接触式翻转换卷薄膜收卷机设计+文献综述(4)
矩是通过膜层逐层传递，当张力不大时，更易造成层内滑移。因此中心收卷更适合较
为柔滑和对压力较敏感的薄膜并卷成更紧的膜卷[8]
。 1.3.1.2 表面收卷
表面收卷芯轴和安放其上的膜卷空转，依靠与另设的一个电机直接相连的驱动辊
表面接触产生摩擦力而被驱动，见图 1.2。与中心收卷比较，它最大的优点是施加在
驱动轴上的转速和转矩不需随膜卷直径增加而变化[9]
。表面收卷要实现自动高速工作，
从技术上不是不可能，但是结构会相对复杂很多，并且存在工作间歇。通过分别调节
张力、转矩和压力，表面收卷能获得不同紧度的膜卷。所以更适合收卷要求较松的膜
卷。由于摩擦会不可避免地损伤薄膜表面，所以它对那些外观要求(如透明度)较高的
薄膜不太合适。表面收卷也不太适用于特别光滑和厚度较大的薄膜[10]
。 1.3.1.3 间隙收卷
间隙式收卷以中心收卷为主．芯轴和安放其上的膜卷由电机驱动。在膜卷的前面
设置跟随辊，可以在直线导轨上纵向移动。随着膜卷直径的增大．跟随辊在气缸的驱
动下逐渐往后移动，始终保持与膜卷之间有一个固定间隙。跟随辊可以在收卷过程中保持薄膜跟膜卷的切入点基本不变，图1.3 间隙收卷薄膜在膜卷上有一个较大的包角，
可以减小收卷过程中卷入膜层中的空气量。薄膜经过跟随辊时。在横向上各点的牵引
力均匀分布．避免中心收卷过程中。 薄膜受到牵引力横向不一致，膜卷出现隆起的“筋
条”。另一方面，间隙式收卷对压力敏感的薄膜来说。可以避免采用表面摩擦式收卷
时容易损伤薄膜表面质量的缺点[11]
。 1.3.2 薄膜收卷张力控制
1.3.2.1 采用张力传感器直接进行张力检测的控制方案
张力传感器安装在张力检测的轴承下面，将检测到的薄膜张力转换成电信号，送
到张力调节器中，与原设定的张力信号比较后，进行PID计算，然后输入收卷电机控
制器，达到控制收卷辊转速的目的。一般收卷辊的线速度设定为牵引机输出速度的
105%-100%。实际上由于薄膜的弹性及张力力矩的影响，收卷辊的线速度不会超过牵
引机的输出速度。这种方案的优点是控制精度高，动态性能好，适用范围广[12]。
1.3.2.2 采用浮动辊间接进行张力检测的控制方案
本方案是在跟踪辊前装一套浮动辊，浮动辊的位置用一个电位器进行检测，张力
控制的方式是靠文持浮动辊的位置尽量不变来保持张力的恒定。由于机械结构较复杂，
所以很少采用[13]。
1.3.2.3 采用磁粉离合器控制输入收卷辊的转动力矩以达到张力稳定的控制方案
磁粉离合器由主动部分和从动部分组成，通过万向联轴器等传动机构与收卷辊相
连，中间填入微细铁磁粉作为力矩传递媒介。激磁线圈通入一定电流形成磁场，磁粉
被磁化，磁化后的磁粉互相吸引而形成链条状排列。主动部分以恒速转动时，破坏磁
粉链之间的联接力而形成园周切向力。该切向力与磁粉圈半径的乘积便是驱动从动部
分收卷的转动力矩，实现在连续的转动中将输出力矩从主动部分耦合到从动部分。若
给定激磁电流不变，则输出转矩为：
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