專利名稱：異徑螺桿冷喂料排氣擠出機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及橡膠冷喂料排氣擠出機，特別是一種異徑螺桿冷喂料排氣擠出機。
背景技術(shù)：
冷喂料排氣擠出機是橡膠加工過程中常用的一種設(shè)備，采用常壓硫化、無模硫化的橡膠制品如橡膠密封條、電線、內(nèi)胎及部分電纜、膠管等多采用冷喂料排氣擠出機進行連續(xù)化生產(chǎn)。隨著輪胎加工工藝的發(fā)展以及輪胎部件預(yù)硫化技術(shù)的應(yīng)用，部分輪胎部件也表現(xiàn)出對排氣擠出技術(shù)的需求。冷喂料排氣擠出機多采用二階等徑螺桿，由兩根普通螺桿串聯(lián)而成，第一階為普通冷喂料螺桿，通過帶有喂料輥的喂料座進行強制喂料后，膠料經(jīng)過塑化、增溫，然后通過第一計量段和薄通段進入第二階；第二階為熱喂料螺桿，通過調(diào)整排氣段螺桿的結(jié)構(gòu)，增加螺槽深度、增大螺紋導(dǎo)程，使得膠料在排氣段并不充滿螺槽，在排氣段的機筒設(shè)置排氣口進行抽真空，在較高的溫度和負壓共同作用下，膠料中的水分蒸發(fā)為氣態(tài)、一些溶劑和易揮發(fā)的單體也同時氣化，連同膠料中本來夾雜的少量空氣被真空泵抽走，從而實現(xiàn)了膠料排氣，然后膠料經(jīng)過壓縮，通過第二計量段穩(wěn)定進入機頭，再通過機頭口型擠出成型橡膠制品。由此可見，排氣擠出機正常工作的基本條件是第一階螺桿和第二階螺桿的產(chǎn)能相同。普通二階等徑螺桿由于第一階為強制冷喂料，第二階相當(dāng)于自由熱喂料，且為保證排氣效率，其第二階螺桿相當(dāng)于不充足喂料，故前后兩階螺桿理論最大產(chǎn)能有著巨大的差異，只能通過限制第一階螺桿的產(chǎn)能來實現(xiàn)前后兩階產(chǎn)能平衡，使得排氣擠出機的產(chǎn)能只有同規(guī)格同轉(zhuǎn)速下銷釘冷喂料擠出機的50% 60%，且當(dāng)膠料更換或機頭模具更換引起機頭壓力改變時，前后兩階產(chǎn)能平衡很容易被打破，出現(xiàn)冒料或擠出波動現(xiàn)象，若追求產(chǎn)能提升則排氣效率無法保證，排氣效果不穩(wěn)定。
(三)實用新型內(nèi)容本實用新型提供一種異徑螺桿冷喂料排氣擠出機，其目的是解決排氣擠出機產(chǎn)能低，適應(yīng)能力差，排氣效果不穩(wěn)定的問題，以提高和擴大現(xiàn)有排氣擠出機的應(yīng)用水平和范圍。能夠?qū)崿F(xiàn)上述目的的異徑螺桿冷喂料排氣擠出機，包括由二階螺桿或多階螺桿構(gòu)成的擠出螺桿、以及配合擠出螺桿工作的機筒和喂料座、和驅(qū)動擠出螺桿旋轉(zhuǎn)的傳動機構(gòu)，所不同的是為實現(xiàn)產(chǎn)能平衡，所述擠出螺桿的工作段螺紋外徑分階改變，與其配合的機筒內(nèi)徑也相應(yīng)改變。所述擠出螺桿常規(guī)為二階螺桿，二階螺桿包括第一階冷喂料螺桿和第二階熱喂料螺桿，所述機筒包括擠出機筒、排氣機筒和塑化機筒，所述排氣機筒和塑化機筒之間設(shè)置薄通環(huán)；按擠出方向，所述冷喂料螺桿工作段分別為對應(yīng)于喂料座的喂料段、對應(yīng)于塑化機筒的塑化段和和第一計量段，對應(yīng)于薄通環(huán)的薄通段(薄通環(huán)與薄通段形成配合，控制膠料進入排氣段的形態(tài)，可通過改變薄通環(huán)的結(jié)構(gòu)來改變膠料進入排氣段的形態(tài))，所述熱喂料螺桿工作段分別為對應(yīng)于排氣機筒的排氣段、對應(yīng)于擠出機筒的壓縮段和第二計量段；所述熱喂料螺桿工作段的螺紋外徑大于冷喂料螺桿工作段的螺紋外徑，即在冷喂料螺桿工作段的螺紋外徑保持不變的情況下，加大熱喂料螺桿工作段的螺紋外徑。