變頻器在塑料擠出機械上的應用

　　塑料通過擠出機塑化成均勻的熔體，並在塑化中建立的可程式控制器壓力作用下，並使螺杆連續地定溫，定量，定壓地擠出機頭。大部份熱塑性塑料均采用此方法，螺杆擠出機有多種不同的型號和規格，最常用的擠出機就是螺杆擠出機。采用交流變頻器的擠出機主機傳動，能夠完全滿足擠出機的工藝要求，達到必要的工藝控制指標，經過各地多年的實際運行來看，運行穩定，產品的適應性強，經濟效益明顯。
　　一、擠出機傳動的特點 擠出成型設備的組成部分 一台擠出設備通常由主機(擠出機)、輔機及其控制系統組成。通常這些組成部分統稱為擠出機組。
　　1。主機 一台擠出機主機由擠壓、傳動、加熱冷卻三部分系統組成。變頻器 擠壓系統主要由螺杆和機桶組成，是擠出機的關鍵部分; 傳動系統中起作用是驅動螺杆，要保證螺杆在工作過程中具備所需要的扭矩和轉速; 加熱冷卻系統主要來保證物料和擠壓系統在成型加工中的溫度控制。
　　2。輔機 擠出設備的輔機的組成根據制品的種類而定。一般說來，輔機由真空定型裝置、冷卻裝置、牽引裝置、切割裝置，以及制品的卷取或堆放裝置等部分組成。
　　3。控制系統 擠出機的控制系統主要由電器、儀表和執行機構組成，其主要作用為：
　　(1)控制主、輔機的拖動電機，滿足工藝要求所需的轉速和功率，並保證主、輔機能協伺服馬達調地運行。
　　(2)控制主、輔機的溫度、壓力、流量和制品的質量。
　　(3)實現整個機組的自動控制。
　　二、傳統螺杆擠出機的控制
　　1)在傳統的螺杆擠出機系統中，螺杆由直流電機驅動。在直接傳動情況下螺杆直接由齒輪箱驅動;在間接傳動情況下，螺杆由皮帶和牽引盤驅動。傳統的直流電機本身存在著一定的缺點：例如直流電機的電刷每個月就要更換一次，在多粉塵或腐蝕性環境中直流電機需要經常清洗，有時甚至還需要從車間外為直流電機通入潔淨的冷卻空氣。
　　2)間接傳動螺杆擠出機的缺點在於：存在於皮帶滑差，皮帶會造成一定的能量損失，更多的機械裝置增加了磨損和發生故障的可能性。而直流電機最大的弊端噪音過大，電刷打火，轉子污染，電機溫度過高，排氣不充分和電機震動。因此使用直流電機的螺杆擠出機維護費用更高，直流電動機的最初成本也更高一些
　　三、變頻器在擠出機的應用 變頻器用於擠出設備，有高質量的運行特性，這是因矢量控制型變頻器本身可提供的良好的產品性能決定的。
　　1)快速處理器提供更高頻率響應 變頻器內置的處理器，提供高控制精度、快響應頻率及好的動性能。擠出機的工藝要求主要是控制出口的壓力恆定，設備在剛開始工作時，進行轉速控制，在達到需求壓力時，要切換為壓力控制。切換過程應該無衝擊，需要變頻器高的控制精度，來接應壓力信號。
　　2)矢量控制提供低頻時高扭矩輸出 擠出機的主驅動電機主要通過平行軸斜齒輪減速器減速後帶動螺杆轉動，在基頻以下改變運行速度時為恆轉矩調速。 以往使用V/f控制型變頻器，由於要考慮負載的啟動轉矩，要設定相應的轉矩提升准位，如果轉矩提升設置過高，在低頻輕載時會勵磁太大，容易引起電機嚴重發熱，影響到設備的穩定運行。 采用矢量控制型變頻器，使用自學習功能可觀測電機參數，不但能保證電機在低頻時良好的輸出特性，它的自動節能運行功能會隨轉矩的改變而減少輸出的電流，不但能節省電能，更能消除上述工作隱患發生的可能性。
　　3)轉矩限定和轉差補償，轉速控制精度高達千分五。

　　

