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  第四节 液压原理图一、注塑机通用控制油路模块分析通用控制油路模块有：压力/流量控制油路块（P/0油路块）：控制主系统压力和流量的功能；注射－预塑控制油路块：控制注射/射退、预塑、射台前进/后退，预塑、背压的功能；合模控制油路块：控制合模、模具保护、高压锁模、开模的功能；顶出控制油路块：控制制件顶出、顶退、模具芯的功能1．压力/流量控制模块该模块控制主系统的压力和流量，实现对注塑机执行机构压力和速度的调节主要有：定量泵+比例溢流调速阀控制回路，变量泵控制回路，定量泵+变频电机控制回路（1）定量泵+比例溢流调速阀控制回路，如图6-34所示，由比例溢流调速V1、泵P、电动机MTR组成D1、D2分别是控制流量和压力的电磁铁，当电动机启动后，泵就输出一定的流量，此时D1、D2无电信号输入，泵输出流量通过V1比例溢阀流回油箱，系统压力为零；如D1、D2有电信号输入，则V1比例溢流阀开始工作，部分油通过比例节流阀流向系统，满足执行机构的速度要求，同时泵出口压力随系统压力升高，达到比例溢流阀所设定的开启压力，比例溢流阀打开，把多余的油放回油箱只要改变D1、D2电信号的输入值，就实现对系统的压力和速度的调节。

  该模块能有效地对系统调压和调速，但泵的出口压力随着系统压力变化，但泵的排出流量是一定的，而系统所需的流量却在变化，故要产生一定的功率损失图6-34压力/流量控制回路图图6-35变量泵控制回路图（2）变量泵控制回路，如图6-35所示，由变量泵P、电动机MTR组成变量泵由比例压力阀V1、安全阀V2、压力补偿阀V3、流量补偿阀V4、比例节流阀V5及泵体组成D1、D2分别控制变量泵输出压力和流量的电磁铁当电动机启动瞬间，泵的斜盘摆角处于最大，此时D1、D2如无电信号输入，变量泵中的比例节流阀V5处关闭状态，泵体输出流量流向V4的控制腔，推动V4阀芯移动，使泵体输出流量流向变量泵斜盘的控制腔，当泵体出口压力克服斜盘复位弹簧力时，斜盘角度变小，直至为零，泵排入系统中的流量为零D1、D2如有电信号输入，V1、V5工作，同时控制阀V3、V4也起作用，使斜盘角度变大，输到系统的流量随之变大，同时泵的出口压力克服比例阀V1的设定值只要改变D1、D2输入值，就实现对系统调压和调速该控制回路有效地对系统来进行调压和调速，且变量泵的出口压力和输出流量随着系统压力和流量变化而变化，但由于变量泵中的比例溢流阀起稳定调压作用，仍需少量油溢流。

  空载时，电动机仍带动油泵转动，产生一定的功率损失变量泵系统是一种节能型动力控制系统，控制技术很成熟，应用广泛（3）定量泵－变频电机控制回路，如图6-36所示由定量泵P、变频电机MTR、传感器F1和F2、安全阀V1组成通过变频器控制变频电机的转速和转矩，再通过定量泵对系统实施调压和调速当变频电机所控制的频率发生明显的变化时，输出转速随之变化，泵输出流量也随即改变通过传感器F1检测变频电机的转速，与设定转速作比较，偏差作为反馈调节信号，直至使泵输出流量与设定值一致或在允差之内当变频电机的被控制的输入电流发生明显的变化时，输出转矩随之变化，泵输出压力也变化，通过传感器F2检测的系统压力，使泵输出压力与设定值一致由于系统的调压和调速全由变频电机完成，避免液压系统工作的溢流，且压力、流量均采用闭环控制是非常节能的动力控制系统但变频器工作过程，易受外界干扰，其控制技术很复杂，要结合变频控制技术，传感器技术，电机技术等，有待进一步研究、发展图6-36定量－变频控制回路图图6-37注射/预塑滑阀式控制回路图2．注射/预塑控制模块该模块主要是控制注射/预塑动作功能，有滑阀式控制回路和插装式控制回路。

