1.立式注塑机现有能耗水平，对各环节能耗进行分析

        1.1  简介立式注塑机产生能耗的地方

        在整个注塑生产过程中，除立式注塑机本身产生能耗外，其它辅助设备如冷水机，机械手，运输带等，都会产生能耗。如只单看立式注塑机本身的能耗，则需了解立式注塑机是何种驱动系统。

        1.2  液压驱动系统的能耗分析

        对于液压驱动的立式注塑机，主要能耗来自于两部份。分别是射台料筒的发热部份及液压驱动系统。即是俗称的发热圈及油泵电机。

        普通立式注塑机通常采用液压传动，其结构包含注射装置、开合模装置、液压传动装置和电气控制装置，后者的作用是保证立式注塑机预定工序的要求（压力、速度、温度、时间、位置）和动作程序准确有效地工作。

        在传统的立式注塑机中液压传动装置主要由油泵、液压控制阀、压力电磁比例阀、流量电磁比例阀、各种不同的动作油缸、油泵电机及其它液压附件和管道组成，液压传动系统中的动力由电机带动油泵提供。其中，油泵绝大部分是定量油泵，电动机通常提供额定功率和转速，油泵将电动机所输入的机械能转变为压力能，然后向液压系统的液压元件输送具有一定压力和流量的液压油，满足液压执行机构驱动负载所需能量的要求。

        立式注塑机成型工艺是一个按照预定的周期性动作过程，即以合模——射嘴前进——射胶——保压——溶胶、冷却——开模——取出制品——将被注塑件放入模具中——合模等加工工序达到某件产品成型。

        各个过程所需的速度和压力因不同工艺而不同，即所需的液压油流量不同，因而立式注塑机整个动作过程对油泵电机来说是个变负载过程。在定量泵立式注塑机液压系统中，油泵电机始终以恒定转速提供恒定流量的液压油，各个动作中相应多余的液压油则通过溢流阀回流，从而造成电能的浪费。虽然早有变量泵的设计，以减低对溢流所产生的耗损，但溢流所产生的耗损只能减低，却不能减除。

        发热圈方面，主要以电阻加热及金属传热方法，把热量传至料筒内，从而达至把塑料加热目的。但在另一面，却因为发热圈外露于空气中，故对料筒加热的同时，也把部份热量散失于空气中，从而产生耗损。虽然市面上有所谓的保温罩设计。但其实际目的不是在于保温，而是安全设计。主要是避免人手触碰料筒而烫伤。但不论保温罩如何理想，随空气散失热量仍会不断发生。

        除以上两种主要能耗，对于液压系统来说，还有一个能耗来源。因为液压油在运作一段时间后，因为压力变化，油管磨擦，管径大小改变，溢流等原因，液压油温度会随着时间不断累升。油温上升引至液压油粘度变化，最终影响产品质量。故此，需加入油冷却器。把冷水引入，从而把液压油的过多热量带走。但冷水的引入，也意味着虽要加入水泵。水泵的运作，本身也会产生能耗。

        1.3  电驱动系统的能耗分析

        电驱动系统也就是以伺服电机驱动，从而进行合模，射胶，保压，熔胶，开模，顶出等动作。整台机的每个动作均是由电机驱动，故也称全电机。因为没有液压驱动，故此液压系统所产生的耗损（例如：溢流，油管孔径改变，油管磨擦，油管方向改变，油泵效率，冷却水所需的水泵等等）都不再发生。因此，对于全电机来说，主要的能耗来自于发热圈部份。

        当然，伺服电机本身的效率及滚珠丝杆所产生的磨擦在运作过程中会产生一定的能耗，但与传统液压系统比较，这部份所产生的能耗低很多。

        1.4  立式注塑机现有的能耗水平

        经过测试,一般单台传统立式注塑机能耗和所站例分别是

        液压系统的耗能：60-75%

        加热系统的耗能：15-25%

        冷却系统的耗能：5-10%

        控制组件的耗能：1-5%

        之前提及，全电机没有液压系统所产生的能耗。故以上传统立式注塑机能耗中的液压系统及冷却系统，对全电机来说，可说是不存在的。只有加热系统及控制组件的能耗。故此较液压系统低很多。故与传统的液压系统比较，全电机的节能效果可高达至约85%。

        2.  国际同类产品的能耗水平

        早在国内仍使用定量泵时代，外国先进国家已开始研发全电机，以减低能耗为目标。目前，节能型立式注塑机在欧洲和日本得到了较大和较快的发展，主要的形式有：

        普通标准电机+变量泵控制；

        普通标准电机+定量泵和变量泵组合控制；

        变频电机+变频器；

        伺服电机+伺服驱动器；

        全电动

        虽然我国也有以上各类产品的生产，但在能耗方面仍较外国为高。原因如下

        国内所制作的电机，本身效率，质量及寿命较外国品牌为低

        油泵方面，国内所制作的较外国品牌，在内泄方面较大，从而使能耗增加

        全电机的滚珠丝杆制作，在质量仍未达至国际上的质量。故而较易产生磨损，从而降低效率。因而在耐用性上，也较外国品牌为低。

        即使在传统液压系统立式注塑机上，使用外国与国产的油泵，也有达10%的能耗及使用寿命上的差异。

        3.  立式注塑机节能技术的种类，原理及节能效果；对各节能技术进行比较，排序，明确主推节能技术

        如上文所说，主要产生能耗的地方在于驱动系统及发热系统。故此，节能技术一直也以这两部份为重点。

        3.1  驱动系统

        3.1.1  变量泵驱动

        上面介绍的传统立式注塑机驱动方式带来很大的能耗，故此早年业界推出变量泵驱动的立式注塑机，该系统由变量泵代替原有的定量泵。

        改用变量泵的最大优点在于系统处于保压时虽然电机高速运转但变量泵会根据系统压力的大小来调整自己的排量，即当系统压力达到设定值时变量泵会切换成小排量从而减少保压时泵的输出流量以减少电机的输出扭矩达到了减少电机功率输出，同时，也因减少流量，使溢流所产生的耗损降低，最终实现节能效果。此种节能技术较原来的定量系统可节能高达至40%。