挤出机及其双螺杆挤出机的九棱啮合转子元件的制作方法

本发明涉及挤出机，更具体地说，涉及一种双螺杆挤出机的九棱啮合转子元件，此外，还涉及一种包括上述双螺杆挤出机的九棱啮合转子元件的挤出机。

背景技术：

1、相关技术中，在传统橡胶加工领域，平行异向双螺杆挤出机大多采用螺棱对称分布的双头螺杆元件或啮合块元件，以分别对物料起到输送及剪切作用，在单一结构中实现相对明确的功能，同时，采用对称分布的双头螺杆元件便于更换配件，实现结构标准化。但由于单一结构的功能单一，当存在复杂物料混合需求时，需要通过将多个螺杆元件串接组合，以实现复杂的功能，这样导致装置整体结构冗余，且随着螺杆元件的数量增加，导致整根螺杆的长度不断增加，曲挠变形导致的螺杆磨损也会愈发明显。

2、综上所述，如何改善平行异向双螺杆挤出机的物料混合效果、并精简螺杆结构，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的是提供一种双螺杆挤出机的九棱啮合转子元件，可有效改善平行异向双螺杆挤出机的物料混合效果、并精简螺杆结构。

2、本发明的另一目的是提供一种包括上述双螺杆挤出机的九棱啮合转子元件的挤出机。

3、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

4、一种双螺杆挤出机的九棱啮合转子元件，包括：

5、右侧转子元件，其包括三条沿所述右侧转子元件中端的外周部均布的右旋长棱、三条沿所述右侧转子元件前端的外周部均布的前左旋短棱以及三条沿所述右侧转子元件后端的外周部均布的后左旋短棱，各所述右旋长棱均相对所述右侧转子元件的中心轴右旋第一角度，各所述前左旋短棱均相对所述右侧转子元件的中心轴左旋第二角度，各所述后左旋短棱均相对所述右侧转子元件的中心轴左旋所述第二角度，所述右旋长棱、所述前左旋短棱以及所述后左旋短棱均设有导流槽；

6、左侧转子元件，其与所述右侧转子元件呈镜像分布；

7、芯轴，所述右侧转子元件和所述左侧转子元件的中心轴孔内均设有所述芯轴，以驱动所述右侧转子元件和所述左侧转子元件相向啮合转动。

8、优选的，所述前左旋短棱和所述后左旋短棱的长度相同、且设有相同个数的所述导流槽；

9、所述右旋长棱和所述前左旋短棱的长度比为n，所述右旋长棱上的所述导流槽个数和所述前左旋短棱上的所述导流槽个数之比为n。

10、优选的，所述右旋长棱、所述前左旋短棱以及所述后左旋短棱的棱底部宽度均小于或等于所述右侧转子元件棱底圆的周长的1/12；

11、所述右旋长棱、所述前左旋短棱以及所述后左旋短棱的棱顶部宽度均小于或等于所述右侧转子元件棱顶圆的周长的1/30。

12、优选的，所述右旋长棱、所述前左旋短棱以及所述后左旋短棱上的所述导流槽横截面均为等腰梯形，所述导流槽的槽深为对应棱的棱高度的1/3至1/2。

13、优选的，所述右旋长棱上等间距设有多个第一右侧导流槽，相邻两个所述第一右侧导流槽的间距大于或等于所述第一右侧导流槽的横截面最宽间距；

14、所述第一右侧导流槽两端到所述右旋长棱两端面的距离大于或等于所述第一右侧导流槽的横截面最宽间距。

15、优选的，所述后左旋短棱的中部设有一个第二右侧导流槽，所述第二右侧导流槽的开口长度为所述第一右侧导流槽的开口长度的两倍，所述第二右侧导流槽的两端到所述后左旋短棱的两端的距离相等；

16、所述前左旋短棱的中部设有一个第三右侧导流槽，所述第三右侧导流槽的开口长度为所述第一右侧导流槽的开口长度的两倍，所述第三右侧导流槽的两端到所述前左旋短棱的两端的距离相等。

