箱13和下游 联轴器14组成的动力系统通过第七螺栓12固定在第二支架10上，第二支架10通过第二 螺栓9固定在底座1上；第一支架5通过第一螺栓2固定在底座1上，上游密炼机8的底端 通过第五螺栓7固定在第一支架5上，上游电动机17通过上游减速箱19和上游联轴器20 与上游密炼机8中的啮合式转子22连接，依次串联对接的上游电动机17、上游减速箱19和 上游联轴器20组成的动力系统通过第六螺栓18固定在第三支架16上，第三支架16通过 第三螺栓15固定在第一支架5上，第一支架5的高度分别大于第二支架10和第三支架16 的高度。
[0018] 本实施例涉及的上游密炼机8为现有技术中常规小密炼机，主体结构包括上游电 动机17、上游减速箱19、上游联轴器20、啮合式转子22、上游上顶拴23、上游下顶栓25、加 料口 26和清扫装置27等部件，配备的啮合式转子22主体结构（如图4所示）由三条构型 不同的凸棱29组成，为保证啮合式转子22的强分散和强剪切作用，安装时，啮合式转子22 的凸棱29与上游密炼机8的密炼室壁之间的间隙为2mm，两根相互啮合的啮合式转子22之 间的啮合间隙为1mm ;由于啮合式转子22旋转时在啮合处具有不同的圆周速度，从而产生 较大的速度梯度，对转子间的胶料产生强烈的摩擦、剪切和捏炼作用。
[0019] 本实施例涉及的下游密炼机4为现有技术中常规大密炼机，主体结构包括下游电 动机11、下游减速箱13、下游联轴器14、反应四棱转子21、下游下顶栓24等部件，配备的 反应四棱转子21既具有剪切型转子的强剪切效果，也具有啮合型转子的分布混炼作用，其 主体结构（如图5所示）包括相互交错组成的两条长棱30和两条短棱31，长棱30和短棱 31的螺旋角分别为40°和35°，两条长棱30和两条短棱31各自的旋向均相反，相位角相 差180°，长棱30和短棱31的工作长度比为1 :4 ;反应四棱转子的长径比（转子整体有效 长度与直径的比值）为1. 3 - 1. 4 ;该反应四棱转子21的特征在于基圆较大，能增加有效温 控面积；棱顶与下游密炼机4的密炼室之间以及棱顶与基圆之间的间隙较小，仅为传统密 炼机间隙的一半，从而加强了转子二次强分散效果；长径较传统设计增大，工作长度更为有 效；轴向棱长较啮合式转子长，能提高吃料能力；混炼时该转子能使胶料在长棱30和短棱 31相互轴向推动下，在前后密炼室内既逆时针流动又顺时针流动，整个周期包括两次小循 环，胶料经过多次挤压、释放，大大增强了胶料的二次混炼效果，从而提高了整体炼胶效率。
[0020] 本实施例中涉及的上游密炼机8密炼室上侧安装有清扫装置27,其主体结构（如 图3所示）包括机械和控制两部分，其上安装的空压机接头28可上下活动60° ;空压机接 头28与外界空气压缩机和电磁阀的连接，使得清扫装置27利用压缩空气进行脉冲式喷吹， 以达到在上游上顶拴23提起的时间间隔内，将积落或残留在加料口 26和上游上顶拴23四 周的粉末填料吹回到上游密炼机8的密炼室中。
[0021] 本实施例涉及的组合式混炼装置运行过程为（以白炭黑配方胶料为例）：橡胶经 加料口 26加入上游密炼机8中，上游上顶拴23下降，上游电动机17通过上游减速箱19和 上游联轴器20带动啮合式转子22转动，混炼40s后，上游上顶拴23升起，加入小料和一半 白炭黑，上游上顶拴23落下，混炼60s后，上游上顶拴23升起，升起过程中清扫装置27进 行吹气，将积落在加料口 26和上游上顶拴13周围的小料吹入上游密炼机8的密炼室中；加 入另一半白炭黑后上游上顶拴23落下，混炼60s后上游上顶拴23升降一次，升起过程中清 扫装置27进行吹气，继续混炼至一次混炼预定时间后，上游下定栓25开启，胶料经连接装 置6排入下游密炼机4的密炼室中，下游电动机11通过下游减速箱13和下游联轴器14带 动反应四棱转子21进行二次恒温混炼，达到预定时间后，下游下定栓24开启排出胶料，完 成连续式低温混炼。
[0022] 实施例2 :
[0023] 本实施例中将现有技术的串联式混炼装置中所配备的下游啮合式转子与本发明 的转子组合式混炼装置中所配备的下游反应四棱转子进行对比，在不同白炭黑填充量情况 下进行混炼实验。
