一、擠壓機(jī)工作原理
此開始擠壓前，將擠壓盛錠筒、擠壓模具、鋁棒先進(jìn)行加熱，達(dá)到工藝溫度時(shí)由控溫儀自動控制，使其保持恒溫。擠壓時(shí)，裝上規(guī)格模具后合上中動板，使模具端面與擠壓筒面鎖緊，將已加熱的鋁棒放進(jìn)擠壓筒的內(nèi)孔，放入擠壓餅，然后主缸活塞帶動擠壓桿快速前進(jìn)，當(dāng)擠壓餅進(jìn)入擠壓筒內(nèi)孔時(shí)主缸快進(jìn)速度由于受壓力繼電器的作用上位機(jī)電腦發(fā)出指令自動轉(zhuǎn)為擠壓速度進(jìn)行擠壓加工，擠壓速度根據(jù)鋁型材的生產(chǎn)工藝來調(diào)節(jié)，擠壓完成后開中動板，中動板開到中位時(shí)主缸自動后退，中動板開停后由剪切裝置將模具上的壓余殘料部份剪除，完成后等待下一個(gè)工作循環(huán)。
二、擠壓機(jī)結(jié)構(gòu)性能概述
本設(shè)備為臥式結(jié)構(gòu)的四柱式液壓機(jī)，前板和主缸是通過四根導(dǎo)柱用螺母緊固成封閉的受力系統(tǒng)，當(dāng)承受液壓機(jī)工作時(shí)的作用壓力，中動板和主缸動板則以四根導(dǎo)柱為導(dǎo)向前后移動，在前板上裝有承模座，當(dāng)中動板后退之后就可裝卸模具，中動板和主缸動板在四條導(dǎo)柱的位置配有注油孔及防污裝置，其中有幾個(gè)主要部件作一介紹；
機(jī)身：主要由基礎(chǔ)腳、前固定板、中動板、主缸、油箱組成。
油缸：本機(jī)主油缸、中動板油缸、剪刀油缸均為活塞式結(jié)構(gòu)。
空氣濾清器：本機(jī)的油箱是全封閉裝置，當(dāng)液壓系統(tǒng)工作時(shí)，油箱內(nèi)浪面高度發(fā)生變化時(shí)，對油箱內(nèi)吸入空氣進(jìn)行過濾，保持油液清潔，延長液壓元件的使用壽命。
動力系統(tǒng)：由電機(jī)帶動液壓油泵的機(jī)組、濾油器、液位顯示器、液壓元件集成塊等組成，實(shí)行電子調(diào)速。
限位裝置：主油缸和副油缸的行程和定位都用接近開關(guān)作為定位，使油缸定位準(zhǔn)確穩(wěn)定。
三、伺服系統(tǒng)配置
QT600T擠壓機(jī)原來動力參數(shù)
主柱塞泵160CC/REV，輔助雙聯(lián)泵是200CC+125CC
電機(jī)雙軸三相異步機(jī) 55KW/980
根據(jù)原有要求進(jìn)行配型，型號如下：
驅(qū)動器：IS300T140C （匯川） 1臺
IS300T100C （匯川） 1臺
制動單元：MDBUN-90-B （匯川） 兩臺
制動電阻：3.7KW/8 兩支
主油缸電機(jī)：永磁同步伺服電機(jī)：ISMG2-60D15CD-R131F（匯川） 1臺
輔助油缸電機(jī)：永磁同步伺服電機(jī)：ISMG2-42D15CD-R131F（匯川） 1臺
主缸柱塞泵：A2F125R2P3柱塞泵（貴陽航空） 一臺
輔助油泵：雙聯(lián)葉片泵 YB--E 125/63ml/r（國產(chǎn)） 一臺
先導(dǎo)油泵：葉片泵 32CC/REV（國產(chǎn)） 一臺
四、系統(tǒng)動作流程
（1）主缸快速前進(jìn)
擠壓筒預(yù)熱完成后，啟動主電機(jī)；變量柱塞泵A7V、葉片泵運(yùn)轉(zhuǎn)提供液壓力。由葉片小泵125L提供5Mpa的先導(dǎo)壓力。
主缸前進(jìn)時(shí)，變量柱塞泵、葉片泵處于大流量，小壓力的合流（Y6/KA26）狀態(tài)；主缸前進(jìn)所形成的真空力使得充液閥（Y27/KA27）打開，油液從上部大油箱經(jīng)手動蝶閥進(jìn)入主缸內(nèi)。主缸輔助油缸、中板鎖緊油缸的液壓油由柱塞泵、葉片泵合流泵入。主缸前進(jìn)的動作維持到擠壓軸頂緊鋁棒至模具接觸面，此時(shí)，主缸內(nèi)壓力逐漸升高，達(dá)至預(yù)設(shè)擠壓筒排氣壓力10Mpa時(shí)，壓力繼電器動作，發(fā)出分流信號，擠壓開始。
