一种注塑机注射控制用液压系统

1.一种注塑机注射控制用液压系统，包括油箱、能源单元、控制单元和执行单元，所述的能源单元包括伺服驱动器、伺服电机和定量泵，所述油箱给所述的定量泵供油，所述的伺服电机由所述的伺服驱动器驱动，所述的定量泵由所述的伺服电机驱动，其特征在于所述的控制单元包括换向阀、插装阀、溢流阀、电磁换向阀、比例调压阀；
所述的定量泵的进油端口与所述的油箱相连，所述的换向阀的进油端口与所述的插装阀的主油路进油端口相连形成的共同油路与所述的定量泵的出油端口相连，所述的换向阀的回油端口与所述的油箱相连，所述的换向阀具有两个工作油口，所述的执行单元具有两个进油端口，一个所述的工作油口对应连接一个所述的执行单元上的进油端口，所述的电磁换向阀的先导油进油端口和溢流阀的先导油进油端口相连形成的共同油路与所述的插装阀的先导油出油端口相连，所述的电磁换向阀的先导油出油端口与所述的比例调压阀的先导油进油端口相连，所述的比例调压阀的先导油出油端口、所述的溢流阀的先导油出油端口和所述的插装阀的主油路出油端口相连形成的共同油路与所述的油箱相连。
2.如权利要求1所述的一种注塑机注射控制用液压系统，其特征在于所述的换向阀的回油端口通过一冷却器与所述的油箱相连，所述的换向阀的回油端口与所述的冷却器的第一端口相连，所述的冷却器的第二端口与所述的油箱相连。
3.如权利要求1所述的一种注塑机注射控制用液压系统，其特征在于所述的定量泵的进油端口与所述的油箱之间设置有吸油过滤器，所述的吸油过滤器的第一端口与所述的定量泵的进油端口相连，所述的吸油过滤器的第二端口与所述的油箱相连。
4.如权利要求1所述的一种注塑机注射控制用液压系统，其特征在于所述的换向阀的进油端口与所述的插装阀的主油路进油端口相连形成的共同油路上设置有压力传感器，所述的压力传感器与所述的伺服驱动器电信号连接。
5.如权利要求1所述的一种注塑机注射控制用液压系统，其特征在于所述的换向阀的进油端口所接出的油路上设置有压力表。
6.如权利要求1所述的一种注塑机注射控制用液压系统，其特征在于所述的执行单元为注射油缸。
7.如权利要求1所述的一种注塑机注射控制用液压系统，其特征在于所述的油箱具有液位计。
8.如权利要求1所述的一种注塑机注射控制用液压系统，其特征在于所述的换向阀为两位三通阀。
9.如权利要求1所述的一种注塑机注射控制用液压系统，其特征在于所述的电磁换向阀为两位两通阀。
10.如权利要求1所述的一种注塑机注射控制用液压系统，其特征在于所述的油箱的加油口上设置有空气滤清器。

一种注塑机注射控制用液压系统\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及一种液压系统，尤其是涉及一种注塑机注射控制用液压系统。\n背景技术\n[0002] 液压系统是注塑机的一个重要组成部分，比如在注塑机的注射控制上的应用。注塑机注射控制用液压系统常规如图1所示，主要由能源单元C1、控制调节单元C2、执行单元C3、辅助单元和工作介质组成。能源单元C1通常由伺服驱动器C10、伺服电机C9和定量泵C8组成，作用是将伺服电机C9提供的机械能转换为液体的压力能；控制调节单元C2主要由各种阀组成，作用是控制和调节液体的压力、流量和方向；执行单元C3一般指液压缸或者液压马达，作用是将液体的压力能转换为机械能，驱动负载做直线往复运动或者回转运动；辅助单元一般由油箱C7、滤油器C4、冷却器C5、压力传感器C11、压力表C6、液位计C12、空气滤清器C17、油管及接头等构成；工作介质一般指液压油，在液压系统中负责能量的传递。