專利名稱：組合電機(jī)驅(qū)動的節(jié)能型注塑機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及注塑機(jī)，特別是指一種組合電機(jī)驅(qū)動的節(jié)能型注塑機(jī)。
背景技術(shù)：
注塑機(jī)是生產(chǎn)塑料制品的重要機(jī)械，在工程塑料制品中有80％以上是用注塑機(jī)生產(chǎn)的。但現(xiàn)有注塑機(jī)存在能耗大，工作效率低等缺陷，主要表現(xiàn)在如下幾方面一、注塑機(jī)在生產(chǎn)塑料制品時是由多個環(huán)節(jié)組成，一般是由合模、注射、保壓、預(yù)塑、制品在模內(nèi)冷卻、開模到取出制品等環(huán)節(jié)為一個生產(chǎn)周期。在上述生產(chǎn)周期的各個環(huán)節(jié)中注塑機(jī)的功率需求是不同的，以注射時的功率需求最大?，F(xiàn)有注塑機(jī)一般都是按注射時的最大功率需求來選配三相交流異步電動機(jī)，顯然這樣選配的電機(jī)只有在注射環(huán)節(jié)中才會滿載運(yùn)行。一般而言注塑機(jī)其它環(huán)節(jié)中的功率需求只占其總功率的5％-40％，而注射環(huán)節(jié)所用時間在塑料制品的整個生產(chǎn)周期中只占2％-8％，那么在大部分時間內(nèi)電機(jī)都不能滿載運(yùn)行，由此產(chǎn)生了很大的能量浪費(fèi)，包括有功損耗和無功損耗。同時，由于塑料制品形狀結(jié)構(gòu)的多樣性和各種塑料材料熔融指數(shù)等性能的差異，生產(chǎn)厚壁制品或選用熔融指數(shù)高的塑料材料時，對注射環(huán)節(jié)的功率需求就會減小，那么注塑機(jī)在生產(chǎn)這些塑料制品時，整個生產(chǎn)周期的各個環(huán)節(jié)都存在能源浪費(fèi)。
二、現(xiàn)有注塑機(jī)大多采用油馬達(dá)驅(qū)動預(yù)塑，油馬達(dá)又是由油泵驅(qū)動的，而油馬達(dá)和油泵各自的機(jī)械效率一般只有0.8左右，兩者相乘的總效率只有0.64左右，顯然其在預(yù)塑時會造成了很大的能源浪費(fèi)，而且油馬達(dá)預(yù)塑容易造成液壓油發(fā)熱和使油質(zhì)劣化。同時，為使液壓油降溫，必須使用較多的冷卻水，這也造成了水資源的浪費(fèi)。
三、現(xiàn)有注塑機(jī)的預(yù)塑螺桿的壓縮比是固定的，即螺桿加料段螺槽容積和均化段螺槽容積之比是固定的，對于各種不同性能的塑料材料，在預(yù)塑時不能都高效率地塑化，這樣也會降低其工作效率。
四、現(xiàn)有注塑機(jī)主要是靠預(yù)塑料筒外的高溫電熱圈加熱熔融塑料，實際工作中僅有部分熱能被塑料吸收，其余有很大部分熱能都輻射和散發(fā)到空氣中，也造成了能源的浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的就是要克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種能耗低、工作效率高的組合電機(jī)驅(qū)動的節(jié)能型注塑機(jī)。
