六棱變間隙同步轉(zhuǎn)子的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及密煉機(jī)領(lǐng)域，特別是涉及一種六棱變間隙同步轉(zhuǎn)子。
【背景技術(shù)】
[0002] 眾所周知，密煉機(jī)是橡膠工業(yè)中廣泛使用的一種高強(qiáng)度間隙性的混煉設(shè)備，它在 工作時(shí)，兩個(gè)轉(zhuǎn)子相對(duì)回轉(zhuǎn)，對(duì)膠料進(jìn)行剪切，使其成為混煉所允許的最小顆粒，其中，轉(zhuǎn)子 的形狀直接影響著混煉的質(zhì)量和效率。
[0003] 20世紀(jì)80年代發(fā)明了四棱同步轉(zhuǎn)子密煉機(jī)，其長凸棱的螺旋角為25-40°，凸棱 與轉(zhuǎn)子長度比為〇. 2-0. 85,短凸棱的螺旋角為35-55°，凸棱與轉(zhuǎn)子的設(shè)計(jì)在速度同步、剪 切同步、溫度和粘度同步下，達(dá)到了混煉均勻。
[0004] 2002年，我國研發(fā)出六棱變間隙同步轉(zhuǎn)子，其截面圖如圖1所示，轉(zhuǎn)子由三條相同 的圓弧與三個(gè)不同半徑的圓相交組成，半徑的大小決定棱頂間隙的大小，另外兩個(gè)角有兩 個(gè)相交的圓弧圍成，這種轉(zhuǎn)子雖然在吃料能力，剪切、撕裂及拉伸等作用上均得以增強(qiáng)，但 是形狀不規(guī)則，不易于加工，影響其推廣應(yīng)用和工作性能的提高，而且該轉(zhuǎn)子排膠溫度高， 容積小，影響混煉效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種工作性能高、混煉效率高、易于加工的 六棱變間隙同步轉(zhuǎn)子。
[0006] 本發(fā)明的六棱變間隙同步轉(zhuǎn)子，包括轉(zhuǎn)子體、內(nèi)腔和三組棱，所述內(nèi)腔為貫通式內(nèi) 腔，所述內(nèi)腔的中心設(shè)有基軸，所述每組棱由一條長棱和一條短棱組成，所述三組棱均布于 轉(zhuǎn)子體的基圓上，并沿轉(zhuǎn)子體的一端螺旋延伸，所述轉(zhuǎn)子體和三組棱組成的轉(zhuǎn)子截面的輪 廓為九條型線首尾依次連接而成，所述九條型線分別為三條第一型線、三條第二型線和三 條第三型線，所述每組棱包括一條第一型線、一條第二型線和一條第三型線，所述每組棱的 第三型線與下一組棱的第一型線相交；
[0007] 所述第一型線為基圓與棱的一側(cè)的過渡圓形成的凸形型線，所述第一型線的半徑 為Rl的圓弧，并與基圓相內(nèi)切；
[0008] 所述第三型線為基圓與棱的另一側(cè)的過渡圓形成的凹形型線，所述第二型線的半 徑為R2的圓?。?br>[0009] 所述第二型線的兩端分別與第一型線和第三型線相交，所述第二型線與第一型 線、第三型線相交形成棱頂間隙。
[0010] 進(jìn)一步的，所述第二型線的半徑大小決定棱頂間隙的大小，所述棱頂間隙包括小 間隙hl、中等間隙h2和大間隙h3 ;
[0011] 所述第二型線的弧長決定棱頂寬度，所述棱頂寬度包括小寬度S1、中等寬度S2和 大寬度S3。
[0012] 進(jìn)一步的，所述棱的長度為L、長棱的長度為L1、短棱的長度為L2,其中L1+L2 = L0
[0013] 進(jìn)一步的，所述內(nèi)腔和棱之間設(shè)有冷卻水道。
[0014] 進(jìn)一步的，所述棱和基軸均為中空結(jié)構(gòu)。
[0015] 借由上述方案，本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點(diǎn)：采用前后曲率不同的結(jié)構(gòu)，基圓與轉(zhuǎn)子 棱峰前面的過度圓是凸形的，與轉(zhuǎn)子棱峰后面的過度圓是凹形的。該六棱轉(zhuǎn)子的棱頂和室 壁之間采用三種不同的間隙：小間隙hl，中等間隙h2和大間隙h3,每個(gè)截面各轉(zhuǎn)子的棱頂 間隙和每個(gè)轉(zhuǎn)子的棱頂間隙都是變化的：沿轉(zhuǎn)子的徑向，長棱有三種不同的棱頂間隙；沿 轉(zhuǎn)子的軸向，其同樣也有三種不同的棱頂間隙；而轉(zhuǎn)子的短棱只有徑向的棱頂間隙有變化， 而軸向沒有變化。轉(zhuǎn)子的棱長為L，長棱L1，短棱L2，L1+L2 =L，其長棱和短棱螺旋角的取 值相同；
[0016] 基圓與轉(zhuǎn)子棱峰后面的過度圓是凹的，這樣可以減少阻力，增加部分有效容積，從 而提高了密煉機(jī)的生產(chǎn)效率。棱和基軸為空心，可作為強(qiáng)制冷卻系統(tǒng)的水道，防止橡膠溫度 過高。
[0017] 上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段， 并可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。