由于加大了熱喂料螺桿的直徑，使其最大產(chǎn)能與冷喂料螺桿相同，實現(xiàn)產(chǎn)能平衡，因此排氣擠出機的最大產(chǎn)能就與同直徑強制喂料的冷喂料擠出機相同，產(chǎn)能可比同規(guī)格普通排氣擠出機提高50%以上，并且由于熱喂料螺桿的生產(chǎn)能力得到釋放，前后兩階螺桿都在一種穩(wěn)定狀態(tài)下運行，產(chǎn)能平衡也更穩(wěn)定。所述冷喂料螺桿工作段螺紋外徑的三次方與熱喂料螺桿工作段螺紋外徑的三次方的比值為O. 5 O. 7。所述冷喂料螺桿工作段螺紋外徑的三次方與熱喂料螺桿工作段螺紋外徑的三次方的優(yōu)選比值為 O. 5,0. 55,0. 6,0. 65,0. 7。所述擠出螺桿為整體結(jié)構(gòu)；或擠出螺桿為各階螺桿可拆卸單獨更換的分體結(jié)構(gòu)(可在膠料特性或其它外部條件發(fā)生較大改變時更換其中一階螺桿，滿足適應(yīng)性要求)，分體結(jié)構(gòu)中，各階螺桿之間采用螺紋連接，連接處設(shè)計有保證相鄰兩階螺桿外徑同軸度的定位段，并采用軸向密封和端面密封形式保證連接處螺桿水道的密封性。所述擠出螺桿的最后一階螺桿的螺桿頭焊接或螺紋連接在該螺桿前段的螺桿體上，便于在前段螺桿體加工出更大的螺桿水道，從而更好的控制膠溫，減輕螺桿重量。所述擠出機筒和排氣機筒可設(shè)計為整體結(jié)構(gòu)或設(shè)計為分體結(jié)構(gòu)。分體結(jié)構(gòu)的擠出機筒和排氣機筒中，設(shè)計有(在膠料特性等外部條件發(fā)生重大改變時)配合螺桿進行更換的可拆卸擠出機筒襯套和排氣機筒襯套。所述薄通環(huán)可采用單體結(jié)構(gòu)，也可采用定環(huán)與動環(huán)組合的結(jié)構(gòu)。當(dāng)采用定環(huán)與動環(huán)組合的結(jié)構(gòu)時，可通過伸出機筒外的旋臂，使動環(huán)旋轉(zhuǎn)一定的角度，改變膠料通過的截面積，調(diào)節(jié)膠料的流量，實現(xiàn)在線動態(tài)調(diào)節(jié)，更好地平衡兩階螺桿的產(chǎn)能。所述傳動機構(gòu)為電機驅(qū)動的減速箱。本實用新型的優(yōu)點1、本實用新型異徑螺桿冷喂料排氣擠出機改變傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)冷喂料螺桿產(chǎn)能適應(yīng)熱喂料螺桿產(chǎn)能的模式，通過調(diào)整熱喂料螺桿的直徑來實現(xiàn)產(chǎn)能平衡，最大限度的釋放排氣擠出機的生產(chǎn)能力，提高生產(chǎn)效率，降低單位能耗。2、本實用新型中，二階螺桿可采用整體結(jié)構(gòu)，也可采用分體結(jié)構(gòu)，前后兩階采用螺紋聯(lián)接；擠出機筒和排氣機筒可采用整體結(jié)構(gòu)，也可采用分體結(jié)構(gòu)，設(shè)計可更換的襯套。使得膠料特性等外部條件發(fā)生重大改變時，設(shè)備可通過更換少量部件來適應(yīng)。