第46卷 第24期
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作者简介：张益波 （1986-），男，工程师，本科，主要从事注塑机的电气部分的研发和设计。 收稿日期：2020-08-12
注塑机，它是将热塑性塑料或热固性塑料利用塑料成型模具制成各种形状的塑料制品的主要成型设备。
在注塑工业中，“注塑成型”只是其中一个环节。整个注塑产品的生产流程包括：原料的处理与运输、注塑成型、产品取出、自动化流程、产品的后续的处理等等。
随着市场的发展，注塑加工的工艺越来越复杂、注塑产品的生产周期越来越短、注塑加工生产线的自动化程度越来越高，使得注塑加工生产线上的设备也越来越多。注塑机作为注塑生产的核心设备，其配电柜不仅要为注塑机本身提供电能，还要为整条注塑加工生产线的其他注塑辅助机械提供电能，如原料烘
干除湿机、自动加料装置、机械手、传送带、自动组装机、自动包装机、热流道控制器、实时冷料造粒装置、成型后产品去应力设备、模具温度控制器、冰水冷却机等。
注塑生产线外围设备都通过注塑机的配电箱从注塑机上连接电源，并且都通过注塑机配电箱的主开关。这样做的好处是，只要切断注塑机的电源就可以切断整个注塑加工生产线，方便管理和安全使用。所以注塑机配电箱即是注塑机自身的配电控制箱，又是外围设备的供电箱。以上变化使注塑机对配电箱电能分配能力的要求成倍的增加。 （2）注塑机对配电箱体积的限制
注塑机的体积决定生产厂房摆放注塑机的数量。所以注塑机的对整体体积的要求较高。配电箱镶嵌在注塑机上作为注塑机的一部分，配电箱的体积受注塑
机体积的限制。
近年来，变频驱动技术和伺服电机技术趋向成熟并已经在注塑机上大量使用。伺服电机需要和变频器配套使用。由于变频器是一个强大的干扰源不能与其他器件公用一个变频器箱。一般变频器、电抗器、滤波器拥有一个专用的变频器箱，在有限的注塑机机身位置上占有了一席之地，并侵占了注塑机配电箱的扩展空间。
注塑机对配电箱电能分配能力的要求提高了，但是注塑机配电箱的机体却无法增加。需要重新设计注塑机的配电箱，须在配电箱的体积不变的前提下大幅提高配电箱的电能分配能力。
1 当前注塑机的电能分配方式的分析
传统注塑机配电箱中大多采用主开关、柔性单芯电线及线槽、接线端子的电能分配方式。此配电方式都是由主开关为中心向支路扩散。如果支路很多，主开关上的接线压力很大。单芯电线的排布和线槽的容量压力也都很大。
图1 开关只有一组出线端子，一个端子最多接四根电线。对于目前注塑机的需求是远远不够的。如果增加的分线端子，那么就需要额外的空间来安放这些分线端子。
图2开关比单路的三相隔离开关多了一组出线端子。另外，使用双路的三相隔离开关后，为避免产生
张益波，张盛，高洁表，汪科迪
(德马格塑料机械宁波有限公司，浙江 宁波 315800)
摘要：注塑机自身速度的提升及注塑工业自动化的集成，使注塑机对电能的要求在成倍的提高，对注塑机配电箱的电能分配能力的要求提出了新的挑战。本文介绍了一种适合注塑机配电箱使用的大电流的电能分配方式的设计，新的设计以铜排母线的配电方式为基础，并符合注塑机的强振动的工况，在减少电气件安装空间的同时，增加了配电箱的电能分配能力。
关键词：注塑机；配电箱；振动；大电流；安装空间；铜排母线中图分类号：TQ320.5
文章编号：1009-797X(2020)24-0052-05
文献标识码：B DOI:10.ki.rpte.2020.24.010
单路负载超载，两路的各自负载分配另外计算，两路的接线需要额外留意。使用双路的三相隔离开关后，虽然在开关的接线压力上略有缓解，但是电线的排布和线槽的容量压力依旧。
要想沿用当前注塑机电能分配的方式，通过提高个别器件的容量已经无法满足当前注塑机的需求。要满足当前市场对注塑机配电箱大电路分配能力的要求，必须改变原有的电能分配方式的设计。
2 铜排汇流的电能分配方式的分析
（1）铜排汇流的电能分配方式
图3是固定式工厂配电柜的照片，这种大电流的
电能分配方式称为铜排汇流的方式。主开关、断路器等器件安装在相近位置的导轨或安装板上，通过电线连接到铜排上，铜排上需要根据线径大小打孔同时需要制作防触电保护罩，铜排作为大电流的载体，所有
的电能都通过铜排汇总分配出去。
图3 工厂动力配电箱的照片。
（2） 铜排汇流与电线的比较
在电流承载能力上，电线是承载小电流的，铜排是承载大电流的；在结构形式上，电线是柔性的可以随意弯曲，铜排是刚性的不可以随意弯曲，弯曲铜排需要专用工具；在使用特点上，电线安装接线麻烦，每个用电设备都需要独立放线接线，而铜排则简洁，铜排在使用中一般标有相字母标志或涂有相漆，
不容易安装错误；在安装方式上， 电线需要装进线槽中，而铜排一般是裸露的，需要额外的绝缘保护。
铜排汇流虽然可以实现大电流的分配，但是铜排汇流的方式占用太多配电箱内的空间。对于配电箱尺寸限制的注塑机并不适合。
3 铜排母线的电流分配方式的分析
（1）铜排母线的电流分配方式
随着电气安装技术的发展，出现了铜排母线系统。铜排母线系统的铜排既作为导电的载体，又作为安装的支架。电气件通过专用设计或者通过转接器直接挂接在铜排上，在得到支撑的同时，又直接与铜排母线形成了电气连接。
