CN203805335U - 一种太阳能背板背膜生产设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种太阳能背板背膜生产设备，包括依次设置的配料装置、挤出机、三辊压光机、牵引机、九辊预热装置、纵向拉伸机、冷却牵引机、横向拉伸机、横拉牵引机、卷取机；其中配料装置包括用于对库存破碎料进行配料的原料配料部分、用于对制品废边进行配料的破碎料配料部分，具体包括破碎机、集尘器、罗茨风机、正压料斗、失重称、储料仓、旋风分离器、负压料斗、静态混合器、主机料斗。还公开了一种太阳能背板背膜生产方法，包括配料、挤出、压光、纵向拉伸、在线涂附、横向拉伸、厚度监控、牵引收卷等工序。本实用新型可用于生产高质量的太阳能背板背膜制品。

Description

一种太阳能背板背膜生产设备

技术领域

本发明涉及太阳能背板生产领域，具体涉及一种太阳能背板背膜生产设备。 

背景技术

随着光伏行业复苏，太阳能背板销量与盈利将大幅提升，光学基膜技术日趋成熟，特别是低端光学基膜将放量实现快速增长。此外，高端光学基膜壁垒高，行业空间大,高端基膜有望引领行业长期发展，看好其未来的成长性。 

太阳能背板聚酯薄膜技术难度高，目前国内主要只有极少数企业可进行量产，合计产量每年仅有1.5万吨左右。相对于目前3万多吨的国内市场需求，国内太阳能电池生产企业使用的太阳能背板50％以上依赖进口，价格较高且供货期不能保证。由此可见，国内的进口替代空间巨大。 

与普通聚酯薄膜相比，太阳能背板基膜有抗老化、抗紫外、无卤阻燃和高阻隔水蒸气等特殊技术性能要求，生产该产品具有很高的技术难度，需要特种薄膜生产设备和特殊制造方法，以制备高质量太阳能背板背膜制品。 

发明内容

本发明的目的是提供一种生产高质量太阳能背板背膜的太阳能背板背膜生产设备。 

本发明为了实现上述目的，采用的技术解决方案是： 

一种太阳能背板背膜生产设备，包括依次设置的配料装置、挤出机、三辊压光机、牵引机、九辊预热装置、纵向拉伸机、冷却牵引机、横向拉伸机、横拉牵引机、卷取机；其中配料装置包括用于对库存破碎料进行配料的原料配料部分、用于对制品废边进行配料的破碎料配料部分，具体包括破碎机、集尘器、罗茨风机、正压料斗、失重称、储料仓、旋风分离器、负压料斗、静态混合器、主机料斗；所述制品废边经破碎机破碎后，在罗茨风机的正压作用下吹到旋风分离器中经过分离后进入正压料斗，正压料斗通过失重称与静态混合器连接；所述库存破碎料放置在储料仓中，所述库存破碎料在罗茨风机的负压作用下吹到旋风分离器中经过分离后进入负压料斗，负压料斗通过失重称与静态混合器连接；所述静态混合器与主机料斗连接。 

进一步地，所述挤出机包括喂料系统、润滑系统、抽真空系统、冷却水系统、机头、机筒螺杆、分配传动箱双螺杆挤出电机，所述机筒螺杆包括机筒、螺杆、芯轴，所述螺杆由串装在芯轴上的各种具有互换性能的螺杆元件组成，所述机筒由多个开口机筒、多个闭口机筒和一个侧向喂料机筒组装而成；所述机筒上设有铸铝和铸铜加热器，所述铸铝和铸铜加热器与温控仪表连接。 

进一步地，所述三辊压光机包括左右立架、底座、三辊传动部分、辊距调节部分、前后移动装置、压辊上下调节部分、辊子水循环管路部分、安全自锁开关、三辊与牵引机连接管、液压站；所述左右立架固定在底座上；所述三辊传动部分包括三套伺服电机、三个压辊，三个压辊包括平行分布设置的前压辊、中压辊和后压辊，伺服电机与压辊一一对应，伺服电机通过减速机与压辊连接；所述辊子水循环管路部分包括进水管、出水管、旋转接头、设置在每个压辊内的螺旋式流道，该流道分别与进水管、出水端连接；所述辊距调节部分包括支撑在左右立架上的辊距调节油缸支架；所述各压辊两端设有压辊轴承座，该压辊轴承座下面装有滑动导轨副；所述中压辊两侧的轴承座上设有斜铁，中压辊一侧设有转动调节手轮，所述转动调节手轮通过丝杠与斜铁连接，实现通过转动调节手轮调节斜铁的上升和下降，进而调节辊距；所述轴承座上设有百分表，该百分表用于显示斜铁上升和下降的距离；所述三辊压光机通过三辊与牵引机连接管与牵引机连接；所述液压站包括溢流阀、单向调节阀、辊距调节油缸、油管。 

进一步地，所述牵引机包括牵引辊部分、切边部分、托辊、涨紧部分、走轮部分和导轨部分，所述牵引辊部分、切边部分、托辊、涨紧部分、走轮部分和导轨部分安装在牵引机机架上，所述牵引辊部分包括上胶辊、下胶辊、牵引减速电机，所述牵引减速电机通过链轮带动上、下胶辊转动，从而带动高透膜片材向前移动；所述切边部分包括涡轮蜗杆减速机、通轴、安装在通轴上的两把切刀，所述涡轮蜗杆减速机带动通轴上面的两把切刀旋转一定角度；所述托辊为铝辊；所述涨紧部分包括位移传感器、涨紧辊、模数转换模块，其中位移传感器安装在靠近高透膜制品进料端的牵引机机架上，位移传感器检测的信号经模数转换模块转换为数字量，涨紧辊根据此数字量调整牵引机的牵引减速电机的转速，使牵引机与三辊压光机的压辊转速匹配；所述牵引机通过走轮部分安装在导轨上，使牵引机可在导轨上来回移动。 

