一种六棱锯齿型动态变间隙密炼机转子制造技术

本发明专利技术公开了一种六棱锯齿型动态变间隙密炼机转子，所述密炼机转子包括转子体，所述转子体上设置有六条突棱，包括三条长棱和三条短棱，所述突棱从所述转子体的两端向中间螺旋延伸，包括始端和终端；所述突棱的棱顶上分别设置有若干齿槽，沿所述始端到所述终端方向上，每条突棱上的所述齿槽的宽度差不变，并且所述齿槽与齿槽之间的距离逐渐变小。本发明专利技术的有益效果在密炼机转子的突棱处加齿槽，改变胶料的周向流动，有利于各种填料、配合剂的分布与分散；齿槽的数量及其分布密度随着胶料周向流动的速度的增大而变密，从而强化了坨状胶料在棱与棱之间相互捏炼作用，使得胶料在密炼室内的流动更混乱，提高了炼胶质量和炼胶效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及橡塑机械设备
，具体来说，涉及一种六棱锯齿型动态变间隙密炼机转子。
技术介绍
在橡胶混炼过程中，胶料(橡胶和炭黑等)在密炼室中的运动主要有两种形式：其中一种是胶料周向的运动，对于剪切型转子而言，胶料在密炼室中会形成两个周向运动；另外一种运动形式则是轴向运动，轴向的运动能够起到自动翻胶和混合的作用，使得胶料在密炼室中分散混合趋向最优。流动过程中通过转子的剪切拉伸作用产生新的界面，而这新界面则是提高小料混合效果的重要因素。然而，对于密炼机剪切型转子而言，由于转子突棱的存在，转子表面上的各点的回转半径也不相同，从而导致了转子表面各点处的胶料流动速度大小也存在差别。一般来说随着回转半径的增大，胶料的流动速度也会相应的增大。另外一方面，对于剪切型转子，随着转子表面回转半径的增大，转子与密炼室内壁之间的间隙会变小，转子突棱顶与密炼室内壁形成的间隙是产生高剪切应力，间隙变小直接导致了胶料混炼时温度急剧升高，容易引起胶烧现象。因此，如何克服现有密炼机转子所存在的不足，提高炼胶速率和炼胶质量，便成为业内人士亟需解决的关键技术问题。
技术实现思路
针对相关技术中的上述技术问题，本专利技术提出一种锯齿型动态变间隙密炼机转子，能够显著提高胶料流动性与分散性。为实现上述技术目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种六棱锯齿型动态变间隙密炼机转子，所述密炼机转子包括转子体，所述转子体上设置有六条突棱，包括三条长棱和三条短棱，所述突棱从所述转子体的两端向中间螺旋延伸，包括始端和终端；所述突棱的棱顶上分别设置有两种深浅变化及密度变化的若干齿槽，沿所述始端到所述终端方向上，每条突棱上的所述齿槽的宽度差不变，所述齿槽与齿槽之间的距离逐渐变小。进一步地，所述密炼机转子为剪切型转子，所述突棱位于所述转子体基圆外表面圆周上，突棱的长度由转子体的尺寸等因素决定。进一步地，两条所述长棱与一条所述短棱均起始于所述转子体的一端，两条条所述短棱与一条所述长棱起始于所述转子体的另一端，并且，三条所述长棱的相位差与三条所述短棱的相位差均在110°至130°的范围内。进一步地，所述齿槽的开口方向平行于所述转子体的端面，所述齿槽与相邻齿槽之间设置有齿槽间距。进一步地，相邻两所述齿槽的宽度差是定值，相邻两所述齿槽间距的宽度差是定值，齿槽与齿槽间距的尺寸由突棱的长度及转子体的体积决定。