[发明专利]密炼机转子

说明书

本发明涉及一种可单独用于橡胶或塑料加工用的密炼机转子，特别是一种既可用于橡胶加工，又可用于塑料加工，既可用于橡塑共混，又可用于橡塑与其它物料共混用的密炼机的转子。

图3所示箭头位置是物料加入的加料口（6），一般密炼机工作时都是把各种物料分数次加入到混炼室（7）中进行混合的。混炼室（7）是由一个组配在一起的封闭的混炼室壁（1）与一对相对回转的转子（2）组成。每个转子（2）上都至少有两条螺旋凸棱（3）和（4），其中长螺旋凸棱（3）的螺旋角一般为30°，它主要起周向、径向混合、剪切物料的作用。短螺旋凸棱（4）的螺旋角一般为45°，它主要起轴向混合及径向剪切胶料的作用。因为短螺旋凸棱（4）的螺旋角选取一般都大于物料与转子表面的摩擦角φ所以物料才会沿转子（2）的轴向运动。Q为物料的楔入角，楔入角Q角越小，物料吃入越有利。图3所示的（9）为转子工作面，（8）为转子非工作面。（9）面的曲率半径越小，（9）面的曲线就越弯曲，即形成的楔形区域就越明显。因此减小（9）面的曲率半径，增加（8）面的曲率半径是有利于提高混合效果的。参见图1-3。

密炼机使用性能，混合质量的好坏，除了与混炼室壁的冷却，转速的范围，整机控制水平，上下压铊的压力和结构有关外，则主要取决于转子的结构、造型及几何参数的设计，选择和优化。

国产密炼机大都是两条凸棱的旧式密炼机。主要缺点是能耗大，效率低、混合质量较差、漏料较为严重，其关键就在于密炼机的主要工作部件转子结构及几何参数选择设计的不太合理。

由日本小平市的佐藤，八王子市的宫冈等9个发明人在1979年6月22日向美国提出的申请号为51001号专利申请，在1981年8月18日被授予4284358号美国专利中第1-10页中公开的及其引证的法国2429087号专利中第15页中公开的技术及有关附图还存在着以下不足。

参见图1-3。原发明中转子（2）的工作段两端是自然过渡或结构需要而自然过渡到轴阶的。因此，当物料在密闭且有压力的混炼室（7）中被混合时，由于转子的转动及压力的作用，物料将被挤压到转子（2）与混炼室壁（1）之间的空隙（5）中去。这样，既容易造成物料由间隙（5）中漏出，也容易在间隙（5）中堆积形成死区，最终将影响物料混合的均匀性，或使转子（2）卡死。

另外，原发明给定的转子（2）的长螺旋凸棱（3）和短螺旋凸棱（4）的轴向长度的比值范围2.5-10之内并不是最佳的。因为长螺旋凸棱（3）越长，其周向、径向混合效果就越好，即相当于加长了主工作段的工作长度L₁。

由于转子工作时接触的物料温度一般在35°-170°之间，温度变化范围较大，对物料粘度即摩擦系数φ（φ＝37°-42°）的影响很大，这将直接关系到物料能否沿转子的轴向进行混合。如果不能确保物料沿转子轴向混合，对物料的混合质量的影响是不可避免。参看图6的受力分析可知，R为物料对转子即转子对物料的垂直作用力，P为转子对物料的轴向力，T为摩擦力，β₂为转子（2）短螺旋凸棱（4）的螺旋角。从受力图可知，T＝R·tgφ，P＝R·tgβ₂，要使物料能轴向混合，则必须使P＞T，即R·tgφ＜R·tgβ₂。由此可得出，只要满足β₂＞φ，物料就可以沿转子轴向进行混合。但由于温度和物料品种的不同而产生的对φ的影响，（因为摩察力T＝R·μ＝R·tgφ·μ为摩擦系数）使得β₂＞φ的条件在混合过程中不能确保。因此，本发明对原发明中的β₂做了一定增加，以此来提高混合效果和扩大密炼机的使用范围以及对不同物料的适应性。

本发明的任务在于克服现有技术所存在的上述缺点和不足，而提供一种混合效果好、生产效率高、强剪切、低能耗、适用范围广、适应性强的密炼机转子。

本发明是由一对结构相同，相反安装，能相对回转的转子（2）构成。每个转子（2）上各有两条沿转子轴向和周向延伸展开的螺旋凸棱，其中（4）为短螺旋凸棱，（3）为长螺旋凸棱。在每个转子（2）的工作段L的两端，各有一对称的封闭圆盘（10）。

附图1-3是原发明的主视图和剖视图。

附图4和5是本发明的主视图和剖视图。

附图6是受力分析的示意图。

下面将接合附图对本发明做进一步的详细描述。