為實現(xiàn)此目的，本實用新型所設(shè)計的組合電機(jī)驅(qū)動的節(jié)能型注塑機(jī)，包括安裝在支架導(dǎo)軌上可相對移動的前支架和后支架，前支架的中部嵌套有預(yù)塑料筒，前支架的上部安裝有與預(yù)塑料筒相通的料斗。預(yù)塑料筒伸出前支架的部分外周設(shè)有電加熱圈，預(yù)塑料筒內(nèi)裝有預(yù)塑螺桿，預(yù)塑螺桿伸出預(yù)塑料筒的后部通過軸承組件固聯(lián)在后支架上。該注塑機(jī)的驅(qū)動機(jī)構(gòu)設(shè)有至少兩臺小功率的三相交流異步電機(jī)，這些小電機(jī)組合的個數(shù)及功率可以根據(jù)注塑機(jī)對總功率的需求和各環(huán)節(jié)功率的需求來確定，最好設(shè)置三臺小電機(jī)，其中一臺小電機(jī)的輸出軸通過離合器、傳動齒輪組及一對可拆換變速齒輪與嵌套在預(yù)塑螺桿尾部花鍵上的預(yù)塑齒輪相連，為預(yù)塑螺桿旋轉(zhuǎn)提供動力，其它小電機(jī)的輸出軸可與油泵相連，通過油泵為注塑機(jī)其它組件提供動力。各臺小電機(jī)的輸出軸上還分別連接有一小齒輪，各個小齒輪布置在一大齒輪周邊，與大齒輪嚙合連動。
本實用新型的優(yōu)點(diǎn)在于采用多臺小功率的電機(jī)通過各小齒輪與一大齒輪的嚙合傳動，組成一個聯(lián)動驅(qū)動系統(tǒng)來取代現(xiàn)有注塑機(jī)使用的大功率三相交流異步電動機(jī)，只要其中一臺電機(jī)通電運(yùn)轉(zhuǎn)，就能帶動其它電機(jī)齒輪同時運(yùn)轉(zhuǎn)，也可多臺電機(jī)同時通電滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。這樣，可根據(jù)不同的功率需求來分配不同的額定功率輸出，滿足注塑機(jī)在生產(chǎn)過程中對驅(qū)動系統(tǒng)功率的不同需要，通過減少電機(jī)輕載或空載時的功率損耗來節(jié)約能源。如在未進(jìn)入注射環(huán)節(jié)時，可以根據(jù)各環(huán)節(jié)中對功率需求的不同，只起動一臺或兩臺電機(jī)來滿足當(dāng)時的功率需求，減少不必要的電機(jī)輕載功率損耗；當(dāng)即將進(jìn)入注射環(huán)節(jié)時，可根據(jù)注射時的功率需求來起動更多的組合電機(jī)，使總輸出功率達(dá)到注射時的功率需求。并且，由于組合的各臺電機(jī)通過齒輪傳動都已同步運(yùn)轉(zhuǎn)，在通電時已有較大的感抗，工作中頻繁起動電機(jī)也不會有太大的起動電流沖擊，這樣可避免對設(shè)備的損害，也大幅提高了注塑機(jī)的工作效率。同時，本注塑機(jī)的聯(lián)動組合電機(jī)通過離合器及齒輪組驅(qū)動預(yù)塑環(huán)節(jié)，通過油泵驅(qū)動其它環(huán)節(jié)，這樣不僅大幅提高了預(yù)塑環(huán)節(jié)的機(jī)械效率、降低了能耗，而且在預(yù)塑完成、離合器分開后，其電機(jī)仍與油泵連接，不會空載運(yùn)行，從而進(jìn)一步通過了其工作效率，減少了能源的浪費(fèi)。


圖1為一種組合電機(jī)驅(qū)動的節(jié)能型注塑機(jī)的要件結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖1中一對可拆換變速齒輪的放大結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖1中小齒輪與大齒輪的嚙合關(guān)系示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施例作進(jìn)一步的詳細(xì)描述圖中所示組合電機(jī)驅(qū)動的節(jié)能型注塑機(jī)，包括安裝在支架導(dǎo)軌31上可相對移動的前支架8和后支架12。前支架8的中部水平嵌套有預(yù)塑料筒15，前支架8的上部安裝有與預(yù)塑料筒15相通的料斗9。預(yù)塑料筒15伸出前支架8的部分外周設(shè)有電加熱圈2。預(yù)塑料筒15內(nèi)裝有預(yù)塑螺桿10，預(yù)塑螺桿10伸出預(yù)塑料筒15的后部通過軸承組件固聯(lián)在后支架12上。