这样的安装方式既节省了电气件的安装空间，并
图1
注塑机的三相隔离主开关
图2 注塑机的双路三相隔离主开关
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且减少了电气件与铜排母线连接时人员的参与。这种挂接的方式，安装方便、快捷。配电箱内电气件的排布清晰，便于维护和增加回路。
（2）铜排母线的性能分析
这种铜排母线系统有诸多优点，但是它并不能被注塑机直接使用。注塑机是运动的机器，在注塑机实际生产中常伴有强烈的振动。特别是模具开合移动时，快速启动和快速刹车，就会产生非常大的振动。随着循环周期的不断缩短，就要求更加大的加速度和制动
速度，这就更加剧了机器的振动。
图4 铜排母线的电能分配方式
铜排母线主要考虑的是节省安装空间和布线方便，所有电气件都挂接在铜排上。如有某个电气件振动，它将通过铜排将振动传递到其他的器件，特别是高度较高的器件，微小的振动会被放大。所以这种铜排母线方式抗振动能力不强，一般适用于固定安装的应该。
4 注塑机配电箱铜排母线的设计
虽然目前没有现成的大电流电能分配方式可以挪用到注塑机的配电箱。但是只要解决振动问题，铜排母线方式就可以应用到注塑机的配电箱中。
（1）铜排的选择
铜排作为母线使用时，铜排有两个性能，既为导电元件，又为机械支持件。
所以铜排就要求有好的电气性能，又要求有好的机械性能。电气性能包括，含铜量、电阻率、温升等。机械性能包扣，尺寸及偏差、平直度、抗拉强度、伸长率、硬度、表面质量等。
市场上的多数铜排都应用于铜排汇流系统，
主要侧重铜排的电气性能，对铜排的机型性能却不关注。单个铜排的尺寸偏差或其他机械性能，在三相母线三根平行铜排的系统上会被放大。铜排的机械性能直接决定了电气连接的可靠性。
（2）挂接器件的选择a.铜排母线转接器
铜排母线之所以可以节省空间，其中重要的元件
是转接器，它可以挂接在铜排上，从铜排上引出三根导线，同时它有提供一个安装平台。转接板提供的平台上有多种孔位，以前平板安装的电气件可以通过转
接板安装在铜排母线上。
图5 铜排母线转接器
但是这些通过转接器在铜排母线上的电气件需要人为紧固的地方过多，大大增加了因振动而松动的风险。再者，平板安装的电气件一般高度高、重量重，会通过铜排将振动传播到其他铜排上器件。
所以对于注塑机的应用，铜排母线转接器应尽量避免使用。
b.铜排母线接线模块
图6 铜排母线接线模块
平板安装的电气件和导轨安装的电气件只能像以前一样安装在固定板上，再从铜排上取电。铜排母线系统有专用的铜排母线接线模块。
铜排母线接线模块直接挂接再铜排上，引出三个接线端子供用户导线。这种铜排母线连接模块占用铜排空间很少，采用弹性连接的方式。弹性连接方式有
很强的抗振动能力，非常适合注塑机的铜排母线的应用。
c.铜排母线式保险丝座
注塑机的电气系统中，保险丝的保护应用占了很大一部分。保险座往往较为扁平，占用了很大安装空间。图7这种专用的铜排母线式保险丝座，从外形上看铜排母线式保险丝座与平板安装式的保险丝座就是底板增加了三个挂钩。这三个挂钩直接挂接在铜排上启固定作用，而保险丝座的进线连接通过这三个挂钩与铜排直接形成电气连接，无需额外布线和接线。这种保险丝座较为扁平，保险丝几乎是趴在铜排母线上，
所以振动对保险丝无影响。
图7 铜排母线式保险丝座
铜排母线式保险丝座符合注塑机铜排母线的应用。铜排母线式保险丝座几乎不占用安装空间，还消除了原保险座进线的布线空间，还消除了工人的接线操作，可谓一举多得。
（3）主开关的连接
在铜排汇流系统中，主开关是通过将铜排折弯后与汇流铜排连接的。在铜排母线系统中，为减少安装空间，主开关是通过铜排转接器与铜排母线连接的。主开关动作时会产生较大的形变和振动，以上两种方式将主开关和铜排硬连接，会将主开关产生的形变和振动传递给铜排。所以这两种方式在注塑机上都不能使用。
为尽量减少主开关动作时的形变和振动传递，本设计采用软铜排的方式，柔性的软铜排可以阻断形变和振动。软铜排是由多层的扁平薄铜片导体叠加，外层包覆绝缘层。它较导线有更大的载流量。它较硬铜排更容易弯曲，安装更方便。
（4）最终方案
经精心设计，最后形成了如图8所示的注塑机配电箱的铜排母线电能配分系统，它包括主开关1、三相铜母排2、软铜排3、母排连接端子4、注塑机配电柜箱体5、有机玻璃防护罩6、母排防护套7、母排固
定架8、小电流母线式保险丝座9、电流互感器10、大电流母线式保险丝座11、三相铜排支架12
。
图8 注塑机的铜排母线电能配分系统
5 总结
本次注塑机配电箱铜排母线电能分配方案的设计具有众多的优点。
从功能上看：本设计很大程度上增加了注塑机的电能分配能力，并符合注塑机强振动的工况，完全符合目前注塑机的要求。
从空间上看：本设计消除了铜排到一次电气件之间的导线，部分电气件又安装在铜排上，在减少了导线的布线空间的同时，又减少了电气件的安装空间。使注塑机配电箱更加整洁。
从工时上看：安装在铜排上的电气件，在安装的同时也完成了铜排与电气件之间的导电连接。很大程度上减少了工人安装的时间，同时也减少了影响质量的人为因素。
