柔性薄膜對(duì)輥輸送系統(tǒng)設(shè)計(jì)、機(jī)理分析及實(shí)驗(yàn)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(chǎng)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(duì)MEA的生產(chǎn)質(zhì)量至關(guān)重要。本文以MEA中三層過(guò)渡膜為對(duì)象圍繞薄膜輸送系統(tǒng)設(shè)計(jì)、機(jī)理分析及實(shí)驗(yàn)研究開展工作。
　　首先,根據(jù)三層過(guò)渡膜的功能需求,設(shè)計(jì)了卷到卷的對(duì)輥輸送系統(tǒng)方案。比較了三種對(duì)輥方案,確認(rèn)氣缸對(duì)輥結(jié)構(gòu)較為合理。針對(duì)多套對(duì)輥的復(fù)合

2、及進(jìn)給系統(tǒng),分別設(shè)計(jì)了氣路獨(dú)立控制方案和電路主從式的同步進(jìn)給方案。
　　其次,通過(guò)數(shù)學(xué)模型和仿真模型對(duì)比了三種對(duì)輥的壓力分布規(guī)律,結(jié)果表明:對(duì)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(duì)輥壓力分布的均勻性。對(duì)實(shí)芯對(duì)輥進(jìn)行預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析,預(yù)測(cè)對(duì)輥系統(tǒng)共振。同時(shí),利用仿真優(yōu)化了對(duì)輥輥形,使對(duì)輥工作區(qū)域的壓力分布較為均勻,接著給出了測(cè)量摩擦力分布的實(shí)驗(yàn)方

3、法。
　　然后,針對(duì)單對(duì)輥軸端壓力不一致和雙對(duì)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(duì)輥輸送系統(tǒng)初始布料調(diào)整規(guī)律,分析了雙對(duì)輥輸送系統(tǒng)中張力、速度、跨距和軸線夾角等參數(shù)對(duì)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(duì)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(duì)輥中間并使對(duì)輥與