进一步地，所述九辊预热装置包括九辊预热机架、辊筒部分、压辊部分、热交换部分、传动部分；所述九辊预热机架由方管焊接而成；所述压辊部分包括位于九辊预热装置的进料口处的预热压辊，所述辊筒部分包括上下交错排列布置的九个相同结构的辊筒，所述预热压辊的直径小于辊筒的直径；所述热交换部分包括设置在每个辊筒上的导热油进口、导热油管、导热油出口，所述导热油管位于辊筒内部且两个端头分别与导热油进口、导热油出口连接，相邻辊筒的导热油出口与导热油进口连接，靠近进料口处的辊筒的导热油进口与导热油温度控制器的出口连接，靠近出料口处的辊筒的导热油出口与导热油温度控制器的进口连接；所述传动部分包括一个九辊预热减速机，九辊预热减速机与入口辊筒连接，其余八个辊筒被动传动，减速机输出轴上的主动链轮通过链条与入口处的被动链轮连接。 

进一步地，所述纵向拉伸机包括纵向拉伸机架、串油辊、加热装置、第一冷却辊，所述 串油辊内设有螺旋形导热油管道，所述第一冷却辊包括上冷却辊和下冷却辊，所述串油辊与上冷却辊并行设置，所述串油辊和上冷却辊之间设有陶瓷加热管，所述串油辊和上冷却辊的上方设有加热装置，所述上、下冷却辊内均设有自来水管道；所述加热装置为红外线加热装置。 

进一步地，所述冷却牵引机包括冷却牵引机架、冷却牵引部分、冷却牵引传动部分、第二冷却辊，所述冷却牵引部分包括上牵引胶辊、下牵引胶辊；所述冷却牵引传动部分包括冷却牵引减速电机，所述冷却牵引减速电机通过链轮带动上、下牵引胶辊转动，从而高透膜片材向前运动；所述第二冷却辊包括至少三个上下交错排列设置的冷却胶辊，每个冷却胶辊内均设有冷却水管道，该冷却水管道的入口与自来水管道连接。 

进一步地，所述横向拉伸机包括横向烤箱、横向传动、热风风机，所述横向传动设置在横向烤箱内部且在横向烤箱的宽度方向上伸出横向烤箱；所述横向拉伸机中的热风风机包括加热器、温控表、温度传感器、晶闸管调功器，所述温度传感器安装在热风风机的出风口处，所述温控表采集温度传感器的温度信号并控制晶闸管调功器，晶闸管调功器控制加热器的加热功率，所述加热器包括若干个加热管；所述横向烘箱分为预热段、拉伸段、稳定段，所述预热段内温度均匀，所述拉伸段内温度不断增加，所述稳定段内温度保持稳定。 

进一步地，所述卷取机包括卷取机架、自转卷辊、公转卷辊、传动部分，所述卷取机架包括左右两组支撑架，该两组支撑架分别用于支撑两组侧箱体，卷取机架下方的四个角处焊有地角板，所述地角板下方设有地角丝杠；所述卷取传动部分包括自传传动电机和公转传动电机，所述自传传动电机分别通过同步带带动自转卷辊和公转卷辊转动；所述公转传动电机通过链轮和链条带动自转卷辊转动180度，从而实现自转卷辊和公转卷辊的位置互换；所述链条设置在侧箱体中。 

使用上述任一技术方案所述设备生产太阳能背板背膜的方法，包括以下步骤： 

(1)配料步骤：包括在线破碎料配料步骤和或库存破碎料配料步骤，所述在线破碎料配料步骤包括先将制品废边破碎，再在罗茨风机的正压作用下将破碎后物料吹到旋风分离器中经过分离后进入正压料斗，正压料斗中物料经过失重称送入静态混合器；所述库存破碎料先用辊筒式干燥机干燥后放置在密封储料仓中，使用时，储料仓中的库存破碎料在罗茨风机的负压作用下吹到旋风分离器中经过分离后进入负压料斗，负压料斗中物料经过失重称送入静态混合器；所述静态混合器中物料送入主机料斗； 

(2)挤出步骤：主机料斗中物料经过喂料螺杆送入双螺杆挤出机，挤出后依次经过粗过滤器、计量泵、精过滤器、熔体管、模头输出； 

(3)定型步骤：模头输出的物料送入三辊压光机中，牵引机将物料从三辊压光机牵引出， 在牵引机上进行托冷、切边、涂硅油，切下的废边送入废边破碎机； 

(4)纵向拉伸步骤：三辊压光机中物料经牵引机牵出后进行纵拉预热、红外线加热、纵拉拉伸、纵拉冷却； 

(5)在线涂附步骤：纵拉出口输出物料，进行在线涂附； 

(6)横向拉伸步骤：在线涂附后的物料进行横拉预热、拉伸、缓冲、定型、冷却、牵引； 

(7)厚度监控步骤：牵引输出的物料经过测厚仪进行测厚； 

(8)牵引收卷在线分切步骤：测厚完的物料再经过牵引、切边、边破、测厚、电晕处理、分切、收卷； 

(9)废料回收步骤：边破完的物料进行重破后送入储料仓中用于配料。 

本发明能够产生的有益效果： 

(1)采用的静态混合器进行混合，利用固定在管内的混合单元体改变流体在管内的流动状态，径向混合效果好，混合后的物料融入到螺杆后塑化均匀，相应的可提高制品质量。 

(2)使用失重式计量喂料，能对粉末、颗粒、片状等干散物料进行可靠、精确和稳定的给料，减少物料的浪费和提高混合物的一致性。 

(3)为控制主机出口处的压力，在与主机连接的料斗上加一失重称计量装置，使喂料螺杆的转速与称重相匹配，打破了原有的等体积不等重量的缺陷，且节约成本又不会造成喂料螺杆下料口处物料的堆积，使物料始终保持平双特有的饥饿式喂料，使制品达到高质量要求。 

