本發(fā)明屬于合成橡膠或濕法混煉橡膠后處理領(lǐng)域，涉及一種真空輔助螺桿擠壓脫水干燥裝置。

背景技術(shù)：

橡膠的干燥是橡膠生產(chǎn)過程中的一個重要工序，其在總生產(chǎn)能耗以及沒備投資、操作費用方面占有相當(dāng)大的比重，同時，干燥工序也直接影響橡膠產(chǎn)品的色澤、揮發(fā)份含量、聚合物降解和交聯(lián)程度等參數(shù)。

20世紀(jì)40年代初，美國發(fā)展了乳液法丁苯橡膠的生產(chǎn)流場，在其后處理中采用了真空轉(zhuǎn)鼓吸濾水分繼而粉碎放入干燥箱的干燥工藝；50年代，機(jī)械擠壓脫水機(jī)替代了真空轉(zhuǎn)鼓裝置，發(fā)展成為擠壓脫水-箱式干燥工藝流程；60年代初，機(jī)械干燥法取的重要進(jìn)展，擠壓脫水-膨脹干燥機(jī)組因其優(yōu)越脫水性得到廣泛應(yīng)用；其后，隨著橡膠擠出機(jī)行業(yè)的蓬勃發(fā)展，利用擠出機(jī)直接干燥膠料，因其下藝簡單、設(shè)備費用小、能源消耗低等優(yōu)點，得到大力發(fā)展。現(xiàn)如今，常見橡膠干燥裝置有真空轉(zhuǎn)鼓、機(jī)械擠壓脫水機(jī)、膨脹干燥機(jī)、微波、遠(yuǎn)纖外、干燥箱、螺桿擠出機(jī)等等。其中，螺桿擠出機(jī)擠壓脫水干燥設(shè)備由于脫水效果好，生產(chǎn)能力高，操作費用和能量消耗少，設(shè)備體積小，操作方便，維修簡單，便于自動化，并能適用于多種合成橡膠或濕法混煉橡膠的生產(chǎn)等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于橡膠制品的脫水干燥流場領(lǐng)域；中國專利201420350935.8公開了一種真空擠壓脫水機(jī)，包括機(jī)架、設(shè)于機(jī)架上的擠壓箱體，擠壓箱體包括真空蓄能器，進(jìn)料口與擠壓箱體之間還設(shè)有真空分離室，所述真空分離室內(nèi)設(shè)有第二濾水筒，所述真空蓄能器設(shè)于真空分離室一側(cè)，真空蓄能器的上端通過管路與真空分離室相連，真空蓄能器的上方還通過負(fù)壓控制閥門與真空管道相連，真空蓄能器的下方還設(shè)有排水口，排水口上設(shè)有排水閥，將真空分離室與螺桿擠壓機(jī)合二為一，大大節(jié)約了設(shè)備的制造成本和安裝空間，提高了設(shè)備的生產(chǎn)效率，但必須通過負(fù)壓控制閥門利用真空蓄能器內(nèi)的負(fù)壓將漿料中的水分吸到真空蓄能器內(nèi)；201520602027.8公開了一種強(qiáng)制喂料座，包括喂料基座、轉(zhuǎn)動板、喂料蓋板、軸承和旁壓輥，喂料蓋板內(nèi)通過軸承安裝有能使膠料向旁壓輥中部集中的旁壓輥；由于膠料在受到旁壓輥的擠壓時，雖然大部分會被壓入到螺桿的螺棱間隙內(nèi)，但還是會有部分膠料從輥體的左右兩端與各自對應(yīng)的軸套和軸承蓋之間的間隙進(jìn)入軸套和軸承或在連接間隙內(nèi)，而且這部分膠料在擠壓過程中在連接間隙和軸套內(nèi)會越積越多，時間長就會影響到輥體的轉(zhuǎn)動，當(dāng)有膠料向兩邊擴(kuò)散時，由于反向螺旋的設(shè)計，膠料會通過旁壓輥的轉(zhuǎn)動，由于反向螺旋的作用，膠料會從旁壓輥兩端集中劍旁壓輥中心，實現(xiàn)了喂料座對跑膠、卡膠、死膠、漏膠的有效控制，但必須把旁壓輥的螺桿加工成反螺旋，造成成本與加工上的困難；橡膠擠出機(jī)旁壓輥加料裝置的改進(jìn)沒計一文中針對旁壓輥加料裝置在使用過程中出現(xiàn)的問題給出改進(jìn)方法，但未涉及側(cè)面有傾角的的旁壓輥；200820118501.X公開了一種擠出機(jī)喂料裝置，喂料裝置的左右軸承座及喂料輥不同于普通結(jié)構(gòu)，左、右軸承座部分分別完全嵌入喂料輥蓋的左右兩側(cè)環(huán)槽內(nèi)，具有配合性能好、定位精確，耐磨、耐腐蝕，可防止膠料進(jìn)入支承軸承，有效地克服了旁壓輥的漏膠問題；