本發(fā)明涉及高分子材料成型加工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種偏心轉(zhuǎn)子擠出機(jī)的固體非封閉輸送及壓實(shí)排氣方法。

背景技術(shù)：

在申請?zhí)枮?01410206552.8的中國發(fā)明專利申請中公開了一種偏心轉(zhuǎn)子體積脈動(dòng)形變塑化輸運(yùn)方法及裝置，該申請?zhí)岢龅氖且环N新型的聚合物加工新方法和理論，使得高分子材料在整個(gè)塑化加工過程中受體積脈動(dòng)形變支配，利用偏心轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)與等速反向公轉(zhuǎn)時(shí)在定子內(nèi)腔中的滾動(dòng)作用，使偏心轉(zhuǎn)子與定子之間的物料體積沿定子的軸向和徑向交替的發(fā)生周期性變化，實(shí)現(xiàn)物料的體積脈動(dòng)形變塑化輸運(yùn)。偏心轉(zhuǎn)子擠出機(jī)包括定子和置于定子內(nèi)腔中的轉(zhuǎn)子；轉(zhuǎn)子包括多個(gè)交替設(shè)置的轉(zhuǎn)子偏心螺旋段和多個(gè)轉(zhuǎn)子偏心直線段；定子內(nèi)腔也包括多個(gè)交替設(shè)置的定子螺旋段和多個(gè)定子直線段；轉(zhuǎn)子偏心螺旋段和轉(zhuǎn)子偏心直線段與定子螺旋段和定子直線段一一對應(yīng)；沿物料的輸送方向，各轉(zhuǎn)子偏心螺旋段和定子螺旋段的螺距均逐漸減??；定子內(nèi)腔的螺旋段和直線段的徑向截面均為長孔，偏心轉(zhuǎn)子在定子內(nèi)腔的長孔內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)行程為轉(zhuǎn)子最大偏心距的兩倍。由于偏心轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)與等速反向公轉(zhuǎn)時(shí)在定子內(nèi)腔中滾動(dòng)，偏心轉(zhuǎn)子與定子之間的空間體積沿定子的軸向和徑向交替地周期性變化，定子和轉(zhuǎn)子之間的物料被周期性壓縮與釋放時(shí)承受體積脈動(dòng)形變作用，完成包括固體壓實(shí)、熔融塑化、混合混煉、熔體輸送的塑化輸運(yùn)過程。該發(fā)明專利所述裝置具有物料熱機(jī)械歷程短、能耗低、適應(yīng)性廣等特點(diǎn)。

然而，聚合物塑化輸運(yùn)過程中一般分為固體輸送、熔融和熔體輸送三個(gè)階段。在實(shí)際應(yīng)用中，由于聚合物原材料一般是固體顆粒狀或者粉體狀，在固體輸送階段不但要完成固體壓實(shí)和固體輸送，同時(shí)也要求實(shí)現(xiàn)壓實(shí)過程中的排氣，避免氣體夾在聚合物熔體中影響高分子材料制品的性能。因此，有必要在上述偏心轉(zhuǎn)子擠出機(jī)的基礎(chǔ)上，對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn)，以同時(shí)實(shí)現(xiàn)固體輸送和完全排氣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種偏心轉(zhuǎn)子擠出機(jī)的固體非封閉輸送及壓實(shí)排氣方法，該方法通過在偏心轉(zhuǎn)子和定子內(nèi)腔之間設(shè)置間隙，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)固體物料的輸送、壓實(shí)和排氣，為后續(xù)提高制品性能提供了有利的前提條件。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種偏心轉(zhuǎn)子擠出機(jī)的固體非封閉輸送及壓實(shí)排氣方法，在固體輸送段，定子內(nèi)腔的截面為長孔狀，偏心轉(zhuǎn)子的直徑小于定子內(nèi)腔長孔的短截距；在固體物料的輸送過程中，偏心轉(zhuǎn)子沿定子內(nèi)腔的長孔邊沿滾動(dòng)，偏心轉(zhuǎn)子在貼緊長孔的一側(cè)實(shí)現(xiàn)固體物料非封閉輸送和壓實(shí)，此時(shí)固體物料之間的空氣通過偏心轉(zhuǎn)子與長孔另一側(cè)之間的間隙向固體輸送方向的相反方向排出，最后由進(jìn)料口處排出。