(4)采用本发明包括配料、挤出、压光、纵向拉伸、在线涂附、横向拉伸、厚度监控、牵引收卷等工序，生产的太阳能背板背膜的水蒸气透过率、尺寸稳定性、耐湿热老化性和阻燃性等各性能指标高。 

附图说明

附图1为挤出机的结构示意图。 

附图2为三辊压光机的结构示意图。 

附图3为牵引机的结构示意图。 

附图4为九辊预热装置的正面结构示意图。 

附图5为九辊预热装置的侧面结构示意图。 

附图6为纵向拉伸机的结构示意图。 

附图7为冷却牵引机的结构示意图。 

附图8为横向拉伸机的结构示意图。 

附图9为横拉牵引机的结构示意图。 

附图10为卷取机的结构示意图。 

附图11为配料装置的结构示意图。 

其中：11、机头；12、机筒螺杆；13、冷却水系统；14、抽真空系统；15、喂料系统；16、润滑系统；17、分配传动箱；18、双螺杆挤出电机；21、左右支架；22、三辊传动部分；23、辊距调节部分；24、辊子水循环管路部分；25、压辊上下调节部分；26、安全自锁开关；27、液压站；28、三辊与牵引机连接管；29、前后移动装置。31、牵引辊部分；32、切边部分；33、托辊；34、涨紧部分；35、走轮部分；36、导轨；41、九辊预热机架；42、辊筒部分；43、压辊部分；44、热交换部分；45、九辊预热传动部分；51、纵向拉伸机架；52、串油辊；53、加热装置；54、冷却辊；61、冷却牵引机架；62、第二冷却辊；63、冷却牵引传动部分；64、冷却牵引部分；71热风风机；72、横向传动；73、横向烘箱；81、横向牵引机架；82、横向牵引部分；83、横向牵引传动部分；91、卷取机架；92、自转卷辊；93、公转卷辊；94、卷取传动部分；101、破碎机；102、集尘器；103、罗茨风机；104、储料仓；105、正压料斗；106、负压料斗；107、失重称；108、静态混合器；109、主机料斗；100、旋风分离器。 

具体实施方式

如附图1～11所示，一种太阳能背板背膜生产设备，包括依次设置的配料装置、挤出机、三辊压光机、牵引机、九辊预热装置、纵向拉伸机、冷却牵引机、横向拉伸机、横拉牵引机、卷取机；其中配料装置包括用于对库存破碎料进行配料的原料配料部分、用于对制品废边进行配料的破碎料配料部分，具体包括破碎机101、集尘器102、罗茨风机103、正压料斗105、失重称107、储料仓104、旋风分离器100、负压料斗106、静态混合器108、主机料斗109；所述制品废边经破碎机101破碎后，在罗茨风机的正压作用下吹到旋风分离器100中经过分离后进入正压料斗105，正压料斗105通过失重称107与静态混合器108连接；所述库存破碎料放置在储料仓104中，所述库存破碎料在罗茨风机103的负压作用下吹到旋风分离器100中经过分离后进入负压料斗106，负压料斗106通过失重称107与静态混合器108连接；所述静态混合器108与主机料斗109连接。 

如图1所示，所述挤出机包括喂料系统15、润滑系统16、抽真空系统14、冷却水系统13、机头11、机筒螺杆12、分配传动箱17、双螺杆挤出电机18，所述机筒螺杆12包括机筒、螺杆、芯轴，所述螺杆和机筒采用积木式设计，其中所述螺杆由串装在芯轴上的各种具有互换性能的螺杆元件组成，所述机筒由多个开口机筒、多个闭口机筒和一个侧向喂料机筒组装而成；所述机筒上设有铸铝和铸铜加热器，所述铸铝和铸铜加热器与温控仪表连接。所述温控仪表为RKC温控仪表。所述螺杆包括普通氮化螺杆和特种增强螺杆，所述机筒包括普通氮化机筒和特种增强机筒，其中增强机筒均衬有耐磨合金衬套。所述双螺杆挤出电机18采用变 频调速器调速，传动平稳、传动效率高、噪声低、其轴承和齿轮的使用寿命高。如图1所示机构的双螺杆挤出机1可组合出一段、二段或多段真空排气的结构，具有较强和多路喂料位置，以及侧向加料位置，可加注粒料、粉料、片状料，流体料等多种物料，满足高质量产品的要求。同时机筒采用铸铝和铸铜加热器，并采用循环软水冷却，由RKC温控仪表实现机筒的加热、冷却控制，自动调节温度。 

如图2所示，所述三辊压光机包括左右立架21、底座、三辊传动部分22、辊距调节部分23、前后移动装置29、压辊上下调节部分25、辊子水循环管路部分24、安全自锁开关26、三辊与牵引机连接管28、液压站27。所述左右立架21采用钢板加工而成，使得定位精度高、结构强度高，左右立架21固定在底座上，所述底座由槽钢、钢板焊接而成，形成框架结构，接触面经精加工，保证了三辊之间的精确度。所述压辊采用无缝钢管焊接加工并经冷压处理而制成，加工精磨，调质处理，表面镀硬铬，抛光处理，光洁度达到14，从而保证板材的光洁度，平面度及厚度公差。所述三辊传动部分22包括三套伺服电机、三个平行排列设置的压辊，三个压辊包括前压辊、后压辊、中压辊，伺服电机与压辊一一对应，伺服电机通过减速机与压辊连接，保证了三辊速度的同步性。所述辊子水循环管路部分24包括进水管、出水管、旋转接头、设置在每个压辊内的螺旋式流道，该流道分别与进水管、出水端连接，螺旋式流道使得冷却水流动性好、接触面积大，从而冷却效果好。旋转接头安装在辊子非操作面的轴头上，外来的温控冷却通过旋转接头的入口进入辊筒内，经过辊筒流道循环到辊子的另一端，冷却水不断的被注入，饱和的冷却水就会沿着滚筒内部反流道，再次通过旋转接头，由出水口流出，即完成一个循环过程，进行循环利用。 