\n[0003] 上述常规的液压系统的工作原理为：定量泵C8由伺服电机C9带动旋转后，从油箱C7中吸油，油液经过滤油器C4进入定量泵C8，然后油液从定量泵C8中输出进入管道到达换向阀C13，换向阀C13左端或者右端得电后切换，油液通过A口或者B口进入执行装置C3，驱动执行装置C3做直线往复运动或者回转运动，溢流阀C15和插装阀C16组成液压系统安全阀组C14，作用是限定液压系统最高压力，防止液压系统压力过载，保证安全。\n[0004] 上述液压系统在整个生产周期中，利用伺服驱动器C10控制伺服电机C9带动定量泵C8来实现压力和流量的闭环控制。这种闭环控制的液压系统在注射动作开始阶段，模腔内部没有阻力或者阻力很小，系统使用速度闭环控制，按设定速度动作；注射中间阶段，模腔内的阻力达到一定程度即达到设定压力时，系统即转为压力闭环控制，即降低速度按设定压力控制。\n[0005] 上述液压系统存在的主要问题为：此种液压系统当压力到达设定值时，伺服电机转速也降低，而伺服电机的转速降低导致注射速度达不到设定速度，比如当制品的壁厚小、流长比大且塑料的粘度（MF值2‑10）大时(如PET、PMMA、PC、HDPE塑料等），基于注射料的粘度较大，注射压力很容易到达设定值，导致伺服电机转速降低进入压力环控制，此时注射速度基本达不到设定值，导致注射时间长，产品打不满，废品率较高，从而使得整体的生产效率较为低下。尤其是针对 PET、PMMA、PC料的专用机，目前针对上述问题的解决方案通常是配置异步电机加开环控制的变量泵或者定量泵，以实现当压力到达设定值时，电机转速不降速，从而实现注射速度的提升，并实现产品合格率的提升，但其缺点是异步电机的效率低、能耗高，节能效果不显著。\n发明内容\n[0006] 本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单、可有效提高注射速度、降低废品率且节能的注塑机注射控制用液压系统。\n[0007] 本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：\n[0008] 一种注塑机注射控制用液压系统，包括油箱、能源单元、控制单元和执行单元，所述的能源单元包括伺服驱动器、伺服电机和定量泵，所述油箱给所述的定量泵供油，所述的伺服电机由所述的伺服驱动器驱动，所述的定量泵由所述的伺服电机驱动，所述的控制单元包括换向阀、插装阀、溢流阀、电磁换向阀、比例调压阀；\n[0009] 所述的定量泵的进油端口与所述的油箱相连，所述的换向阀的进油端口与所述的插装阀的主油路进油端口相连形成的共同油路与所述的定量泵的出油端口相连，所述的换向阀的回油端口与所述的油箱相连，所述的换向阀具有两个工作油口，所述的执行单元具有两个进油端口，一个所述的工作油口对应连接一个所述的执行单元上的进油端口，所述的电磁换向阀的先导油进油端口和溢流阀的先导油进油端口相连形成的共同油路与所述的插装阀的先导油出油端口相连，所述的电磁换向阀的先导油出油端口与所述的比例调压阀的先导油进油端口相连，所述的比例调节阀的先导油出油端口、所述的溢流阀的先导油出油端口和所述的插装阀的主油路出油端口相连形成的共同油路与所述的油箱相连。\n[0010] 所述的换向阀的回油端口通过一冷却器与所述的油箱相连，所述的换向阀的回油端口与所述的冷却器的第一端口相连，所述的冷却器的第二端口与所述的油箱相连。通过冷却器用于冷却从回油端口回归到油箱内的热油，这些热油经过该冷却器冷却变成冷油进入到油箱中，得以循环使用，从而有效地控制了整个系统在工作中的发热情况，确保整个系统稳定且高效地运行。\n[0011] 所述的定量泵的进油端口与所述的油箱之间设置有吸油过滤器，所述的吸油过滤器的第一端口与所述的定量泵的进油端口相连，所述的吸油过滤器的第二端口与所述的油箱相连。