[發明專利]六棱變間隙同步轉子

在審

• 申請號: 201510389968.2
• 申請日: 2015-07-03
• 公開（公告）號: CN104985712A
• 公開（公告）日: 2015-10-21
• 發明（設計）人: 朱志松;孫召永;劉靜;成亞云;朱龍彪
• 申請（專利權）人: 南通大學
• 主分類號: B29B7/10
• 分類號: B29B7/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及密煉機領域，特別是涉及一種六棱變間隙同步轉子。

背景技術

眾所周知，密煉機是橡膠工業中廣泛使用的一種高強度間隙性的混煉設備，它在工作時，兩個轉子相對回轉，對膠料進行剪切，使其成為混煉所允許的最小顆粒，其中，轉子的形狀直接影響著混煉的質量和效率。

20世紀80年代發明了四棱同步轉子密煉機，其長凸棱的螺旋角為25-40°，凸棱與轉子長度比為0.2-0.85，短凸棱的螺旋角為35-55°，凸棱與轉子的設計在速度同步、剪切同步、溫度和粘度同步下，達到了混煉均勻。

2002年，我國研發出六棱變間隙同步轉子，其截面圖如圖1所示，轉子由三條相同的圓弧與三個不同半徑的圓相交組成，半徑的大小決定棱頂間隙的大小，另外兩個角有兩個相交的圓弧圍成，這種轉子雖然在吃料能力，剪切、撕裂及拉伸等作用上均得以增強，但是形狀不規則，不易于加工，影響其推廣應用和工作性能的提高，而且該轉子排膠溫度高，容積小，影響混煉效率。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種工作性能高、混煉效率高、易于加工的六棱變間隙同步轉子。

本發明的六棱變間隙同步轉子，包括轉子體、內腔和三組棱，所述內腔為貫通式內腔，所述內腔的中心設有基軸，所述每組棱由一條長棱和一條短棱組成，所述三組棱均布于轉子體的基圓上，并沿轉子體的一端螺旋延伸，所述轉子體和三組棱組成的轉子截面的輪廓為九條型線首尾依次連接而成，所述九條型線分別為三條第一型線、三條第二型線和三條第三型線，所述每組棱包括一條第一型線、一條第二型線和一條第三型線，所述每組棱的第三型線與下一組棱的第一型線相交；

所述第一型線為基圓與棱的一側的過渡圓形成的凸形型線，所述第一型線的半徑為R1的圓弧，并與基圓相內切；

所述第三型線為基圓與棱的另一側的過渡圓形成的凹形型線，所述第二型線的半徑為R2的圓弧；

所述第二型線的兩端分別與第一型線和第三型線相交，所述第二型線與第一型線、第三型線相交形成棱頂間隙。

進一步的，所述第二型線的半徑大小決定棱頂間隙的大小，所述棱頂間隙包括小間隙h1、中等間隙h2和大間隙h3；

所述第二型線的弧長決定棱頂寬度，所述棱頂寬度包括小寬度S1、中等寬度S2和大寬度S3。

進一步的，所述棱的長度為L、長棱的長度為L1、短棱的長度為L2，其中L1+L2＝L。

進一步的，所述內腔和棱之間設有冷卻水道。

進一步的，所述棱和基軸均為中空結構。

借由上述方案，本發明至少具有以下優點：采用前后曲率不同的結構，基圓與轉子棱峰前面的過度圓是凸形的，與轉子棱峰后面的過度圓是凹形的。該六棱轉子的棱頂和室壁之間采用三種不同的間隙：小間隙h1，中等間隙h2和大間隙h3，每個截面各轉子的棱頂間隙和每個轉子的棱頂間隙都是變化的：沿轉子的徑向，長棱有三種不同的棱頂間隙；沿轉子的軸向，其同樣也有三種不同的棱頂間隙；而轉子的短棱只有徑向的棱頂間隙有變化，而軸向沒有變化。轉子的棱長為L，長棱L1，短棱L2，L1+L2＝L，其長棱和短棱螺旋角的取值相同；

基圓與轉子棱峰后面的過度圓是凹的，這樣可以減少阻力，增加部分有效容積，從而提高了密煉機的生產效率。棱和基軸為空心，可作為強制冷卻系統的水道，防止橡膠溫度過高。

上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段，并可依照說明書的內容予以實施，以下以本發明的較佳實施例并配合附圖詳細說明如后。

附圖說明

圖1是現有的六棱變間隙同步轉子的結構示意圖；

圖2是本發明的六棱變間隙同步轉子的截面示意圖；

圖3是圖2所示的六棱變間隙同步轉子的截面的主要幾何參數示意圖；

圖4是圖2所示的六棱變間隙同步轉子的主要幾何參數示意圖；

圖5是圖2所示的六棱變間隙同步轉子的受力圖；

圖6是圖2所示的六棱變間隙同步轉子的結構示意圖；

圖7是圖2所示的六棱變間隙同步轉子的截面展開示意圖。

參數說明：

S-棱頂寬度；h-棱頂間隙；θ-楔入角；δ-拖曳角；d-基圓直徑；D-外徑；α-螺旋角；L-棱長；1-長棱；2-短棱；3-基軸。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。