所述辊距调节部分23包括支撑在左右立架上的辊距调节油缸支架，辊距调节油缸支架上固定辊距调节油缸，由辊距调节油缸带动压辊的前后运动，实现前后压辊的压紧，从而调节辊距，同时，为保证精度，所述各压辊两端设有压辊轴承座，该压辊轴承座下面装有滑动导轨副，提高整体精度。所述中压辊两侧的轴承座上设有斜铁，中压辊一侧设有转动调节手轮，所述转动调节手轮通过丝杠与斜铁连接，实现通过转动调节手轮调节斜铁的上升和下降，进而调节辊距；所述轴承座上设有百分表，该百分表用于显示斜铁上升和下降的距离。 

所述前后移动装置29包括前后移动减速电机、前后走轮，前后移动减速电机带动前后走轮前后移动，前后走轮安装在压辊立板下方，前后走轮的前进后退带动压辊立板上的三个压辊整体前后移动。压辊立板上设有前后限位开关，三个压辊与机头上的模具的定位可以通过该前后限位开关确定位置，减少了模具与三个压辊的定位调节时间。 

所述压辊上下调节部分25包括螺旋升降机、丝杆，螺旋升降机的正反转带动丝杆上下移动，从而带动三个压辊整体上下移动。上下移动的限位由设在三辊立板的上下限位开关控制， 便于三辊辊子与机头上的模具的上下定位，减少试机调节时间。 

所述安全自锁开关26包括安全绳和自锁开关，所述安全绳安装在三个压辊的上方，所述安全绳被触动时，自锁开关动作，能够保证人身安全和设备安全。 

所述三辊与牵引机连接管28包括两侧耳座、连接管、调节螺栓，连接管固定在两侧耳座上，所述调节螺栓调节连接管的角度，从而实现三辊压光机2与牵引机3之间的中心调整；所述三辊压光机2通过三辊与牵引机连接管28与牵引机3连接。 

所述液压站27包括溢流阀、单向调节阀、辊距调节油缸、油管，所述溢流阀、单向调节阀控制辊距调节油缸的压力和速度，使前后压辊实现开合压紧高透膜片材。辊子之间的间隙调整，通过对中压辊上的轴承座斜铁丝杠微调实现。 

如图3所示，所述牵引机包括牵引辊部分31、切边部分32、托辊33、涨紧部分34、走轮部分35和导轨36，牵引辊部分31、切边部分32、托辊33、涨紧部分34、走轮部分35和导轨36均固定在牵引机机架上，所述牵引辊部分31包括上胶辊、下胶辊、牵引减速电机，所述牵引减速电机通过链轮带动上、下胶辊转动，从而带动高透膜片材向前移动；所述切边部分32包括涡轮蜗杆减速机、通轴、安装在通轴上的两把切刀，所述涡轮蜗杆减速机带动通轴上面的两把切刀旋转一定角度，由涡轮蜗杆减速机动力传动，则切刀可旋转任意角度，使得高透膜与切刀的刀刃之间保持最佳的切割角度，以便保证制品的切边质量，当无需切边时可将切刀部分通过蜗轮蜗杆减速机上的涡轮蜗杆手动调节到安全的角度；所述托辊33为铝辊，经三辊碾压的高透膜经过托辊进行充分的空气冷却；所述涨紧部分34包括位移传感器、涨紧辊、模数转换模块，其中位移传感器安装在靠近高透膜制品进料端的牵引机机架上，位移传感器检测的信号经模数转换模块转换为数字量，涨紧辊根据此数字量调整牵引机的牵引减速电机的转速，使牵引机与三辊压光机的压辊转速匹配，涨紧辊是涨紧部分的重要组成部件。涨紧辊的位置通过摆臂根据制品生产速度的快慢调节。生产速度加快，连接为位移传感器的气缸轴伸出，涨紧辊向上抬起，越靠近托辊33，生产速度减慢，连接位移传感器的气缸轴缩回，远离托辊33，张紧辊向下，靠近牵引机机架底端。通过涨紧辊的不断变化弥补生产速度变化产生的制品堆积。 

所示涨紧部分34在高透膜的生产过程中跟随速度的变化而变化，当速度减慢或提高时，位移传感器将信号传给模块,通过模块模量来控制牵引机与三个压辊的速度匹配，以保证整条生产线的正常运行。走轮部分35与导轨部分36互相配合，所述牵引机3通过走轮部分35安装在导轨36上，使牵引机3可在导轨36上来回移动。走轮部分35与三个压辊通过连接管相连接。在试机过程中，不可避免的需要调整机头与三辊之间的距离，设备前进和后退过程中，牵引机3通过走轮部分36在导轨部分35上来回移动，以达到调节的目的。 

