Что такое сервомашина для литья под давлением?

А " сервомашина для литья под давлением" это тип оборудования для литья под давлением, в котором в качестве основного источника питания используется серводвигатель. "Сервопривод" относится к способности системы привода точно и быстро реагировать на команды управления.

1. Традиционная гидравлическая машина для литья под давлением против Сервоприводная литьевая машина

Традиционные гидравлические машины для литья под давлением: используют асинхронный двигатель постоянной скорости для привода гидравлического насоса. Гидравлический насос работает непрерывно, создавая фиксированное давление и расход. Машина использует пропорциональные клапаны или сервоклапаны для регулировки давления и расхода, необходимых для различных операций (таких как закрытие формы, впрыск, удержание давления, охлаждение, открытие формы и выброс).

Недостатками этого метода являются:
Значительные потери энергии: двигатель и насос непрерывно работают на полную мощность, потребляя энергию. Даже когда машина охлаждается или ждет, для поддержания давления в системе и перелива требуется значительное количество энергии.
Быстрое повышение температуры масла: перелив и трение выделяют значительное количество тепла, что требует дополнительной системы охлаждения.
Высокий уровень шума: непрерывно работающий насос создает значительный уровень шума.
Ограниченная точность управления и скорость отклика. В зависимости от регулирования клапана точность и скорость уступают прямому управлению двигателем. Традиционные полностью электрические машины используют несколько серводвигателей для непосредственного привода каждой оси движения (например, закрытия формы, впрыска и выброса) с помощью таких механизмов, как шарико-винтовые передачи или синхронные ремни.
К преимуществам относятся высокая точность, чистота эксплуатации и энергоэффективность. К недостаткам можно отнести сложную конструкцию, высокую стоимость и, как правило, меньшее усилие зажима, чем у гидравлических моделей.

Особенности и принципы работы сервоформовочных машин:
Основной источник питания — серводвигатель: заменяет традиционный двигатель постоянной скорости.
Система управления замкнутого цикла:
Контроллер выдает команды на основе заданных параметров процесса (давление, скорость и положение).
Сервопривод точно вращает серводвигатель.
Серводвигатель напрямую приводит в действие гидравлический насос фиксированного рабочего объема (обычно насос внутреннего зацепления или плунжерный насос).
Устройство обратной связи (например, энкодер), установленное на двигателе или насосе, контролирует скорость двигателя (соответствующую выходному расходу насоса) и крутящий момент (соответствующий выходному давлению насоса) в режиме реального времени.
Сигнал обратной связи отправляется обратно на контроллер, который непрерывно сравнивает фактическое значение с заданным значением и корректирует команду, отправленную на привод, образуя замкнутую систему управления, гарантирующую точное соответствие выходного сигнала расходу и давлению, необходимым для текущей фазы работы. Поставка нефти по требованию:
Это основное преимущество сервогидравлических литьевых машин.
Система приводит в действие двигатель и насос только тогда, когда требуется какое-либо действие, а скорость и крутящий момент (т. е. расход и давление) точно регулируются в режиме реального времени на основе конкретных требований этого действия.
Когда действие завершено и начинается следующий этап (например, когда впрыск заканчивается и давление удерживается) или когда машина находится в режиме охлаждения или ожидания, серводвигатель и гидравлический насос могут полностью остановиться, практически не потребляя энергии.
Для регулирования давления и расхода не требуется перепускной клапан, что снижает потери энергии и нагрев масла.

Преимущества серволитьевых машин:
Экономия энергии: по сравнению с традиционными гидравлическими прессами обычно достигается экономия энергии в размере 30–70 % в зависимости от цикла производства продукта, параметров процесса и самой машины.
Высокая отзывчивость и точное управление: чрезвычайно высокая скорость отклика серводвигателя и точное управление крутящим моментом значительно повышают точность управления и повторяемость ключевых параметров процесса, таких как скорость впрыска, давление удержания и управление положением, тем самым повышая качество и постоянство продукции. Он особенно подходит для точного формования. Более низкая температура масла: благодаря значительному сокращению потерь энергии (особенно за счет устранения потерь при переливе и снижения тепла трения) повышение температуры гидравлического масла значительно ниже, что продлевает срок службы гидравлического масла и уплотнений.
Низкий уровень шума: двигатель работает на низкой скорости или большую часть времени останавливается, что обеспечивает значительно более низкий уровень шума, чем непрерывный шум традиционного гидравлического пресса.
Более высокая эффективность производства: более высокая скорость реагирования иногда может сократить время цикла (например, при ускорении открытия и закрытия формы).
Чистота и экологичность: более низкие температуры масла снижают тенденцию к окислению и утечке масла, что приводит к более чистой рабочей среде.

Конструктивные различия между серволитьевыми машинами и традиционными гидравлическими литьевыми машинами:
Основное отличие заключается в силовом приводе.
Традиционные гидравлические прессы: дозирующий насос с двигателем постоянной скорости/пропорциональный клапан переменного насоса/сервоклапан.
Сервогидравлические прессы: Серводвигатель, дозирующий насос, сервопривод, высокоточное устройство обратной связи.
Основная конструкция машины, включая зажимной механизм, механизм впрыска, цилиндрический винт и т. д., аналогична конструкции стандартного гидравлического пресса.

