一種變節距的塑化轉子的制作方法

本發明涉及一種轉子，具體是一種變節距的塑化轉子。

背景技術：

高分子材料加工的關鍵步驟之一，是將常溫下的粉狀或顆粒狀物料送入機筒螺桿，經過高溫加熱、壓縮和塑化以后成為高溫熔體，然后進行成型加工，壓縮和塑化效果與塑化裝置的結構關系極大。 傳統的機筒螺桿的塑化過程是基于剪切流變原理工作的，即依靠對物料的剪切撕扯和發熱作用完成對物料的塑化，這在實際運用中存在塑化溫度不易控制，壓力不穩定，物料適應性窄、對高分子鏈損傷大、能耗高的缺點。為此，我國工程院瞿金平院士提出了基于拉伸流變原理的塑化裝置構造理論，并在實踐中創造了若干不同結構的轉子和定子以實現對高分子材料的拉伸流變塑化作用，對提高物料的塑化質量、多相混合分散性和節能產生了顯著效果。作為一種全新原理的塑化轉子和定子構造技術，各種不同的結構仍在持續開發過程中，其中關鍵的塑化和輸送之間的結構關系仍待探索解決。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種變節距的塑化轉子，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種變節距的塑化轉子，包括轉子副，其特征在于，轉子副由兩根共軛的轉子構成，所述轉子副轉子的中部有塑化段，轉子副的兩根轉子在塑化段的直徑相同，轉子副的兩根轉子逆向共軛旋轉和塑化段螺旋節距尺寸沿軸向的交替變化，使物料在螺旋溝槽內產生交替的體積變化和脈動的同時，也連續地產生輸送。

作為本發明進一步的方案：所述轉子副的兩根轉子的塑化段均由多個塑化節構成，且塑化節的螺旋節距尺寸沿轉子軸向尺寸交替變化，每個塑化節均由一個大節距螺旋曲面和一個小節距螺旋曲面連接構成。

作為本發明進一步的方案：所述轉子副的兩根轉子分別對應設置在定子內部的兩個圓柱空腔內，兩個圓柱空腔相交且橫截面為“8”字形。

作為本發明進一步的方案：所述塑化段的輸入端依次為壓縮段和輸送段，塑化段的輸出端為均化段。

作為本發明進一步的方案：所述塑化段小節距螺旋曲面的節距等于壓縮段和均化段的最小節距，塑化段大節距螺旋曲面的節距則根據物料的拉伸流變特征確定。

作為本發明進一步的方案：所述輸送段對應的圓柱空腔安裝料斗。

作為本發明進一步的方案：所述塑化節的數量為5-20節。

作為本發明進一步的方案：所述兩根轉子為平行時，而定子中與轉子匹配的定子空腔為8字形，即構成平行雙轉子擠出機

作為本發明進一步的方案：所述轉子為錐形，而定子中與轉子匹配的定子空腔為漏斗狀，所述輸送段到勻化段的直徑依次減小，構成錐形雙轉子擠出機。

作為本發明進一步的方案：所述轉子的輸出端安裝止逆部件，而定子的輸出端安裝射嘴，構成塑料注塑機。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

本發明對塑化段采用了特殊的節距交替變化設計，解決了在拉伸流變原理下的拉伸/壓縮/輸送三要素的統一構造問題，與其他構造方法相比具有明顯的優點：

（1）本發明在進行全塑化過程只有體積變化而無體積突變，具有更充分的拉伸流變塑化特性；

（2）本發明塑化輸運效率高，節能特性更好；

（3）本發明可以依照物料的拉伸流變特性，靈活改變最大節距和塑化節數，使轉子副的結構與物料特性更好地匹配。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

圖2為轉子截面示意圖。

圖3為平形雙轉子擠出機的結構示意圖。

圖4為錐形雙轉子擠出機的結構示意圖。

圖5為塑料注塑機的結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

實施例1

請參閱圖1～3，本發明實施例中，一種變節距的塑化轉子，包括轉子副，轉子副由兩根共軛的轉子1構成，兩根轉子1分別對應設置在定子2內部的兩個圓柱空腔3內，兩根轉子1的旋向相對，兩個圓柱空腔3相交且橫截面為“8”字形，從而保證兩根轉子1能夠嚙合。

所述轉子副的中部設置塑化段13，塑化段13的輸入端依次為壓縮段12和輸送段11，塑化段13的輸出端為均化段14。

所述輸送段11對應的圓柱空腔安裝料斗4。

所述轉子副的兩根轉子1在塑化段13的直徑相同，兩根轉子1的塑化段13均由多個塑化節130構成的圓滑空間螺旋曲面，可保證物料運動過程中無突變和剪切，使拉伸流變塑化成為塑化主導作用，塑化節130的數量為5-20節，每個塑化節130均由一個大節距螺旋曲面和一個小節距螺旋曲面組成。通過兩根轉子1的逆向共軛旋轉和塑化段螺旋節距尺寸沿軸向的交替變化，使物料在螺旋溝槽內產生交替的體積變化和脈動（拉伸流變作用）的同時，也連續地產生輸送作用，從而實現了體積拉伸流變塑化和輸送的高度統一。

當轉子副逆向旋轉時，物料在兩根轉子1與對應的圓柱空腔3共同形成熔體的運動空腔內向前蠕動，即節距變大時物料拉伸，節距變小時物料壓縮，如此交替循環，使物料在拉伸/壓縮的同時向前輸運，完成拉伸流變原理下的塑化輸送。

由于兩根共軛的轉子1的直徑相同但旋向相對，并且在任意截面上都是相互緊跟和逆向旋轉的一對圓（見圖2），兩根轉子1與對應的圓柱空腔3共同形成熔體的運動空腔，而熔體的運動空腔的大小由沿轉子1軸線的節距變化來調整，塑化段13的最小節距等于壓縮段和均化段的最小節距，決定了塑化轉子的產量，而塑化段13的最大節距則根據物料的拉伸流變特征確定，每一組塑化節130由一個大節距螺旋曲面和一個小節距螺旋曲面組成（即圖131和圖132），沿軸向分布的塑化節數決定了物料的塑化程度和塑化產量。

將上述原理應用于圖3，即成為平行雙轉子擠出機

實施例2

請參閱圖4，所述轉子1為錐形，而定子中與轉子1匹配的定子空腔為漏斗狀，所述輸送段11到勻化段14的直徑依次減小，其中輸送段11對應的定子空腔安裝料斗，從而可以應用于錐形雙轉子擠出機。

實施例3

請參閱圖5，所述轉子1的輸出端安裝止逆部件5，而定子2的輸出端安裝射嘴6，從而可以應用于塑料注塑機。

對于本領域技術人員而言，顯然本發明不限于上述示范性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發明的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本發明內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。

此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。