如图4、5所示，所述九辊预热装置包括九辊预热机架41、辊筒部分42、压辊部分43、热交换部分44、九辊预热传动部分45；所述九辊预热机架由方管焊接而成，组成一力学结构合理的高承载底架，可以承受和抵消设备运行过程中来自外力的干扰，保证设备稳定牢固。所述压辊部分43包括位于九辊预热装置4的进料口处的预热压辊，所述辊筒部分42包括上下交错排列布置的九个相同结构的辊筒，所述预热压辊的直径小于辊筒的直径。所述热交换部分44包括设置在每个辊筒上的导热油进口、导热油管、导热油出口，所述导热油管位于辊筒内部且两个端头分别与导热油进口、导热油出口连接，相邻辊筒的导热油出口与导热油进口连接，靠近进料口处的辊筒的导热油进口与导热油温度控制器的出口连接，靠近出料口处的辊筒的导热油出口与导热油温度控制器的进口连接。所述辊筒的进、出口位于辊筒的一侧，该进出口位置设有热电偶，实现从入口到出口的辊筒有不同的温度，且温度由低到高，因此通过热交换及辊子进出口的热电偶可控制温度的高低实现逐渐加热。所述九辊预热传动部分45一个九辊预热减速机，九辊预热减速机与入口辊筒连接，其余八个辊筒被动传动，减速机输出轴上的主动链轮通过链条与入口处辊筒上的被动链轮连接。 

如图6所示，所述纵向拉伸机包括纵向拉伸机架51、串油辊52、加热装置53、第一冷却辊54，所述串油辊52内设有螺旋形导热油管道，便于一定温度的导热油进入辊筒后沿着筒壁随着辊子的旋转而流动，使辊子表面温度均匀。所述第一冷却辊54包括上冷却辊和下冷却辊，所述串油辊52与上冷却辊并行设置，所述串油辊52和上冷却辊之间设有陶瓷加热管，所述串油辊52和上冷却辊的上方设有加热装置53，所述上、下冷却辊内均设有自来水管道。所述加热装置53为红外线加热装置。所述纵向拉伸机5用于高透膜片材被九辊预热后的初次纵向拉伸，拉伸比值的大小在初次试机时要靠试机人员的经验及片材的厚度逐渐调节，是决定片材进入双向拉伸烘箱后横拉宽度值均匀度的初级步骤也是重要的步骤。所述纵向拉伸机架51是由Q235-A两块立板、上下由槽钢连接而成，结构简单牢固美观且节省空间，该两块立板上固定有气缸。当高透膜片材经过被加热辊的上面时，顶端的加热装置53和上面两辊间的陶瓷加热管给予片材上下面一定的温度，使之二次加热。加热装置53温度的高低可通固定在左右两立板上的气缸进行调节。被加热后的高透膜片材经过二次加热后，分子结构发生了明显的变化，为了不让其黏在胶辊上且更加顺利的通过辊筒，特设置了冷却辊，且冷却辊的内部通常温的自来水，使片材经过冷却辊后又缓慢冷却下来且不至于骤冷，保证了片材的性能。 

如图7所示，所述冷却牵引机包括冷却牵引机架61、冷却牵引部分64、冷却牵引传动部分63、第二冷却辊62，所述冷却牵引部分包括上牵引胶辊、下牵引胶辊；所述冷却牵引传动部分包括冷却牵引减速电机，所述冷却牵引减速电机通过链轮带动上、下牵引胶辊转动，从 而高透膜片材向前运动；所述第二冷却辊62包括至少三个上下交错排列设置的冷却胶辊，每个冷却胶辊内均设有冷却水管道，该冷却水管道的入口与自来水管道连接。该冷却牵引机6用于在进入横向拉伸机7时，能使高透膜制品能彻底的冷却并顺利进入横向拉伸机7。冷却牵引机架61由Q235-A左右两立板中间通过槽钢固定连接而成，不仅支撑牢固，而且节约材料且利于安装。冷却水管道内通常温自来水，被二次加热及拉伸后的高透膜片材在此彻底冷却到常温状态，完成了有一次基材内部分子结构的变化。 

如图8所示，横向拉伸机由一组烤箱相互串联形成，具体包括横向烤箱73、横向传动72、热风风机71，所述横向传动72设置在横向烤箱73内部且在横向烤箱73的宽度方向上伸出横向烤箱73。所述热风风机71包括加热器、温控表、温度传感器、晶闸管调功器，所述温度传感器安装在热风风机的出风口处，所述温控表采集温度传感器的温度信号并控制晶闸管调功器，晶闸管调功器控制加热器的加热功率，所述加热器包括若干个加热管。工作时，晶闸管调功器控制热风加热器功率调整，可保持热风出口的温度稳定。当温度没有达到设定温度时，风机运转速度加快，晶闸管控制器就执行调整电加热功率，提高输出；当温度达到要求时，风机运转速度渐渐变慢，晶闸管控制器就执行调整电加热功率，降低输出。双向拉伸的传动部分在烘箱宽度上的一小部分外置，制品在被拉伸过程中，除了大部分面积在热量的作用下有秩序的拉伸外，还逐渐依次受到外界环境的初始适应，如此以来生产处的制品在大气环境下就会保证相对严格的质量参数。 

横向传动72主要用于高透膜双向拉伸片材设备上夹具的传动与夹具夹紧高透膜双向拉伸片材宽度的调节，以适应不同宽度高透膜片材拉伸的要求。横向烘箱73分为从进料端到出料端分为预热段、拉伸段、稳定段。预热段使进入烘箱的制品有均匀的温度，便于拉伸；随着横向传动系统及导轨的布置方向，被加热的片材在宽度方向上逐渐变宽，达到所要求的宽度后，跟随导轨的轨迹逐步进入稳定段，在稳定段制品处于一个等宽的状态。在整个封闭的横向烘箱73内部，在热风风机71的作用下行程一个封闭的内循环系统，使烘箱内部的温度始终保持均匀的状态。 

如图9所示，为横向牵引机，其结构与冷却牵引机大致相同，其包括横向牵引机架81、横向牵引部分82、横向牵引传动部分83，横向牵引机架81由Q235-A左右两立板中间通过槽钢固定连接而成，不仅支撑牢固，而且节约材料且利于安装。所述横向牵引部分82由减速机通过链轮带动上下胶辊转动，带动高透膜片材不断向前移动，是整台牵引机设备的动力所在。所述横向牵引传动部分83由减速机和链轮、链条组成，是减速机带动辊子转动的中间链接。 

