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、    塑料螺杆擠出機現狀

隨著中國塑料工業的發展

，近幾年來中國塑料機械工業的年增長率都在30%zuoyou
，lirunlvzengchangyeyuangaoyugongyezongchanzhidezengchang，shizhongguojixiexingyezhongzengchangzuikuaidechanyezhiyi。muqianzhongguoshengchandesuliaojiagongjixieyikeyimanzuguoneidejibenxuyao，danyushijiexianjinshuipingxiangbi，zhongguosuliaojiagongjixiezaizhiliangwendingxing
、自動化程度等方麵還有一定差距。同時，塑料原材料和鋼材價格的不斷攀升給塑料加工業以及塑機機械生產行業帶來了嚴峻的考驗， 進一步提高擠出機械的精密度和質量是塑料行業發展的必然趨勢。

塑料通過擠出機塑化成均勻的熔體，在塑化中建立的壓力作用下，並經螺杆連續地定溫、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 。

一台擠出機主機由擠壓、傳動
、加熱三部分係統組成。擠壓係統主要由螺杆和機桶組成，是擠出機的關鍵部分；傳動係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；加熱係統主要來保證物料和擠壓係統在成型加工中的溫度控製
；擠出設備輔機的組成根據製品的種類而定。一般說來，輔機由劑透定型裝置、冷卻裝置、牽引裝置 、切割裝置以及製品的卷取或堆放裝置等部分組成。

由(you)於(yu)目(mu)前(qian)塑(su)料(liao)加(jia)工(gong)業(ye)生(sheng)產(chan)規(gui)模(mo)化(hua)加(jia)大(da)和(he)對(dui)生(sheng)產(chan)工(gong)藝(yi)要(yao)求(qiu)的(de)不(bu)斷(duan)的(de)提(ti)高(gao)，現(xian)有(you)的(de)塑(su)料(liao)加(jia)工(gong)機(ji)械(xie)已(yi)經(jing)無(wu)法(fa)滿(man)足(zu)客(ke)戶(hu)的(de)需(xu)求(qiu)。因(yin)此(ci)，我(wo)公(gong)司(si)和(he)某(mou)塑(su)料(liao)機(ji)械(xie)生(sheng)產(chan)企(qi)業(ye)合(he)作(zuo)，針(zhen)對(dui)他(ta)們(men)現(xian)有(you)的(de)塑(su)料(liao)吹(chui)膜(mo)機(ji)械(xie)進(jin)行(xing)了(le)改(gai)造(zao)，以(yi)提(ti)高(gao)該(gai)塑(su)料(liao)機(ji)械(xie)的(de)技(ji)術(shu)含(han)量(liang)和(he)產(chan)品(pin)的(de)競(jing)爭(zheng)力(li)，來(lai)滿(man)足(zu)客(ke)戶(hu)日(ri)益(yi)提(ti)高(gao)的(de)需(xu)求(qiu)。　　 
    塑料加工生產工藝要求螺杆擠出機的電機係統要低轉速(通常螺杆機工作的轉速在30-120rpm,最高不超過160rpm)、大扭矩輸出。而，目前螺杆擠出機普遍采用的電機係統是由普通異步電機

、變頻器及減速機構（齒輪箱及皮帶輪）組成。存在效率低、調速範圍窄
、耗電大、在負載變化時響應速度跟不上
、螺杆速度不穩導致吹出的薄膜厚度不均（尤其，要求精度較高的食品膜印刷膜等，無法滿足質量要求）、而齒輪箱的定期保養維護工作也較繁瑣
，並且在生產過程中減速機構潤滑油的泄漏也造成工作環境的汙染。

wogongsicaiyongjiaoliuyibujipinzhidianjidesifukongzhijishu
，duigaisuliaochuimojideluoganjichujidianjixitongjinxinglegaizao
，gaishanleyishangdebuzu
，weicileijixiedeshengjihuandaitigongleyizhongchuangxindesiluhekeguangfantuiguangdejiejuefangan。

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、大連安迪數控技術有限公司簡介           

公司是由留日海歸博士和國內自動化學者共同投資組建的

高新技術企業。位於大連市高新園區海外學子創業園。是一家專門從事於交流永磁同步伺服係統和交流異步伺服係統的研發、製造、銷售和服務為一體的自動化控製企業。可為客戶提供完美的伺服解決方案。

