柔性薄膜對輥輸送系統(tǒng)設(shè)計、機(jī)理分析及實驗研究.pdf

1、隨著能源和環(huán)境的發(fā)展,燃料電池作為新型清潔能源之一獲得廣闊的市場前景。燃料電池膜電極(MEA)作為燃料電池的核心組件,其生產(chǎn)工藝需要滿足較嚴(yán)格的要求。輸送系統(tǒng)是MEA生產(chǎn)工藝各模塊之間的紐帶,對MEA的生產(chǎn)質(zhì)量至關(guān)重要。本文以MEA中三層過渡膜為對象圍繞薄膜輸送系統(tǒng)設(shè)計、機(jī)理分析及實驗研究開展工作。
　　首先,根據(jù)三層過渡膜的功能需求,設(shè)計了卷到卷的對輥輸送系統(tǒng)方案。比較了三種對輥方案,確認(rèn)氣缸對輥結(jié)構(gòu)較為合理。針對多套對輥的復(fù)合

2、及進(jìn)給系統(tǒng),分別設(shè)計了氣路獨立控制方案和電路主從式的同步進(jìn)給方案。
　　其次,通過數(shù)學(xué)模型和仿真模型對比了三種對輥的壓力分布規(guī)律,結(jié)果表明:對輥接觸分布力在工作區(qū)域呈現(xiàn)“凹形”類拋物線分布;金屬輥表面包裹一層橡膠,或在此基礎(chǔ)上增大輥軸直徑及采用剛性好的輥軸材料均能改善對輥壓力分布的均勻性。對實芯對輥進(jìn)行預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析,預(yù)測對輥系統(tǒng)共振。同時,利用仿真優(yōu)化了對輥輥形,使對輥工作區(qū)域的壓力分布較為均勻,接著給出了測量摩擦力分布的實驗方

3、法。
　　然后,針對單對輥軸端壓力不一致和雙對輥軸線不平行工況,建立了薄膜跑偏數(shù)學(xué)模型,給出了利用糾偏惰輥進(jìn)行薄膜糾偏的可行方法。
　　最后,研究了對輥輸送系統(tǒng)初始布料調(diào)整規(guī)律,分析了雙對輥輸送系統(tǒng)中張力、速度、跨距和軸線夾角等參數(shù)對薄膜跑偏的影響,探討了糾偏惰輥的安裝位置和糾偏角度對薄膜跑偏的糾偏效果,結(jié)果表明:(1)為減小跑偏,應(yīng)當(dāng)適當(dāng)增加薄膜張力,減小輸送速度、跨距和軸線夾角;(2)糾偏惰輥應(yīng)布置在雙對輥中間并使對輥與