2）先进准则

        先进准则服务于环保准则和拓展注塑工程的可持续发展。环保准则的水准取决于先进准则的服务水准。先进准则就是前瞻性把握住立式注塑机液压系统的科学发展趋势并积极运用液压新技术于实际，实现立式注塑机液压系统的持续发展。现代的创新创造的注塑工程，依附液压系统的持续发展才能实现，例如多种形式的注射-压缩工程、高速注塑工程、多组分注塑工程、模内组装注塑工程等等，液压系统根据注塑工程的“现实需求”、“潜在需求”，运用现代先进液压元件及控制技术，开发提高环保水准的高性能的液压系统满足注塑工程的可持续发展。

        先进准则服务于环保准则的主要特点是生命周期性，即从方案设计、元件选用、零件制造、安装、调试、维修服务，直至废弃物的回收利用及再制造等各个环节实现环境准则的要求，每一个技术方案的确定都应该以生命周期评估的结果为基础，制定出当前采取的方案和未来改进的方向，从“治本”上予以解决影响环境原则的要素，而不是传统的等液压系统运行后发现影响环境因数后予以解决的“治标”方法。

        先进准则属性主要内涵：能量匹配属性；资源属性；节能降耗属性；服务型创新创造属性；成本属性。

        （1）能量匹配属性，噪声源于振动，振动的研究与预防。液压传动噪声能量来源于液压动力驱动系统提供的能量大于执行机构运转所需的能量，溢出的能量转变为振动能量，激发噪声。降低液压传动噪声的治本方案是实现液压动力驱动系统提供的能量匹配于执行机构运转所需的能量，液压系统的能耗也达到最佳状态。在确定动力部分的参数时，做到与工作机械的负荷状态相匹配，并与原动机的高效工作区相协调，不仅实现稳态最优匹配，同时实现动态最优匹配。

        （2）资源属性，资源属性不仅在设计中预测资源的有效利用，并且充分考虑在销售、使用和废弃／回收再生过程中物资的回收的可能性、回收价值的大小、回收处理方法、回收处理工艺性等一系列技术，最终达到能源的最大利用，对环境的最大贡献。

        尽力提高液压能效，实现无冷却水液压系统，杜绝水污染产生源，同时达到节约水资源。

        提高系统清洁度，科学恒定液压油工作温度，延长液压油寿命指数，节约油资源；提高液压油再生回用指数，提高资源利用率，堵住液压油污染源头。

        紧凑化设计降低资源消耗。革新元件、接头、结构的连接型式，液压元件集成模块紧凑化，液压阀插装阀化，积极应用“小而精”的液压元件进行模块化设计，提高系统性能和环境准则的水准。

        实现液压系统能满足当前和将来相当长一段时间内的市场需求，最大限度地减少产品过时，延长产品的“使用”周期，降低了社会物质资源的消耗及制造能源消耗。

        （3）节能降耗属性，液压技术在将机械能转换成压力能及反转换过程中，总存在能量损耗。达到在使用过程中消耗能量最少、能量损失最少、能耗污染最低。节能降耗也是环保的重要一环，减少能源消耗即意味着减少对环境的污染。

        节能降耗必须解决下面几个问题：减少元件和系统的内部压力损失，以减少功率损失；减少或消除系统的节流损失，尽量减少系统的溢流量；采用静压技术和新型密封材料，减少摩擦损失；采用二次调节系统，提高能效；使用原材料的能耗、制造过程的能耗、成型加工的能耗、回收处理的能耗、物流的能耗以及能耗对生态环境的影响等。

        （4）服务型创新创造属性，液压系统是注塑工程全套方案的组成部分。

        液压系统的科学发展原则的服务型创新创造准则不同于传统的服务型创新创造，不但服务于注塑成型工艺的创新创造，更强调液压系统服务于环境原则，即液压系统的创新创造的生命周期方案始终贯穿环保准则。

        （5）成本属性，科学发展原则的成本属性与传统的成本理念有很大的不同，不仅要考虑设计、制造和销售成本的核算，还有考虑包括使用和废弃／回收再生过程中用户和社会所承担的成本、污染物的替代、产品拆卸、环境成本等。

        成本属性以用户的成本效益为优先原则，通过科学技术的创新，使得用户以最小的单位成本生产出最高质量的绿色制品，实现绿色经济效益的最大化和科学化。

1.2    液压系统应用技术的科学发展原则的设计模式

        并行工程设计是液压系统应用技术的科学发展原则的设计模式。长期以来的传统的设计模式是按照创意来源-方案遴选-概念与产品测试-试产-正式投放市场的各个阶段呈顺序或串行方式进行，这种设计模式的缺陷是设计阶段无法预见后续制造及使用过程中可能出现的问题，特别是环境问题。并行工程设计是对系统及其相关过程（包括制造过程和支持过程）进行并行、相互渗透、一体化设计的模式。并行工程的设计模式下设计人员从一开始就考虑到产品全生命周期（从概念形成到产品报废）内各阶段的因素（如功能、制造、装配、质量、成本、能耗、环保等），并强调各部门的协同工作，综合考虑各相关因素的影响，使后续环节中可能出现的问题在设计的早期阶段就被发现，以避免或减少那些导致方案运行到后期不得不返工的设计错误。运用并行工程设计不仅能缩短研发周期、减少研发及制造费用，还能充分考虑产品全生命周期内的各项因素，从而提高产品的科学发展原则的质量，更好地满足顾客需求，增强产品的竞争能力。

