Page 121 - 《橡塑技术与装备》2024年9期

工业自动化 张志强 等·伺服电机液压系统在密炼机上的应用

伺服电机液压系统在密炼机上的应用

张志强，蔡翔，蔡超，杨凡
( 益阳橡胶塑料机械集团有限公司，湖南 益阳 413000)

摘要 ： 针对密炼机节能环保的发展趋势，公司联合供应商开发了新型的密炼机伺服电机液压系统，代替常规的异步电机比例
阀液压系统。该液压系统能根据密炼机的各个动作按需提供压力和流量，具有噪音低、对油液清洁度要求低、节能明显等优点。
关键词 ： 伺服电机液压系统 ；异步电机比例阀液压系统 ；密炼机 ；节能
中图分类号 ： TQ330.493 文章编号 ： 1009-797X(2024)09-0067-04
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2024.09.015

密炼机是密闭式炼胶机的简称，它是橡胶生产中 降平稳运动。改变模拟量信号的正负极性，上顶栓升
的重要设备，主要用于树脂、塑料、橡胶、硬橡胶制 降运动的方向就随之改变。炼胶过程中，上顶栓在下
品、密封件、模制品和聚氯乙烯原料以及其它各种塑 位给胶料提供压力时，由于胶料对上顶栓存在反作用
料制品原料的塑炼、混炼和终炼。它的工作原理是通 力，液压系统必须持续跟踪控制上顶栓油缸的有杆腔
过一对具有特定形状并相对回转的转子，对橡胶产生 和无杆腔的压差，控制上顶栓对胶料的压力始终维持
高剪切力来将橡胶高分子链打断、并将各种填充剂、 在压力设定值附近。上顶栓压力控制时，比较上顶栓
抗老化剂等粉料与橡胶重新混合，以获得具有特定性 压力传感器的实际值与压力设定值之间的差值，通过
能、便于加工的胶料。密炼机主要是由混炼室、转子、 PLC 的 PID 程序连续控制调节比例阀的开口大小和方
转子密封装置、加料装置、压料装置、卸料装置、传 向，实现压力实际值持续跟踪压力设定值。密炼机炼
动装置及机座等部分组成。现在使用最广泛的密炼机， 胶时，大部分时间上顶栓在下位对胶料进行压力控制，
加料装置的加料门开关、压料装置的上顶栓升降、卸 此时的上顶栓维持压力所需要的流量较小，泵提供的
料装置的卸料门开关及锁销的紧锁与松锁等，都是通 大部分流量直接溢流回油箱。密炼机辅机部分是间歇
过液压系统提供动力，驱动液压油缸执行动作的。密 工作的，动作时间短，泵提供的大部分流量也是直接
炼机的液压系统一般分为两部分 ：一部分是上顶栓回 溢流回油箱。密炼机的这种阀控液压系统存在的主要
路，包括上顶栓的升降控制和炼胶时上顶栓对胶料的 问题 ：采用了高频响先导式比例方向阀，对油液清洁
压力控制 ；另一部分是辅助回路，包括加料门打开与 度的敏感度高 ；采用了放大板，接线复杂，密炼机使
关闭、卸料门的打开与关闭、锁销的锁紧与松锁等。 用环境较恶劣，线路和放大板易出故障 ；电机始终以
工频额定转速运转，易造成液压油温升快，液压油冷
1 密炼机异步电机比例阀液压系统 却装置所需的冷却水用量多 ；系统流量不能按需控制，
常规的密炼机异步电机比例阀液压系统是一种采 系统的流量损失多，能源浪费较多。
用异步电机、柱塞泵、比例阀及放大板等的阀控液压
系统，以下简称阀控液压系统 [1] ，如图 1 所示。工频 2 密炼机伺服电机液压系统
异步 电机 与柱 塞泵是 液压 系统 的动 力源，PLC 输出 密炼机伺服电机液压系统是一种采用电液伺服驱
±10V 的模拟量信号给放大板，放大板把输入的模拟
量信号转换成比例阀所需的信号来控制先导式比例方
作者简介： 张志强（1985-），男，工程师，电气设计，本科，
向阀。通过调节 PLC 输出模拟量信号的大小，就可以 主要从事橡胶机械设备产品的电气设计开发工作。
控制上顶栓升降运动的快速慢速切换，实现上顶栓升 收稿日期 ：2024-01-18

年
2024 第 50 卷 ·67·