[发明专利]一种具有特制阴阳转子型线的双螺杆挤出机

权利要求书

1.一种具有特制阴阳转子型线的双螺杆挤出机，其特征是，安装在机架（13）上的挤出机主体由机头(1)、机筒(2)、排气口(3)、加热冷却装置(4)、阴转子(5)、阳转子(6)、加料装置(7)、和端盖(8)构成；在排气段Ⅲ对应的机筒2处安装有排气口3，在熔融段Ⅱ对应的机筒2处安装有加料装置7，机筒2外壁覆盖加热冷却装置4；具有加料段Ⅰ、熔融段Ⅱ、排气段Ⅲ和计量段Ⅳ的阴、阳转子（5、6）由螺纹段(S)、捏合盘元件(K)以及齿形盘元件(G)构成，螺纹段(S)、捏合盘元件(K)以及齿形盘元件(G)通过花键(M)连接成一体；在由捏合盘元件(K)组成的捏合块中，为增加挤出机的分布混合能力，采用不同捏合盘错列角、不同捏合盘厚度或者将捏合盘以相同错列角对称布置的方式；在阴阳转子排气段各设置一组齿形盘元件(G)，每组齿形盘元件至少有5个，相邻的两个齿形盘之间有15°~45°的错列角，齿形盘的齿廓采用渐开线或者直线；阴、阳转子（5、6）采用圆柱形转子或圆锥形转子。

2.如权利要求1所述的一种具有特制阴阳转子型线的双螺杆挤出机，其特征是，双螺杆挤出机的阴、阳转子(5、6)的端面型线均由圆弧、点及摆线依次连接而成，对于阴转子(5)，其相邻两个头之间的端面型线曲线分别由圆弧ab、点bc、摆线cd、圆弧de、摆线ef、点fg以及圆弧gh七段曲线组成，特别在摆线cd和摆线ef过渡处，有一段外凸的圆弧de；对于阳转子(6)，其端面型线曲线则是由阴转子(5)的端面型线包络而成，分别由圆弧a＇b＇、摆线b＇c＇、点c＇d＇、圆弧d＇e＇、点e＇f＇、摆线f＇g＇以及圆弧g＇h＇七段曲线组成；在阴阳转子的端面上分别建立端面型线的直角坐标系x_fo_fy_f以及x_mo_my_m，两个直角坐标系的坐标原点o_f、o_m分别建立在对应轴线的回转中心位置，阴阳转子的横轴x_f、x_m方向相反；纵轴y_f、y_m同向；竖轴z_f、z_m方向相反，且距离为A；因此阴阳转子端面型线各段曲线的参数方程如下：

1) 阴转子端面型线参数方程

a). 阴转子ab、gh段曲线参数方程

阴转子ab、gh段曲线分别为阴转子顶圆半径R_a的一段圆弧，参数方程为：

xa=Racosuya=Rasinu---(1)]]>

式(1)中：x_a、y_a为阴转子端面型线ab、gh段曲线坐标；R_a为阴转子顶圆半径；

u为阴转子端面型线曲线坐标与横轴x_f夹角，单位：弧度；对于ab段：，u_b为阴转子端面型线ab段曲线参数区间右端点；对于gh段：，u_f为阴转子端面型线gh段曲线参数区间左端点；

b). 阴转子bc、fg段曲线为两点，bc点坐标为(R_acosu_b,R_asinu_b)，fg点坐标为(R_acosu_f,R_asinu_f)；

c). 阴转子cd段曲线为一段摆线，分别由阳转子顶圆上点c＇d＇的运动轨迹形成，参数方程为：

xc=-acoskfmφ-bsinkfmφ+Acosifmφyc=-asinkfmφ+bcoskfmφ+Asinifmφ---(2)]]>

式(2)中：x_c、y_c为阴转子端面型线cd、ef段曲线坐标；φ为阴转子相对于x_f轴正向的转角；A为阴阳转子安装中心距；i_fm为阴转子与阳转子角速度之比，i_fm=Z_m/Z_f，Z_f为阴转子头数，Z_m为阳转子头数，系数k_fm=i_fm+1；