3、本實用新型中，熱喂料螺桿頭部采用分體式結(jié)構(gòu)，加大熱喂料螺桿的計量段螺桿水道截面積，有利于控制進入機頭的膠料溫度，有利于提高擠出穩(wěn)定性。4、本實用新型中采用可更換的薄通環(huán)設(shè)計，有利于控制膠料進入排氣段的形態(tài)，增大膠料的自由表面積，提高排氣效率。5、本實用新型中采用的薄通環(huán)亦可設(shè)計為定環(huán)與動環(huán)的組合，實現(xiàn)在線動態(tài)調(diào)節(jié)膠料通過的截面積，從而調(diào)節(jié)膠料的流量，更好地平衡兩階螺桿的產(chǎn)能，消除冒料或擠出波動。

圖1是本實用新型一種實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1實施方式中機筒的分體式結(jié)構(gòu)圖。圖3是圖1實施方式中的擠出螺桿的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是圖3擠出螺桿結(jié)構(gòu)中，前、后兩階螺桿連接處的結(jié)構(gòu)。圖5是圖3擠出螺桿結(jié)構(gòu)中，熱喂料螺桿頭部的結(jié)構(gòu)圖。圖號標(biāo)識1、二階螺桿；2、擠出機筒；3、排氣機筒；4、塑化機筒；5、喂料座；6、薄通環(huán)；7、排氣機筒襯套；8、擠出機筒襯套；9、冷喂料螺桿；10、熱喂料螺桿；11、螺桿體；12、螺桿頭；13、定位段；14、螺桿水道；15、密封圈；16、電機；17、減速箱。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的技術(shù)方案作進一步說明本實用新型異徑螺桿冷喂料排氣擠出機包括二階螺桿1、機筒、喂料座5、電機16和減速箱17。所述喂料座5固裝于減速箱17的輸出端，減速箱17輸入端的輸入軸連接電機16的輸出軸，所述機筒末端連接喂料座5 (喂料座5上帶有旁壓輥，具有強制喂料功能)，機筒前端連接擠出機頭，所述二階螺桿I置于機筒和喂料座5內(nèi)，二階螺桿I的軸端連接減速箱17輸出端的輸出軸，所述電機16的動力通過減速箱17傳遞給二階螺桿1，二階螺桿I的旋轉(zhuǎn)完成橡膠膠料的擠出過程，如圖1所示。所述二階螺桿I采用分體結(jié)構(gòu)，沿擠出方向，二階螺桿I由第一階冷喂料螺桿9和第二階熱喂料螺桿10螺紋連接而成。所述冷喂料螺桿9從喂料開始，其工作段(采用產(chǎn)能高、塑化效果好、擠出穩(wěn)定、適應(yīng)能力強的銷釘式結(jié)構(gòu))依次可分為喂料段、塑化段、第一計量段和薄通段；所述熱喂料螺桿10的工作段依次可分為排氣段、壓縮段和第二計量段；冷喂料螺桿9與熱喂料螺桿10的螺紋連接處設(shè)于薄通段，連接處設(shè)計有保證前、后兩階螺桿外徑同軸度的定位段13，并采用軸向密封圈15和端面密封圈15保證連接處螺桿水道14的密封性，如圖3、圖4所示。為便于在熱喂料螺桿10的前段，即熱喂料螺桿10第二計量段處的螺桿體11內(nèi)加工出更大的螺桿水道14 (大螺桿水道14可以減輕螺桿重量，降低螺桿自重的影響，也有利于控制膠料溫度，提高擠出穩(wěn)定性)，熱喂料螺桿10的螺桿頭12與第二計量段的螺桿體11采用分體結(jié)構(gòu)，所述螺桿頭12可焊接在螺桿體11上，也可以通過螺紋旋接在螺桿體11上(需通過采取密封措施來保證兩者之間的密封面不漏水)，如圖5所示。