201410285605.X公開了一種橡膠擠出機(jī)旁壓輥喂料裝置，旁壓輥上反膠螺紋的端面收尾寬度(即開口尺寸)與反膠螺紋的溝槽寬度一致，刮膠刀的厚度大于反膠螺紋的溝槽寬度，使刮膠刀對槽口起到封堵作用，可以確保膠料不漏出，徹底解決擠出機(jī)漏膠對環(huán)境的不良影響，也防止漏膠造成的浪費，同時，提高了擠出機(jī)制品質(zhì)量；非丁基橡膠疊層復(fù)合材料成型裝備的研究一文中公開了基于一種微納疊層共擠技術(shù)的機(jī)理的基礎(chǔ)設(shè)備，雖然是用兩臺設(shè)備共擠，但喂料口分別在兩臺設(shè)備上單獨喂料，放入不同的膠料，解決的是兩股膠料混合后膠料分層的技術(shù)問題，膠料擠出后反而膠料的攪拌能力降低，兩種膠料不能混合均勻。并未公開兩螺桿的轉(zhuǎn)動方向，沒有利用旁壓輥結(jié)構(gòu)解決膠料喂料能力差、混合不均勻、膠料質(zhì)量差的技術(shù)問題的啟示；傳統(tǒng)的現(xiàn)有技術(shù)中旁壓輥與主螺桿軸線是平行的，膠料在受到旁壓輥的擠壓時，造成跑膠、卡膠、死膠、漏膠，傳統(tǒng)旁壓輥擠出機(jī)生產(chǎn)效率和質(zhì)量較低，以上對比文件中公開的技術(shù)方案需連接較復(fù)雜的電路控制裝置，操作繁瑣，且擠出機(jī)排氣口易冒料，沒有公開利用等深變距型螺桿，在壓縮段增大壓縮比，使溫度和壓力也逐漸升高從而使膠料中的水分被擠出，并且利用膠料到排氣段時由于螺桿螺槽較深，螺距較大形成較低壓強(qiáng)，從而使橡膠中的水分子、空氣以及低分子揮發(fā)物逸出，通過排氣孔用真空泵抽出，從而實現(xiàn)橡膠的脫水干燥的技術(shù)方案，無防冒料排氣裝置，因此在實際生產(chǎn)中并不實用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種橡膠真空輔助螺桿擠壓連續(xù)脫水干燥設(shè)備，以達(dá)到人們可以利用旁壓輥輔助結(jié)構(gòu)，螺旋加料輥與主螺桿軸線成30°，既能為蝸輪蝸桿減速箱提供足夠的安裝空間，又能保證加料輥的螺旋推力在主螺桿軸線方向的分力盡可能大，現(xiàn)了喂料座對跑膠、卡膠、死膠、漏膠的有效控制，大大提高了擠出機(jī)的喂料能力，提高了機(jī)臺的機(jī)臺能力，從而有助于提高擠出產(chǎn)品的質(zhì)量，提高了生產(chǎn)效率，提高了企業(yè)在市場中的競爭能力；而膠料中水分經(jīng)由機(jī)械擠壓和兩次負(fù)壓溢出，兩次水分負(fù)壓溢出使膠料干燥更為充分，并且不用連接較復(fù)雜的電路控制裝置，操作簡便。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種橡膠真空輔助螺桿擠壓連續(xù)脫水干燥設(shè)備，其主體結(jié)構(gòu)包括機(jī)頭口模、機(jī)頭夾套、分流梭、嵌套體、連接體、機(jī)筒一段、冷卻水套一段、襯套、抽真空裝置一、機(jī)筒二段、冷卻水套二段、螺桿、抽真空裝置二、機(jī)筒三段、冷卻水套三段、喂料裝置、減速箱、基座、支架，機(jī)頭由機(jī)頭口模、機(jī)頭夾套、分流梭、嵌套體四部分組成，機(jī)筒由機(jī)筒一段、機(jī)筒二段、機(jī)筒三段三部分組成；機(jī)頭與機(jī)筒通過連接體連接在一起，連接體與機(jī)頭和料筒分別采用通過螺栓連接和螺紋連接；螺桿按其作用分為加料段以及壓縮段，第一排氣段，均化段，第二排氣段，第二均化段，抽真空裝置一和抽真空裝置二分別安裝在三段機(jī)筒的兩兩分段連接處，與螺桿的第一、第二排氣段相配合，螺桿右端安裝軸承并且通過花鍵齒輪套與減速箱中的齒輪連接，機(jī)筒與支架連接，支架固定在基座上，電機(jī)、分別與減速箱、連接，所述螺桿除排氣段外為等深不等距螺桿，在起始加料段導(dǎo)程到螺桿第二均化段導(dǎo)程逐漸變小，在排氣段螺距與螺深大于均化段和加料段的螺距與螺深，所述喂料裝置采用旁壓輥輔助結(jié)構(gòu)，包括旁壓輥，旁壓輥與主螺桿軸線成30°。

