[發(fā)明專利]一種橡膠擠出機(jī)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010520371.8
• 申請日: 2020-06-05
• 公開（公告）號: CN111633948A
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘家芳;黃發(fā)國
• 申請（專利權(quán)）人: 桂林理工大學(xué)
• 主分類號: B29C48/40
• 分類號: B29C48/40;B29C48/285;B29C48/505
• 代理公司: 南寧新途專利代理事務(wù)所(普通合伙) 45119
• 代理人: 但玉梅

本發(fā)明提供一種橡膠擠出機(jī)，屬于橡膠擠出機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域。該橡膠擠出機(jī)包括機(jī)筒、進(jìn)料口、出料口，機(jī)筒內(nèi)設(shè)有快速螺桿和慢速螺桿，快速螺桿和慢速螺桿均分為喂料段、塑化段和輸送段；喂料段和輸送段上分別設(shè)有螺旋方向相反且相互嚙合的輸送螺紋，快速螺桿的喂料段的螺旋數(shù)量少于慢速螺桿的喂料段的螺旋數(shù)量，快速螺桿輸送段的螺旋數(shù)量少于慢速螺桿輸送段的螺旋數(shù)量。塑化段設(shè)有啞鈴狀的塑化元件；塑化元件在螺桿的長度方向呈螺旋狀布置；機(jī)筒上方的喂料裝置通過一對對向旋轉(zhuǎn)的喂料齒輪喂料。本發(fā)明通過對橡膠擠出機(jī)喂料方式、擠出螺桿的各段結(jié)構(gòu)進(jìn)行創(chuàng)新型改進(jìn)，以在工藝許可的擠出膠溫范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)喂料能力、擠出產(chǎn)量和塑化效果的提升。

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及橡膠擠出機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種橡膠擠出機(jī)。

【背景技術(shù)】

現(xiàn)有的冷喂料橡膠擠出機(jī)，大多數(shù)是采用單螺桿擠出機(jī)，少部分采用的是雙螺桿擠出機(jī)。單螺桿橡膠冷喂料銷釘機(jī)筒擠出機(jī)，喂入擠出機(jī)后的膠料在螺桿與機(jī)筒、銷釘?shù)墓餐饔孟拢瑢δz料進(jìn)行攪拌、混合、升溫、塑化等，最后以一定的擠出溫度通過機(jī)頭進(jìn)行定型擠出。這個(gè)過程中，擠出能力、擠出溫度、塑化能力三者是互相關(guān)聯(lián)的“魔鬼三角”關(guān)系，要同時(shí)保證這三者同時(shí)達(dá)到最優(yōu)是幾乎是不可能的事情。

冷喂料擠出機(jī)的工藝目標(biāo)是在擠出膠溫可控的前提下，達(dá)到最高的擠出產(chǎn)量和最好的塑化效果。冷喂料擠出機(jī)的基本結(jié)構(gòu)型式是將一根整體式的螺桿裝入內(nèi)徑略大于螺桿外徑的銷釘機(jī)筒中，機(jī)筒內(nèi)表面和螺桿外表面之間就形成了膠料的主要擠出加工區(qū)域。膠料在擠出加工過程中的物料特性是逐段發(fā)生變化的，根據(jù)膠料狀態(tài)的變化特點(diǎn)沿?cái)D出方向可劃分為固體輸送、塑化熔融和熔體輸送三個(gè)區(qū)域，也稱為擠出機(jī)的喂料段、塑化段和擠出段，不同的功能區(qū)段有著不同的螺棱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和銷釘排布型式。喂料段中的膠料呈現(xiàn)高彈態(tài)，塑化段中的膠料由高彈態(tài)向粘流態(tài)轉(zhuǎn)變，擠出段中的膠料呈現(xiàn)粘流態(tài)。為了便于分析研究，將擠出產(chǎn)量、塑化效果和擠出膠溫定義為擠出性能三要素；將喂料、塑化和擠出定義為擠出功能三要素，并將現(xiàn)行的這種采用同一套機(jī)筒螺桿構(gòu)件組合來同步實(shí)現(xiàn)“喂料、塑化、擠出”功能三要素的擠出機(jī)理形象地概括為“1-1-1”三段同步式的擠出機(jī)理。

目前的擠出理論研究及生產(chǎn)實(shí)踐均證明，擠出性能三要素不可能同時(shí)達(dá)到理想的高效值區(qū)域，若要提高擠出產(chǎn)量，則必須降低塑化效果，同時(shí)擠出膠溫將升高；若要提高塑化效果，則需要同時(shí)降低擠出膠溫和擠出產(chǎn)量。三者之間呈現(xiàn)出相互制約的“魔鬼三角”現(xiàn)象。因此在擠出生產(chǎn)實(shí)踐中，只能選擇在工藝許可的擠出膠溫范圍內(nèi)去實(shí)現(xiàn)擠出產(chǎn)量和塑化效果的均衡。

擠出產(chǎn)量和塑化效果的提升可以從喂料和塑化兩方面著手，現(xiàn)有的冷喂料橡膠擠出機(jī)，其喂料裝置大多采用喂料輥強(qiáng)制喂料的方式，通過喂料輥與螺桿反向旋轉(zhuǎn)，從而將片狀的橡膠吃入擠出機(jī)中。但是由于喂料輥喂料方式存在有喂料能力不穩(wěn)定，表現(xiàn)在其過程能力C_P不夠好，喂料能力與塑化能力不匹配，從而導(dǎo)致其擠出制品質(zhì)量的穩(wěn)定性和均勻性不能滿足高檔子午線輪胎對于高品質(zhì)一致性的要求。另外喂料輥強(qiáng)制喂料的生產(chǎn)效率不是很高，零件數(shù)量較多，防止膠料泄漏的機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，配合精度要求較高,零件磨損后膠料易滲入軸承內(nèi)導(dǎo)致軸承損壞，從而導(dǎo)致喂料裝置的故障率較高。因此業(yè)內(nèi)一直都在尋求一種更為先進(jìn)的喂料方法。

有鑒于此，本發(fā)明提出一種新型的橡膠擠出機(jī)，對其喂料方式，擠出螺桿的喂料段、塑化段和輸送段的結(jié)構(gòu)均進(jìn)行創(chuàng)新型改進(jìn)，以在工藝許可的擠出膠溫范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)擠出產(chǎn)量和塑化效果的提升，以在可行范圍內(nèi)減少“魔鬼三角”矛盾。

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的發(fā)明目的在于：針對上述存在的問題，提供一種橡膠擠出機(jī)，通過對其喂料裝置的結(jié)構(gòu)、擠出螺桿的各段結(jié)構(gòu)均進(jìn)行創(chuàng)新型改進(jìn)，以在工藝許可的擠出膠溫范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)喂料能力、擠出產(chǎn)量和塑化效果的提升，以在可行范圍內(nèi)減少“魔鬼三角”矛盾。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：