該注塑機(jī)的驅(qū)動機(jī)構(gòu)設(shè)有三臺小電機(jī)D1、D2、D3，其中一臺小電機(jī)D1的輸出軸通過離合器18、傳動齒輪組17及一對可拆換變速齒輪23、26與嵌套在預(yù)塑螺桿10尾部花鍵上的預(yù)塑齒輪13相連，為預(yù)塑螺桿10旋轉(zhuǎn)提供動力。另外兩臺小電機(jī)D2、D3的輸出軸各與一油泵19相連，油泵19為注塑機(jī)的其它組件提供動力，因注塑機(jī)的其它組件及驅(qū)動機(jī)構(gòu)均為已有技術(shù)，圖中未示出，在此也不贅述。各臺小電機(jī)D1、D2、D3的輸出軸上還分別連接有一小齒輪21、22、24，各個小齒輪21、22、24均布在一大齒輪20周邊，與大齒輪20嚙合連動。
在上述預(yù)塑料筒15伸出前支架8的部分外周還設(shè)有一夾層隔熱套筒5，夾層隔熱套筒5的中間填充有如云母或玻璃棉等的隔熱材料3，夾層隔熱套筒5的內(nèi)側(cè)設(shè)有可反射遠(yuǎn)紅外線的涂層4。這樣注塑機(jī)在生產(chǎn)加熱時，能減少很大一部分熱量散發(fā)損失。在夾層隔熱套筒5的后端設(shè)有進(jìn)風(fēng)口16，前端設(shè)有出風(fēng)口14和旋轉(zhuǎn)蓋板1。當(dāng)注塑機(jī)停止生產(chǎn)或預(yù)塑料筒15需要降溫時，可向進(jìn)風(fēng)口16鼓風(fēng)，同時轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)蓋板1打開出風(fēng)口14，可使料筒快速冷卻，防止塑料高溫分解劣化。在上述預(yù)塑料筒15與前支架8的嵌套結(jié)合處還設(shè)有若干空氣環(huán)6，以減少預(yù)塑料筒15向前支架8散熱的損失，從而可進(jìn)一步節(jié)省能源。
在上述料斗9和預(yù)塑料筒15之間還設(shè)有一水平布置的給料料筒11，給料料筒11內(nèi)裝有可左右移動的給料螺桿7，給料螺桿7的導(dǎo)程和螺槽從左向右逐漸變窄和變淺，給料螺桿7通過傳動機(jī)構(gòu)與預(yù)塑螺桿10聯(lián)動。這樣，通過改變給料螺桿7處于給料料筒11中的位置可以調(diào)節(jié)預(yù)塑給料速度。當(dāng)把給料螺桿7推向右邊，使料斗9的出料口對準(zhǔn)給料螺桿7導(dǎo)程較寬、螺槽較深的部位時，則在給料螺桿7轉(zhuǎn)速不變的情況下可增加給料速度，反之則可減少給料速度。有了該設(shè)計，就可把預(yù)塑螺桿10的壓縮比設(shè)計得比常規(guī)螺桿大一些，主要是減小其均化段的槽深，但物料輸送的實際壓縮比卻是由給料螺桿7來調(diào)節(jié)的。因此，預(yù)塑螺桿10的壓縮比實際上獲得了可變化的效果，根據(jù)塑料原料的不同性能來調(diào)整此壓縮比，就可獲得最佳的塑化效果，從而提高注塑機(jī)的工作效率，節(jié)省能源消耗。
上述一對可拆換變速齒輪23、26的中心孔可設(shè)計呈圓錐形，通過螺母28及防滑壓板27壓緊安裝在錐形軸25上。這樣，可通過調(diào)換一對不同齒數(shù)的變速齒輪23、26來改變預(yù)塑螺桿10的轉(zhuǎn)速，以將其調(diào)整到與塑料原料相匹配的最佳狀態(tài)。在調(diào)換變速齒輪23、26時，略松開一點(diǎn)防滑壓板27，反旋螺母28即可將其從錐形軸25上很方便地帶出來。由于變速齒輪23、26用錐面緊固在錐形軸25上，比起以前注塑機(jī)變速是由齒輪在花鍵上滑動換檔的方式噪音要小得多，也比使用油馬達(dá)預(yù)塑要節(jié)省大量的能耗和水耗。