如图10所示，所述卷取机包括卷取机架91、自转卷辊92、公转卷辊93、卷取传动部分 94。所述卷取机架91由槽钢及板材拼凑焊接而成，包括左右两组支撑架，该两组支撑架分别用于支撑两组侧箱体，卷取机架下方的四个角处焊有地角板，所述地角板下方设有地角丝杠，通过地角丝杠来调节中心高度。所述卷取传动部分94包括自传传动电机和公转传动电机，所述自传传动电机分别通过同步带带动自转卷辊92和公转卷辊93转动。所述公转传动电机通过链轮和链条带动自转卷辊92转动180度，从而实现自转卷辊92和公转卷辊93的位置互换。所述自动卷辊92和公转卷辊均为气涨轴或自制卷取轴。 

卷取机用于卷取片材，它通过自转传动电机提供动力，由齿轮传动带动气涨轴(或自制卷取轴)旋转，实现单轴卷取，当卷取长度达到所要求的设定长度时，在公转传动电机的动力转动下，两气涨轴(或自制卷取轴)的位置实现互换，片材将被卷到空卷的气涨轴(或自制卷取轴)，原先被卷满片材的轴卸卷，从而实现两轴交替使用，收卷效率高。当其中一个卷取轴制品满卷时，需要不停机更换新卷，公转卷辊93起到了至关重要的作用。 

一种太阳能背板背膜的生产方法，包括以下步骤： 

(1)配料步骤：包括在线破碎料配料步骤和或库存破碎料配料步骤，所述在线破碎料配料步骤包括先将制品废边破碎，再在罗茨风机的正压作用下将破碎后物料吹到旋风分离器中经过分离后进入正压料斗，正压料斗中物料经过失重称送入静态混合器；所述库存破碎料先用辊筒式干燥机干燥后放置在密封储料仓中，使用时，储料仓中的库存破碎料在罗茨风机的负压作用下吹到旋风分离器中经过分离后进入负压料斗，负压料斗中物料经过失重称送入静态混合器；所述静态混合器中物料送入主机料斗； 

(2)挤出步骤：主机料斗中物料经过喂料螺杆送入双螺杆挤出机，挤出后依次经过粗过滤器、计量泵、精过滤器、熔体管、模头输出； 

(3)定型步骤：模头输出的物料送入三辊压光机中，牵引机将物料从三辊压光机牵引出，在牵引机上进行托冷、切边、涂硅油，切下的废边送入废边破碎机； 

(4)纵向拉伸步骤：三辊压光机中物料经牵引机牵出后进行纵拉预热、红外线加热、纵拉拉伸、纵拉冷却； 

(5)在线涂附步骤：纵拉出口输出物料，进行在线涂附； 

(6)横向拉伸步骤：在线涂附后的物料进行横拉预热、拉伸、缓冲、定型、冷却、牵引； 

(7)厚度监控步骤：牵引输出的物料经过测厚仪进行测厚； 

(8)牵引收卷在线分切步骤：测厚完的物料再经过牵引、切边、边破、测厚、电晕处理、分切、收卷； 

(9)废料回收步骤：边破完的物料进行重破后送入储料仓中用于配料。 

太阳能背板的配料中根据物料特性的不同两种都有应用。通常配料系统分为原料配料(即 在线破碎配料)和破碎料配料(即库存破碎料配料)两种，其中破碎料分为在线破碎料和库存破碎料两种。 

其中在线破碎料的配料流程如下：在生产过程中，制品的废边被切割，进入在线破碎机被破碎，在罗茨风机的正压作用下将破碎后的物料吹到旋风分离器中，其中大部分的破碎料进入带有失重计量的料斗中(也称失重料斗)，少部分的粉尘被过滤后进入集尘器。破碎料被按配方所占比列称重后与配发所需其它物料一同进入过渡料斗，多种物料被静态混合器多次混合后进入主机料斗。经过主机料斗中的计量称后同过输送螺杆被均匀输送到主机下料口。 

库存破碎料的配料流程如下：储存了一定时间的破碎料由于一直暴露在大气中，再次使用前应该彻底干燥，辊筒式干燥机能使大吨位物料在长达2小时的干燥过程中丧失水分并达到使用要求。被干燥后的物料防止二次吸潮，被放置到密闭的储料仓内，通过旋风分离器上的负压作用把物料吸入到失重料斗内。通过精确计量后与其它物料一同汇集到过渡料斗，通过过渡料斗下方的静态混合器进入到主机料斗备用。 

而原料的配料过程如下： 

买回来的成品原料，颗粒小而均匀，吸湿程度小于库存的破碎料，只需要料斗干燥机干燥即可达标。被干燥后的物料防止二次吸潮，被放置到密闭的储料仓内，通过旋风分离器上的负压作用把物料吸入到失重料斗内。通过精确计量后与其它物料一同汇集到过渡料斗，通过过渡料斗下方的静态混合器进入到主机料斗备用。 

在配料过程中，通常过渡料斗处使用机械混合，即通过动力带动搅拌器力求物料的均匀，这种方式混合后的物料对生产高精度高质量的太阳能背板是一个缺陷。本发明采用的静态混合器，静态混合器是一种先进的单元设备，和搅拌器不同的是，它的内部没有运动部件，是利用固定在管内的混合单元体改变流体在管内的流动状态，以达到不同流体之间良好分散和充分混合的目的。静态混合器的混合过程是由一系列安装在空心管道中的不同规格的混合单元进行的。由于混合单元的作用，使流体时而左旋，时而右转旋，不断改变流动混合机方向，不仅将中心流体推向周边，而且将周边流体推向中心，从而造成良好的径向混合效果。充分混合的物料融入到螺杆后自然塑化均匀，相应的提高制品质量。 