在此处设置吸油过滤器，通过该吸油过滤器可滤除油箱内残留的污染物质，对定量泵形成保护。\n[0012] 所述的定量泵的出口端口设置有压力传感器，所述的压力传感器与所述的伺服驱动器电信号连接。通过压力传感器采集工作油路的油压，将采集到的油压反馈给伺服驱动器，伺服电机通过编码器向伺服驱动器反馈当前的转速信息，伺服驱动器将接收的信息反馈给注塑机上的控制器，与控制器内设定的值进行比较，相应地调整伺服驱动器给伺服电机的输出值，实现伺服电机转速的动态控制，实现压力、流量精准的控制。\n[0013] 所述的换向阀的进油端口所接出的油路上设置有压力表。通过压力表便于对整个液压系统的工作压力进行观察。\n[0014] 所述的执行单元为注射油缸。\n[0015] 所述的油箱具有液位计。通过液位计用于方便地对油箱内的液位高度进行观察，以便于及时对油箱进行补油，从而确保整个系统的稳定运行。\n[0016] 所述的换向阀为两位三通阀。结构简单，用于实现注射和松退动作以及动作的切换的控制。\n[0017] 所述的电磁换向阀为两位两通阀。结构简单，用于控制先导油是否通过比例调压阀，起到开关的作用。\n[0018] 所述的油箱的加油口上设置有空气滤清器。该空气滤清器能维持油箱内的压力和大气压力的平衡，同时在对油箱进行补油了，油液可先经过该空气滤清器滤除掉油液内的脏物颗粒，从而使进入到油箱内的油液更为纯净，对整个系统形成保护。\n[0019] 与现有技术相比，本实用新型的优点在于：控制单元由换向阀、插装阀、溢流阀、电磁换向阀和比例调压阀构成，其中，换向阀用于控制执行单元的运动方向，插装阀为整个液压系统中安全阀的主阀，溢流阀、电磁换向阀和比例调压阀为整个液压系统中安全阀的先导阀，溢流阀用于限定整个液压系统的最高压力，比例调压阀使整个液压系统的最高工作压力在不超过溢流阀限定压力的情况下比例可调；通过上述控制单元，使得整个液压系统不需要更改伺服驱动器的设置就可以做到压力的开环控制，而且通过电磁换向阀和比例调压阀的配合可实现特定的某个动作的压力开环或者某几个动作的压力开环控制；在具体的生产时，料筒中熔料注射过程中，模具模腔压力逐渐增大，注射压力随之逐渐增大，当注射压力达到设定压力时，因为油路的压力开环控制使伺服电机转速不会减速，从而实现快速注射，注射速度加快了，就可有效避免产品料打不满的情况发生，从而有效降低废品率；另外通过电磁换向阀和比例调压阀的配合还可实现特定的某个动作的压力开环或者某几个动作的压力开环控制；整个系统保留了原动力伺服机构，有效地满足了节能的要求。\n附图说明\n[0020] 图1为传统注塑机注射控制用液压系统的原理图；\n[0021] 图2为本实用新型的原理图。\n具体实施方式\n[0022] 以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。\n[0023] 如图所示，一种注塑机注射控制用液压系统，包括油箱1、能源单元2、控制单元3和执行单元4，能源单元2包括伺服驱动器201、伺服电机202和定量泵203，油箱1给定量泵203供油，伺服电机202由伺服驱动器201驱动，定量泵203由伺服电机202驱动，控制单元3包括换向阀301、插装阀302、溢流阀303、电磁换向阀304、比例调压阀305；\n[0024] 定量泵203的进油端口与油箱1相连，换向阀301的进油端口P与插装阀302的主油路进油端口相连形成的共同油路与定量泵203的出油端口相连，换向阀301的回油端口T与油箱1相连，换向阀301具有两个工作油口A和B，执行单元4具有两个进油端口，一个工作油口对应连接一个执行单元4上的进油端口，电磁换向阀304的先导油进油端口和溢流阀303的先导油进油端口相连形成的共同油路与插装阀302的先导油出油端口相连，电磁换向阀\n304的先导油出油端口与比例调压阀305的先导油进油端口相连，所述的比例调节阀的先导油出油端口、所述的溢流阀303的先导油出油端口和插装阀302的主油路出油端口相连形成的共同油路与油箱1相连。