本實用新型的工作原理是這樣的當(dāng)有小電機(jī)D1、D2、D3中的一臺或多臺根據(jù)注塑各環(huán)節(jié)的功率需要被起動后，就會帶動小齒輪21、22、24和大齒輪20同時轉(zhuǎn)動。通過控制離合器18的分與合，可帶動傳動齒輪組17和一對可拆換變速齒輪23、26的轉(zhuǎn)動，從而帶動預(yù)塑齒輪13和預(yù)塑螺桿10轉(zhuǎn)動進(jìn)行預(yù)塑。與此同時預(yù)塑螺桿10的轉(zhuǎn)動也通過相應(yīng)的傳動機(jī)構(gòu)(圖中未示出)傳輸?shù)浇o料螺桿7，使給料螺桿7與預(yù)塑螺桿10同步轉(zhuǎn)動。物料由料斗9進(jìn)入給料料筒11，由給料螺桿7螺旋推進(jìn)至預(yù)塑料筒15，然后由預(yù)塑螺桿10將被塑化的物料送到預(yù)塑料筒15的頭部。再通過油泵19驅(qū)動裝在前支架8內(nèi)的兩個注射油缸29拉動后支架12，并帶動預(yù)塑螺桿10向前推進(jìn)，將預(yù)塑料筒15頭部塑化好的物料通過噴咀30注入模腔內(nèi)，即可得到塑料制品。采用本注塑機(jī)生產(chǎn)塑料制品可節(jié)省能耗約30％-60％。
權(quán)利要求1.一種組合電機(jī)驅(qū)動的節(jié)能型注塑機(jī)，包括安裝在支架導(dǎo)軌(31)上可相對移動的前支架(8)和后支架(12)，前支架(8)的中部嵌套有預(yù)塑料筒(15)，前支架(8)的上部安裝有與預(yù)塑料筒(15)相通的料斗(9)，預(yù)塑料筒(15)伸出前支架(8)的部分外周設(shè)有電加熱圈(2)，預(yù)塑料筒(15)內(nèi)裝有預(yù)塑螺桿(10)，預(yù)塑螺桿(10)伸出預(yù)塑料筒(15)的后部通過軸承組件固聯(lián)在后支架(12)上，其特征在于該注塑機(jī)的驅(qū)動機(jī)構(gòu)設(shè)有至少兩臺小功率的三相交流異步電機(jī)(D1、D2)，其中一臺小電機(jī)(D1)的輸出軸通過離合器(18)、傳動齒輪組(17)及一對可拆換變速齒輪(23、26)與嵌套在預(yù)塑螺桿(10)尾部花鍵上的預(yù)塑齒輪(13)相連，為預(yù)塑螺桿(10)旋轉(zhuǎn)提供動力，其它小電機(jī)(D2)的輸出軸可與油泵(19)相連，通過油泵(19)為注塑機(jī)其它組件提供動力；各臺小電機(jī)(D1、D2)的輸出軸上還分別連接有一小齒輪(21、22)，各個小齒輪(21、22)布置在一大齒輪(20)周邊與其嚙合連動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合電機(jī)驅(qū)動的節(jié)能型注塑機(jī)，其特征在于所說的驅(qū)動機(jī)構(gòu)設(shè)有三臺小電機(jī)(D1、D2、D3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的組合電機(jī)驅(qū)動的節(jié)能型注塑機(jī)，其特征在于所說的預(yù)塑料筒(15)伸出前支架(8)的部分外周還設(shè)有一夾層隔熱套筒(5)，夾層隔熱套筒(5)的中間填充有隔熱材料(3)，夾層隔熱套筒(5)的內(nèi)側(cè)設(shè)有可反射遠(yuǎn)紅外線的涂層(4)；夾層隔熱套筒(5)的后端設(shè)有進(jìn)風(fēng)口(16)，前端設(shè)有出風(fēng)口(14)和旋轉(zhuǎn)蓋板(1)；所說的預(yù)塑料筒(15)與前支架(8)的嵌套結(jié)合處還設(shè)有若干空氣環(huán)(6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的組合電機(jī)驅(qū)動的節(jié)能型注塑機(jī)，其特征在于所說的料斗(9)和預(yù)塑料筒(15)之間設(shè)有一與預(yù)塑料筒(15)平行的給料料筒(11)，給料料筒(11)內(nèi)裝有可移動的給料螺桿(7)，給料螺桿(7)的導(dǎo)程和螺槽從一端向另一端逐漸變窄和變淺，給料螺桿(7)通過傳動機(jī)構(gòu)與預(yù)塑螺桿(10)聯(lián)動。