所述螺桿運(yùn)動方向和旁壓輥輔助結(jié)構(gòu)的旁壓輥的運(yùn)動方向是同步異向的，喂料裝置還包括擋膠環(huán)、圓錐滾子軸承、套杯、軸承端蓋、聯(lián)軸器、CW型蝸輪蝸桿減速器和電機(jī)，圓錐滾子軸承有兩個，旁壓輥螺紋階梯端面通過擋膠環(huán)與一個圓錐滾子軸承配合，另一個圓錐滾子軸承與旁壓輥自由端階梯端面配合，外端面與軸承端蓋配合，圓錐滾子軸承外與套杯配合，軸承端蓋與套杯用六角螺釘連接，旁壓輥自由端通過連接聯(lián)軸器與CW型蝸輪蝸桿減速器相連，CW型蝸輪蝸桿減速器與電機(jī)連接。

所述螺桿在起始加料段導(dǎo)程97.5mm，到螺桿第二均化段導(dǎo)程漸變?yōu)?5mm，螺旋角在此變化區(qū)間為12～20°第二均化段螺桿螺旋角為17°40′，加料段18和均化段21、23螺深5mm。

所述螺桿的排氣段螺深7.5mm。

所述脫水干燥設(shè)備為擠出機(jī)，擠出機(jī)選用二階排氣孔。

所述抽真空裝置一和抽真空裝置二具有防冒料排氣裝置，防冒料排氣裝置具有由電機(jī)控制的無軸螺旋裝置。

所述防冒料排氣裝置還包括排氣連接體、排氣管和存膠箱，無軸螺旋由內(nèi)向外依次通過軸承、墊片與排氣連接體配合連接，排氣連接體、排氣管和存膠箱為一體式貫通結(jié)構(gòu)，無軸螺旋的自由端通過聯(lián)軸器與電機(jī)相連，排氣管位于尤軸螺旋的自由端下方，與無軸螺旋螺旋段相通。