葉片大泵200CC在擠壓過程中不參與工作，葉片小泵125CC繼續(xù)提供5Mpa先導(dǎo)壓力。
（2）擠壓過程（工進(jìn)）
鋁棒在擠壓筒被擠壓敦實(shí)，中板排氣結(jié)束后，繼續(xù)鎖緊模具，擠壓軸頂緊鋁棒，使鋁棒擠壓入模具內(nèi)腔。擠壓力達(dá)到一定值時(shí)，型材被擠出。該狀態(tài)下，可調(diào)柱塞泵A7V完成對主缸、主缸輔助油缸、中板鎖緊油缸的油量泵入，形成足夠的擠壓力。擠壓時(shí)的設(shè)定壓力通常為21Mpa,超壓限制設(shè)定為23 Mpa；
擠壓速度根據(jù)不同標(biāo)號鋁棒、不同的模具、不同的加工型材而有所不同（不同標(biāo)號的型材有相應(yīng)的出料限制速度，不能任意調(diào)節(jié)），一般在30%---90%之間變化。隨著擠壓過程的持續(xù)，主缸壓力（擠壓力）逐步下降。
（3）中板移動、剪切及主缸快速后退過程
擠壓結(jié)束，中板后退至設(shè)定位置，切余剪刀下降（完成后上升）。同時(shí)主缸后退。此時(shí)柱塞泵、葉片泵合流共同完成快速后退動作。剪切工序完成后，中板前進(jìn)頂緊模具，等待下一個(gè)擠壓動作循環(huán)。
（4）輔助動作
包括：托料（主缸快速前進(jìn)，機(jī)械手提升托起鋁棒，擠壓軸推動鋁棒進(jìn)入擠壓筒）、壓餅（將擠壓墊片向鋁棒端面壓緊）、換模（模具導(dǎo)入/出）等。
五、伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想
此套方案是根據(jù)擠壓機(jī)的工藝流程進(jìn)行優(yōu)化而制定的，傳統(tǒng)擠壓機(jī)是雙軸三相異步機(jī)兩頭帶油泵，一頭變量泵主要控制主缸系統(tǒng)，另一頭定量泵作輔助作用，全機(jī)主缸單比例變量控制，因此分析工藝時(shí)，主缸動作擠壓階段，輔助動作是沒有的，但實(shí)際上輔助油泵還在工作，基于這樣的考慮，把單臺電機(jī)一分為二，主缸作一套系統(tǒng)，定量泵作一套系統(tǒng)，根據(jù)工藝的需要決定是主缸系統(tǒng)啟動還是輔助動作系統(tǒng)啟動還是兩個(gè)系統(tǒng)同時(shí)啟動，因?yàn)樵瓉硐到y(tǒng)輔助動作沒有模擬量控制，完全采用高壓溢流的方式，同時(shí)調(diào)節(jié)節(jié)流閥來調(diào)整動作快慢，毫無疑問存在很大的能源浪費(fèi)，又因?yàn)樵到y(tǒng)當(dāng)中上位機(jī)是靠幾個(gè)壓力傳感器來切換動作速度，所以在這個(gè)方案中采用52#非標(biāo)力矩限定，速度跟蹤的模式來進(jìn)行調(diào)節(jié)，相當(dāng)于變頻控制，它通過調(diào)節(jié)頻率來改變電機(jī)轉(zhuǎn)速，從而改變流量，按需供油，盡量減少高壓溢流損失，達(dá)到節(jié)能效果，所不同的是采用的電機(jī)是同步機(jī)，其響應(yīng)要快很多，完全解決了早期用變頻改造造成的效率下降的問題。
電氣改動；上位機(jī)控制系統(tǒng)不作大的改動，原來單電機(jī)改成兩電機(jī)控制，因此多了一套電路。
油路改動；原有油路基本不作改動，但因加了獨(dú)立先導(dǎo)泵系統(tǒng)，所以要從原葉片雙聯(lián)泵上小泵處單獨(dú)分開油路，讓先導(dǎo)油路自成一體。
下面是整個(gè)控制的原理和接線圖
IS300接線圖
動力控制與主缸是一樣的，不多講。
5、先導(dǎo)控制油系統(tǒng)