矢量變頻器在塑料擠出機上的應用

　　1、隨著生產技術的發展，擠出成型成為塑料加工工藝中的主要加伺服馬達工方法之一，大部分的熱塑性塑料均可使用此方法。目前，擠出成型，已經廣泛應用於各個行業，特別是在塑料廠。
　　塑料廠在塑料擠出機配用電機一般為整流子電機或電磁調速電動機，電費在塑料制品成本中占有相當的比重。因此降低電費，降低塑料制品成本是用戶考慮的一個重要方面。采用科姆龍KV2000變頻器配用普通異步電動機可以大大降低噸塑料制品電費，同比整流子電機節能20%-30變頻器%，同比滑差電機節能50%以上，同時變頻軟件起動，無衝擊電流，起動平穩，可提高產品的質量。
　　采用變頻控制技術可提高電動機的轉速，提高產品的質量，配用電機溫度不變，有效地延長了電機使用壽命，同比原拖動方式降低了維修費用，可靠性高。同時，變頻器具有過壓、欠壓、過流、短路、缺相、溫度等各種保護功能，對安全生產起了保障作用。
　　2、擠出機主傳動的特點
　　a。主傳動是擠出機的主要組成部分之一，它的作用是驅動擠出機的螺杆，並使螺杆能在選定的工藝條件下，以必需的轉矩和轉速均勻的旋轉，完成擠出過程。它在其適用的範圍內能夠提供最大的轉矩輸出和一定的可調速範圍，同時還使用可靠，維修方便。
　　b。由於擠出機螺杆驅動功率影響因素很多，很難找出函數關系，因此沒有精確的功率計算方法，在平時應用中采用經驗公式的方法計算：
　　P=KDDn 其中，p-功率;K-經驗系數;D-螺杆直徑;n-螺杆轉速;
　　c。對擠出機的速度要求有兩個方面：
　　(1)能實現無級調速(2)應有一定的調速範圍
　　3、擠出機的變頻控制 擠出機在運行的過程兩個最主要的因素就是壓力和速度，他們直接關系到擠出機的工藝因素，科姆龍KV2000作為一款性能強勁的矢量型變頻器，很好的滿足了此性能要求。設備在剛開始工作時，先進行轉速可程式控制器控制，在達到壓力要求時，切到轉矩控制，此切換過程應該是無衝擊的。這需要變頻器有很高的控制精度，來響應壓力信號，以實現壓力PID控制。擠出速率標志著擠出機的生產率，擠出機擠出過程的一個重要因素。

　　影響速率的因素很多，如機頭阻力，螺杆轉速，料桶結構等，在機頭壓力恆定下，最重要的就是螺杆轉速了。同時具備了矢量控制方式和V/F控制方式，使得KV2000在擠出機領域有了更廣泛的應用。

皮帶輸送機皮帶打滑解決方法:

　　1、解決重錘張緊皮帶輸送機皮帶的打滑。使用重錘張緊變頻器裝置的皮帶輸送機，在皮帶輸送機皮帶打滑時可添加配重來解決，添加到皮帶不打滑為止。但不應添加過多，以免使皮帶輸送機的皮帶承受不必要的過大張力而降低其使用壽命。
　　2、解決螺旋張緊或液壓張緊皮帶輸送機皮帶的打滑。使用螺旋張緊或液壓張緊的皮帶輸送機，出現皮帶打滑時可調整張緊行程來增大張緊力。但是，有時張緊行程已不夠，致使皮帶輸送機皮帶伺服馬達出現了永久性變形，這時可將皮帶截去一段重新進行硫化。
　　3、在使用尼龍帶或EP是要求張緊行程較長，當行程不夠時也可重新硫化或加大張緊行程來解決皮帶輸送機皮帶打滑問題。
　　4、輸送帶初張可程式控制器力太小。輸送帶離開滾筒處地張力不夠造成輸送帶打滑;這種情況一般發生在起動時，解決地辦法是調整拉緊裝置，加大初張力;
　　5、尾部滾筒軸承損壞不轉或上下托輥軸承損壞不轉地太多;造成損壞地原因是機尾浮沉太多，沒有及時檢修和更換已經損壞或轉動不靈活地部件，使阻力增大造成打滑;
　　6、傳動滾筒與輸送帶之間地摩擦力不夠造成打滑;或者是因為輸送帶上有水或環境潮濕;解決辦法是在滾筒上加些松香末;但要注意不要用手投加，而應用鼓風設備吹入，以免發生人身事故;
　　7、起動速度太快也能形成打滑;此時可慢速起動;如使用鼠籠電機，可點動兩次後再起動，也能有效克服打滑現像;

