接触式平动换卷薄膜收卷机设计(2)
收卷机属于缠绕机械的一个种类，在冶金、造纸印刷、化工化纤、纺织印染行业被广泛使用。当收卷对象为薄膜、纸张、布匹时，由于此类材料具有长度远大于宽度，宽度远大于厚度，且抗弯强度低的共同特点， 所以往往也被称为柔幅材料收卷机。收卷机为柔幅材料运动提供动力并最终将其卷成符合要求的成品幅卷。在各种柔幅材料收卷中又以薄膜收卷最为复杂。这是由于：（1）塑料薄膜品种类型众多，树脂原料的配方不同， 薄膜材料性能随之复杂多变， 收卷中表现为不同的特点和要求；（2）收卷中薄膜既是被加工对象又作为传动件参与传递运动和动力，薄膜本身既非刚性体，也非纯粹的弹性体，表现出强烈的粘弹性特征，使得其动力和运动特性更为复杂；（3）客户对成品膜卷的材质，尺寸，外观如膜卷的紧度、透明度等提出的要求不同，收卷的方法也应随之调整。
1．2 薄膜收卷规律
各种不同的薄膜的收卷都遵循TNT收卷规律。即张力（Tension）-压力（Nip）-力矩（Torque）规律。当收卷弹性膜时，工作张力是控制卷紧度的首要规律。工作张力越大，加在膜上的拉伸作用越大，收卷后膜卷就越紧。当仅仅依赖张力来控制膜卷密度时， 由于膜层间常常被夹带进多达12%到18%的空气，可能引发皱褶。所以重要的是， 随着膜卷直径增加，使张力按一定规律衰减，形成张力锥度。当收卷非弹性薄膜时， 压力是控制膜卷硬度的首要规律。工作张力则可以用来进一步优化卷的质量。压力通过将随幅材进入膜卷的空气边界层排出控制膜卷紧度。但压力也会导致薄膜卷上膜卷后内部产生大于工作张力的上卷张力。现在的挑战是既要保持足够的压力来排除空气并获得需要的卷硬度，又不能造成太大的上卷张力，以防止高压区的薄膜结块或存储中发生变形。薄膜层间的摩擦特性系数对应用TNT规律有重要的影响。高滑率的薄膜有着较低的摩擦系数，这样的薄膜常有层内滑移发生，所以需要在芯部卷得尽量紧，并施加均匀压力负载，以防止空气卷入。低滑率薄膜常有结块和皱褶问题产生。因此，低速收卷时会存在卷不圆问题，高速时则发生卷跳动。
1．3 收卷机的基本结构
1）张力检测辊
是控制薄膜收卷时合理张力的主要部件，通常薄膜的张力通过张力辊两端轴承下方的压力传感器进行检测，检测的信号通过电子线路，控制收卷电机的转速，以保证适当的收卷张力。
2）展平辊
其作用是使薄膜展平，消除薄膜在拉伸应力作用下产生的一些纵向皱纹。
3）跟踪辊
在收卷机卷芯的前面装有一个可以改变位置的跟踪辊（也称压紧辊），其主要作用是将薄膜压靠在收卷卷芯上，实行接触收卷或小间隙收卷，以将平整的薄膜迅速地转到卷芯上，实现平整收卷的目的。同时，借助跟踪辊对母卷施加一定的压力，及时排除收卷时膜层间的空气，使母卷不变松。一般使用跟踪辊后母卷中的空气含量可减至12%到18%。
4）收卷辊
由收卷电机驱动，收卷速度的控制系统与拉伸机的驱动系统联网，与拉伸机同步，受张力控制器的反馈控制。
5）转盘与空卷芯
当薄膜卷满一个芯轴后，不允许停机更换卷芯，因此转盘回转180°，母卷转离出来，空卷芯进入收卷位置，然后切断薄膜，将薄膜贴在新的卷芯上，继续进行收卷。
1．4 收卷机分类及选型原则
基于以上分析，一台收卷机应尽可能满足客户对工作环境，材料特性和膜卷尺寸和外观质量提出的不同要求。而当这些要求彼此差异巨大，无法同时实现时，则应分门别类，采用不同结构和原理的装置进行收卷。生产实际中，收卷机通常被分为三大类型，即：中心收卷、表面收卷和间隙收卷。
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