注塑機(jī)動力驅(qū)動系統(tǒng)一般有以下三種：液壓驅(qū)動系統(tǒng)；全電子驅(qū)動系統(tǒng)；液電混合驅(qū)動系統(tǒng)。液壓驅(qū)動系統(tǒng)是注塑機(jī)廣泛使用的動力驅(qū)動系統(tǒng)，是節(jié)能動力驅(qū)動系統(tǒng)重點(diǎn)研究對象。
一、節(jié)能液壓驅(qū)動控制系統(tǒng)
1．雙比例控制與定量泵成節(jié)能動力控制系統(tǒng)
流量比例和壓力比例控制的雙比例控制的節(jié)能技術(shù)是隨著注射成型技術(shù)的發(fā)展及控制性能的提高而發(fā)展起來的。開關(guān)閥與定量泵組成的動力驅(qū)動系統(tǒng)已不能滿足注射成型性能的要求，而采用比例閥可實(shí)現(xiàn)無級靈活調(diào)節(jié)，達(dá)到有效節(jié)能目的，在推廣應(yīng)用過程中，其節(jié)能的性能又不斷得到提高。中、小型注塑機(jī)的P/Q復(fù)合電液比例技術(shù)與定量泵組成節(jié)能動力驅(qū)動系統(tǒng)，是國內(nèi)注塑機(jī)制造單位普遍使用的節(jié)能驅(qū)動系統(tǒng)。中、小型注塑機(jī)的液壓泵源一般為單泵或雙泵，液壓泵排出流量全部經(jīng)過P/Q閥進(jìn)行比例調(diào)速。提高了注塑機(jī)的自動控制技術(shù)及注射機(jī)性能，在制品成型中所需冷卻時間長的條件下，節(jié)能明顯。在節(jié)能與性價比方面具有一定優(yōu)勢，國產(chǎn)注塑機(jī)幾乎全部應(yīng)用了P/Q復(fù)合電液比例技術(shù)。
大型注塑機(jī)的液壓泵源由多個定量泵組成，以達(dá)到系統(tǒng)工作所需流量。對于多泵與比例閥的如何搭配，直接關(guān)系到系統(tǒng)的能耗的高低。多泵與比例閥搭配有兩種形式：一種是采用中、小型注塑機(jī)的P/Q復(fù)合電液比例技術(shù)與定量泵組成節(jié)能動力驅(qū)動系統(tǒng)的形式，另一種形式是僅對其中一個小流量泵進(jìn)行比例調(diào)速，其余泵的流量根據(jù)工況與比例調(diào)速小泵的流量組合疊加，形成一條流量比例斜線，各個工況所需流量可在比例斜線上選取，這種比例流量調(diào)速，除比例調(diào)速的小泵外，其余泵的工作流量進(jìn)入系統(tǒng)中，均沒有第一種搭配形式的能量損失，提高了能量利用率。
2.節(jié)能負(fù)載敏感控制系統(tǒng)在注塑機(jī)上應(yīng)用
注塑機(jī)節(jié)能最有效的措施是動力機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)兩者之間流量的自適應(yīng)調(diào)節(jié)匹配。負(fù)載敏感比例泵節(jié)能液壓系統(tǒng)，液壓動力輸出隨負(fù)載而同步化，其差值達(dá)到最小，基本上沒有能量浪費(fèi)，與定量系統(tǒng)相比，節(jié)能達(dá)到30-60％，是理想的節(jié)能液壓系統(tǒng)。
設(shè)定的負(fù)載敏感泵輸出流量，不一定能與需精確調(diào)節(jié)的流量匹配，系統(tǒng)中還須增加流量調(diào)節(jié)閥，造成節(jié)流能耗損失。負(fù)載敏感泵與伺服閥組成閉環(huán)控制系統(tǒng)，可消除節(jié)流及管路的能耗損失，并且較大幅度提高了整機(jī)性能。國內(nèi)大多數(shù)單位，僅從節(jié)能方面考慮，用負(fù)載敏感泵取代定量泵與P/Q雙比例閥，而沒有進(jìn)一步從負(fù)載敏感泵能提高整機(jī)性能方面考慮，系統(tǒng)的控制性能及節(jié)能特性沒有得到進(jìn)一步發(fā)揮。國際上先進(jìn)的負(fù)載敏感泵控制系統(tǒng)，在塑化注射油路部分設(shè)置伺服閥，目的是與負(fù)載敏感泵共同組成一個高性能的閉環(huán)節(jié)能控制系統(tǒng)，在節(jié)能的同時，提高注射性能。
國內(nèi)為研發(fā)負(fù)載敏感泵做了大量的工作。陜西秦川機(jī)床廠與上海第一塑料機(jī)械廠共同開發(fā)了負(fù)載敏感泵，并成功在注塑機(jī)上得到應(yīng)用。近年來，重慶邦助工業(yè)有限公司研制出的BK系列注塑機(jī)專用負(fù)載敏感比例泵，其價格與定量泵和P/Q閥的總價差不多，從根本上解決了負(fù)載敏感比例泵價高難以推廣的障礙，已得到批量應(yīng)用，取得了較好的效果。