兩種方案，一種通過葉片泵上的小泵來實(shí)現(xiàn)，給驅(qū)動器加一點(diǎn)底流和底壓，另一種是獨(dú)立開來，單獨(dú)從葉片泵小泵處分開先導(dǎo)管的油路，直接控制。此時(shí)要加一個(gè)小三相異步機(jī)來驅(qū)動一個(gè)小排量的油泵。
六、伺服系統(tǒng)在擠壓機(jī)上的應(yīng)用優(yōu)勢
傳統(tǒng)擠壓機(jī)上很多輔助動作是沒有比例閥的，完全通過手動來限定，恒速供油高壓溢流來完成的，勢必造成液壓油通過高壓擠壓而至油溫升高，而擠壓機(jī)的油缸通常比較大，其密封件比較昂貴，且維修起來非常麻煩，耗時(shí)耗力，得不償失，伺服系統(tǒng)完全減少溢流損失，按需供油，所以相對來講它的油溫要低一些，一般低8-10度，這對于終端客戶來說，是非常有好處的，密封件的壽命會延長，同時(shí)通過油水交換器的運(yùn)水也不要那么多。另電機(jī)也是采用大功率低損耗的高效能伺服電機(jī)應(yīng)用在擠壓機(jī)上加上工藝流程的調(diào)整，勢必會給傳統(tǒng)擠壓機(jī)行業(yè)帶來一次革命，總之，節(jié)能/精密/高效/環(huán)保是伺服應(yīng)用的主題。
七、衍生行業(yè)
通過對鋁型材擠壓機(jī)工藝的深入研究，其實(shí)他還可以應(yīng)用在銅/鋅/錫擠壓機(jī)行業(yè)，所以擠壓機(jī)行業(yè)將是一塊非常大的行業(yè)，據(jù)了解一臺QT600T鋁型材擠壓機(jī)單電機(jī)55KW一年的耗電量是36.97萬度電(經(jīng)過實(shí)測)，在某種程度上講它是電獅子，比注塑機(jī)電老虎厲害得多，只不過它的市場基數(shù)相對注塑機(jī)來講小一些而已。
未來的行業(yè)發(fā)展方向?qū)⑹浅掷m(xù)創(chuàng)新，節(jié)能環(huán)保的理念方向發(fā)展。
八、現(xiàn)場調(diào)試圖片
現(xiàn)場調(diào)試（一）
現(xiàn)場調(diào)試（二）
隨著低碳時(shí)代的到來，節(jié)能環(huán)保已經(jīng)成為各行業(yè)倡導(dǎo)的主題。匯川IS300伺服系統(tǒng)的強(qiáng)勢推出，正是迎合了液壓行業(yè)多年來的需求，推動了整個(gè)行業(yè)技術(shù)的創(chuàng)新和進(jìn)步!在短短的時(shí)間內(nèi)，匯川伺服伺服系統(tǒng)以其快、準(zhǔn)、穩(wěn)的優(yōu)良特性已經(jīng)在注塑機(jī)、油壓機(jī)領(lǐng)域占領(lǐng)了一席之地，為行業(yè)提供了更具有競爭力的新一代節(jié)能高效產(chǎn)品！對油壓擠出機(jī)而言，工藝過程一般分為快進(jìn)，工進(jìn)，保壓，泄荷，加料，回程及輔助動作等階段，各個(gè)階段所需要的工作壓力和流量是不同的，對于馬達(dá)而言，整個(gè)加工過程是處于不斷變化的負(fù)載狀態(tài)，而目前油壓系統(tǒng)絕大部分使用定量泵，其馬達(dá)以額定的轉(zhuǎn)速輸出一定的流量，而在生產(chǎn)過程中有些階段只需極少的流量（如保壓），多余的液壓油通過溢流閥回流至油箱，該過程稱為高壓溢流，據(jù)統(tǒng)計(jì)由高壓溢流造成的能量損失高達(dá)36％～68％。匯川IS300伺服驅(qū)動器從根本上克服了傳統(tǒng)油壓擠出機(jī)的這一弊病，當(dāng)系統(tǒng)需要的流量發(fā)生變化時(shí)，馬達(dá)的轉(zhuǎn)速隨流量命令大小而改變，使得泵的排出的流量發(fā)生變化，即真正做到“要多少給多少”的控制，因此在油壓機(jī)上的節(jié)能應(yīng)用，對于減少能源浪費(fèi)具有非常重要意義。