进一步地，所述长棱上齿槽位置最靠近始端位置的这一条长棱作为第一长棱，沿所述第一长棱螺旋方向的相邻长棱为第二长棱，沿所述第一长棱螺旋方向的反方向的相邻长棱为第三长棱，所述齿槽在所述转子体轴线上的投影位置关系为：在沿所述始端到终端的方向上，所述第一长棱上的第一个齿槽的投影线、所述第三长棱上的第一个齿槽的投影线和所述第二长棱上的第一个齿槽的投影线，依次类推，三者无间隔地依次排列。进一步地，所述齿槽与齿槽间距在所述转子体轴线上的投影位置关系为：在沿所述始端到终端的方向上，所述第一长棱上第一个齿槽间距的投影长度＝所述第二长棱上第一个齿槽的投影长度+所述第三长棱上第一个齿槽的投影长度，且第三长棱上第一个齿槽的投影在所述第二长棱上第一个齿槽的投影的前端。进一步地，所述突棱上的齿槽深度在转子的同一圆周方向的三条棱上，分别呈深、浅两种间隙变化，以实现胶料在同一圆周方向上的不同混炼效果，齿槽的深度由转子体的体积决定。进一步地，所述转子体的任一轴向截面上，所述齿槽的底面在所述轴向截面上的投影均在以所述转子体为圆心的齿槽圆上，且所述齿槽圆的半径存在深、浅两种变化。较佳地，所述长棱的螺旋角范围为15°至50°，所述短棱的螺旋角范围为20°至55°。本专利技术的有益效果：1、在密炼机转子的突棱处加齿槽，改变胶料的周向流动，胶料在被迫通过突棱与密练室壁或两转子之间时，胶料不仅受到转子与密练室壁之间的强剪切、拉伸作用，还在转子突棱齿槽处有较强的剪切拉伸作用，进而产生更多的新鲜表面，有利于各种填料、配合剂的分布与分散；2、随着剪切升温以及胶料门尼钻度的降低，齿槽的剪切作用反而成了辅助作用，而有利于胶料的充分流动和分散；3、齿槽的数量及其分布密度随着胶料周向流动的速度的增大而增加，强化了坨状胶料在棱与棱之间相互捏炼作用，使得胶料在密炼室内的流动更混乱，提高了炼胶质量和炼胶效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是根据本专利技术实施例所述的六棱锯齿型动态变间隙密炼机转子的结构示意图；图2是根据本专利技术实施例所述的六棱锯齿型动态变间隙密炼机转子的主视图；图3是根据本专利技术实施例所述的六棱锯齿型动态变间隙密炼机转子的侧视图；图4是根据本专利技术实施例所述的六棱锯齿型动态变间隙密炼机转子的棱展开图；图5是根据本专利技术实施例所述的六棱锯齿型动态变间隙密炼机转子的棱展开图的另一种形式；图6是图3中A-A处剖视图；图7是图3中B-B处剖视图；图8是胶料均匀性测试实验结果；图9是混炼过程的温度变化曲线；图10是弹性剪切模量的变化曲线；图11是Payne效应的实验结果。图中：1、转子体；2、突棱；3、长棱；4、短棱；5、始端；6、终端；7、棱顶；8、齿槽；9、齿槽间隙；10、深齿槽圆；11、第一长棱；12、第二长棱；13、第三长棱；14、浅齿槽圆。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1、3所示，根据本专利技术实施例所述的一种六棱锯齿型动态变间隙密炼机转子，所述密炼机转子包括转子体1，所述转子体1上设置有六条突棱2，包括三条长棱3和三条短棱4，所述突棱2从所述转子体1的两端向中间螺旋延伸，包括始端5和终端6；所述突棱2的棱顶7上分别设置有若干齿槽8，沿所述始端5到所述终端6方向上，每条突棱2上的所述齿槽8的宽度差不变，并且所述齿槽8与齿槽8之间的距离逐渐变小。其中，所述密炼机转子为剪切型转子，所述突棱2位于所述转子体1基圆外表面圆周上，两条所述长棱3与一条所述短棱4均起始于所述转子体1的一端，两条条所述短棱4与一条所述长棱3起始于所述转子体1的另一端，并且，三条所述长棱3的相位差与三条所述短棱4的相位差在110°至130°的范围内，所述长棱3的螺旋角范围为15°至50°，所述短棱4的螺旋角范围为20°至55°。