所述機筒由擠出機筒2、排氣機筒3和塑化機筒4同軸連接構(gòu)成(其中擠出機筒2和排氣機筒3采用分體結(jié)構(gòu))，所述塑化機筒4連接喂料座5，排氣機筒3和塑化機筒4連接處設(shè)置薄通環(huán)6 ;冷喂料螺桿9配合于塑化機筒4與喂料座5，冷喂料螺桿9的喂料段位置對應(yīng)于喂料座5，塑化段和第一計量段位置對應(yīng)于塑化機筒4，薄通段位置對應(yīng)于薄通環(huán)6，薄通環(huán)6與薄通段形成環(huán)形狹縫；熱喂料螺桿10配合于擠出機筒2和排氣機筒3，熱喂料螺桿10的排氣段位置對應(yīng)于排氣機筒3 (排氣機筒3上開設(shè)有抽氣孔，可通過真空泵抽真空，實現(xiàn)排氣擠出)，壓縮段和第二計量段位置對應(yīng)于擠出機筒2 ;所述擠出機筒2和排氣機筒3內(nèi)設(shè)計可拆卸的擠出機筒襯套8和排氣機筒襯套7，配合熱喂料螺桿10單獨進行更換，如圖1、圖2所示。所述薄通環(huán)6亦可設(shè)計為定環(huán)與動環(huán)組合的結(jié)構(gòu)，定環(huán)和動環(huán)的內(nèi)圓上加工數(shù)個周向均布大小相等的凹槽，通過伸出機筒外的旋臂，使動環(huán)旋轉(zhuǎn)一定的角度，改變膠料通過的截面積，調(diào)節(jié)膠料的流量，實現(xiàn)在線動態(tài)調(diào)節(jié)，更好地平衡兩階螺桿的產(chǎn)能。為平衡產(chǎn)能，所述熱喂料螺桿10工作段的螺紋外徑大于冷喂料螺桿9工作段的螺紋外徑，兩者工作段螺紋外徑之間的大小關(guān)系應(yīng)滿足冷喂料螺桿9工作段螺紋外徑三次方與熱喂料螺桿10工作段螺紋外徑三次方的比值處于O. 5 O. 7之間，該區(qū)間的最佳取值分別為O. 5、O. 55、O. 6、
O.65、0· 7。以上所述僅為本實用新型采用二階螺桿I的實施方式，若按更細致的功能要求，擠出螺桿還可進一步細分為多階螺桿。凡在本實用新型公開的范圍之內(nèi)所做的任何修改、等同替換、改進等，均包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.異徑螺桿冷喂料排氣擠出機，包括由二階螺桿(I)或多階螺桿構(gòu)成的擠出螺桿、以及配合擠出螺桿工作的機筒和喂料座(5)、和驅(qū)動擠出螺桿旋轉(zhuǎn)的傳動機構(gòu)，其特征在于為實現(xiàn)產(chǎn)能平衡，所述擠出螺桿的工作段螺紋外徑分階改變，與其配合的機筒內(nèi)徑也相應(yīng)改變。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異徑螺桿冷喂料排氣擠出機，其特征在于所述擠出螺桿為二階螺桿(I )，包括第一階冷喂料螺桿(9)和第二階熱喂料螺桿(10)，所述機筒包括擠出機筒(2 )、排氣機筒(3 )和塑化機筒(4)，所述排氣機筒(3 )和塑化機筒(4)之間設(shè)置薄通環(huán)(6);按擠出方向，所述冷喂料螺桿(9)工作段分別為對應(yīng)于喂料座(5)的喂料段、對應(yīng)于塑化機筒(4)的塑化段和第一計量段、對應(yīng)于薄通環(huán)(6)的薄通段，所述熱喂料螺桿(10)工作段分別為對應(yīng)于排氣機筒(3)的排氣段、對應(yīng)于擠出機筒(2)的壓縮段和第二計量段；所述熱喂料螺桿(10)工作段的螺紋外徑大于冷喂料螺桿(9)工作段的螺紋外徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的異徑螺桿冷喂料排氣擠出機，其特征在于所述冷喂料螺桿(9)工作段螺紋外徑三次方與熱喂料螺桿(10)工作段螺紋外徑三次方的比值為O. 