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的組合電機(jī)驅(qū)動的節(jié)能型注塑機(jī)，其特征在于所說的料斗(9)和預(yù)塑料筒(15)之間設(shè)有一與預(yù)塑料筒(15)平行的給料料筒(11)，給料料筒(11)內(nèi)裝有可移動的給料螺桿(7)，給料螺桿(7)的導(dǎo)程和螺槽從一端向另一端逐漸變窄和變淺，給料螺桿(7)通過傳動機(jī)構(gòu)與預(yù)塑螺桿(10)聯(lián)動。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的組合電機(jī)驅(qū)動的節(jié)能型注塑機(jī)，其特征在于所說的一對可拆換變速齒輪(23、26)的中心孔呈圓錐形，通過螺母(28)及防滑壓板(27)壓緊安裝在錐形軸(25)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的組合電機(jī)驅(qū)動的節(jié)能型注塑機(jī)，其特征在于所說的一對可拆換變速齒輪(23、26)的中心孔呈圓錐形，通過螺母(28)及防滑壓板(27)壓緊安裝在錐形軸(25)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的組合電機(jī)驅(qū)動的節(jié)能型注塑機(jī)，其特征在于所說的一對可拆換變速齒輪(23、26)的中心孔呈圓錐形，通過螺母(28)及防滑壓板(27)壓緊安裝在錐形軸(25)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的組合電機(jī)驅(qū)動的節(jié)能型注塑機(jī)，其特征在于所說的一對可拆換變速齒輪(23、26)的中心孔呈圓錐形，通過螺母(28)及防滑壓板(27)壓緊安裝在錐形軸(25)上。
專利摘要一種組合電機(jī)驅(qū)動的節(jié)能型注塑機(jī)，其驅(qū)動機(jī)構(gòu)設(shè)有至少兩臺小功率的三相交流異步電機(jī)，其中一臺小電機(jī)的輸出軸通過離合器、傳動齒輪組及一對可拆換變速齒輪與嵌套在預(yù)塑螺桿尾部花鍵上的預(yù)塑齒輪相連，為預(yù)塑螺桿旋轉(zhuǎn)提供動力，其它小電機(jī)的輸出軸可與油泵相連，通過油泵為注塑機(jī)其它組件提供動力。各臺小電機(jī)的輸出軸上還分別連接有一小齒輪，各個小齒輪布置在一大齒輪周邊，與大齒輪嚙合連動。只要其中一臺電機(jī)通電運(yùn)轉(zhuǎn)，就能帶動其它電機(jī)齒輪同時運(yùn)轉(zhuǎn)，也可多臺電機(jī)同時通電滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。該機(jī)可根據(jù)注塑環(huán)節(jié)不同功率需求來分配不同的額定功率輸出，滿足注塑機(jī)在生產(chǎn)過程中對驅(qū)動系統(tǒng)功率的不同需要，通過減少電機(jī)輕載或空載時的功率損耗來節(jié)約能源。
文檔編號B29C45/17GK2552675SQ02278439
公開日2003年5月28日 申請日期2002年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月19日
發(fā)明者劉后斌 申請人:劉后斌