所述固體輸送段包括相連接的排氣段和正位移輸運(yùn)段，排氣段和正位移輸運(yùn)段按固體物料的輸送方向依次設(shè)置，正位移輸運(yùn)段的末端與熔融段連接；在排氣段中，偏心轉(zhuǎn)子的直徑小于定子內(nèi)腔長孔的短截距；在正位移輸運(yùn)段中，沿固體物料的輸送方向，偏心轉(zhuǎn)子的直徑逐漸增大至等于定子內(nèi)腔長孔的段截距。

所述排氣段中，偏心轉(zhuǎn)子對固體物料進(jìn)行非封閉輸送和壓實(shí)的同時(shí)，也實(shí)現(xiàn)完全排氣；在正位移輸運(yùn)段中，偏心轉(zhuǎn)子實(shí)現(xiàn)對固體物料進(jìn)行正位移輸運(yùn)(即沿物料輸送方向，偏心轉(zhuǎn)子和定子構(gòu)成的空腔中的物料都會(huì)往前輸送)。

所述固體輸送段中，偏心轉(zhuǎn)子的螺距先逐漸增大，再逐漸減少。

所述螺距逐漸增大的偏心轉(zhuǎn)子長度為整個(gè)固體輸送段長度的1/3～2/3。

所述偏心轉(zhuǎn)子與長孔另一側(cè)之間的間隙寬度等于定子內(nèi)腔長孔的短截距與偏心轉(zhuǎn)子的直徑之差。

所述固體物料的輸送過程中，偏心轉(zhuǎn)子在定子內(nèi)腔中同時(shí)進(jìn)行自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

所述偏心轉(zhuǎn)子的軸線與定子的軸線之間存在偏心距；偏心轉(zhuǎn)子在定子內(nèi)腔中進(jìn)行的自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是偏心轉(zhuǎn)子繞自身軸線所進(jìn)行的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，偏心轉(zhuǎn)子在定子內(nèi)腔中進(jìn)行的公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是偏心轉(zhuǎn)子繞定子軸線所進(jìn)行的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

上述方法中，定子內(nèi)腔的徑向截面為跑道形的長孔結(jié)構(gòu)，其短截距為長孔內(nèi)最小的寬度(即兩個(gè)直線段之間的距離)，其長截距則為長孔內(nèi)最大的寬度(即兩個(gè)圓弧段之間的最大距離)。

上述方法使用時(shí)，其具體原理為：在固體輸送段，沿固體物料的輸送方向，偏心轉(zhuǎn)子的螺距先逐漸增大，后逐漸減小，以實(shí)現(xiàn)固體物料的快速輸送和壓實(shí)。偏心轉(zhuǎn)子的直徑小于定子內(nèi)腔長孔的短截距，所以當(dāng)偏心轉(zhuǎn)子貼緊定子內(nèi)腔長孔的邊沿進(jìn)行滾動(dòng)時(shí)，偏心轉(zhuǎn)子與長孔另外一側(cè)之間必然會(huì)存在一定的間隙，間隙的寬度為定子內(nèi)腔長孔的短截距與偏心轉(zhuǎn)子直徑之差，實(shí)現(xiàn)固體物料的非封閉式輸送；在固體輸送段中，當(dāng)偏心轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)時(shí)，物料從進(jìn)料口進(jìn)入偏心轉(zhuǎn)子和定子內(nèi)腔形成的空腔當(dāng)中，在任意橫截面上，偏心轉(zhuǎn)子沿著定子內(nèi)腔長孔邊沿滾動(dòng)實(shí)現(xiàn)對物料的輸送和壓實(shí)，固體顆粒之間的空氣從偏心轉(zhuǎn)子與長孔另外一側(cè)存在的間隙中往后運(yùn)動(dòng)從物料進(jìn)口中排出。在固體輸送段的后期(即上述的正位移輸運(yùn)段)，當(dāng)固體物料被壓實(shí)并實(shí)現(xiàn)完全排氣后，偏心轉(zhuǎn)子的直徑逐漸增大，直至與定子內(nèi)腔長孔的短截距相等，以實(shí)現(xiàn)熔融段和熔體輸送段中物體物料的正位移輸送。

