方形铝箔碎屑收集管数值优化设计

刘 跃， 常玲玲， 管小荣

(1.陕西国防工业职业技术学院 智能制造学院， 陕西 西安 710300；2.南京理工大学 机械工程学院， 江苏 南京 210094)

铝箔广泛应用于食品、医疗和电子等行业中，我国铝箔产量更是在2008年开始便居全球首位，市场占比为56.7%[1]。经过长足发展，我国铝箔生产工艺、生产设备已逐步系统化和完善化，形成了专门的轧制、涂层、开卷及分切等模块[2]206。其中，分切模块主要使用铝箔剪切机。铝箔剪切机是将铝箔分剪成不同尺寸以适应不同行业需求的关键设备。查阅文献可知，相关学者对剪切机关键零部件如碟形刀、液压系统等[3-4]进行了持续优化，这些成果对改善铝箔生产质量起到了良好的促进作用。但观察铝箔实际剪切流程可以发现剪切机工作时不可避免地会产生碎屑，长时间运行时由于碎屑累积会明显影响铝箔分剪质量。现阶段大多数剪切机需要按时停机进行碎屑清扫，这对剪切机工作效率产生较大影响。目前针对碎屑收集的产品设计成果较少[5]，且存在结构复杂、成本较高的缺陷。

课题组拟根据铝箔剪切机工作特点设计一种由双支管组成的管路系统，由鼓风机向管内输送气流，通过管内局部尺寸变化产生负压[6-8]。课题组采用目前工程中常用的计算流体方法(CFD)[9-10]对不同管路结构设计时的压力-速度耦合流场进行三维数值计算，在分析挡板改变管内压力-速度分布规律及流动现象产生的基础上，重点分析不同管路结构对支管附近速度及吸力的影响规律，并最终给出优化设计方案，为铝箔剪切机设备改进提供参考。……