發(fā)布時間：2020-06-11 12:45

【摘要】：鋰電池極片的輥軋是鋰電池極片生產(chǎn)過程中不可缺少的一環(huán),對極片進(jìn)行輥軋能夠使極片表面活性物質(zhì)粘結(jié)緊密,極片密度增大,極片表面平整度得到提高。目前,輥軋工藝主要包含熱軋和冷軋。熱軋即為利用加熱后的軋輥對極片進(jìn)行輥軋,與冷軋相比,熱軋更有利于提高極片平整度和壓實密度。目前對軋輥的加熱方式為:在軋輥內(nèi)部加工流道,將加熱后的導(dǎo)熱油通入流道,達(dá)到加熱目的。目前國內(nèi)對此加熱方式的加熱工藝研究較少。為了提高熱軋輥輥面溫度的均勻性及輥面有效長度,本文在對常規(guī)軋輥流道形式(直通式和周邊打孔式)進(jìn)行模擬仿真的基礎(chǔ)上,改進(jìn)了流道結(jié)構(gòu)和配油方案。模擬得出不同流道結(jié)構(gòu)及不同熱油入口流速時,熱油速度、壓力的分布特點。同時,獲得了軋輥輥面溫度場及形變分布特性。為實際生產(chǎn)過程中熱軋輥加熱工藝的改進(jìn)提供了理論參考。在常規(guī)直通式流道結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,提出了內(nèi)弓形、外弓形兩種新的流道結(jié)構(gòu)。利用有限元法進(jìn)行了建模及仿真,通過模擬結(jié)果分析,得出了內(nèi)弓形流道優(yōu)于外弓形流道的結(jié)論。據(jù)此,對周邊打孔式水平部分的流道結(jié)構(gòu)改為內(nèi)弓形結(jié)構(gòu),分析了熱油流速場及壓力場特性。對具有內(nèi)弓形流道結(jié)構(gòu)的熱軋輥進(jìn)行了穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)溫度場分析,得出流道結(jié)構(gòu)、入口流速對軋輥穩(wěn)態(tài)溫度特性和瞬時溫度特性的影響規(guī)律。入口熱油流速增加有助于提高軋輥輥面溫度均勻性。分析了軋輥結(jié)構(gòu)及配油方案對軋輥輥面熱形變特性的影響規(guī)律。為保證模擬工作符合安全生產(chǎn)要求,對軋輥輥面應(yīng)力進(jìn)行了分析,通過計算安全系數(shù),結(jié)果表明模擬符合安全要求。對某現(xiàn)役軋輥的靜態(tài)加熱過程進(jìn)行了仿真模擬,將仿真得到的表面溫度特性與現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)進(jìn)行了對比分析,驗證了本文軋輥溫度場仿真模擬研究方法的合理性。
【圖文】：

第 3 章 軋輥模型及其流道流場特性第 3 章 軋輥模型及其流道流場特性3.1 軋輥模型建立及改變3.1.1 物理模型的建立及簡化本文對直通式及周邊打孔式兩種形式熱軋輥進(jìn)行模擬分析，軋輥采用的尺寸為φ450×500mm。實際運(yùn)行的軋輥包含環(huán)形端蓋、軸套及輥身，可對其進(jìn)行簡化，將其它零部件與輥身合并為一個整體。為便于計算，忽略其加工圓角。圖 3-1 a)為簡化后直通式熱軋輥三維模型剖面圖，圖 3-1 b)為簡化后周邊打孔式熱軋輥三維模型剖面圖。

燕山大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文3.1.2 網(wǎng)格劃分直通式熱軋輥和周邊打孔式熱軋輥由于流道結(jié)構(gòu)不同，網(wǎng)格劃分難度與方式也不相同。網(wǎng)格劃分類型整體為四面體形式，經(jīng)網(wǎng)格無關(guān)性驗證，兩種形式軋輥網(wǎng)格數(shù)分別達(dá)到 6164187 個及 7075030 個。為使軋輥網(wǎng)格質(zhì)量達(dá)到要求，其中直通式熱軋輥網(wǎng)格最大尺寸限制為 5mm，周邊打孔式熱軋輥網(wǎng)格最大尺寸限制為 10mm，最小尺寸為 0.5mm，對流道部分進(jìn)行細(xì)化，其最大尺寸限制為 1mm，，見圖 3-2。
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TM912

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本文編號：2707927