[0024] 本实施例中参考实施例1中所述运行过程，分别进行下游啮合式转子和下游反应 四棱转子的混炼实验，在每个实验条件下胶料中分别添加〇. 363、0. 545、0. 726、0. 908共4 种不同份数的白炭黑，并测得门尼ML1+4(100°C )、拉伸强度（Mpa)、分散度、磨耗（％ )、撕裂 强度（KN/m)、低应变剪切模量（Mpa)、硬度（HA)、下密炼机单位能耗（Kwh/Kg)、总单位能耗 (Kwh/Kg)等参数，对比分析实验数据得出不同转子类型对白炭黑混炼的适应性。
[0025] (1)下游啮合式转子混炼实验数据
[0026] 白炭黑填充量对胶料质量影响的实验数据如表1所示：
[0027]
【主权项】
1. 一种转子组合式混炼装置，其特征在于主体结构包括底座、第一螺栓、第四螺栓、下 游密炼机、第一支架、连接装置、第五螺栓、上游密炼机、第二螺栓、第二支架、下游电动机、 第七螺栓、下游减速箱、下游联轴器、第三螺栓、第三支架、上游电动机、第六螺栓、上游减速 箱、上游联轴器、反应四棱转子和啮合式转子，整体装置由连接装置连接的上游密炼机和下 游密炼机组成，下游密炼机的底端通过第四螺栓固定在底座上，下游电动机通过下游减速 箱和下游联轴器与下游密炼机中的反应四棱转子连接，依次串联对接的下游电动机、下游 减速箱和下游联轴器组成的动力系统通过第七螺栓固定在第二支架上，第二支架通过第二 螺栓固定在底座上；第一支架通过第一螺栓固定在底座上，上游密炼机的底端通过第五螺 栓固定在第一支架上，上游电动机通过上游减速箱和上游联轴器与上游密炼机中的啮合式 转子连接，依次串联对接的上游电动机、上游减速箱和上游联轴器组成的动力系统通过第 六螺栓固定在第三支架上，第三支架通过第三螺栓固定在第一支架上，第一支架的高度分 别大于第二支架和第三支架的高度。
2. 根据权利要求1所述的转子组合式混炼装置，其特征在于所述上游密炼机为现有技 术中常规小密炼机，配备的啮合式转子由三条构型不同的凸棱组成；安装时，凸棱与上游密 炼机的密炼室壁之间的间隙为2_，两根相互啮合的啮合式转子之间的啮合间隙为1_。
3. 根据权利要求1所述的转子组合式混炼装置，其特征在于所述下游密炼机为现有技 术中常规大密炼机，配备的反应四棱转子既具有剪切型转子的强剪切效果，也具有啮合型 转子的分布混炼作用；所述反应四棱转子主体结构包括相互交错组成的两条长棱和两条短 棱，长棱和短棱的螺旋角分别为40°和35°，两条长棱和两条短棱各自的旋向均相反，相 位角相差180°，长棱和短棱的工作长度比为1 :4 ;该反应四棱转子的有效长度与其直径的 比值为1. 3 - 1. 5。
4. 根据权利要求1所述的转子组合式混炼装置，其特征在于上游密炼机的密炼室上 侧安装有机械和控制两部分组成的清扫装置，清扫装置上安装的空压机接头能够上下活动 60° ;空压机接头与外界空气压缩机和电磁阀连接，使得清扫装置能够利用压缩空气进行 脉冲式喷吹，以达到在上游上顶拴提起的时间间隔内，将积落或残留在加料口和上游上顶 拴四周的粉末填料吹回到上游密炼机的密炼室中。
【专利摘要】本发明属于橡胶混炼技术领域，具体涉及一种转子组合式装置，整体由上下两台不同大小的密炼机串联组成，上游密炼机为安装有自动清扫装置的小密炼机，配备高分散、低温的啮合式转子；下游密炼机为无上顶拴大密炼机，配备既具有剪切型转子强剪切效果、又具有啮合型转子分布混炼作用的反应四棱转子；混炼时，先通过上游密炼机的啮合式转子对胶料进行高速剪切、捏炼以达到快速分散，再通过下游密炼机的较大密炼室和反应四棱转子对胶料进行二次混炼，从而保证硅烷化反应在恒温下充分、均匀的完成；该装置设计科学，结构简单，组装简便，温度易控，操作安全，混炼效果佳，成品质量好。
【IPC分类】B29B7-20
【公开号】CN104723471
【申请号】CN201510175880
【发明人】边慧光, 袁浪, 于本会, 王蒙, 潘弋人, 汪传生
【申请人】青岛科技大学
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年4月14日