\n[0025] 在此具体实施例中，换向阀301的回油端口T通过一冷却器5与油箱1相连，换向阀\n301的回油端口T与冷却器5的第一端口相连，冷却器5的第二端口与油箱1相连。通过冷却器\n5用于冷却从回油端口回归到油箱1内的热油，这些热油经过该冷却器5冷却变成冷油进入到油箱1中，得以循环使用，从而有效地控制了整个系统在工作中的发热情况，确保整个系统稳定且高效地运行。\n[0026] 在此具体实施例中，定量泵203的进油端口与油箱1之间设置有吸油过滤器6，吸油过滤器6的第一端口与定量泵203的进油端口相连，吸油过滤器6的第二端口与油箱1相连。\n在此处设置吸油过滤器6，通过该吸油过滤器6可滤除油箱1内残留的污染物质，对定量泵\n203形成保护。\n[0027] 在此具体实施例中，定量泵203的出油端口设置有压力传感器7，压力传感器7与伺服驱动器201电信号连接。通过压力传感器7采集工作油路的油压，将采集到的油压反馈给伺服驱动器201，伺服电机202通过编码器向伺服驱动器201反馈当前的转速信息，伺服驱动器201将接收的信息反馈给注塑机上的控制器，与控制器内设定的值进行比较，相应地调整伺服驱动器201给伺服电机202的输出值，实现伺服电机202转速的动态控制，实现压力、流量精准的控制。\n[0028] 在此具体实施例中，换向阀301的进油端口P所接出的油路上设置有压力表8。通过压力表8便于对整个液压系统的工作压力进行观察。\n[0029] 在此具体实施例中，执行单元4为注射油缸。\n[0030] 在此具体实施例中，油箱1具有液位计9。通过液位计9用于方便地对油箱1内的液位高度进行观察，以便于及时对油箱1进行补油，从而确保整个系统的稳定运行。\n[0031] 在此具体实施例中，换向阀301为两位三通阀。结构简单，用于实现注射和松退动作以及动作的切换的控制。\n[0032] 在此具体实施例中，电磁换向阀304为两位两通阀。结构简单，用于控制先导油是否通过比例调压阀305，起到开关的作用。\n[0033] 在此具体实施例中，油箱1的加油口上设置有空气滤清器10。该空气滤清器10能维持油箱1内的压力和大气压力的平衡，同时在对油箱1进行补油了，油液可先经过该空气滤清器10滤除掉油液内的脏物颗粒，从而使进入到油箱1内的油液更为纯净，对整个系统形成保护。\n[0034] 上述液压系统的具体工作原理为：工作前先在电脑中设置好比例调压阀305的线性（输入电信号与输出压力的对应关系），然后通过程序控制，使比例调压阀305的输出压力等于注射的设定压力，则比例调压阀305的输入信号值可通过线性关系转换得出。当开始注射动作时，换向阀301和电磁换向阀304同步得电切换，压力油通过换向阀301进入注射油缸\n4的注射腔，液压系统安全阀的先导油通过电磁换向阀304进入比例调压阀305，注射动作开始进行。当模具模腔内的阻力达到一定程度即注射压力达到设定压力时，比例调压阀305开始打开，液压系统安全阀开始工作，一部分液压油通过插装阀302溢流，使注射压力始终保持在设定的压力，此时伺服系统不会进入压力闭环，伺服电机202因压力没有闭环，转速不会降低，从而保证注射动作可以按照略小于设定的速度持续运行（由于一部分液压油溢流回油箱1）。相比传统的注射原理，可达到快速注射的目的。

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