17、优选的，所述第一右侧导流槽、所述第二右侧导流槽以及所述第三右侧导流槽的底部均设有倒圆角。

18、优选的，所述右侧转子元件和所述芯轴、所述左侧转子元件和所述芯轴均通过渐开线花键连接。

19、优选的，所述第一角度为60°，所述第二角度为36°。

20、一种挤出机，包括上述任一项所述的双螺杆挤出机的九棱啮合转子元件。

21、在使用本发明所提供的双螺杆挤出机的九棱啮合转子元件时，由于左侧转子元件与右侧转子元件呈镜像分布，也即是指左侧转子元件包括三条沿左侧转子元件中端的外周部均布的左旋长棱、三条沿左侧转子元件前端的外周部均布的前右旋短棱以及三条沿左侧螺杆后端的外周部均布的后右旋短棱，各左旋长棱均相对左侧转子元件的中心轴左旋第一角度，各前右旋短棱均相对左侧转子元件的中心轴右旋第二角度，各后右旋短棱均相对左侧转子元件的中心轴右旋第二角度，左旋长棱、前右旋短棱以及后右旋短棱均设有导流槽。

22、当物料进入双螺杆挤出机后，可通过其它的输送螺纹元件移动至本装置的九棱啮合转子元件处，左右两侧物料分别最先接触到后左旋短棱及后右旋短棱，由于右侧转子元件和左侧转子元件为异向啮合传动，也即右侧转子元件逆时针旋转时，左侧转子元件顺时针旋转，后左旋短棱及后右旋短棱均为反向螺旋结构(也即棱的旋转方向与芯轴转动反向相反)，因此，左右两侧物料与后左旋短棱及后右旋短棱直接接触后，均可在反向螺旋作用下被向后推；

23、而因爬杆效应和后续加入的物料推动下物料产生持续向前运动的趋势，在此处产生物料前后交互流动，未与后左旋短棱及后右旋短棱直接接触的物料会在后续物料推动下通过螺槽(各棱之间形成的槽位)逐渐向前运动，两侧被动向前流动的物料分别在经过后左旋短棱及后右旋短棱上的导流槽时发生分流，少量物料通过后左旋短棱及后右旋短棱上的导流槽到达后左旋短棱及后右旋短棱的背面，分别到达右旋长棱及左旋长棱；

24、同时，未通过后左旋短棱及后右旋短棱上的导流槽的物料在后续加入的物料推动下也会逐渐向前运动，直至到达右旋长棱及左旋长棱处。由于右旋长棱及左旋长棱均为正向螺旋，其可对接触的物料产生沿棱螺旋线方向前进的推力，物料向前运动过程中会有少量物料通过右旋长棱及左旋长棱上的导流槽分流，部分物料向后流动，部分物料通过螺槽，到达另一条右旋长棱及左旋长棱与其它物料混合；

25、未通过右旋长棱及左旋长棱上的导流槽的物料继续向前运动，在到达前左旋短棱及前右旋短棱后，物料在受到前左旋短棱及前右旋短棱的反向螺旋回推作用下，在此处发生前后交互流动，不断重新混合；

26、由于后续加入的物料不断增多，被前左旋短棱及前右旋短棱回推的物料被迫向前运动，在经过前左旋短棱及前右旋短棱的导流槽时发生分流，也即通过前左旋短棱及前右旋短棱的导流槽的物料部分向后流动至右旋长棱及左旋长棱处，与其它物料混合，并且，物料可在右旋长棱及左旋长棱向前推动下继续向前运动，直至后续物料将螺槽填满，前方物料被推至下一段九棱啮合转子元件；

27、由于左侧转子元件与右侧转子元件相互啮合旋转，二者啮合区域的物料会在多条棱的交互作用下不断被挤压，且由于啮合空间不断变化，物料受到的力的大小也不断变化，在啮合区域的物料流速也会因受力变化而产生突变，这些速度突变会强化不同物料的分散情况，使物料分布更为均匀，同时，物料速度突变产生的剪切能够打破物料团聚，使最终产出的成品中的粉料更为细腻。另外，由于本装置可实现输送及剪切物料的作用，无需串接多个功能单一的螺杆元件，使得结构更为简单。

28、综上所述，本发明所提供的双螺杆挤出机的九棱啮合转子元件，可有效改善平行异向双螺杆挤出机的物料混合效果、并精简螺杆结构。

29、此外，本发明还提供了一种包括上述双螺杆挤出机的九棱啮合转子元件的挤出机。