在注塑機發(fā)展的過程中一直不斷尋求改進方法以優(yōu)化其性能，而能源的使用效率仍然被視作其優(yōu)化性能的主要領(lǐng)域。對于中小注塑件而言，許多注塑成型機改成了全電動注塑成型機，它能將其效率的顯著改進和整體節(jié)能都記錄在案。

　　然而，使用大噸位液壓機成型大型注塑件的注塑機面臨一個嚴重的問題，它們必須尋找符合成本效益的方式以便節(jié)約能源。根據(jù)驅(qū)動概念，液壓機平均消耗機器總能量的60%左右（見圖1）。

　　圖1給出了液壓注塑機由液壓驅(qū)動消耗的最大的能源份額。這就是伺服驅(qū)動液壓機能產(chǎn)生成本效益的不同之處

　　最近在這方面顯示的一項大有前途的進展是使用速度可控的伺服驅(qū)動器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的定速三相電機驅(qū)動液壓泵。傳統(tǒng)的定速驅(qū)動泵無論機軸是否需要都不間斷的提供液壓油。任何過量的液壓油都會通過安全閥溢流出來，而液壓油摩擦產(chǎn)生的熱量不僅會縮短其壽命，而且還會通過冷卻系統(tǒng)消耗額外能量。在夾持或冷卻時這種溢流出的不需要的油量是最大的浪費。然而，伺服驅(qū)動器可以根據(jù)系統(tǒng)對液壓油的需求改變泵速，甚至可以使其完全停止。在較長的運行周期中，大型注塑機成型中遇到大型注塑件時，夾持關(guān)閉，螺桿也停止轉(zhuǎn)動，這時可以減速或停止液壓泵。與定速液壓泵不同，伺服驅(qū)動型液壓泵可以在注塑成型的停頓過程中使泵降低轉(zhuǎn)速甚至完全停止。

　　與傳統(tǒng)的驅(qū)動器相比，伺服驅(qū)動液壓泵顯示了其顯著的能源節(jié)省特點，高達35%。此外，伺服驅(qū)動器有助于延長液壓機的使用壽命，因為它發(fā)熱少，并且因為較低的馬達轉(zhuǎn)速所以可以降低整體設(shè)備的噪音水平。

1 實驗驗證

　　在最近的一次實驗中，WittmannBattenfeld通過以下三種機器做了經(jīng)濟性能的比較實驗以研究其能源成本的差異：

　?。?）使用傳統(tǒng)液壓定速馬達驅(qū)動的BoschRexrothDFEE變量泵的240tWittmannBattenfeldHM液壓機；

　?。?）使用伺服驅(qū)動調(diào)速馬達驅(qū)動的變量液壓泵的240tWittmannBattenfeldHM伺服能源液壓機；

　?。?）使用240tWittmannBattenfeldEcopower全電動機。

　　在這個實驗中，對每臺機器操作運行相同的部分：重106g；相同的運轉(zhuǎn)周期：運行20s。計算機器的基準數(shù)據(jù)，結(jié)果如圖2所示。表1顯示了其經(jīng)濟性的比較。

　　圖2使用3款240t注塑成型機的同一模型和20s的運轉(zhuǎn)周期進行試驗，顯示的能源節(jié)省比例（kWh/kg）。右側(cè)為全電動注塑成型機，中間為伺服驅(qū)動液壓機，左側(cè)為傳統(tǒng)的定速液壓機。

　　很明顯，全電動機將傳遞最佳的整體能源效率，但同樣的，在使用液壓機的情況下，該模型使用伺服驅(qū)動液壓泵比傳統(tǒng)的驅(qū)動器將更有助于注塑成型且節(jié)省能源。

2 長周期成型時間

　　在大噸位注塑成型機上生產(chǎn)大型注塑件通常要用長操作周期，而且在這些實例中使用伺服驅(qū)動液壓泵帶來的好處是顯而易見的。用于整機節(jié)能比較的同樣的240t注塑成型機，可以確定的是周期時間越長，越節(jié)能。

　　如圖3所示，在15s的運轉(zhuǎn)周期內(nèi)，伺服驅(qū)動液壓機耗能0.39kWh，然而使用傳統(tǒng)的電機驅(qū)動泵驅(qū)動耗能0.58kWh，增加近49%。當在25s的運轉(zhuǎn)周期內(nèi)計算時，伺服驅(qū)動液壓機耗能0.47kWh，然而使用傳統(tǒng)的電機驅(qū)動泵驅(qū)動耗能0.72kW·h，增加了53%。且伴隨著更長的操作周期其節(jié)能空間就越大。

圖3 伺服液壓驅(qū)動節(jié)省的能源在更長的周期、更大的機器上還會增加

　　值得注意的是，這個實驗是用240t注塑成型機進行的，主要的電動機可以包括在內(nèi)。然而，大噸位注塑成型機在能源的利用中會有更大的差異。WittmannBattenfeld已經(jīng)采用新伺

　　服驅(qū)動泵作為大型機器（400~1600t）大功率生產(chǎn)線上的一個選擇。

3 如何操作

　　傳統(tǒng)的液壓泵由帶有電動調(diào)節(jié)裝置的定速三相電機、變?nèi)荼茫ㄐ吞朆oschRexrothDFEE）構(gòu)成，適用于模塊化、有平行功能的三級概念。這一概念，可以明顯減少周期時間。

　　軸向活塞泵。在此系統(tǒng)中，液壓油的輸送通過電機速度和液壓泵的旋轉(zhuǎn)角度給予確定。通過這種方式，液壓泵的效率程度和電機轉(zhuǎn)速之間的最優(yōu)關(guān)系可以計算出來以便實現(xiàn)機器的自動控制系統(tǒng)對每個操作點的操作及自動調(diào)節(jié)。

　　根據(jù)用戶的需求，WittmannBattenfeld提供三種不同的伺服驅(qū)動泵系統(tǒng)：

　?。?）S1伺服驅(qū)動包：調(diào)速伺服電機液壓泵;

　?。?）S2伺服驅(qū)動包：S1，外加一個額外的伺服驅(qū)動的電泵以用于抽芯或平行頂出;

　?。?）S3伺服驅(qū)動包：S2，外加液壓蓄能器以便快速注塑。