　　8、輸送帶地負荷過大，超過電機能力也會打滑;此時打滑有利地一面是對電機起到了保護作用;否則時間長了電機將被燒毀;但對於運行來說則是打滑事故。

快速夾具在發泡模具上的使用

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　　一、門內膽成型模具
　　1。成型方式
　　冷藏門內膽真空成型模采用凹模成型方式，冷藏一模一成型。模具適合於甲方ATEM五工位真空成型機。
　　2。模具組成
　　冷藏門內膽真空成型模具由冷藏成型模芯、底座、台面板、真空成型抽芯機構、壓模框等部分組成。
　　3。模具材料
　　模具主要零部件材料表：
　　模具零部件名稱
　　模具材料模芯C5底座組焊件抽芯機構H62、光亮鋁、45等外購件、標准件
　　氣缸選用進口元件(SMC);直線軸承選用日本EASE產品。
　　4。模具結構及設計制造要求
　　(1)冷藏門內膽四周采用鉸鏈式外翻轉結構，中部凸出部分采用氣缸回縮的抽芯機構。
　　(2)模具加熱、冷卻采用水循環加熱、冷卻方式，泡殼模具內水道系統排布均勻合理，保證模具加熱和冷卻溫度均勻，避免因溫度不均勻產生局部應力集中而影響產品質量，水管采用紫銅管整體鑄造，模具升溫時間不大於30分鐘，模具溫度在80℃左右，水管耐壓不小於0。4Mpa。模具加熱、冷卻系統和氣動系統無泄漏現像出現;
　　(3)模具真空孔分布均勻，孔徑在φ0。5～φ0。8mm之間，孔距在30～50mm之間真空孔的形狀為內大外小。大平面真空孔采用進口氣塞。
　　(4)模具相關部分應設置有密封條，密封材料為硅海綿或硅橡膠;
　　(5)底座、上壓料框采用組焊件，底座要求內部密封，上壓料框上安裝輔助壓模，以利於門封槽的成型。
　　(6)模具表面粗糙度：成型部分的外表面為Ra0。4～Ra0。8之間，非成型部分外表面為Ra6。3;
　　(7)成型模芯部位模具材料——C5是我在消化吸收國外先進技術基礎上研制開發的一種新型材料，它具有鑄造性能好，流動性能好，不易產生縮孔、裂紋、疏松、砂眼等缺陷，線性收縮小，焊接和可切削加工性能好等優點;
　　二、冷藏門體發泡模具
　　1。模具組成
　　冷藏門體發泡模由上下連接板、上下型板、四周拼條等組成;
　　2。模具材料
　　模具模芯材料采用ZL105;
　　3。模具結構及設計制造要求
　　(1)冷藏門體發泡模采用門膽在上，門殼在下的發泡形式，上下用連接板將兩付門體發泡模連接在一起，四周拼條采用兩邊固定，兩邊活動。
　　(2)模具閉合高度為300mm，(按夾具高度確定)。
　　(3)模具與內膽接觸表面的粗糙度為Ra0。8～Ra1。6之間，非接觸表面的粗糙度為Ra6。3。
　　三、門膽衝切模具
　　1、模具組成
　　衝切模由上下模板、切邊凹模、切邊凸模、側衝凹模、側衝凸模、導向件、固定板等組成;
　　2、模具材料
　　模口材料選用Cr12MoV，定位塊選用ZL105，其余材料選用45、Q235等;
　　3、模具結構及設計制造要求
　　(1)、側面衝切采用機械式結構，四周采用垂直衝切，模架間采用導向件導向。
　　(2)、模具裝配後表面整齊，各處非工作刃口的銳邊應倒圓。
　　(3)、配合面與工作刃口的制造精度IT6-IT7，表面粗糙度Ra0。8-Ra3。2，其余部分制造精度IT11-IT13，表面粗糙度Ra12。5-Ra6。3，刃口硬度要求HRC55-58;
　　(4)、模具應有定位裝置，定位操作簡便、可靠、保證精度;
　　(5)、導向機構運動平穩，導向精度滿足使用要求。
　　四、門發泡夾具
　　1、夾具組成
　　衝切模由連接架、上下模板、鉸鏈機構、鎖緊機構等組成;
　　2、夾具材料
　　上下模板材料選用ZL105，鉸鏈及鎖緊機構材料選用45，其余材料選用H62、Q235等;
　　3、夾具結構及設計制造要求
　　1)、上下模板鑄件的有效壁厚大於30mm，鑄件無縮孔、裂紋、疏松、砂眼等缺陷。
　　(2)、夾具打開角度為105度，打開有外部氣缸推動，鉸鏈及鎖緊機構活動自如，無卡滯現像。
　　(3)、配合面的制造精度IT6-IT7，表面粗糙度Ra0。8-Ra3。2，其余部分制造精度IT11-IT13，表面粗糙度Ra12。5-Ra6。3;

　　(4)、模具應有定位及限位裝置，定位操作簡便、可靠、保證精度。

熱成型真空包裝機包裝材料

　　熱成型真空包裝機所用的包裝材料為復合軟膜或片材，其中折盒，下膜的材料和上膜有些差別，有時也可相同。
　　①下膜材料 下膜材料必須是可以熱成型和熱封的，最常用的片材有、聚丙烯、聚苯乙烯，其厚度在0。2mm—0。6mm之間。以上三種片材在我國均已批量生產，可大量供貨，其特點及用途見表10-105。
　　除以上三種之外，還可用聚碳酸酯，abs，醋酸纖維素，丙烯酸，改性丙烯酸，腈類聚合物，各種高、中、低密度聚乙烯等。多層(一般為2層—5層)共擠復合片材是真空成型先進的下膜材料，它能提Tray盤高容器的拉伸比和延長包裝物品的貯存期。
　　②上膜材料 上膜通常使用一般制扁平袋的復合塑料薄膜或鋁塑復合薄膜，如聚酯/聚丙烯、聚酯/聚乙烯等，也可使用片材。
　　③熱成型真空包裝機還可用復泡殼合軟膜制造軟罐頭。表10-106給出了適合於采用熱成型制成軟罐頭的包裝材料。