  （1）滑阀式控制回路，如图6-37所示三位四通电磁换向阀V1，叠加单向阀V2，控制整移油缸（射台）的前进/后退；三位四通电磁换向阀V3控制注射/射退；二位四通电磁换向阀V4控制预塑，溢流阀V5控制预塑背压图中，B－背压压力表，P－压力，T－回油当电磁铁D1、D2无信号输入时，由于V1为“O”型机能，油口P、T、A、B封闭，射台保持原位当D1得电信号时，压力油经V2、V1进入整移油缸的杆腔，从另腔排出的油经V1至回油T，推动活塞实现射台后退动作当D2得电信号时，压力油经V2、V1进入整移油缸的无杆腔，从另腔排出的油经V1至回油T，推动活塞实现射台前进动作当电磁铁D3、D4、D5无信号输入时，由于V3为“J”型机能，油口P封闭；而V4是“O”型机能，油口P、T、A、B封闭，螺杆保持原位当D2得电信号时，压力油经V3进入注射油缸的无杆腔，从另腔排出的油经V3至回油T，推动活塞实现射退动作当D4得电信号时，压力油经V3进入注射油缸的杆腔，从另腔排出的油经V3至回油T，推动活塞实现注射动作当D5得电信号时，压力油经V4进入预塑马达的压力油腔，从回油腔排出的油直接至回油T，使马达旋转，实现预塑动作。

  同时，注射油缸的无杆腔油经V3至回油T，另腔油经V5至回油调节V5可对螺杆后退速度实施调节此回路简单，宜于小型注射机图4-37（2）插装式控制回路，如图6-38所示三位四通电磁换向阀V1和叠加单向阀V2控制整移油缸的前进/后退；插装阀V3、V4、V5、V6、三位四通电磁换向阀V7、二位四通电磁换向阀V8、V9控制注射/射退；插装阀V13和二位四通电磁换向阀V14控制预塑；比例压力阀V11和二位四通电磁换向阀V12控制背压；V10为单向阀；B1、B2分别为系统压力表和背压压力表；P－压力油；T－回油；Y－泄油当电磁铁D1、D2无信号输入时，由于V1采用“O”型机能，油口P、T、A、B封闭，故此时射台保持原位当D1得电信号时，压力油经V1、V2入整移油缸杆腔，另腔油经V2至回油T，推动活塞实现射台前进动作图6-38注射/预塑插装式控制回路图当D2得电信号时，压力油经V1、V2入整移油缸的无杆腔，另腔油经V2至回油T，推动活塞实现射台后退动作当电磁铁D3、D4、D5无信号输入时，V7、V8处中位，先导控制油经V10后分别流向V7和V8，再入插装阀V3、V4、V5的控制腔，使V3、V4、V5关闭，螺杆保持原位。

  当D3、D5得电信号时，先导控制油经V10分别流向V7、V8，最终进入V4、V6的控制腔，使V4和V6关闭；同时，先导回油和V3、V5的控制腔连通，使其打开，压力油P经V5流入注射油缸的杆腔，另腔油经V3至回油T，推动活塞实现注射动作当D4得电信号时，先导控制油通过V10后分别流向V7、V8，再入V3、V5的控制腔，使V3和V5关闭；同时，先导回油和V4、V6的控制腔连通，使其打开，压力油P通过V4后进入注射油缸的无杆腔，从另腔排出的油经V6后至回油T，推动活塞实现射退动作当电磁铁D9无电信号输入时，压力油P经V14进入V13的控制腔，使其关闭，故此时油马达不能旋转，无预塑动作当D3、D9得电信号时，先导回油和V14的控制腔连通，使其打开，压力油P经V13流入预塑马达的压力油腔，回油腔排出的油直接至回油T，使马达旋转，实现预塑动作同时,分别通过V7、V8、插装阀V4、V5的控制腔和先导控制油连通，使其关闭，此时插装阀V3，V6的控制腔和先导回油连通，使其打开；油马达旋转，同时螺杆在熔料反作用力下产生向后推力，系统的回油通过阀V3流入注射油缸的无杆腔，实现补油，而另腔油就经阀V6至系统回油中，保证预塑的同时，螺杆能后退。