產品特點：ADSD-AS係列交流異步伺服驅動器基於DSP+IPM的硬件平台，性能穩當、響應速度高、功能完善，具備多種控製方式

、靈活的外部端子運行方式、方便的運行信號自定義等，保護功能完善，提供標準RS485通訊方式等，可適配SIEMENS
、FAGOR等進口數控係統及國產的廣州數控、華中數控
、台達數控、大連數控等，性價比較高

，可廣泛應用於機床主軸、包裝印刷
、紡織印染、橡塑機械等行業
，可有效改善設備性能、提高產成品質量、提高生產效率
、提升工藝、降低成本。

3、塑料螺杆擠出機解決方案

采用安迪異步伺服電機係統――低速
、大扭矩基頻製電機加編碼器和安迪異步伺服驅動器取代原有的普通交流異步電機和變頻器，並去掉了原有傳動機構中的減速機（齒輪箱），使(shi)整(zheng)套(tao)設(she)備(bei)機(ji)械(xie)結(jie)構(gou)得(de)到(dao)簡(jian)化(hua)，並(bing)且(qie)彌(mi)補(bu)了(le)原(yuan)有(you)設(she)備(bei)的(de)不(bu)足(zu)，改(gai)造(zao)後(hou)的(de)設(she)備(bei)無(wu)論(lun)在(zai)技(ji)術(shu)含(han)量(liang)和(he)加(jia)工(gong)工(gong)藝(yi)上(shang)都(dou)有(you)了(le)明(ming)顯(xian)的(de)改(gai)善(shan)，不(bu)僅(jin)滿(man)足(zu)了(le)客(ke)戶(hu)的(de)質(zhi)量(liang)要(yao)求(qiu)
，而(er)且(qie)還(hai)具(ju)備(bei)節(jie)約(yue)電(dian)能(neng)、便於維護
、利於環保等優點，提高了企業在同行中的競爭力。

（1） 改造前、後係統構成對比

（2）       改造前、後控製方式對比

改造前：螺杆擠出機電機――交流異步電動機（18.5KW,50HZ基頻，4極
，1470rpm，120N.m）采用變頻器驅動，端子運行、電位器調速

，開環速度控製方式，機械係統中間傳動比為1：8左右，變頻器正常運行在30Hz左右，最高不超過40Hz。

改造後：螺杆擠出機電機――基頻製電機（11KW,25Hz基頻，8極，342rpm,310N.m）+編碼器、采用安迪異步伺服驅動器閉環速度控製方式，保留了原來的操作習慣外部運行、電位器調速，機械係統中間傳動比為1：3，伺服驅動器運行在40Hz左右。

（3）      改造前、後的效果對比

 由於螺杆擠出機的主軸工作轉速較低
，一般在工作30～120rpm左右，最高不超過160rpm。使用普通異步電機，需要接近1:10的減速機構。而安迪公司特別選用的基頻製電機采用增加電機極數
、降低電機基頻的方法，使電機的額定轉速降到350rpm以下，並且電機的輸出轉矩大幅度提高，因而可以減小中間速比、取消齒輪箱。為防止故障堵轉損壞電機，而保留了一級皮帶傳動。 

bianpinqitiaosuzaidianjidejipindianshixiaolvheshuchuzhuanjudezuigaodian
，genjuqitezhengquxian

，zaijipinyixiashuchuzhuanjuhexiaolvdouyousuoxiajiang。yinci，weiledisushibaozhengzugoudeshuchuzhuanju
，bixujiadadianjixuanxinggonglv，zaochengewaidediannengdelangfei

；而(er)安(an)迪(di)異(yi)步(bu)伺(si)服(fu)控(kong)製(zhi)器(qi)在(zai)電(dian)機(ji)基(ji)頻(pin)以(yi)下(xia)保(bao)持(chi)恒(heng)轉(zhuan)矩(ju)輸(shu)出(chu)，並(bing)有(you)三(san)倍(bei)額(e)定(ding)轉(zhuan)矩(ju)以(yi)上(shang)的(de)過(guo)載(zai)能(neng)力(li)。因(yin)而(er)采(cai)用(yong)安(an)迪(di)異(yi)步(bu)伺(si)服(fu)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)可(ke)以(yi)保(bao)證(zheng)螺(luo)杆(gan)擠(ji)出(chu)機(ji)在(zai)較(jiao)低(di)的(de)轉(zhuan)速(su)到(dao)額(e)定(ding)轉(zhuan)速(su)之(zhi)間(jian)輸(shu)出(chu)轉(zhuan)矩(ju)不(bu)小(xiao)於(yu)額(e)定(ding)轉(zhuan)矩(ju)。根(gen)據(ju)變(bian)頻(pin)器(qi)控(kong)製(zhi)電(dian)機(ji)低(di)速(su)時(shi)的(de)轉(zhuan)矩(ju)下(xia)降(jiang)曲(qu)線(xian)，采(cai)用(yong)伺(si)服(fu)控(kong)製(zhi)器(qi)可(ke)以(yi)將(jiang)電(dian)機(ji)功(gong)率(lv)減(jian)小(xiao)到(dao)變(bian)頻(pin)控(kong)製(zhi)的(de)1/2～2/5。

