[發明專利]一種用于密煉機的變間隙轉子

有效

• 申請號: 202011128981.X
• 申請日: 2020-10-21
• 公開（公告）號: CN112549346B
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發明（設計）人: 宗殿瑞;王遠
• 申請（專利權）人: 青島科技大學
• 主分類號: B29B7/20
• 分類號: B29B7/20;B29B7/22
• 代理公司: 北京匯捷知識產權代理事務所(普通合伙) 11531
• 代理人: 宋鶴

本發明公開了一種用于密煉機的變間隙轉子，包括配合回轉嚙合使用的前、后轉子，所述轉子包括設置在轉軸上的轉子本體，所述轉子本體上設置有第一長棱和第二長棱，所述轉子本體的一端沿同向的軸向螺旋線延伸有第一短棱和第二短棱，所述轉子本體的另一端沿同向的軸向螺旋線延伸有第三短棱和第四短棱，所述第三短棱、所述第一長棱、所述第四短棱和所述第二長棱依次沿周向均勻布置在所述轉子本體上。本發明中采用在轉子本體上設置主要用于剪切的長棱，且在轉子本體兩端分別設置主要用于嚙合的短棱的方式，將嚙合式及剪切式轉子融為一體，使得混煉物料效果達到極致，既提高了混煉效率又提高了混煉的均勻性、分散性。

技術領域

本發明涉及密煉機技術領域，特別是涉及一種用于密煉機的變間隙轉子。

背景技術

密閉式煉膠機簡稱密煉機，又稱捏煉機，主要用于橡膠的塑煉和混煉。密煉機是一種設有一對特定形狀并相對回轉的轉子、在可調溫度和壓力的密閉狀態下間隙性地對聚合物材料進行塑煉和混煉的機械，主要由密煉室、轉子、轉子密封裝置、加料壓料裝置、卸料裝置、傳動裝置及機座等部分組成。1916年，誕生了世界上第一臺密煉機。這種密煉機的混煉室內，設有一對相向轉動、具有一定速比的橢圓形轉子。三十年代，出現了圓筒形轉子，這種轉子上有一長條大突棱和兩個小突棱。煉膠主要靠兩個轉子的突棱相互嚙合來完成，使用該轉子具有溫度低、混煉質量優良的優點，因此近年來得到了廣泛重視。這期間還出現了三角形轉子和S形轉子。六十年代開始，國外密煉機的轉子突棱由二條螺旋突棱向四條螺旋突棱發展，相繼出現了GK型四棱轉子、本伯里四棱轉子等。

目前，工業化生產中使用的密煉機轉子分為兩大類：一類是以本伯里二棱和四棱轉子、GK型四棱轉子為代表的剪切型轉子，主要用在橡膠工業、特別是輪胎工業的大批量生產；另一類是以圓筒形轉子為代表的嚙合型轉子，主要用于要求低溫高質量的膠料混煉。GK型四棱轉子的剖面基本上類似于橢圓形轉子，混煉機理和本伯里的混煉基本上一致；其在轉子的工作部分，有主、副棱各一對。主棱由一長棱、一短棱組成。長棱為左旋30°，短棱為右旋48°，長短棱的長度比約為6:4.在長、短棱之間分別配備一個低平的小棱。這兩個小棱旋向相反，旋轉角度為30°，構成轉子的副棱。一般主、副棱的直徑比為10:9。由于副棱直徑小于主棱直徑，從而在副棱上基本上沒有膠料的環向剪切作用。主、副棱與室壁的不同徑向間隙使膠料形成兩個流動層次，這兩個流動層次不斷地積聚、分開、補充，大大有助于混煉作用的強化。另外，兩個副棱加強了對膠料的分流作用和軸向攪流作用。

嚙合圓筒形轉子圓筒形轉子密煉機的混煉作用完全不同于剪切型轉子密煉機；它的煉膠作用主要靠兩個嚙合的圓筒形轉子來完成，嚙合的轉子呈圓筒狀，圓筒形轉子上各有一個大的長條狀的螺旋突棱和兩個小的突棱，一對轉子的小突棱形狀并不一致，兩個轉子相向轉動、轉速相同，一個轉子凸面嚙入另一個轉子的凹面中；由于轉子突棱根部和頂部直徑相差大，因而形成了不同的圓周速度，產生較大的速度梯度，對通過轉子間的膠料產生強烈的摩擦剪切作用。長條狀螺旋突棱產生的推動作用把膠料從密煉室的一端推向另一端；隨著轉子的旋轉，膠料又被另一個轉子的螺旋突棱反向推回。這樣循環往復使膠料圍繞密煉室運動不止，膠料層次不斷更新。同時由于兩個轉子間隙小，轉子轉動時兩個轉子間區域形變劇烈，對膠料進行著強烈的輾煉。圓筒形轉子工作部分的表面積要比相應加料量的其他類型轉子面積大50％，因此可以實現很好的熱交換，可以以低的混煉溫度進行長期混煉。另外圓筒形轉子的加料特性較差，上頂拴的作用主要是提高轉子的吃料能力。嚙合型密煉機的卸料為薄片狀，并伴有小的碎屑，排料時間長。

我國從1956年開始制造密煉機，主要應用本伯里類型的橢圓形轉子。從七十年代開始研制四棱轉子，之后又從國外引進了一些GK型轉子、圓筒形轉子。目前在我國的橡膠工業生產中，本伯里類型的轉子應用是最為廣泛的。但是這種情況已經不能滿足生產實際的需求。新型轉子的研究會是以后研究的重要課題。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的缺陷和不足，提供一種混煉效率高、混煉均勻性以及分散性好的用于密煉機的變間隙轉子。