六棱变间隙同步转子的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及密炼机领域，特别是涉及一种六棱变间隙同步转子。
【背景技术】
[0002] 众所周知，密炼机是橡胶工业中广泛使用的一种高强度间隙性的混炼设备，它在 工作时，两个转子相对回转，对胶料进行剪切，使其成为混炼所允许的最小颗粒，其中，转子 的形状直接影响着混炼的质量和效率。
[0003] 20世纪80年代发明了四棱同步转子密炼机，其长凸棱的螺旋角为25-40°，凸棱 与转子长度比为〇. 2-0. 85,短凸棱的螺旋角为35-55°，凸棱与转子的设计在速度同步、剪 切同步、温度和粘度同步下，达到了混炼均匀。
[0004] 2002年，我国研发出六棱变间隙同步转子，其截面图如图1所示，转子由三条相同 的圆弧与三个不同半径的圆相交组成，半径的大小决定棱顶间隙的大小，另外两个角有两 个相交的圆弧围成，这种转子虽然在吃料能力，剪切、撕裂及拉伸等作用上均得以增强，但 是形状不规则，不易于加工，影响其推广应用和工作性能的提高，而且该转子排胶温度高， 容积小，影响混炼效率。
【发明内容】
[0005] 为了解决上述技术问题，本发明提供了一种工作性能高、混炼效率高、易于加工的 六棱变间隙同步转子。
[0006] 本发明的六棱变间隙同步转子，包括转子体、内腔和三组棱，所述内腔为贯通式内 腔，所述内腔的中心设有基轴，所述每组棱由一条长棱和一条短棱组成，所述三组棱均布于 转子体的基圆上，并沿转子体的一端螺旋延伸，所述转子体和三组棱组成的转子截面的轮 廓为九条型线首尾依次连接而成，所述九条型线分别为三条第一型线、三条第二型线和三 条第三型线，所述每组棱包括一条第一型线、一条第二型线和一条第三型线，所述每组棱的 第三型线与下一组棱的第一型线相交；
[0007] 所述第一型线为基圆与棱的一侧的过渡圆形成的凸形型线，所述第一型线的半径 为Rl的圆弧，并与基圆相内切；
[0008] 所述第三型线为基圆与棱的另一侧的过渡圆形成的凹形型线，所述第二型线的半 径为R2的圆弧；
[0009] 所述第二型线的两端分别与第一型线和第三型线相交，所述第二型线与第一型 线、第三型线相交形成棱顶间隙。
[0010] 进一步的，所述第二型线的半径大小决定棱顶间隙的大小，所述棱顶间隙包括小 间隙hl、中等间隙h2和大间隙h3 ;
[0011] 所述第二型线的弧长决定棱顶宽度，所述棱顶宽度包括小宽度S1、中等宽度S2和 大宽度S3。
[0012] 进一步的，所述棱的长度为L、长棱的长度为L1、短棱的长度为L2,其中L1+L2 = L0
[0013] 进一步的，所述内腔和棱之间设有冷却水道。
[0014] 进一步的，所述棱和基轴均为中空结构。
[0015] 借由上述方案，本发明至少具有以下优点：采用前后曲率不同的结构，基圆与转子 棱峰前面的过度圆是凸形的，与转子棱峰后面的过度圆是凹形的。该六棱转子的棱顶和室 壁之间采用三种不同的间隙：小间隙hl，中等间隙h2和大间隙h3,每个截面各转子的棱顶 间隙和每个转子的棱顶间隙都是变化的：沿转子的径向，长棱有三种不同的棱顶间隙；沿 转子的轴向，其同样也有三种不同的棱顶间隙；而转子的短棱只有径向的棱顶间隙有变化， 而轴向没有变化。转子的棱长为L，长棱L1，短棱L2，L1+L2 =L，其长棱和短棱螺旋角的取 值相同；
[0016] 基圆与转子棱峰后面的过度圆是凹的，这样可以减少阻力，增加部分有效容积，从 而提高了密炼机的生产效率。棱和基轴为空心，可作为强制冷却系统的水道，防止橡胶温度 过高。
[0017] 上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段， 并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
【附图说明】
[0018] 图1是现有的八棱变间隙同步转子的结构不意图；
[0019] 图2是本发明的六棱变间隙同步转子的截面示意图；