通常检验料斗内物料是否够用，是通过安装在料斗上的高低料位开关，当物料达到高点的料位开关时，PLC上的控制模块接收到信号即断料；当物料达到低点的料位开关时，PLC上的控制模块接收到信号即补料。太阳能背板生产线使用失重式计量喂料，失重称是一种通过静态称重的方式实现高精度连续定量给料的自动称重设备，它能对粉末、颗粒、片状等干散物料进行可靠、精确和稳定的给料，减少物料的浪费和提高混合物的一致性。失重称将计量斗以及整个给料机构做为一个秤体进行称量，随着物料从失重称中流出，控制系统对秤体 的重量信号进行一个高速、高频的采集，得出单位时间内计量斗内物料减少的重量，再通过滤波、优化处理，得出失重称的实际流速，同时控制系统会将此给料速度与预设的给定速度比较，并将比较结果计算后反馈给失重称的给料机构以自动修正给料机构的给料速度，形成闭环控制，以此让实际流速无限逼近给定流速，从而达到控制要求。 

控制主机出口处的压力，现有技术中一般在机头入口处加一计量泵。其一，这不仅需要一定的搅拌时间，造成成本的浪费，而且会对主机与机头之间造成波动，使出料不均匀，制品表面质量不好；其二，在计量泵内部会造成一定量的回流，在试机过程中对试机人员的操作水平要求很高，不容易操作。在此基础上本发明打破原有的设计思路，在与主机连接的料斗上加一失重称计量装置，使喂料螺杆的转速与称重相匹配，打破了原有的等体积不等重量的缺陷。不安装计量泵，既节约成本又不会造成喂料螺杆下料口处物料的堆积，使物料始终保持平双特有的饥饿式喂料，使制品达到高质量要求。 

采用本实施例中的设备和方法制备的太阳能背板背膜经过试验发现： 

(1)水蒸气透过率高：在单位时间内单位面积上透过样品的水蒸气总量，透过方向垂直于试样特定表面。用压差法原理，通过控制测试环境的温度、湿度，试样的两侧形成固定的湿度差，水蒸气透过试样进入干燥的一侧。利用电机凸轮机构提升透湿杯，等间隔称量透湿。通过测量透湿杯重量随时间变化量，分析出试样的透湿量及透湿系数。太阳能背板膜的透湿量为≤2.0g/(0.1mm.24h.m²)，远高于同等材料。 

(2)尺寸稳定性高：当要求塑料材料精密尺寸时，即尺寸稳定性能要好，可用热膨胀系数表示，热膨胀系数越小，尺寸稳定性越好。本实施例中所述设备和方法制备的太阳能背板背膜的热膨胀系数小于6×10-⁵K，较普通材料其尺寸稳定性要高的多。 

(3)耐湿热老化性好：高分子材料在使用过程中，在温度和湿度和双重影响下，在大气境中耐湿热作用的老化程度。试验中，通过先进的微普技术将太阳能背板膜暴露于潮湿的大气中，跟普通材料一起经受湿热作用后测试暴露前后的一些性能或外观变化，发现性能或外观变化较小，因此本实施例中所述设备和方法制备的材料的耐湿热性能均高于普通材料。 

(4)阻燃性好：材料经处理后具有明显的推迟火焰蔓延的程度。在材料的使用范围上有一定的指导作用。阻燃性方法很多，如氧指数测定法、水平或垂直燃烧试验法等，其中燃烧试验法最常用。在本次试验中，对太阳能背板膜样品进行两次10秒的燃烧测试后，火焰在30秒内熄灭，没有燃烧物掉下，此燃烧登级为V-0，属最高级，因此阻燃性能好。 

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。 

Claims (9)

1.一种太阳能背板背膜生产设备，其特征在于，包括依次设置的配料装置、挤出机、三辊压光机、牵引机、九辊预热装置、纵向拉伸机、冷却牵引机、横向拉伸机、横拉牵引机、卷取机；其中配料装置包括用于对库存破碎料进行配料的原料配料部分、用于对制品废边进行配料的破碎料配料部分，具体包括破碎机、集尘器、罗茨风机、正压料斗、失重称、储料仓、旋风分离器、负压料斗、静态混合器、主机料斗；所述制品废边经破碎机破碎后，在罗茨风机的正压作用下吹到旋风分离器中经过分离后进入正压料斗，正压料斗通过失重称与静态混合器连接；所述库存破碎料放置在储料仓中，所述库存破碎料在罗茨风机的负压作用下吹到旋风分离器中经过分离后进入负压料斗，负压料斗通过失重称与静态混合器连接；所述静态混合器与主机料斗连接。 

2.根据权利要求1所述一种太阳能背板背膜生产设备，其特征在于，所述挤出机包括喂料系统、润滑系统、抽真空系统、冷却水系统、机头、机筒螺杆、分配传动箱双螺杆挤出电机，所述机筒螺杆包括机筒、螺杆、芯轴，所述螺杆由串装在芯轴上的各种具有互换性能的螺杆元件组成，所述机筒由多个开口机筒、多个闭口机筒和一个侧向喂料机筒组装而成；所述机筒上设有铸铝和铸铜加热器，所述铸铝和铸铜加热器与温控仪表连接。 