5 O. 7。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的異徑螺桿冷喂料排氣擠出機，其特征在于所述冷喂料螺桿(9)工作段螺紋外徑三次方與熱喂料螺桿(10)工作段螺紋外徑三次方的優(yōu)化比值分別為O.5、0· 55、0· 6、0· 65、0· 7。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任意一項所述的異徑螺桿冷喂料排氣擠出機，其特征在于所述擠出螺桿為整體結(jié)構(gòu)；或為各階螺桿可拆卸單獨更換的分體結(jié)構(gòu)，各階螺桿之間采用螺紋連接，連接處設(shè)計有保證相鄰兩階螺桿外徑同軸度的定位段(13)，并采用軸向密封和端面密封形式保證連接處螺桿水道(14)的密封性。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任意一項所述的異徑螺桿冷喂料排氣擠出機，其特征在于所述擠出螺桿的最后一階螺桿的螺桿頭(12)焊接或螺紋連接在該螺桿前段的螺桿體(11)上，于前段螺桿體(11)加工出更大的螺桿水道(14 )。
7.根據(jù)權(quán)利要求2 4中任意一項所述的異徑螺桿冷喂料排氣擠出機，其特征在于所述擠出機筒(2)和排氣機筒(3)為整體結(jié)構(gòu)或為分體結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的異徑螺桿冷喂料排氣擠出機，其特征在于分體結(jié)構(gòu)的擠出機筒(2)和排氣機筒(3)中，設(shè)計有配合螺桿進行更換的可拆卸擠出機筒襯套(8)和排氣機筒襯套(7)。
9.根據(jù)權(quán)利要求2 4中任意一項所述的異徑螺桿冷喂料排氣擠出機，其特征在于所述薄通環(huán)(6 )采用單體結(jié)構(gòu)或采用定環(huán)與動環(huán)組合的結(jié)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任意一項所述的異徑螺桿冷喂料排氣擠出機，其特征在于所述傳動機構(gòu)為電機(16 )驅(qū)動的減速箱(17 )。
專利摘要本實用新型公開了一種異徑螺桿冷喂料排氣擠出機，包括多階異徑螺桿構(gòu)成的擠出螺桿，與異徑螺桿配合使用的擠出機筒、排氣機筒、塑化機筒、喂料座以及薄通環(huán)等，為實現(xiàn)產(chǎn)能平衡，所述擠出螺桿工作段螺紋外徑分階改變，擠出螺桿可采用整體結(jié)構(gòu)也可采用分體結(jié)構(gòu)，各階之間采用螺紋聯(lián)接，設(shè)計有保證相鄰兩階螺桿外徑同軸度的定位段，并采用軸向密封和端面密封共用的形式保證螺桿水道的密封性；螺桿頭焊接或通過螺紋聯(lián)接在螺桿體上，螺桿體前段加工更大的水道。本實用新型的冷喂料排氣擠出機通過采用異徑擠出螺桿，巧妙的釋放了采用強制冷喂料的第一階冷喂料螺桿的最大產(chǎn)能，可大幅提高冷喂料排氣擠出機的生產(chǎn)效率，降低單位能耗。
文檔編號B29C47/38GK202895659SQ201220393339
公開日2013年4月24日 申請日期2012年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月9日
發(fā)明者陳杰, 黃發(fā)國, 杜班, 周奕, 曾勇 申請人:桂林橡膠設(shè)計院有限公司