己的换向阀控制。
在本发明的范围内，被证明有利的是，液压泵的驱动电动机在10～2500转/分，最好在120～1800转/分的转速范围内可调。在此，电动机的转速调节装置可配属于额定值/实际值控制装置，该额定值/实际值控制装置根据情况又可通过设在液压传动装置和/或其换向阀上的起始器或敏感元件和/或位移传感器受到影响。
限压和卸载阀或比例溢流阀可直接设在液压泵上，因为这样可大大提高压力调节回路的品质。由于液压传动系统的效率高，在万一需要时，也只须少许地冷却液压液体，这也是节约生产成本的一个途径。
在唯一的一个附图中示意出了注塑机的液压传动系统的一个实施例。
在图中看不出的注塑机具有一个蜗轮蜗杆传动的液压马达1、一个注射缸2以及至少一个喷嘴压紧缸3a和3b。
属于注塑机的、图中同样没有示出的合模部件配备有一个合模缸4、一个装模高度调整机构5和一个顶出缸6。
上述所有传动元件1、2、3a、3b、4、5和6均为液压传动装置结构，它们分别通过换向阀7、8、9、10、11和12与液压管道网13相连。
此外，尚有一个液压泵14属于注塑机的液压传动系统。该液压泵14与电动机15连接。液压泵的压力侧与一个可对其进行电气控制的限压-卸载阀16相连。该限压-卸载阀16为比例溢流阀结构，并且液压液体经过油过滤器17供入液压管路网13。油冷却器18也设在液压泵14和比例溢流阀16范围内的液压管路网13内。最后，液压传动系统还设有一个可编程的控制装置19。该控制装置19也具有一个额定值输入端和一个实际值输入端，并且是为电动机15的转速调节，从而也是为液压泵14的转速调节而设定的。
用定量泵作为液压泵14，该定量泵为内齿轮泵结构是特别有利的。该定量泵的规格选定准则在于，该定量泵可提供至少相当于所有液压传动装置1～6的最大需液量的排流量和/或最大出口压力。
用于驱动液压泵14的电动机15是一个在规定的转速范围内其转速可无级或至少可多级调节的电动机，该调速电动机15的设定转速范围可为10～2500转/分，并最好应在120～1800转/分的转速范围内运行。在多级调速工作方式下，电动机15最好应能在超过99个转速级的情况下运行。
用矢量可调的三相鼠笼型电动机15驱动液压泵14被证明特别有效。但也可用调频三相鼠笼型电动机15驱动液泵14，最后还存在用三相伺服电动机15驱动液压泵14的可能性。
与电动机15的驱动转速一样，在液压泵14之后设置的比例溢流阀16可受到可编程控制装置19的影响。其中规定，由控制装置19出发，电动机15可通过一个可编程的、并且每一单位时间对转速调节装置起作用的斜坡信号发生器来控制。在此，综合到控制装置19中的斜坡信号发生器不仅负责由一个转速级向另一个转速级的平稳过渡，而且还能对液压传动装置1～6之一的每个运动开始和终止阶段施加有利影响。
当然，可想到的是，通过可编程的控制装置19的斜坡信号发生器也可控制比例溢流阀16，以便最佳地调节供给液压管路网的液压液体的压力。另一方面，也能在不同的液压传动装置1～6和/或在其配属的换向阀7～12上设置起始器或敏感元件和/或位移传感器，可用以再对电动机15调速用的控制装置19施加影响。
有利的是，注塑机的液压传动系统的上述结构设计能够使每一单位时间向管路网13总是仅提供当时处于和保持运行状态的那些液压传动装置动作所需的压力和所需液量。就是说，毋需输送液压液体损耗流量，从而使整个传动系统得以在噪声小的情况下高效率地运行并把生产成本降至最低限度。如能使用多级调速的，譬如99级调速的电动机15驱动液压泵14，则可得到费用特别合理的运行方式，因为在电子装置中为调速只需很小的控制工作量。