本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)，具有以下有益效果：

本偏心轉(zhuǎn)子擠出機(jī)的固體非封閉輸送及壓實(shí)排氣方法原理簡單，通過在偏心轉(zhuǎn)子和定子內(nèi)腔之間設(shè)置間隙，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)固體物料的輸送、壓實(shí)和排氣，為后續(xù)提高制品性能提供了有利的前提條件。

本偏心轉(zhuǎn)子擠出機(jī)的固體非封閉輸送及壓實(shí)排氣方法采用非封閉式輸送方法，可以實(shí)現(xiàn)多種類型固體物料的進(jìn)料及輸送；且排氣方法簡單，可以實(shí)現(xiàn)對聚合物固體物料的快速排氣。

本偏心轉(zhuǎn)子擠出機(jī)的固體非封閉輸送及壓實(shí)排氣方法中的排氣結(jié)構(gòu)靈活簡單，可根據(jù)固體物料的特性調(diào)整固體輸送段中偏心轉(zhuǎn)子的直徑來達(dá)到最好的輸送和排氣效果。

附圖說明

圖1為本偏心轉(zhuǎn)子擠出機(jī)的固體非封閉輸送及壓實(shí)排氣方法中所采用定子與偏心轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1的A-A截面視圖。

圖3為圖1的B-B截面視圖。

圖4為圖1的C-C截面視圖。

圖5為圖1的D-D截面視圖。

圖6為圖1的E-E截面視圖。

上述各圖中，1為定子，2為偏心轉(zhuǎn)子，L為定子內(nèi)腔長孔的短截距。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。

實(shí)施例

本實(shí)施例一種偏心轉(zhuǎn)子擠出機(jī)的固體非封閉輸送及壓實(shí)排氣方法，如圖1～6所示，在固體輸送段，定子內(nèi)腔的截面為長孔狀，偏心轉(zhuǎn)子的直徑小于定子內(nèi)腔長孔的短截距；在固體物料的輸送過程中，偏心轉(zhuǎn)子沿定子內(nèi)腔的長孔邊沿滾動(dòng)，偏心轉(zhuǎn)子在貼緊長孔的一側(cè)實(shí)現(xiàn)固體物料非封閉輸送和壓實(shí)，此時(shí)固體物料之間的空氣通過偏心轉(zhuǎn)子與長孔另一側(cè)之間的間隙向固體輸送方向的相反方向排出，最后由進(jìn)料口處排出。

其中，固體輸送段包括相連接的排氣段和正位移輸運(yùn)段，排氣段和正位移輸運(yùn)段按固體物料的輸送方向依次設(shè)置，正位移輸運(yùn)段的末端與熔融段連接；在排氣段中，偏心轉(zhuǎn)子的直徑小于定子內(nèi)腔長孔的短截距；在正位移輸運(yùn)段中，沿固體物料的輸送方向，如圖5和圖6所示，偏心轉(zhuǎn)子的直徑逐漸增大至等于定子內(nèi)腔長孔的段截距(即至圖1中的E-E截面處)。排氣段中，偏心轉(zhuǎn)子對固體物料進(jìn)行非封閉輸送和壓實(shí)的同時(shí)，也實(shí)現(xiàn)完全排氣；在正位移輸運(yùn)段中，偏心轉(zhuǎn)子實(shí)現(xiàn)對固體物料進(jìn)行正位移輸運(yùn)(即沿物料輸送方向，偏心轉(zhuǎn)子和定子構(gòu)成的空腔中的物料都會(huì)往前輸送)。