对于cd段：a=R_acosu_c＇，b=R_asinu_c＇，u_b=u_c≤u_cd≤u_d，u_cd为阳转子顶圆上c＇d＇点运动时与横轴x_m夹角；u_c、u_d分别为阴转子端面型线cd段曲线上c点、d点的坐标与横轴x_f夹角；u_c＇为阳转子端面型线c＇d＇段曲线上c＇点的坐标与横轴x_m夹角，单位：弧度；

对于ef段：a=R_acosu_e＇，b=R_asinu_e＇，u_e≤u_ef≤u_f，u_ef为阳转子顶圆半径e＇f＇点运动时与横轴x_m夹角，单位：弧度；u_e、u_f分别为阴转子端面型线ef段曲线上e点、f点坐标与横轴x_f夹角；u_e＇为阳转子端面型线e＇f＇段曲线上e＇点的坐标与横轴x_f夹角；

d). 阴转子de段曲线为一段圆弧，其参数方程为：

xde=(A-Ra)cosudeyde=(A-Ra)sinude(ud≤ude≤ue)---(3)]]>

式(3)中：x_de、y_de为阴转子端面型线de段曲线坐标；R_a为阴转子顶圆半径；

u_de为阴转子端面型线de段曲线坐标与横轴x_f夹角，u_d、u_e分别为阴转子端面型线de段曲线上d点、e点的坐标与横轴x_f夹角，单位：弧度；

2) 阳转子端面型线参数方程

a). 阳转子a＇b＇、g＇h＇段曲线分别是一段以A-R_a为半径的一段圆弧，参数方程为：

xa′=(A-Ra)cosimfu′ya′=(A-Ra)sinimfu′(-πZf≤ua′b′≤ub)---(4)]]>

式(4)中：x_a＇、y_a＇为阳转子端面型线a＇b＇、g＇h＇段曲线坐标；u＇为阴转子端面型线a＇b＇、g＇h＇段曲线坐标与横轴x_m夹角，单位：弧度；对于a＇b＇段：；对于g＇h＇段：；i_mf为阳转子与阴转子角速度之比，i_mf=Z_f/Z_m；

b). 阳转子d＇e＇段曲线是一段以R_a为半径的一段圆弧，其参数方程为：

xd′e′=Racosimfud′e′yd′e′=Rasinimfud′e′(ud≤ud′e′≤ue)---(5)]]>

式(5)中：x_d＇e＇、y_d＇e＇为阳转子端面型线d＇e＇段曲线坐标；R_a为阳转子顶圆半径；

u_d＇e＇为阳转子端面型线d＇e＇段曲线坐标与横轴x_m夹角，单位：弧度；

c)．阳转子c＇d＇和e＇f＇为一点，坐标分别为(R_acosu_d＇,R_asinu_d＇)和(R_acosu_e＇,R_asinu_e＇)；u_d＇、u_d＇分别为阳转子端面型线d＇e＇段曲线上d＇点、e＇点的坐标与横轴x_m夹角，单位：弧度；

d). 阳转子b＇c＇、f＇g＇段曲线分别为一段摆线，由阴转子顶圆上点bc、fg在阳转子上的运动轨迹形成，参数方程为：

xd′=-acoskmfφ′-bsinkmfφ′+Acosimfφ′yd′=-asinkmfφ′+bcoskmfφ′+Asinimfφ′---(6)]]>

式(6)中x_d＇、y_d＇为阳转子端面型线b＇c＇、f＇g＇段曲线坐标；φ＇为阳转子相对于x_m轴正向的转角；

对于b＇c＇段：a=R_acosu_b，b=R_asinu_b，u_b＇≤u_b＇c＇≤u_c＇，u_b＇c＇为阴转子顶圆上bc点运动时与横轴x_f夹角；u_b＇、u_c＇分别为阳转子端面型线b＇c＇段曲线上b＇点、c＇点的坐标与横轴x_m夹角；u_b为阴转子端面型线bc段曲线上b点的坐标与横轴x_f夹角，单位：弧度；

对于f＇g＇段：a=R_acosu_f，b=R_asinu_f，u_f＇≤u_f＇g＇≤u_g＇，u_f＇g＇为阴转子顶圆上fg点运动时与横轴x_f夹角；u_f＇、u_g＇分别为阳转子端面型线f＇g＇段曲线上f＇点、g＇点的坐标与横轴x_m夹角；u_f为阴转子端面型线fg段曲线上f点的坐标与横轴x_f夹角，单位：弧度。