[實(shí)用新型]一種具有三維微肋結(jié)構(gòu)的密煉機(jī)轉(zhuǎn)子

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420670934.1
• 申請(qǐng)日: 2014-11-11
• 公開（公告）號(hào): CN204322333U
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林廣義;張士杰;劉峰;孔令偉;趙輝績(jī);劉彥昌;汪傳生
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島科技大學(xué)
• 主分類號(hào): B29B7/20
• 分類號(hào): B29B7/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域：

本實(shí)用新型屬于橡膠機(jī)械加工領(lǐng)域，特別是一種具有三維微肋結(jié)構(gòu)的密煉機(jī)轉(zhuǎn)子。

背景技術(shù)：

密煉機(jī)是橡膠工業(yè)極為重要的混煉設(shè)備。轉(zhuǎn)子是密煉機(jī)的核心部件，其結(jié)構(gòu)及形狀設(shè)計(jì)合理與否直接影響密煉機(jī)的能耗、生產(chǎn)能力和煉膠的質(zhì)量。可以說密煉機(jī)的發(fā)展史亦是一部密煉機(jī)轉(zhuǎn)子的發(fā)展史。從世界發(fā)展流行最早、至今仍在世界橡膠工業(yè)上占有重要地位的美國(guó)Farrel公司F系列本伯里密煉機(jī)開始，到德國(guó)Werner&Pfleiderer公司的GK系列密煉機(jī)、英國(guó)Francis?Shaw公司的K系列密煉機(jī)，人們?yōu)槊軣挋C(jī)轉(zhuǎn)子付出了巨大的努力。

密煉機(jī)轉(zhuǎn)子可以分為剪切型轉(zhuǎn)子和嚙合型轉(zhuǎn)子兩種基本形式，多年以來，剪切型密煉機(jī)一直占據(jù)著主要的市場(chǎng)，它的高剪切特性使它在橡膠工業(yè)特別是輪胎行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用，人們稱之為產(chǎn)量型密煉機(jī)。四棱剪切型密煉機(jī)轉(zhuǎn)子是在二棱剪切型密煉機(jī)轉(zhuǎn)子的基礎(chǔ)上為了滿足高效生產(chǎn)能力發(fā)展起來的，德國(guó)W&P公司所研制的GK-N型密煉機(jī)轉(zhuǎn)子在我國(guó)的橡膠工業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用，成為了剪切型密煉機(jī)轉(zhuǎn)子的主要代表。

傳統(tǒng)的密煉機(jī)轉(zhuǎn)子是由長(zhǎng)螺旋棱短螺旋棱組成，長(zhǎng)螺旋棱的螺旋角一般為30度左右，短螺旋棱的螺旋角一般為45度左右。膠料在密煉室捏煉時(shí)，流動(dòng)情況較為復(fù)雜，可產(chǎn)生穩(wěn)流區(qū)和紊流區(qū)，在紊流區(qū)?內(nèi)依靠轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的低剪切力可完成簡(jiǎn)單的捏煉工作，即粒狀固體和液體配合劑在外力的作用下混入到生膠中形成粘結(jié)塊，在穩(wěn)流區(qū)內(nèi)高剪切速率和剪切力壓碎粘結(jié)塊并進(jìn)一步分散。轉(zhuǎn)子突棱頂與密煉室內(nèi)壁形成的間隙是產(chǎn)生高剪切應(yīng)力的穩(wěn)流區(qū)，密煉室內(nèi)的其他部分是產(chǎn)生低剪切應(yīng)力的紊流區(qū)。為了提高混煉的效果傳統(tǒng)的方法一般是增加轉(zhuǎn)子長(zhǎng)棱和短棱的個(gè)數(shù)，這樣既增加了膠料在突棱頂與密煉室內(nèi)壁之間的捏煉次數(shù)，同時(shí)也增加了膠料沿轉(zhuǎn)子軸向從一端到另一端的循環(huán)次數(shù)，從而達(dá)到加劇了膠料的紊流形態(tài)，但是增加長(zhǎng)棱和短棱的個(gè)數(shù)會(huì)使膠料混煉時(shí)溫度急劇升高，容易引起焦燒。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有密煉機(jī)轉(zhuǎn)子的不足，尋求設(shè)計(jì)一種密煉機(jī)轉(zhuǎn)子能夠有效提高膠料的混煉效果。本發(fā)明是在傳統(tǒng)四棱轉(zhuǎn)子的基礎(chǔ)上，在短棱、長(zhǎng)棱之間加上若干三維微肋結(jié)構(gòu)，如圖3所示。轉(zhuǎn)子上總共放置了三對(duì)三維微肋，這三對(duì)三維微肋是對(duì)稱分布在轉(zhuǎn)子的兩側(cè)，每側(cè)的三個(gè)三維微肋如圖3中第一三維微肋8、第三三維微肋10螺旋方向與短棱11的螺旋方向相反，第二三維微肋9螺旋方向與長(zhǎng)棱12的螺旋方向相同。