  物料的熔融和混合作用通过调节螺杆的转速和背压来控制在很多情况下，需调节背压控制熔融粘度背压通过调节插装阀V6的压力来控制此压力由比例阀V11和换向阀V12联合控制在预塑时，当D7、D8得电信号时，插装阀V6控制腔通过V8、V12和先导回油连通，V6全部打开，此时压力表B2显示压力为零，即无背压在预塑时，当D7、D8得电信号时，插装阀V6控制腔的压力由比例阀V11控制，V6开口度依D7信号值的大小按比例打开，此时注射油缸的杆腔产生一定的背压，减慢了螺杆后退的速度，压力表B2显示压力值，与设定的一致，即实现比例背压调节注射后，需有保压动作，向模具补缩如在料筒熔料有背压的情况下打开模具，熔料将会从喷嘴出，料筒内的熔融料必先释压再打开模具该功能经过控制V9上的电磁铁D6实现，保压结束，输入电信号给D6，阀V9换向，注射油缸的杆腔油压随系统压力同步降低此种回路很复杂，但系统控制灵活，通流量大，适宜中大型机器3．合模控制油路块该模块控制合模动作，实现机器的开合模功能，有滑阀式控制回路和插装式控制回路图6-39合模滑阀控制回路图（1）滑阀式控制回路，如图6-39所示三位四通电磁阀V1控制调模，三位四通电液阀V2和机械行程阀V4控制开合模，二位四通电液阀V3控制合模差动，二位四通电磁阀V5和插装阀V6控制开模背压。

  当电磁铁D1、D2无信号输入时，V1是“O”型机能，油口P、T、A、B封闭，保持模厚不变当D1得电信号时，压力油经V1入调模马达A腔，B腔油经V1后至回油T，驱动马达旋转，将模厚调大当D2得电信号时，压力油经V1入调模马达B腔，A腔油经V1后至回油T，驱动马达旋转，将模厚调小 当电磁铁D3、D4无信号输入时，V2用“O”型机能，油口P、T、A、B封闭，模板位置不变当D3得电信号时，先导压力油通过V2先导控制阀使主阀换位，压力油P经V2和V3入合模油缸杆腔，而另腔油经V2和V6入系统回油，实现开模，此时，如有电信号输给D6，则插装阀V6开启压力变大，对合模油缸无杆腔增加背压，实现开模慢速此时如果安全门打开，即使V4换向，但由于V2主阀的先导控制油仍能构成回路，仍可做开模动作当D4得电信号时，先导压力油通过V2先导控制阀使主阀换位，压力油P经V2入合模油缸的无杆腔，而另腔油经V3、V2的主阀和V6入系统回油，实现合模功能；此时，如果有电信号输给D5，则合模油缸的杆腔油经V3又输入到合模油缸的无杆腔，实现差动合模功能此时如果安全门打开，即使V4换向，但由V2主阀的先导控制油不能构成回路，不会有合模动作，保证安全。

  此回路设计简单，安装便捷，应用于小型机（2）插装式控制回路，如图6-40所示三位四通电磁换向阀V1控制调模，电磁换向阀V2、V4、V6，插装阀V3、V5、V7、V8和机械行程阀V15、单向阀V11、V12、V14 及梭阀V13控制开合模动作P、T、PLP、Y分别表示压力油，回油，先导压力控制油和先导回油，D1-D6表示电磁铁当电磁铁D1、D2无信号输入时，V1用“O”型机能，油口P、T、A、B封闭，保持模厚不变当D1得电信号时，压力油经V1入调模马达A腔，B腔出油经V1至回油T，驱动马达旋转，即将模厚调大图6-40合模插装控制回路图当D2得电信号时，压力油经V1入调模马达B腔，A腔油经V1至回油T，驱动马达旋转将模厚调小当电磁铁D3、D4、D5、D6无信号输入时，先导控制压力油经V12分别流向V4和V6，进入插装阀V5和V7的控制腔，使其关闭，压力油不入合模油缸，保持模板原位置不动当D5得电信号时，先导压力控制油经V4和梭阀V13入V9控制腔，使其关闭，而V5控制腔通过V4和先导回油连通，使其打开，V7仍处于关闭状态，压力油经V5入合模油缸无杆腔，另腔油使阀V8打开，入系统回油，实现合模；如有电信号输入D6，在先导控制压力下V7被打开，V8关闭，合模油缸杆腔的油经V7、V5流入合模油缸无杆腔，实现差动合模；在模具合拢前，如有电信号输给D3，V3在液压力作用下被打开，合模油缸的无杆腔油压立刻降低，部分流。

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