[0020] 图3是图2所示的六棱变间隙同步转子的截面的主要几何参数示意图；
[0021] 图4是图2所不的八棱变间隙同步转子的主要几何参数不意图；
[0022] 图5是图2所示的六棱变间隙同步转子的受力图；
[0023] 图6是图2所示的六棱变间隙同步转子的结构示意图；
[0024] 图7是图2所示的六棱变间隙同步转子的截面展开示意图。
[0025] 参数说明：
[0026] S-棱顶宽度；h_棱顶间隙；0 -楔入角；8 -拖曳角；d_基圆直径；D-外径；a-螺 旋角；L-棱长；1-长棱；2_短棱；3_基轴。
【具体实施方式】
[0027] 下面结合附图和实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施 例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0028] 参见图2-7所示，六棱变间隙同步转子，包括转子体、内腔和三组棱，内腔为贯通 式内腔，内腔的中心设有基轴3,每组棱由一条长棱1和一条短棱2组成，三组棱均布于转 子体的基圆上，并沿转子体的一端螺旋延伸，转子体和三组棱组成的转子截面的轮廓为九 条型线首尾依次连接而成，九条型线分别为三条第一型线、三条第二型线和三条第三型线， 每组棱包括一条第一型线、一条第二型线和一条第三型线，每组棱的第三型线与下一组棱 的第一型线相交；第一型线为基圆与棱的一侧的过渡圆形成的凸形型线，第一型线的半径 为Rl的圆弧，并与基圆相内切；第三型线为基圆与棱的另一侧的过渡圆形成的凹形型线， 第二型线的半径为R2的圆弧；第二型线的两端分别与第一型线和第三型线相交，第二型线 与第一型线、第三型线相交形成棱顶间隙。第二型线的半径大小决定棱顶间隙的大小，棱顶 间隙包括小间隙hl、中等间隙h2和大间隙h3 ;第二型线的弧长决定棱顶宽度，棱顶宽度包 括小宽度S1、中等宽度S2和大宽度S3。棱的长度为L、长棱1的长度为L1、短棱2的长度 为L2,其中L1+L2 =L。内腔和棱之间设有冷却水道。棱和基轴3均为中空结构。
[0029] 本发明转子截面由九条型线组成，其截面如图2所示由三组棱（I、II、III)组成， 每组棱由三段圆弧组成。第I棱棱顶间隙为小间隙hl，以al为起点，由albl、blcl、cla2 三条圆弧组成，其中该棱的第一型线albl是半径Rl的圆弧，它与基圆d相切，其圆心与切 点和中心点在同一直线上，为凸起过度圆弧；第二型线blcl是直径为D的圆弧，其圆心就在 该转子的中心，棱顶宽度为小宽度Sl;第三型线是cla2半径R2的凹圆弧，al、a2所占的圆 心角巾1为120°，a2为第II棱的起点。
[0030] 第II棱棱顶间隙为中等间隙h2,也是由三条型线组成，分别为a2b2、b2c2、c2a3， 该棱与第I棱的主要区别在于棱顶宽度b2c2段，b2c2段是圆点在转子中心、直径D'的圆 弧，棱顶宽度为中等宽度S2,而a2b2、c2a3形状和尺寸与albl、cla2 -致，a2、a3所占的圆 心角(62为120°，a3为第III棱的起点。
[0031] 第III棱棱顶间隙为大间隙h3,也是由三条型线组成，分别为a3b3、b3c3、c3al， 该棱与第II棱的主要区别在于棱顶宽度b3c3段，b3c3段是圆点在转子中心、直径D"的圆 弧，棱顶宽度为大宽度S3,而a3b3、c3al形状和尺寸与a2b2、c2a3 -致，a3、al所占的圆心 角 (63 为 120°，巾 1+巾2+巾3 = 360°。
[0032] 本发明转子为中空结构，如附图2,不仅每个棱为空棱，而且基轴3也为空心轴，这 样的中空结构可作为强制冷却系统的水道，防止橡胶温度过高，提高散热能力。
[0033] 转子的主要几何参数如附图3和附图4所示，不同参数在混炼过程中有不同的作 用和影响：
[0034] 棱顶宽度S、棱顶间隙h影响分散、剪切作用和混炼温度；
[0035] 楔入角0影响堆积胶量和棱顶出的吃料效果；