在前面曾提及，通过把比例溢流阀16直接设在液压泵上可对压力调节回路的品质施加特别有利的影响。
从制造角度看，出于成本考虑，用法兰把液压泵14直接固定在电动机15上被证明是特别合适的。
最后，在此尚须提及的是，图中示意的液压传动系统的液压传动装置1～6和换向阀7～12只是作为举例说明的。然而，根据需要，上述液压传动系统和换向阀也可具有有别于图中所示结构的另一种结构。而对液压传动系统而言，基本点在于，不同的液压传动装置1～6的运行所需的排流量(流量)和/或出口压力的形成实际上仅在于电动机15驱动定量泵结构的液压泵14时的转速不同，并且，在驱动时，该电动机15的调速装置特别要负责由一个转速向另一个转速的平稳过渡。
在一般情况下，注塑机采用的各个液压传动装置1～6不仅在其结构尺寸和功率大小方面具有完全不同的设计方案，而且，这些液压传动装置的工作压力范围也很不相同。
具有前述装置的液压传动系统可随时毫无问题地配合以上不同情况。

Claims (11)

1.一种注塑机的液压传动系统，具有一个液压泵(14)和多个液压传动装置(1～6)，这些液压传动装置在其数量和顺序可以选择的情况下可通过液压管路网和阀(9～12)相连，其特征在于，液压泵(14)为定量泵，该定量泵具有至少相应于所有液压传动装置(1～6)的最大需求液量的流量和/或出口压力，并且通过在给定转速范围内其转速可无级或至少多极调节的电动机(15)驱动，该电动机的最大驱动转速与所有液压传动装置(1～6)的最大需求液量和/或需求压力下的定量泵的流量/压力相配和，电动机(15)的转速可与投入运行的液压传动装置(1～6)的需求液量和/或需求压力成比例地调节，并且所述电动机(15)由一个具有一体的通过可编程的单位时间对转速作用的斜坡信号发生器的控制器(19)来控制。
2.按照权利要求1所述的液压传动系统，其特征在于，通过斜坡信号发生器也可控制限压卸载阀或比例溢流阀(16)。
3.按照权利要求1或2所述的液压传动系统，其特征在于，把内齿轮泵定为定量泵。
4.按照权利要求1或2所述的液压传动系统，其特征在于，把矢量调节的三相鼠笼型电动机定为电动机(15)。
5.按照权利要求1或2所述的液压传动系统，其特征在于，把调频三相鼠笼型电动机定为电动机(15)。
6.按照权利要求1或2所述的液压传动系统，其特征在于，把三相伺服电动机定为电动机(15)。
7.按照权利要求1或2所述的液压传动系统，其特征在于，一个电气控制的限压-卸载阀或者一个比例溢流阀(16)配属于定量泵(14)。
8.按照权利要求1或2所述的液压传动系统，其特征在于，通过法兰把定量泵(14)直接固定在电动机(15)上或通过泵的支架与电动机(15)相连。
9.按照权利要求1或2所述的液压传动系统，其特征在于，该液压传动系统包括属于合模部件的一个合模缸(4)、一个装模高度调节马达(5)和一个顶出缸(6)以及属于注射部件的蜗轮蜗杆传动的液压马达(1)、一个喷射缸(2)和至少一个喷嘴压紧缸(3a和3b)，以上装置可分别通过自己的换向阀(10、11、12和7、8、9)控制。
10.按照权利要求1或2所述的液压传动系统，其特征在于，电动机(15)在10～2500转/分的转速范围内，最好在120～1800转/分的转速范围内可调。
11.按照权利要求1或2所述的液压传动系统，其特征在于，电动机(15)的转速调节装置可配属于额定值/实际值控制装置(19)，该额定值/实际值控制装置根据情况又可通过设在液压传动装置(1～6)和/或其换向阀(7～12)上的起始器或敏感元件和/或位移传感器受到影响。
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