薛誌成 李彥鋒 李征 盧瑤 武秋敏 艾波
摘 要:真空吸附輥密封麵的幾何結構參數,如動靜環(huán)密封角度、密封加(jiā)工位置及氣膜厚度(dù)等對開啟力、泄漏(lòu)量都有重(chóng)要影響。
真空吸附輥主要在高精密塗布(bù)機中使用,在塗布機工作(zuò)的過程中(zhōng),真空泵對真空吸附輥(gǔn)抽氣形成局部負壓,使塗布的對象在被牽引的過程中能牢靠(kào)地吸附在輥子表麵而不易發生偏移,避免了料膜滑移的現象,從而減輕了輥子表麵對塗布產品(pǐn)表麵的磨損,這樣就可以保證印刷產品表麵(如液晶顯示屏等)的高質量和高精度。
1 建立密封模型
在真空吸附輥工作的過程中,外輥隨著料膜的移動而旋轉,內輥(gǔn)與安裝在內輥上的密封條靜止不動。為了(le)提高密封條的壽命和密封性能,采用的(de)密封(fēng)形式為(wéi)非接觸式密(mì)封,它是固定徑(jìng)向(xiàng)間(jiān)隙的密封,且端(duān)麵間隙是可以調整和控製的。
為了使密封(fēng)條有更好的密(mì)封性能,密封條(tiáo)的端麵需要有(yǒu)一定的角度使靜環和動環之間形成收斂流體膜,密封條端麵的角度大小和加工角度的位置都會影響密封的效果。三種氣膜截(jié)麵形狀的簡化幾何模型見圖(tú)1。
2 密封性能
2.1氣膜厚度
在密封條角度α、拋物線的曲(qǔ)率都不發生改變,隻改變氣膜的入口高度時,泄漏量和開啟力的變化關係見圖2。可以看出,當真空吸附輥的表麵線速度為300m/min時,隨著膜厚度的增大,三種(zhǒng)密封模型(xíng)的泄漏量都增加,但開啟力都減小。當氣膜厚度相(xiàng)同時,模型1的泄漏量Z小,模型2的Z大。
2.2密封條角度加工位置
假(jiǎ)設三種模型的氣(qì)障厚度均為0.2mm,結果見圖3。可(kě)以得出,隨著密封條角度(dù)的增大(dà),泄漏量和開啟力都隨(suí)之增大。在(zài)三種(zhǒng)密(mì)封(fēng)模型中,模型(xíng)2是密封性(xìng)能Z差(chà)的,不予考慮。模型3采(cǎi)用拋(pāo)物線型流體膜層,泄漏量(liàng)和開啟力都合理,但是模型3的拋物線形(xíng)比較難加(jiā)工,尤(yóu)其當密封材料采用氟塑料時,很容易發生變形,因此不是Z優方案。模型1的開啟力Z小,泄漏量與模型3接近,能保證合理的泄漏量,因此確認其為Z優模型(xíng)。
2.3密封角度
通過以上比(bǐ)較,選取模型1作為研究對象進行分析。在一定的密封角度下,3個加工位(wèi)置y達到理想密封時(shí)的(de)泄漏量及氣膜厚度值見圖4。
當密封角度相同(tóng)時,加工(gōng)位置離壓力出口越(yuè)近,泄漏量越大,而氣膜厚度越小。當密封(fēng)角度增加(jiā)時,加(jiā)工位置越靠近(jìn)壓力出口邊界,泄漏量變化率(lǜ)則會越小。
當加工位置y=-3.2mm時,泄漏量的範圍為0.049-0.096m
3/h,可以滿足實際要求的泄(xiè)漏量。當密封角度(dù)為0.04rad時,泄漏量為0.072m
3/h,接近實際要求泄漏量的Z優值0.07m
3/h,因此(cǐ)該結構可以滿足極限壓力和(hé)正常工作壓力下所要求的泄漏(lòu)量。
(來源:包裝工程)