转子三角形排列的锥形三转子连续混炼机组.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102228818A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102228818A(43)申请公布日2011.11.02(21)申请号201110154690.2(22)申请日2011.06.10(71)申请人北京化工大学地址100029北京市朝阳区北三环东路15号(72)发明人王克俭(51)Int.Cl.B01F7/02(2006.01)B29B7/46(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称转子三角形排列的锥形三转子连续混炼机组(57)摘要本发明转子三角形排列的锥形三转子连续混炼机组，主要由混炼部分和排料部分组成，可以采用单阶或双阶形式。混炼部分主要由加料装置、机筒、锥形转子、加热冷却装置以及传动装置组成。混炼用锥形转子有三个，安装时其中心线位于三棱锥的棱上，断面内呈三角形排列。每个混炼转子外径轮廓由大减小呈锥形，具有加料段和混炼段，加料段采用螺旋输送结构；从垂直于转子外轮廓锥面看，混炼段结构呈现凸轮形、S形或四棱型等典型的转子特点。采用单阶形式时，转子末端采用螺旋结构建立压力输送物料到机头；采用双阶形式时，混炼料经阀门进入下一阶螺杆挤出机建立压力输送物料到机头。两种形式都采用适合型腔的机头进行造粒或成型，为进一步提高压力，机头前还可接入熔体泵。三个转子可以是同速或差速的，运转时形成多个剪切、拉伸和捏合区，转子间物料交换更加频繁，有效地提高了设备的塑炼、熔融及分散性能，缩短了加工时间，提高了产量。该混炼机组可用于橡胶、涂料、推进剂、炸药、纸浆、塑料、食品、制药、饲料等加工中的混合和造粒等工艺过程。CN1028ACCNN110222881802228819A权利要求书1/1页1.转子三角形排列的锥形三转子连续混炼机组，主要由混炼部分和排料部分组成，可以采用单阶或双阶形式；其中混炼部分主要由加料装置、机筒、锥形转子、加热冷却装置以及传动装置组成，其特征在于：混炼用锥形转子有三个，安装时其中心线位于三棱锥的棱上，断面内呈三角形排列。2.根据权利要求1所述的转子三角形排列的锥形三转子连续混炼机组，其特征在于：每个混炼转子外径轮廓由大减小呈锥形，具有加料段和混炼段，加料段采用螺旋输送结构；从垂直于转子外轮廓锥面看，混炼段结构呈现凸轮形、S形或和四棱转子型等典型的转子特点。2CCNN110222881802228819A说明书1/3页转子三角形排列的锥形三转子连续混炼机组技术领域[0001]本发明涉及转子三角形排列的锥形三转子连续混炼机组，可用于橡胶、涂料、推进剂、炸药、纸浆、塑料、食品、制药、饲料等加工中的混合和造粒等工艺过程。背景技术[0002]混炼是决定高分子制品性能关键工艺环节，特别是对橡胶等高黏弹性材料显得尤其重要。物料混炼的均匀和稳定，是确保聚合物制品质量的关键。实现均匀混炼主要依靠混炼技术设备，包括开炼机、密炼机、双转子连续混炼机和螺杆挤出机等。工业上，螺杆挤出机主要用于塑料和食品及热塑性弹性体的塑化加工，其他三种则主要用于橡胶、涂料、炸药和推进剂等组分复杂物料的混炼。开炼机和密炼机属于间歇式混合设备，不仅效率低，而且难以达到不同批量物料的相同混炼质量。[0003]双转子连续混炼机结合了密炼机优异的混合特性，也以连续运转，在工业批量生产上得到广泛应用。它主要由机筒、转子、卸料装置等部分组成。机筒上的混炼腔为两个相互贯通的、横截面为圆形的孔，物料在混炼腔中受到转子的剪切、粉碎、捏合和混合的作用。非啮合异向旋转的转子主要由加料段、混炼段和出料段组成。转子加料段如同两根非啮合的双螺杆，在转子加料段螺纹的推动下，由加料口加入的物料，到达混炼段。转子混炼段表面螺旋角各不相同、错列排布的螺纹，物料在此熔融、混合、塑化。卸料装置可以控制卸料门的开启度，达到控制物料在混炼腔中停留时间的目的。[0004]专利200910250492.9开发出三角形排列的锥形三螺杆挤出机，三根螺杆三角形排列，形成三个捏合区和一个中心区。相对两螺杆挤出机，三螺杆挤出机具有摩擦剪切和多个啮合区的正位移输送特性，物料与螺杆有更大的接触面积。混合充分、热传递性好、熔融能力大、排气能力优良以及温度控制更好，且具有更低的能耗。螺杆尾部直径增大也增大了螺杆的承载能力；加料段螺槽容积大，易加入较大体积的松密度粉料；排料段螺杆直径小，圆周速度较小，产生的剪切较低，摩擦热也较小，热损伤的危险性小；螺槽容积沿挤出方向逐渐减小，物料逐渐得到压缩，从而使螺槽更快充满物料，保证物料连续平缓地塑化；在同样的生产能力下，背压可较低。[0005]类似的，在双转子混炼机的基础上，采用三个锥形转子形成新的混炼机。三根转子平行排列，形成三个捏合区和一个中心区，混合充分、热传递性好、熔融能力大、排气能力优良以及温度控制更好；不仅