在整個(gè)固體輸送段中，偏心轉(zhuǎn)子的螺距先逐漸增大，再逐漸減少。螺距逐漸增大的偏心轉(zhuǎn)子長度一般為整個(gè)固體輸送段長度的1/3～2/3，在本實(shí)施例中，螺距逐漸增大的偏心轉(zhuǎn)子長度約為整個(gè)固體輸送段長度的1/2。

偏心轉(zhuǎn)子與長孔另一側(cè)之間的間隙寬度等于定子內(nèi)腔長孔的短截距與偏心轉(zhuǎn)子的直徑之差(如圖2或圖5可明顯看到)。

固體物料的輸送過程中，偏心轉(zhuǎn)子在定子內(nèi)腔中同時(shí)進(jìn)行自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。偏心轉(zhuǎn)子的軸線與定子的軸線之間存在偏心距；偏心轉(zhuǎn)子在定子內(nèi)腔中進(jìn)行的自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是偏心轉(zhuǎn)子繞自身軸線所進(jìn)行的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，偏心轉(zhuǎn)子在定子內(nèi)腔中進(jìn)行的公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是偏心轉(zhuǎn)子繞定子軸線所進(jìn)行的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

上述方法中，定子內(nèi)腔的徑向截面為跑道形的長孔結(jié)構(gòu)，其短截距為長孔內(nèi)最小的寬度(即兩個(gè)直線段之間的距離)，其長截距則為長孔內(nèi)最大的寬度(即兩個(gè)圓弧段之間的最大距離)。

上述方法使用時(shí)，其具體原理為：在固體輸送段，沿固體物料的輸送方向，偏心轉(zhuǎn)子的螺距先逐漸增大，后逐漸減小，以實(shí)現(xiàn)固體物料的快速輸送和壓實(shí)。偏心轉(zhuǎn)子的直徑小于定子內(nèi)腔長孔的短截距L，所以當(dāng)偏心轉(zhuǎn)子貼緊定子內(nèi)腔長孔的邊沿進(jìn)行滾動(dòng)時(shí)，偏心轉(zhuǎn)子與長孔另外一側(cè)之間必然會(huì)存在一定的間隙，間隙的寬度為定子內(nèi)腔長孔的短截距與偏心轉(zhuǎn)子直徑之差，實(shí)現(xiàn)固體物料的非封閉式輸送；在固體輸送段中，當(dāng)偏心轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)時(shí)，物料從進(jìn)料口進(jìn)入偏心轉(zhuǎn)子和定子內(nèi)腔形成的空腔當(dāng)中，在任意橫截面上，偏心轉(zhuǎn)子沿著定子內(nèi)腔長孔邊沿滾動(dòng)實(shí)現(xiàn)對物料的輸送和壓實(shí)，固體顆粒之間的空氣從偏心轉(zhuǎn)子與長孔另外一側(cè)存在的間隙中往后運(yùn)動(dòng)從物料進(jìn)口中排出。在固體輸送段的后期(即上述的正位移輸運(yùn)段)，當(dāng)固體物料被壓實(shí)并實(shí)現(xiàn)完全排氣后，偏心轉(zhuǎn)子的直徑逐漸增大，直至與定子內(nèi)腔長孔的短截距相等，以實(shí)現(xiàn)熔融段和熔體輸送段中物體物料的正位移輸送。

如上所述，便可較好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，上述實(shí)施例僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非用來限定本發(fā)明的實(shí)施范圍；即凡依本發(fā)明內(nèi)容所作的均等變化與修飾，都為本發(fā)明權(quán)利要求所要求保護(hù)的范圍所涵蓋。