3.根据权利要求1所述一种太阳能背板背膜生产设备，其特征在于，所述三辊压光机包括左右立架、底座、三辊传动部分、辊距调节部分、前后移动装置、压辊上下调节部分、辊子水循环管路部分、安全自锁开关、三辊与牵引机连接管、液压站；所述左右立架固定在底座上；所述三辊传动部分包括三套伺服电机、三个压辊，三个压辊包括平行分布设置的前压辊、中压辊和后压辊，伺服电机与压辊一一对应，伺服电机通过减速机与压辊连接；所述辊子水循环管路部分包括进水管、出水管、旋转接头、设置在每个压辊内的螺旋式流道，该流道分别与进水管、出水端连接；所述辊距调节部分包括支撑在左右立架上的辊距调节油缸支架；所述各压辊两端设有压辊轴承座，该压辊轴承座下面装有滑动导轨副；所述中压辊两侧的轴承座上设有斜铁，中压辊一侧设有转动调节手轮，所述转动调节手轮通过丝杠与斜铁连接，实现通过转动调节手轮调节斜铁的上升和下降，进而调节辊距；所述轴承座上设有百分表，该百分表用于显示斜铁上升和下降的距离；所述三辊压光机通过三辊与牵引机连接管与牵引机连接；所述液压站包括溢流阀、单向调节阀、辊距调节油缸、油管。 

4.根据权利要求1所述一种太阳能背板背膜生产设备，其特征在于，所述牵引机包括牵引辊部分、切边部分、托辊、涨紧部分、走轮部分和导轨部分，所述牵引辊部分、切边部分、托辊、涨紧部分、走轮部分和导轨部分安装在牵引机机架上，所述牵引辊部分包括上胶辊、下胶辊、牵引减速电机，所述牵引减速电机通过链轮带动上、下胶辊转动，从而带动高透膜 片材向前移动；所述切边部分包括涡轮蜗杆减速机、通轴、安装在通轴上的两把切刀，所述涡轮蜗杆减速机带动通轴上面的两把切刀旋转一定角度；所述托辊为铝辊；所述涨紧部分包括位移传感器、涨紧辊、模数转换模块，其中位移传感器安装在靠近高透膜制品进料端的牵引机机架上，位移传感器检测的信号经模数转换模块转换为数字量，涨紧辊根据此数字量调整牵引机的牵引减速电机的转速，使牵引机与三辊压光机的压辊转速匹配；所述牵引机通过走轮部分安装在导轨上，使牵引机可在导轨上来回移动。 

5.根据权利要求1所述一种太阳能背板背膜生产设备，其特征在于，所述九辊预热装置包括九辊预热机架、辊筒部分、压辊部分、热交换部分、传动部分；所述九辊预热机架由方管焊接而成；所述压辊部分包括位于九辊预热装置的进料口处的预热压辊，所述辊筒部分包括上下交错排列布置的九个相同结构的辊筒，所述预热压辊的直径小于辊筒的直径；所述热交换部分包括设置在每个辊筒上的导热油进口、导热油管、导热油出口，所述导热油管位于辊筒内部且两个端头分别与导热油进口、导热油出口连接，相邻辊筒的导热油出口与导热油进口连接，靠近进料口处的辊筒的导热油进口与导热油温度控制器的出口连接，靠近出料口处的辊筒的导热油出口与导热油温度控制器的进口连接；所述传动部分包括一个九辊预热减速机，九辊预热减速机与入口辊筒连接，其余八个辊筒被动传动，减速机输出轴上的主动链轮通过链条与入口处的被动链轮连接。 

6.根据权利要求1所述一种太阳能背板背膜生产设备，其特征在于，所述纵向拉伸机包括纵向拉伸机架、串油辊、加热装置、第一冷却辊，所述串油辊内设有螺旋形导热油管道，所述第一冷却辊包括上冷却辊和下冷却辊，所述串油辊与上冷却辊并行设置，所述串油辊和上冷却辊之间设有陶瓷加热管，所述串油辊和上冷却辊的上方设有加热装置，所述上、下冷却辊内均设有自来水管道；所述加热装置为红外线加热装置。 

7.根据权利要求1所述一种太阳能背板背膜生产设备，其特征在于，所述冷却牵引机包括冷却牵引机架、冷却牵引部分、冷却牵引传动部分、第二冷却辊，所述冷却牵引部分包括上牵引胶辊、下牵引胶辊；所述冷却牵引传动部分包括冷却牵引减速电机，所述冷却牵引减速电机通过链轮带动上、下牵引胶辊转动，从而高透膜片材向前运动；所述第二冷却辊包括至少三个上下交错排列设置的冷却胶辊，每个冷却胶辊内均设有冷却水管道，该冷却水管道的入口与自来水管道连接。 

8.根据权利要求1所述一种太阳能背板背膜生产设备，其特征在于，所述横向拉伸机包括横向烤箱、横向传动、热风风机，所述横向传动设置在横向烤箱内部且在横向烤箱的宽度方向上伸出横向烤箱；所述横向拉伸机中的热风风机包括加热器、温控表、温度传感器、晶闸管调功器，所述温度传感器安装在热风风机的出风口处，所述温控表采集温度传感器的温 度信号并控制晶闸管调功器，晶闸管调功器控制加热器的加热功率，所述加热器包括若干个加热管；所述横向烘箱分为预热段、拉伸段、稳定段，所述预热段内温度均匀，所述拉伸段内温度不断增加，所述稳定段内温度保持稳定。 

9.根据权利要求1所述一种太阳能背板背膜生产设备，其特征在于，所述卷取机包括卷取机架、自转卷辊、公转卷辊、传动部分，所述卷取机架包括左右两组支撑架，该两组支撑架分别用于支撑两组侧箱体，卷取机架下方的四个角处焊有地角板，所述地角板下方设有地角丝杠；所述卷取传动部分包括自传传动电机和公转传动电机，所述自传传动电机分别通过同步带带动自转卷辊和公转卷辊转动；所述公转传动电机通过链轮和链条带动自转卷辊转动180度，从而实现自转卷辊和公转卷辊的位置互换；所述链条设置在侧箱体中。