1.3    液压系统应用技术的科学发展原则的评价指标体系

        液压系统应用技术的科学发展原则的评价指标，应尽可能地覆盖产品全生命周期内的不同阶段以及不同角度的各种要求；确定各项评价指标在体系内能体现出整个系统设计优劣的权重系数；评价结果必须明确，易于判断设计方案或产品的优劣，为改进设计和方案决策提供指导信息。目前，还没有触及液压系统应用技术的科学发展原则的评价指标体系的研究，所以现在对一个立式注塑机液压系统应用技术的设计很难做出一个权威性的评价。

2    立式注塑机液压动力驱动系统应用技术的科学发展原则的研究

        提高能效是液压动力驱动系统应用技术的科学发展原则，由定量系统走向变量系统的节能降耗的应用技术的科学发展原则方向。

        传统的立式注塑机的液压动力驱动系统为定量系统，注塑工艺又为多变量运行过程，所以定量系统不可避免存在能效低、噪声高的环保准则的缺陷。开发了多种型式的变量的液压动力驱动系统，如压力补偿控制、负载感应控制、功率协调系统等，实现液压动力驱动系统提供的能量匹配于执行机构运转所需的能量。

        提高能效实现噪声“治本”。液压系统是立式注塑机运行的主要噪声源。噪声来源于液压系统的能量损耗，所以降低噪声的技术核心是泵源输出的液压动力自适应执行机构的消耗动力，提高系统的能效，达到无多余能量供给噪声发生源，即实现噪声“治本”。

        本节主要研究几种变量的液压动力驱动系统应用技术的科学发展原则，并指出应用技术科学发展原则重点研发方向。

2.1    V4比例泵的液压动力驱动系统应用技术的科学发展原则的研究

        三相异步电机驱动V4比例泵动力驱动系统是一种性能优异的节能降耗液压动力驱动系统，与PC可编程序控制器或工控机电脑结合，使整个立式注塑机由一个“智能块”控制，简化集成，高效节能。由于采用了高速电子控制电路对各反馈进行高速处理和采用带有位置传感器的超高响应伺服比例阀作先导控制，其响应速度显著加快。滞环≤0.2%，重复精度≤0.2%。闭环的控制过程使负载波动、油污、油温等变化因素的影响得到在线校正，表现出很好的重复精度，从而制品的尺寸精度或重量的重复偏差及不良率得到有效控制。全闭环比例变量柱塞泵位置反馈先导阀是带有位置传感器的超高响应伺服比例阀，按照修正补偿信号指令对控制油泵斜盘位置的油缸进行流量输出，位置传感器时刻在线检测反馈决定流量的阀开口大小位置，并将实际位置与指令信号位置进行比较，使泵输出的流量与压力值得到在线校正，保证按设定值准确进行压力和流量输出。在流量控制阶段，控制系统使泵输出压力与负载相协调的最佳匹配状态；在压力控制阶段，控制系统使泵的输出流量趋近于零，仅消耗极小的功率，使系统的效率达到最高。在空载下系统能保证泵的斜盘处于零倾角附近工作，使空载功率消耗最小；在有负载时，此泵有负载传感泵的变量特性，压力、流量两者同时适应实际功率的适应控制，最大限度地提高匹配效果，无节流和溢流损失。泵的输出压力比负载压力仅高出一个比例节流阀的进出压差的最佳匹配状态。在保压阶段，当系统压力达到先导式比例溢流阀设定的最高工作压力时，恒压阀使泵的排量迅速减少到除满足泵内部的泄漏外，输出流量接近于零，变成高压小流量的工况。系统不需要液压冷却系统。节电量可达40%~70%。博世力士乐公司把本公司的动态性能和精度都得到认可的DFEV4泵和伺服电机组合成变转速的DFEn复合泵控系统，弥补了普通异步电机和变频器响应慢的缺点，解决了交流伺服电机驱动定量泵系统因保压时间长电流大易引起电机本身过度发热而退磁的缺点，保证了系统高响应的特性及伺服电机的使用寿命。

        应用技术科学发展原则重点研发方向：

        V4比例泵的输出功率与成型所需功率相匹配，系统无能量损耗，所以没有转变为噪声的能量。辅以蓄能器吸收柱塞泵脉动充击，降低泵运转噪声。电机仍为普通三相异步电机，成为泵源的噪声源。

        V4比例泵的核心制造技术掌握在国外厂商手中，虽然国内V4比例泵于20世纪80年代开始研发，但未成正果。V4比例泵进口价位高。这些因素造成V4比例泵节能降耗液压动力驱动系统不能在国内立式注塑机上得到推广应用。