3.定量泵加變頻調(diào)速電機(jī)電液節(jié)能控制系統(tǒng)
變頻調(diào)節(jié)技術(shù)通過調(diào)節(jié)液壓泵的轉(zhuǎn)速，使動力機(jī)構(gòu)的性能類似于比例泵節(jié)能系統(tǒng)，達(dá)到動力機(jī)構(gòu)輸出的流量與執(zhí)行機(jī)構(gòu)的流量相匹配，使流量的損失降低。將傳統(tǒng)的定量泵改造成變頻變量驅(qū)動系統(tǒng)，從而使溢流閥的回油流量降到最小，無高壓節(jié)流能量損失，進(jìn)而將傳統(tǒng)有高壓節(jié)流的“耗能型”注塑機(jī)升級為無高壓節(jié)流的“節(jié)能型”注塑機(jī)，節(jié)能型注塑機(jī)除了節(jié)能功能之主要特性外，還具有的優(yōu)點(diǎn)包括：減輕開、鎖模沖擊，延長機(jī)械和模具使用壽命；延長油路系統(tǒng)(密封組件等)使用壽命，減少維修次數(shù)、節(jié)省維護(hù)費(fèi)用；降低噪音、改善工作環(huán)境；系統(tǒng)油溫大幅降低，冷卻用水量可節(jié)省30％以上；對電機(jī)具有過壓、過流、缺相等多種保護(hù)。浙江慈溪市從去年開始大力推廣注塑機(jī)節(jié)能技術(shù)，在注塑機(jī)上安裝變頻節(jié)能器后，單機(jī)節(jié)能效果達(dá)到30％～60％。慈溪市200多家企業(yè)為注塑機(jī)安裝節(jié)能器后，年省電達(dá)6000萬千瓦時左右。深圳市奧宇控制系統(tǒng)有限公司生產(chǎn)的注塑機(jī)變頻節(jié)能控制系統(tǒng)，油泵電機(jī)平均節(jié)電率達(dá)到45％。
4.高響應(yīng)的交流伺服電機(jī)驅(qū)動定量泵系統(tǒng)
高響應(yīng)的交流伺服電機(jī)驅(qū)動定量泵系統(tǒng)是近年發(fā)展的一種先進(jìn)的高性能節(jié)能系統(tǒng)。
伺服電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)，由于伺服電機(jī)不使用永久磁鐵結(jié)構(gòu)，且由于轉(zhuǎn)矩及又在低慣量的轉(zhuǎn)子的配合下，免除了脈動轉(zhuǎn)矩，在速度范圍內(nèi)有著良好的加減速度動態(tài)反應(yīng)特性。因轉(zhuǎn)矩是由感應(yīng)式電流產(chǎn)生，轉(zhuǎn)速隨系統(tǒng)流量需求而改變，反應(yīng)速度比伺服閥快千分之四秒，液壓系統(tǒng)基本上不需冷卻水，對于保壓及冷卻時間長的制品，節(jié)能可達(dá)80％。設(shè)定電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制流量，沒有溢流損失?？蓸O大地減少保壓工況及空轉(zhuǎn)工況(等待周期)的流量損失。保壓時電機(jī)處于停轉(zhuǎn)狀態(tài)，比負(fù)載敏感泵節(jié)能驅(qū)動系統(tǒng)更節(jié)能。高響應(yīng)的交流伺服電機(jī)驅(qū)動定量泵系統(tǒng)與伺服閥組成閉環(huán)控制系統(tǒng)，更能發(fā)揮出節(jié)能特性，提高系統(tǒng)的精密控制性能。據(jù)日進(jìn)精密股份有限公司介紹，普通電機(jī)驅(qū)動定量泵的隆亨NC-220Ⅱ注塑機(jī)能耗耗電20kW/h，采用負(fù)載敏感泵驅(qū)動系統(tǒng)后耗電10kW/h，節(jié)能50％。全電動驅(qū)動系統(tǒng)耗電3.2kW/h節(jié)能84％，伺服電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)耗電4kW/h節(jié)能80％。日精公司2006年在美國芝加哥展出了融合了伺服電動機(jī)驅(qū)動和變量泵的“X泵”注塑機(jī)，X泵是新型FNX Ecoject的核心部件，X泵能使其與全電式機(jī)器相媲美，X泵有節(jié)能作用，日精的“X泵”的FNX注塑機(jī)所使用的能源只是該公司標(biāo)準(zhǔn)注塑機(jī)的30％左右，FNX注塑機(jī)少用41％的液壓油。X泵的速度和準(zhǔn)確度都很高，甚至能夠立刻變換方向。注塑升溫速度45毫秒，與全電式機(jī)器相同。注塑速度可高達(dá)每秒
