CN102173002B - 一种旋爪式密炼机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋爪式密炼机，包括锅体、驱动装置和旋爪，所述的锅体底部设有物料出口；所述的旋爪与驱动装置连接；所述的旋爪包括固定轴和桨叶，所述的固定轴由至少两根轴杆交叉组成，每根轴杆上设有至少两个桨叶，且每个桨叶在轴杆上的固定点到固定轴轴心的距离各不相同。本发明装置的桨叶在旋转方向截面上呈错位排列、分布均匀，使锅体内物料的流动具有多方向性，这种特殊设计的旋爪结构使整个锅体内的物料都能被旋爪带着流动，热交换的过程较短、效率高。本发明具有占地面积小、能耗低、生产速度快等特点，减少了操作人员的劳动强度。

Description

一种旋爪式密炼机

技术领域

本发明涉及混炼设备领域，具体涉及一种旋爪式密炼机。

背景技术

密炼机是在开炼机的基础上发展起来的一种高强度间隙性的混炼设备。自1916年出现真正意义上的Banbury(本伯里)型密炼机后，密炼机的威力逐渐被人们所认识，它在橡胶混炼过程中显示出来比开炼机优异的一系列特征，如：混炼容量大、时间短、生产效率高；较好的克服粉尘飞扬，减少配合剂的损失，改善产品质量与工作环境；操作安全便利，减轻劳动强度；有益于实现机械与自动化操作等。因此，密炼机的出现是橡胶机械的一项重要成果，至今仍然是塑炼和混炼中的典型的重要设备，仍在不断的发展和完善。

密炼机按工作原理可分为间歇式和连续式两类。密炼机的主要结构参数为转子的转速、直径、长度及密炼机总容量。由于间歇式密炼机不适用于连续生产，60年代研制出连续式密炼机。较常用的有转子式连续密炼机和双螺杆混炼机。

现有的密炼机多为双轴对滚式，有强加压板，在橡胶行业应用较多，用于塑料母粒的加工有一定的局限性，其加料的体积变动范围较小，不利于配方调整，如有低熔点低粘度的助剂成分还容易泄漏，造成配方不准确，其能耗也高于本述的密炼机大约一倍，总生产效率相比也偏低。

发明内容

本发明提供了一种结构简单、加热均匀、密炼效果好的旋爪式密炼机。

一种旋爪式密炼机，包括锅体、驱动装置和旋爪。

所述的驱动装置设于锅体上方，驱动装置下方连接旋爪；所述的旋爪包括固定轴和桨叶，所述的固定轴由至少两根轴杆交叉组成，每根轴杆上设有至少两个桨叶，且每个桨叶在轴杆上的固定点到固定轴轴心的距离各不相同，这样使桨叶在固定轴上交错分布，其主要目的是使旋转起来的桨叶能几乎占满整个锅内的体积，以达到整锅物料充分运动起来，物料跟锅的内壁进行热交换，其交换的速度快慢就决定了生产速度。

所述的桨叶沿一抽象螺杆螺旋向下延伸，所述的抽象螺杆以从该桨叶在固定轴上的固定点到固定轴的轴心的距离为半径，所述的桨叶的螺旋角为15～45度，所述的螺旋角为：在抽象螺杆的圆柱面上，该桨叶的切线与通过切点的圆柱面直母线之间所夹的锐角。作为一种优选，所述桨叶与水平面所夹的锐角为0～45度。

作为一种优选，不同轴杆上的桨叶大小不相同。

所述的桨叶沿长度方向与锅底形成夹角，在旋转时能使桨叶和锅底区域对物料形成压力区。桨叶沿宽度方向的切面与水平位置形成15-60度夹角，以使被拌动的物料能从锅体的圆周方向向外运动。

根据桨叶在轴杆上的安装位置不同，所使用的桨叶的长度和角度可随之调整，以达到最佳的密炼效果。

作为一种优选，固定轴由两根轴杆十字交叉组成，每根轴杆上各设有二个桨叶，四个桨叶在轴杆上的固定点到固定轴轴心的距离各不相同。

实际应用中，为了减少不必要的成本，各轴杆长度可以不相同。桨叶的大小、数量也可根据锅体的大小进行调整。

作为进一步的优选，固定轴由两根不同长度的轴杆组成，长轴杆上的桨叶一个位于轴端，长轴杆另一端的桨叶距离距其所在侧轴端至少一个桨叶宽度的距离，短轴杆比长轴杆缩短至少两个桨叶宽度，同样的，一个桨叶在短轴杆轴端，另一桨叶距其所在侧轴端至少一个桨叶宽度。

所述的锅体还设有保温夹层，保温夹层内储存有导热油作为导热介质。根据实际生产操作的不同情况，将保温夹层与加热装置、控温装置连接，使锅体内的物料可在一定温度范围内保持恒温。所述的锅体底部还设有物料出口。

本发明的密炼机工作时，由驱动装置驱动旋爪带动物料(一般为具有多种成份的混合物，有熔点不同粘度不同的高分子及一些无机物)在锅体内形成运动，当物料还是固体颗粒时，这些固体颗粒在旋爪的驱动下，沿着旋爪做上下左右运动，并和锅体的内表面进行热交换。由于锅体内有多个按空间分布的旋动着的旋转桨，使得在锅体内的物料的流动具有多方向性，而且由于整个锅体内的物料都被旋爪带着流动，其热交换的过程就比较短，效率也高。当物料熔化成流体时，由于其成为了一个有一定粘度的流体，这时在旋爪的驱动下就会在压力区产生混合密炼，当一个旋转桨叶转过后，会把物料排开，而跟在它后面的旋转桨叶由于与前面的旋转桨叶呈错位排列，又会把排开的物料又填充回去。就这样不断的循环，物料就很快的被物理的充分混合，达到了密炼的要求。