所述齿槽8的开口方向平行于所述转子体1的端面，所述齿槽8与相邻齿槽8之间设置有齿槽间距9。如图4、5所示转子的棱展开图，其中棱线上的实线位置为齿槽间距，实线与实线之间的空白为齿槽。在棱展开图中，三条长棱平行设置并起始于转子体的一端面，三条短棱平行设置并起始于转子体的另一端面，而且对应的长棱和短棱起始点的连线平行于转子的轴线，齿槽8与齿槽间距9的宽度由突棱2的长度决定。沿所述始端5到所述终端6方向上，如图4中的箭头方向，每条突棱2上的所述齿槽8的宽度不变，相邻两所述齿槽间距9的宽度差是定值。为了保证混炼效果，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种六棱锯齿型动态变间隙密炼机转子，所述密炼机转子包括转子体(1)，所述转子体(1)上设置有六条突棱(2)，包括三条长棱(3)和三条短棱(4)，其特征在于，所述突棱(2)从所述转子体(1)的两端向中间螺旋延伸，包括始端(5)和终端(6)；所述突棱(2)的棱顶(7)上分别设置有若干齿槽(8)，沿所述始端(5)到所述终端(6)方向上，每条突棱(2)上的所述齿槽(8)的宽度差不变，且所述齿槽(8)与齿槽(8)之间的距离逐渐变小。

【技术特征摘要】
1.一种六棱锯齿型动态变间隙密炼机转子，所述密炼机转子包括转子体(1)，所述转子体(1)上设置有六条突棱(2)，包括三条长棱(3)和三条短棱(4)，其特征在于，所述突棱(2)从所述转子体(1)的两端向中间螺旋延伸，包括始端(5)和终端(6)；所述突棱(2)的棱顶(7)上分别设置有若干齿槽(8)，沿所述始端(5)到所述终端(6)方向上，每条突棱(2)上的所述齿槽(8)的宽度差不变，且所述齿槽(8)与齿槽(8)之间的距离逐渐变小。2.根据权利要求1所述的六棱锯齿型动态变间隙密炼机转子，其特征在于，所述密炼机转子为剪切型转子，所述突棱(2)位于所述转子体(1)基圆外表面圆周上，所述突棱(2)的长度有转子体(1)的尺寸确定，同时通过所述长棱(3)和短棱(4)合适的长度选择保证转子的轴向力与周向力均衡。3.根据权利要求2所述的六棱锯齿型动态变间隙密炼机转子，其特征在于，两条所述长棱(3)与一条所述短棱(4)均起始于所述转子体(1)的一端，两条所述短棱(4)与一条所述长棱(3)起始于所述转子体(1)的另一端，并且，三条所述长棱(3)的相位差与三条所述短棱(4)的相位差在110°至130°的范围内，相邻的两条突棱(2)的相位差在110°至130°的范围内。4.根据权利要求3所述的六棱锯齿型动态变间隙密炼机转子，其特征在于，所述齿槽(8)的开口方向平行于所述转子体(1)的端面，所述齿槽(8)与相邻齿槽(8)之间设置有逐渐变化的齿槽间距(9)。5.根据权利要求4所述的六棱锯齿型动态变间隙密炼机转子，其特征在于，相邻两所述齿槽(8)的宽度是定值，相邻两所述齿槽间距(9)的宽度差是定值，所述齿槽(8)及齿槽间距(9)的尺寸由突棱(2)的长度决定。6.根据权利要求5所述的六棱锯齿型...

【专利技术属性】
技术研发人员：边慧光，杨洪于，汪传生，田晓龙，郭磊，李泽汉，李绍明，张德伟，李利，沈波，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：发明
国别省市：山东;37