當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于轉(zhuǎn)子短棱的作用使得膠料沿著轉(zhuǎn)子軸向流動(dòng)，而放置兩個(gè)螺旋方向與轉(zhuǎn)子短棱螺旋方向相反的三維微肋使膠料產(chǎn)生一個(gè)與短棱作用相反的軸向流動(dòng)，第二三維微肋9螺旋方向與長(zhǎng)棱12的相同使得膠料軸向流動(dòng)方向與長(zhǎng)棱處的相同如圖5所示膠料流動(dòng)方向，這就使得膠料在低剪切力區(qū)的紊流加劇而且三個(gè)微肋是交?錯(cuò)排列更接近長(zhǎng)棱的棱頂這使得膠料更多更容易的進(jìn)入到轉(zhuǎn)子突棱與密煉室內(nèi)壁之間的間隙中捏煉，同時(shí)膠料上下層之間的所受的軸向力不同膠料的流動(dòng)方向也不同這就在上下層膠料之間產(chǎn)生了一個(gè)剪切力使膠料再次得到捏煉，所以本發(fā)明在不增加轉(zhuǎn)子長(zhǎng)棱和短棱個(gè)數(shù)的前提下，通過三維微肋結(jié)構(gòu)強(qiáng)化了轉(zhuǎn)子的剪切分流作用，從而提高混煉的效果。

在本發(fā)明中設(shè)計(jì)的三維微肋結(jié)構(gòu)其每對(duì)三維微肋凸棱最大回轉(zhuǎn)直徑小于密煉機(jī)轉(zhuǎn)子長(zhǎng)棱和短棱的最大回轉(zhuǎn)直徑，這樣防止了前后轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)發(fā)生干涉，而且由于三維微肋小它所產(chǎn)生的軸向力也小于短棱所產(chǎn)生的軸向力，這就保證了膠料還是沿著短棱所產(chǎn)生軸向力的方向移動(dòng)達(dá)到循環(huán)往復(fù)的總體效果，另外三維微肋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)還有利于提高轉(zhuǎn)子的吃料速度從而提高生產(chǎn)能力。

附圖說明：

圖1為本發(fā)明中密煉室的主視圖

圖2為本發(fā)明中密煉室的A-A剖視圖

圖3為具有三維微肋四棱剪切轉(zhuǎn)子的主視圖

圖4為具有三維微肋四棱剪切轉(zhuǎn)子的B-B剖視圖

圖5為具有三維微肋四棱剪切轉(zhuǎn)子的部分展開圖

具體實(shí)施方式：

下面對(duì)照附圖并結(jié)合具體實(shí)施方法對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

本發(fā)明所提供的是密煉機(jī)的密煉室部分，如圖2所示該部分是由1-后轉(zhuǎn)子、2-軸承支座、3-端蓋、4-下密煉室、5-軸承、6-上密煉室、?7-前轉(zhuǎn)子組成。上下密煉室通過螺栓進(jìn)行連接，然后在密煉室兩端裝上軸承，接著把前后轉(zhuǎn)子裝到密煉室中蓋上端蓋，然后在轉(zhuǎn)子軸的兩端分別裝上軸承支座。橡膠加工的過程是：打開電機(jī)，前后轉(zhuǎn)子在密煉室中相向回轉(zhuǎn)，這時(shí)打開加料門投入膠料以及配合劑等關(guān)閉加料門，上頂栓下壓轉(zhuǎn)子開始吃料。