二、電液混合驅(qū)動節(jié)能系統(tǒng)
電液混合驅(qū)動節(jié)能系統(tǒng)由于具有優(yōu)良的性能，在注塑機(jī)上的應(yīng)用推廣速度較快。Husky(赫斯基)公司推出的Hylectric系列混合注射成型機(jī)采用變量油泵和水冷式電動機(jī)組成節(jié)能系統(tǒng)，配備的標(biāo)準(zhǔn)輔助蓄能器系統(tǒng)可在物料塑化的同時進(jìn)行合模，從而縮短循環(huán)周期。Engel公司積極開發(fā)把全電動注射成型機(jī)能實(shí)現(xiàn)的精確度與更低成本的液壓鎖模機(jī)構(gòu)結(jié)合在一起，開發(fā)出精度增加、能量更節(jié)省的Victory Electric系列注射成型機(jī)。Netstal公司開發(fā)的SynErgy混合型注射機(jī)特別適合加工薄壁和高技術(shù)塑料件。SynErgy混合型注射機(jī)采用直接電力驅(qū)動注射螺桿的SynErgy混合型注射成型機(jī)，其精確度可與全電動式注射成型機(jī)相比，同時可保持較高的控制精度，從而達(dá)到節(jié)省能源。意大利BMB公司設(shè)計出新型液—電混合驅(qū)動的Elepack系列注射成型機(jī)。其注射階段采用配備動態(tài)液壓油蓄能器的液壓系統(tǒng)以控制注射速度和注射質(zhì)量，而制品頂出和物料的塑化步驟采用電機(jī)驅(qū)動以節(jié)約能源并縮短成型周期。穆格采用Power ShotTM注射系統(tǒng)技術(shù)，與日本UBE機(jī)械集團(tuán)共同開發(fā)一種新型的混合式注塑成型機(jī)，機(jī)器性能比傳統(tǒng)液壓注塑機(jī)更快速、更緊湊，功率更大。廣東泓利機(jī)械有限公司自主研發(fā)的國內(nèi)首臺“超節(jié)能注塑機(jī)”——Y系列電液混合注塑機(jī)和同類產(chǎn)品相比，具有精密、模具適應(yīng)度高等眾多優(yōu)點(diǎn)，其中在節(jié)能方面，更是優(yōu)勢突顯，和常規(guī)產(chǎn)品相比可節(jié)能70％。在世界同行中也處于先進(jìn)水平。
三、全電動驅(qū)動節(jié)能系統(tǒng)
節(jié)能是全電動驅(qū)動系統(tǒng)注塑機(jī)的一大優(yōu)勢。電動注塑機(jī)的節(jié)能是在高速應(yīng)答反映的注射工況條件下的節(jié)能，不影響生產(chǎn)率，能量利用率達(dá)到95％以上，比液壓注塑機(jī)節(jié)能25％～60％。
節(jié)水。由于不使用液壓油，冷卻水僅用于加料口，所以和負(fù)載敏感泵的液壓注塑機(jī)相比，冷卻水可削減70％，和普通的定量泵的液壓注塑機(jī)相比，冷卻水節(jié)減90％。
高節(jié)能帶來高性能的注射成型是全電動驅(qū)動系統(tǒng)得到推廣應(yīng)用的關(guān)鍵。以高速、高效、精密體現(xiàn)出其加工成型的優(yōu)勢。由于塑化注射部分采用了專用伺服電機(jī)，對塑化轉(zhuǎn)速、背壓、注射速度及注射壓力等注射參數(shù)的控制具有很高的應(yīng)答反映速度。
全電動驅(qū)動系統(tǒng)的注塑機(jī)的發(fā)展，應(yīng)立足于技術(shù)含量高的精密注射成型，滿足于頂端產(chǎn)品的加工。為了順應(yīng)工件厚度不斷縮小的趨勢，同時為了縮短生產(chǎn)時間，電動注射成型機(jī)的工作速度正在不斷提高，射出速度目前已經(jīng)達(dá)到
注塑機(jī)是重要的塑料機(jī)械，注塑機(jī)節(jié)能的重點(diǎn)是提高動力驅(qū)動系統(tǒng)本身的效率及驅(qū)動系統(tǒng)輸出功率與執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行功率達(dá)到自適應(yīng)調(diào)節(jié)匹配，兩者之間的能量利用率越高，即系統(tǒng)節(jié)能率越高。