本发明装置的结构特点是：具有占地面积小，能耗低(同能耗生产量大一倍以上)，加料量变化范围大，生产速度快，整套设备从加料直到形成成品一气呵成，减少了操作人员的劳动强度。

附图说明

图1为本发明旋爪式密炼机的剖面示意图。

图2为本发明旋爪式密炼机内部的俯视示意图。

图3为本发明的桨叶的螺旋角的示意图。

图4为本发明的桨叶与水平面的夹角的示意图。

图5为本发明旋爪式密炼机的一种实施装置图。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，一种旋爪式密炼机，包括锅体1、驱动装置2和旋爪3，所述的锅体设有保温夹层4，保温夹层4内储存有导热油，保温夹层4外接加热装置、控温装置，锅体1内的物料被加热至设定温度，并被均匀混合，保持恒温。所述的锅体1底部设有物料出口。驱动装置2下方连接有旋爪3，旋爪3包括两根轴杆十字交叉组成的固定轴31和桨叶32，每根轴杆上各两个桨叶。

如图2所示，四个桨叶在固定轴上交错分布，为了减少不必要的成本，固定轴31的两根轴杆做成不同长度，长轴杆上的桨叶与短轴杆上的桨叶的长度也不相同。长轴杆上的桨叶一个位于轴端，长轴杆另一端的桨叶距离距其所在侧轴端至少一个桨叶宽度的距离，短轴杆比长轴杆缩短至少两个桨叶宽度，同样的，一个桨叶在短轴杆轴端，另一桨叶距其所在侧轴端至少一个桨叶宽度。

如图3所示，每个桨叶相当于一个沿一抽象螺杆螺旋向下延伸的片段，即从该抽象螺杆上切下的螺旋状的片段(图3中的AB段螺旋片段)，该抽象螺杆的半径为从该桨叶在固定轴上的固定点到固定轴轴心的距离。四个桨叶的形状均为螺旋向下，螺旋角θ为45度，即该桨叶的切线L与通过切点的圆柱面直母线CD之间所夹的锐角为45度。

桨叶32与水平面所夹的锐角可根据实际情况设置为0～45度，优选为45度，如图4所示，桨叶32上过其所在的抽象螺杆的轴心线MN的切面321为椭圆形，该椭圆形的长轴与水平面所夹的锐角为0～45度。

从广义上看，本发明构成旋转爪的四个桨叶相当于由四个不同直径的抽象螺杆上的螺旋片段所组所合成的一个搅拌系统，这样使得四个桨叶在旋转方向截面上呈错位排列，且分布均匀，四个桨叶的旋转方向相同。

本实施例的密炼机工作时，由驱动装置驱动旋爪带动物料在锅体内形成运动，当物料还是固体颗粒时，这些固体颗粒在旋爪的驱动下，沿着旋爪做上下左右运动，并和锅体的内表面进行热交换。由于四个旋转桨在旋转方向截面上呈错位排列、分布均匀，使锅体内物料的流动具有多方向性，这种特殊设计的旋爪结构使整个锅体内的物料都被旋爪带着流动，其热交换的过程就比较短，效率也高。当物料熔化成流体时，由于其成为了一个有一定粘度的流体，这时在旋爪的驱动下就会在压力区产生密炼，当前一个旋转桨转过后，会把物料排开，而跟在它后面的旋转桨由于与前面的旋转桨呈错位排列，又会把排开的物料又填充回去，再跟在后面的旋转桨与第二个旋转桨也呈错位排列，又会把前面排开的物料再填充回去，依次工作。就这样不断的循环，物料就很快的被充分混合，达到了密炼的要求。

实际操作中，也可根据锅体的大小，增加旋转桨的数量。

实施例2

如图5所示，使用本发明旋转爪密炼机的一种密炼造粒装置，包括上料装置5、接料口6、动力装置7和挤出机8，其密炼机结构同实施例1，驱动装置2与动力装置7连接，密炼机的锅体1底部设有物料出口，挤出机8位于密炼机下方。

上料装置5将物料传送至接料口6，从接了口6进入旋爪式密炼机，密炼机的锅体底部设有开口，动力装置5带动密炼机的驱动装置2进行密炼，密炼完成后的物料可直接从开口落入挤出机8，进行造粒操作。

Claims (5)

1.一种旋爪式密炼机，包括锅体、驱动装置和旋爪，其特征在于：所述驱动装置设于锅体上方，驱动装置下方连接旋爪；所述的旋爪包括固定轴和桨叶，所述的固定轴由两根轴杆交叉组成，每根轴杆上设有两个桨叶，且每个桨叶在轴杆上的固定点到固定轴轴心的距离各不相同；所述的两根轴杆长度不同，长轴杆上的桨叶一个位于轴端，长轴杆另一端的桨叶距其所在侧轴端至少一个桨叶宽度的距离，短轴杆比长轴杆缩短至少两个桨叶宽度，同样的，一个桨叶在短轴杆轴端，另一桨叶距其所在侧轴端至少一个桨叶宽度。

2.根据权利要求1所述的旋爪式密炼机，其特征在于：所述的桨叶沿一抽象螺杆螺旋向下延伸，所述的抽象螺杆以从该桨叶在固定轴上的固定点到固定轴轴心的距离为半径，所述的桨叶的螺旋角为15~45度。

3.根据权利要求2所述的旋爪式密炼机，其特征在于：所述的桨叶与水平面所夹的锐角为0~45度。

4.根据权利要求1所述的旋爪式密炼机，其特征在于：所述的锅体设有保温夹层。

5.根据权利要求4所述的旋爪式密炼机，其特征在于：所述的保温夹层内储存有导热油。

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