 原yuan係xi統tong采cai用yong變bian頻pin開kai環huan速su度du控kong製zhi方fang式shi
，速su度du精jing度du不bu高gao
，當dang負fu載zai發fa生sheng變bian化hua時shi
，響xiang應ying速su度du跟gen不bu上shang，且qie不bu能neng自zi動dong調tiao整zheng係xi統tong積ji累lei誤wu差cha。所suo以yi，製zhi成cheng品pin厚hou薄bo不bu均jun，質zhi量liang很hen難nan保bao證zheng、尤其是要求精度較高的食品、藥品薄膜
，而如果使用變頻器驅動基頻製電機，由於其調速範圍小，低速轉矩不足，在低頻時工作狀態不佳。在低於10Hzdeqingkuangxia，lijumingxianbuzu。andiyibusifuqudongqijuyoujiaokuandetiaosufanwei，qiedipinlijutexinglianghao
，kezaidisushipingwenjingquedekongzhidianji，yibaozhangluogansududewending。duiyushengchanbomohouduyouyangeyaoqiudegaojingduchuimojishebei，keyijingquekongzhiluogansudu，yubianpinqixiangbijuyouhendadejishuyoushi。

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、經濟效果分析

 通過廣泛比較，采用安迪異步伺服控製係統的成本與原變頻調速控製係統成本基本持平或略高。安迪異步伺服驅動器+基頻製電機+編碼器的價格要高於原異步電動機+變頻器的價格， 但取消了齒輪箱
，降低了金屬原料成本、減少了鑄造和機加工工序
、減化了安裝調試過程
、降低了設備機械方麵的維護成本。 

經測算
，改造後的吹膜機綜合節電率達30-40%，節電的費用對於設備的最終用戶有較大的吸引力。按上述改造案例進行成本分析
，電機功率減小7.5kw，按耗電量每小時7.5度（kwh）電，連續工作一天24小時節電180度（此類機械需要預加熱過程，故連續生產最為經濟）。按工業用電0.8元/度計算，一天節電費用140元；一個月按25天計算，每月節電費用3500元yuan。三san個ge月yue的de節jie電dian費fei用yong已yi完wan全quan可ke以yi收shou回hui因yin采cai用yong伺si服fu控kong製zhi係xi統tong所suo增zeng加jia的de成cheng本ben，以yi後hou的de節jie電dian費fei用yong便bian可ke以yi大da大da降jiang低di用yong戶hu的de生sheng產chan成cheng本ben。並bing且qie產chan品pin質zhi量liang的de提ti高gao也ye是shi潛qian在zai的de收shou益yi。

5、結論

綜上所述，在塑料螺杆擠出機上與傳統變頻控製方式比
，采用安迪交流異步伺服控製係統有較大技術優勢，有效降低了用電量
、提高了控製精度、提高了設備的效率、提(ti)高(gao)了(le)用(yong)戶(hu)的(de)產(chan)品(pin)質(zhi)量(liang)。提(ti)高(gao)了(le)塑(su)料(liao)螺(luo)杆(gan)擠(ji)出(chu)機(ji)的(de)性(xing)能(neng)，提(ti)高(gao)了(le)企(qi)業(ye)在(zai)同(tong)行(xing)中(zhong)的(de)競(jing)爭(zheng)力(li)，並(bing)最(zui)終(zhong)帶(dai)來(lai)一(yi)定(ding)的(de)經(jing)濟(ji)效(xiao)益(yi)。值(zhi)得(de)在(zai)同(tong)行(xing)業(ye)中(zhong)推(tui)廣(guang)。