[发明专利]一种具有过渡段的全光滑双螺杆挤出机转子

说明书

本发明公开了一种具有过渡段的全光滑双螺杆挤出机转子，包括左转子(1)和右转子(2)，转子(1)和右转子(2)完全相同；左转子(1)包含左过渡段(601)与左啮合段(602)；左转子(1)的端面型线(201)包括3段大圆弧和3段小圆弧，各段相邻曲线都能实现全光滑连接；啮合块(301)在左转子(1)上错列分布，形成左啮合段(602)；左啮合段(602)前部为左过渡段(601)，左过渡段(601)与左啮合段(602)的端面型线一致；在工作过程中，左转子与右转子能够实现正确啮合。本发明改善了转子的受力特性，减少了转子啮合工作过程中产生的磨损，提高了转子的使用寿命，减少了漏料；并且全光滑转子的啮合段对物料有更均匀的混炼效果。

技术领域

本发明涉及一种具有过渡段的全光滑双螺杆挤出机转子，用于同向双螺杆挤出机，属于高分子材料混炼加工领域，尤其适用于于加工量大、转子转速高的场合

背景技术

双螺杆挤出机主要用于物料的混炼和成型，因其处理量大、扭矩高和转速高的优点，广泛应用于石油、化工、橡胶和制药行业。其结构包括机筒以及设于机筒内部的螺杆，螺杆平行放置。其中，螺杆混炼段包括混炼元件和心轴，混炼元件套接在心轴上。目前，常见的混炼元件有啮合块和螺纹元件，在实际应用中，啮合块因其混炼效果优于螺纹元件而得到广泛应用，而其中三头啮合块由于其挤压腔室比双头的浅，因此剪切挤压效果更明显。美国专利(专利号：US 8596856 B2)提及一种已经在生产领域获得大量应用的三头啮合块转子，其左右转子分别由三段圆弧线组成，左右转子在同步同向回转运动时能实现正确的啮合，物料受到转子之间和转子与机桶壁相对运动产生的挤压与剪切作用，从而完成混炼过程。但该转子型线存在缺点：左转子和右转子在圆弧线连接处都存在尖点，尖点位置处易产生应力集中和受力变形，在使用过程中造成磨损增加和漏料问题；在尖点处对物料局部剪切效果过大，造成物料混炼不均匀。

发明内容

本发明为了解决上述存在尖点导致寿命降低的问题，提出一种具有过渡段的全光滑双螺杆挤出机转子。在转子的截面型线上，采用大圆弧与小圆弧光滑连接，使转子截面型线上原有的点与圆弧的啮合变为了圆弧与圆弧的啮合，保证了各段相邻曲线的光滑过渡，转子的啮合段由n(n＝10～20)个啮合块在轴上错列排布生成，转子过渡段为转子的端面型线沿轴向作逆时针螺旋展开生成，实现了物料输送段到啮合段的均匀过渡。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种具有过渡段的全光滑双螺杆挤出机转子，包括左转子(1)和右转子(2)，左转子(1)的端面型线(201)由6段圆弧全部光滑连接而形成，按逆时针方向依次为：第一大圆弧AF、第一小圆弧FE、第二大圆弧ED、第二小圆弧DC、第三大圆弧CB、第三小圆弧BA；6段圆弧所对应的圆心角均为60°；第一大圆弧AF与第二小圆弧DC共圆心，圆心点为I点；第二大圆弧ED与第三小圆弧BA共圆心，圆心点为H点；第三大圆弧CB与第一小圆弧FE共圆心，圆心点为G点；圆心点H、I、G连线构成等边三角形，边长为L；第一大圆弧AF、第二大圆弧ED、第三大圆弧BC的半径相同，为R₁；第一小圆弧AB、第二小圆弧CD、第三小圆弧EF的半径相同，为R₃；第一大圆弧AF、第三大圆弧BC与第一小圆弧AB光滑内切连接；左转子(1)的端面型线(201)关于左转子(1)回转中心O点成120°中心对称；右转子(2)的端面型线(202)和左转子(1)的端面型线(201)完全相同。

所述的一种具有过渡段的全光滑双螺杆挤出机转子，左转子(1)的端面型线(201)和右转子(2)的端面型线(202)的节圆半径相等，为R₂；左转子(1)和右转子(2)运动方式为同步同向双回转，并且能够实现完全正确啮合；左转子(1)的端面型线(201)中的第一大圆弧AF、第一小圆弧FE、第二大圆弧ED、第二小圆弧DC、第三大圆弧CB、第三小圆弧BA，分别与右转子(2)的端面型线(202)中的第一小圆弧af、第一大圆弧fe、第二小圆弧ed、第二大圆弧dc、第三小圆弧cb、第三大圆弧ba能够实现正确啮合。