【附圖說明】
[0018] 圖1是現(xiàn)有的八棱變間隙同步轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0019] 圖2是本發(fā)明的六棱變間隙同步轉(zhuǎn)子的截面示意圖；
[0020] 圖3是圖2所示的六棱變間隙同步轉(zhuǎn)子的截面的主要幾何參數(shù)示意圖；
[0021] 圖4是圖2所不的八棱變間隙同步轉(zhuǎn)子的主要幾何參數(shù)不意圖；
[0022] 圖5是圖2所示的六棱變間隙同步轉(zhuǎn)子的受力圖；
[0023] 圖6是圖2所示的六棱變間隙同步轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024] 圖7是圖2所示的六棱變間隙同步轉(zhuǎn)子的截面展開示意圖。
[0025] 參數(shù)說明：
[0026] S-棱頂寬度；h_棱頂間隙；0 -楔入角；8 -拖曳角；d_基圓直徑；D-外徑；a-螺 旋角；L-棱長；1-長棱；2_短棱；3_基軸。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施 例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0028] 參見圖2-7所示，六棱變間隙同步轉(zhuǎn)子，包括轉(zhuǎn)子體、內(nèi)腔和三組棱，內(nèi)腔為貫通 式內(nèi)腔，內(nèi)腔的中心設(shè)有基軸3,每組棱由一條長棱1和一條短棱2組成，三組棱均布于轉(zhuǎn) 子體的基圓上，并沿轉(zhuǎn)子體的一端螺旋延伸，轉(zhuǎn)子體和三組棱組成的轉(zhuǎn)子截面的輪廓為九 條型線首尾依次連接而成，九條型線分別為三條第一型線、三條第二型線和三條第三型線， 每組棱包括一條第一型線、一條第二型線和一條第三型線，每組棱的第三型線與下一組棱 的第一型線相交；第一型線為基圓與棱的一側(cè)的過渡圓形成的凸形型線，第一型線的半徑 為Rl的圓弧，并與基圓相內(nèi)切；第三型線為基圓與棱的另一側(cè)的過渡圓形成的凹形型線， 第二型線的半徑為R2的圓?。坏诙途€的兩端分別與第一型線和第三型線相交，第二型線 與第一型線、第三型線相交形成棱頂間隙。第二型線的半徑大小決定棱頂間隙的大小，棱頂 間隙包括小間隙hl、中等間隙h2和大間隙h3 ;第二型線的弧長決定棱頂寬度，棱頂寬度包 括小寬度S1、中等寬度S2和大寬度S3。棱的長度為L、長棱1的長度為L1、短棱2的長度 為L2,其中L1+L2 =L。內(nèi)腔和棱之間設(shè)有冷卻水道。棱和基軸3均為中空結(jié)構(gòu)。
[0029] 本發(fā)明轉(zhuǎn)子截面由九條型線組成，其截面如圖2所示由三組棱（I、II、III)組成， 每組棱由三段圓弧組成。第I棱棱頂間隙為小間隙hl，以al為起點(diǎn)，由albl、blcl、cla2 三條圓弧組成，其中該棱的第一型線albl是半徑Rl的圓弧，它與基圓d相切，其圓心與切 點(diǎn)和中心點(diǎn)在同一直線上，為凸起過度圓??；第二型線blcl是直徑為D的圓弧，其圓心就在 該轉(zhuǎn)子的中心，棱頂寬度為小寬度Sl;第三型線是cla2半徑R2的凹圓弧，al、a2所占的圓 心角巾1為120°，a2為第II棱的起點(diǎn)。
[0030] 第II棱棱頂間隙為中等間隙h2,也是由三條型線組成，分別為a2b2、b2c2、c2a3， 該棱與第I棱的主要區(qū)別在于棱頂寬度b2c2段，b2c2段是圓點(diǎn)在轉(zhuǎn)子中心、直徑D'的圓 弧，棱頂寬度為中等寬度S2,而a2b2、c2a3形狀和尺寸與albl、cla2 -致，a2、a3所占的圓 心角(62為120°，a3為第III棱的起點(diǎn)。
[0031] 第III棱棱頂間隙為大間隙h3,也是由三條型線組成，分別為a3b3、b3c3、c3al， 該棱與第II棱的主要區(qū)別在于棱頂寬度b3c3段，b3c3段是圓點(diǎn)在轉(zhuǎn)子中心、直徑D"的圓 弧，棱頂寬度為大寬度S3,而a3b3、c3al形狀和尺寸與a2b2、c2a3 -致，a3、al所占的圓心 角 (63 為 120°，巾 1+巾2+巾3 = 360°。
[0032] 本發(fā)明轉(zhuǎn)子為中空結(jié)構(gòu)，如附圖2,不僅每個(gè)棱為空棱，而且基軸3也為空心軸，這 樣的中空結(jié)構(gòu)可作為強(qiáng)制冷卻系統(tǒng)的水道，防止橡膠溫度過高，提高散熱能力。
[0033] 轉(zhuǎn)子的主要幾何參數(shù)如附圖3和附圖4所示，不同參數(shù)在混煉過程中有不同的作 用和影響：
[0034] 棱頂寬度S、棱頂間隙h影響分散、剪切作用和混煉溫度；
[0035] 楔入角0影響堆積膠量和棱頂出的吃料效果；