2. Распространенные неисправности серволитейных машин

(1) Сигнализация/неисправность сервопривода:
Перегрузка по току: механическое заклинивание, чрезмерная нагрузка (например, плохая смазка, проблема с пресс-формой), внутреннее короткое замыкание привода или двигателя, неправильная настройка параметров.
Перенапряжение/недостаточное напряжение: нестабильное напряжение источника питания, отказ тормозного резистора или неправильный выбор, чрезмерная рекуперативная энергия, внутренняя неисправность привода.
Перегрев: плохое рассеивание тепла (отказ вентилятора, пыль на радиаторе), высокая температура окружающей среды, перегрузка.
Неисправность энкодера/ошибка связи: повреждение кабеля энкодера, плохой контакт, повреждение энкодера, серьезные помехи, проблема с интерфейсом привода.
Чрезмерное отклонение положения: внезапное или чрезмерное изменение нагрузки, необоснованная настройка параметров отклика, чрезмерный механический зазор, проблема обратной связи энкодера.

(2) Неисправность серводвигателя:
Перегрев двигателя: перегрузка, плохое рассеивание тепла, высокая температура окружающей среды, повреждение подшипников, приводящее к повышенному трению, проблемы с намоткой. Аномальный шум/вибрация двигателя: износ или повреждение подшипников, изгиб вала двигателя, ослабление или повреждение муфты, дисбаланс нагрузки, механический резонанс.
Двигатель не вращается/слаб: драйвер не имеет выхода, обмотка двигателя разомкнута или закорочена, проблема с электропитанием, тормоз не отпущен (если таковой имеется), ошибка настройки параметров.

(3) Аномальное давление в системе:
Недостаточное давление: недостаточная производительность сервонасоса (недостаточная скорость/крутящий момент двигателя, внутренний износ насоса), отказ датчика давления/смещение калибровки, отказ или ошибка настройки клапана регулирования давления, отказ перепускного клапана, серьезная утечка в цилиндре, закупорка масляного фильтра, приводящая к недостаточному расходу.
Колебания/нестабильность давления: воздух в масле, отказ датчика давления, воздух в масле, отказ датчика давления, нестабильная реакция сервоуправления, гидравлический клапан (например, пропорциональный клапан давления) застрял или вышел из строя, загрязнение маслом, приводящее к плохому перемещению сердечника клапана.
Избыточное давление: отказ датчика давления, отказ клапана регулирования давления, ошибка управляющего сигнала.

(4) Проблемы, связанные с гидравлическим маслом:
Чрезмерная температура масла: отказ системы охлаждения (засорение охладителя, отказ вентилятора, недостаточное количество охлаждающей воды/высокая температура), серьезная утечка в системе, приводящая к большим потерям энергии, чрезмерно высокая температура окружающей среды, неправильный выбор вязкости масла, недостаточный объем масла.
Загрязнение нефтью: проникновение воды (вызывающее эмульгирование и ржавчину), загрязнение частицами (вызывающее заедание клапанов и износ насосов), окисление и разрушение (изменение вязкости и образование шлама). Это наиболее распространенная и наиболее вредная первопричина проблем с гидравлической системой.
Утечка: ослабленные соединения, старение и повреждение уплотнений, повреждение трубопроводов или цилиндров/корпусов клапанов.

3. Часто задаваемые вопросы о машинах для литья под давлением с сервоприводом

В1: Что такое сервомашина для литья под давлением?
A1: Машина для литья под давлением, которая точно управляет движением гидравлического насоса или механических компонентов с помощью серводвигателя. Его основной принцип — «энергия по требованию» —энергия потребляется только во время движения, а двигатель останавливается, когда он неподвижен, что обеспечивает экономию энергии до 30–70%.

В2: Сервоприводные литьевые машины против традиционных гидравлических прессов против полностью электрических прессов?
A2: Традиционные гидравлические прессы: предохранительный клапан двигателя постоянной скорости → Высокое энергопотребление и высокий уровень шума.
Полностью электрические прессы: прямой привод с несколькими серводвигателями → высокая точность и отсутствие гидравлического масла, но сложная конструкция и высокая стоимость.
Сервогидравлические прессы: серводвигатели приводят в действие гидравлические насосы → Баланс между экономией энергии, точностью и высоким усилием зажима, что обеспечивает наилучшее соотношение цены и качества.

В3: Что делать, если сигнализация сервопривода «Перегрузка» (OL)?
A3: Пошаговое устранение неполадок:
Проверьте, не застряла ли машина (например, посторонние предметы в форме, недостаточная смазка). Проверьте сопротивление изоляции двигателя (используйте мультиметр для измерения сопротивления обмотки земле > 5 МОм).
Проверьте параметры привода (если настройка мощности двигателя неверна).

В4: Что может быть причиной замедления?
A4: Ненормальная вязкость гидравлического масла (разжижается при высоких температурах/загустевает при низких температурах).
Засоренный фильтр → недостаточный расход (проверьте индикатор перепада давления).
Износ уплотнения цилиндра и внутренняя утечка (проверьте с помощью испытания на удержание давления).