从维修保养上看：本次设计电气件间的联接关系一目了然，方便理解电路图。如果需在扩展，可直接在铜排上挂接新的电气件，扩展非常方便。
6 展望
本次设计的注塑机铜排母线电能配分系统的核心导电元件是铜排。电能分配能力的上限是选用铜排的载流量。本次设计选用的是矩形铜排，目前市场上还有很多异性铜排，如“工”形铜排、“王”形铜排、圆形铜排等。这些异形铜排载流量更大、机械性能更好，有望在更小的空间内实现更大的电能分配能力，并符合注塑机的应用。
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参考文献：
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定[S].
Design of copper busbar of power distribution box for
injection molding machine
Zhang Yibo, Zhang Sheng, Gao Jiebiao, Wang Kedi
(Demag Plastic Machinery Ningbo Co.LTD., Ningbo 315800, Zhejiang, China)
Abstract: With the improvement of injection molding machine speed and the integration of injection molding industry automation, the electrical energy requirements of injection molding machine are doubled, which poses a new challenge to the power distribution capacity of injection molding machine distribution box. This paper introduces a design of high current power distribution mode suitable for injection molding machine power distribution box. The new design is based on the distribution mode of copper busbar and conforms to the strong vibration condition of injection moldin
g machine. It can reduce the installation space of electrical components and increase the power distribution capacity of the distribution box.
Key words: injection molding machine; distribution box; vibration; high current; installation space; copper busbar
（R-03）
AGC 的高纯度多元醇改善了胶黏剂和密封剂配方的性能
AGC's high-purity polyols improve the performance of adhesive and sealant formulations
用于高要求应用的胶黏剂和密封剂必须具有可靠的性能，以满足生产标准，并确保使用产品的质量和安全。为了应对这些挑战，AGC Chemicals Americas 提供了PREMINOL 超高分子量聚醚多元醇和EXCESTAR 硅烷改性聚醚聚合物。
这两种产品都具有高强度和伸长率等性能，使配方能够更好地承受振动、热、化学和紫外线等条件。AGC 采用独特的合成技术和聚合工艺，实现了高纯度和高分子量的多官能团。这使得PREMINOL 和EXCESTAR 多元醇能够实现高强度和高延伸率，从而提高最终产品的功能性。
PREMINOL 和EXCESTAR 可以提高拉伸强度、耐久性、伸长率、弹性、机械强度和耐温性等性能。PREMINOL 具有超低的单体含量、3 000~18 000的超高分子量、窄分子量分布。这为涂料、胶黏剂、密封剂和弹性体应用提供了良好的机械性能，如高柔韧性、伸长率、强度、耐久性和可加工性（通过更快的起皮时间和低黏度）。
EXCESTAR 是一种硅烷改性聚醚聚合物，
可为密封剂和胶黏剂提供独特的性能，如高柔韧性、耐热性、耐候性、抗污性、更快的固化时间和无需底漆的附着力。EXCESTAR 产品无毒，使用方便，是建筑、工业和电子应用的理想选择。
因为它基于PREMINOL 技术，EXCESTAR 通过在末端添加水解硅烷基来实现这些优势。
摘编自“PUWORLD”
（R-03）
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
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