所述無軸螺旋為右旋，與軸線夾角為84°，此時膠料溢出阻力最大并且緩慢溢出。

所述抽真空裝置一和抽真空裝置二還包括帶有電機(jī)的真空泵，所述真空泵通過抽氣管道與防冒料排氣裝置中的存膠箱相連。

所述防冒料排氣裝置在所述螺桿的旋轉(zhuǎn)方向的一側(cè)。

本發(fā)明客服了現(xiàn)有設(shè)備的不足，設(shè)計了一套由錐形雙螺桿喂料裝置、螺桿擠壓輸送裝置、螺旋推力系統(tǒng)、抽真空裝置、傳動系統(tǒng)等組成的合成橡膠脫水干燥裝置。該裝置通過錐形雙螺桿完成喂料，在螺桿擠壓作用和抽真空裝置的作用下實現(xiàn)膠料的脫水干燥，該裝置一步法完成橡膠的脫水干燥，脫水干燥效果好、過程連續(xù)、自動化程度高，擠出機(jī)的喂料能力和機(jī)臺能力，有助于提高擠出產(chǎn)品的質(zhì)量，提高了生產(chǎn)效率，利用具有無軸螺旋裝置的防冒料排氣裝置防止橡膠在脫水排氣時漏膠，具有較大的實用價值。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，但本發(fā)明的實施方式不限如此。

圖1為本發(fā)明實施例所公開的橡膠脫水干燥設(shè)備整體示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例所公開的橡膠脫水干燥設(shè)備局部剖視圖；

圖3為本發(fā)明實施例所公開的旁壓輥裝置示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例所公開的防冒料排氣裝置示意圖；

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。

如圖1，圖2所示，圖4所示，一種橡膠真空輔助螺桿擠壓連續(xù)脫水干燥設(shè)備，其主體結(jié)構(gòu)包括機(jī)頭口模1、機(jī)頭夾套2、分流梭3、嵌套體4、連接體5、機(jī)筒一段6、冷卻水套一段7、襯套8、抽真空裝置一9、機(jī)筒二段10、冷卻水套二段11、螺桿12、抽真空裝置二13、機(jī)筒三段14、冷卻水套三段15、喂料裝置16、減速箱17、基座24、支架25，機(jī)頭由機(jī)頭口模1、機(jī)頭夾套2、分流梭3、嵌套體4四部分組成，機(jī)筒由機(jī)筒一段6、機(jī)筒二段10、機(jī)筒三段14三部分組成；機(jī)頭與機(jī)筒通過連接體5連接在一起，連接體5與機(jī)頭和料筒分別采用通過螺栓連接和螺紋連接；螺桿按其作用分為加料段18以及壓縮段19，第一排氣段20，均化段21，第二排氣段22，第二均化段23，抽真空裝置一9和抽真空裝置二13分別安裝在三段機(jī)筒的兩兩分段連接處，與螺桿的第一、第二排氣段相配合，螺桿12右端安裝軸承并且通過花鍵齒輪套與減速箱17中的齒輪連接，機(jī)筒與支架25連接，支架25固定在基座24上，電機(jī)41、42分別與減速箱40、17連接，所述螺桿12除排氣段20、22外為等深不等距螺桿，在起始加料段18導(dǎo)程到螺桿第二均化段23導(dǎo)程逐漸變小，在排氣段20、22螺距與螺深大于均化段21和加料段18的螺距與螺深，所述喂料裝置16采用旁壓輥輔助結(jié)構(gòu)，包括旁壓輥34，旁壓輥34與主螺桿軸線成30°。

所述螺桿12運(yùn)動方向和旁壓輥輔助結(jié)構(gòu)的旁壓輥34的運(yùn)動方向是同步異向的，喂料裝置16還包括擋膠環(huán)35、圓錐滾子軸承36、套杯37、軸承端蓋38、聯(lián)軸器39、CW型蝸輪蝸桿減速器40和電機(jī)41，圓錐滾子軸承36有兩個，旁壓輥34螺紋階梯端面通過擋膠環(huán)34與一個圓錐滾子軸承配合，另一個圓錐滾子軸承與旁壓輥34自由端階梯端面配合，外端面與軸承端蓋37配合，圓錐滾子軸承35外與套杯36配合，軸承端蓋37與套杯36用六角螺釘連接，旁壓輥34自由端通過連接聯(lián)軸器39與CW型蝸輪蝸桿減速器40相連，CW型蝸輪蝸桿減速器40與電機(jī)41連接。

所述螺桿12在起始加料段18導(dǎo)程97.5mm，到螺桿第二均化段23導(dǎo)程漸變?yōu)?5mm，螺旋角在此變化區(qū)間為12～20°，第二均化段23螺桿螺旋角為17°40′，加料段18和均化段21、23螺深5mm。

所述螺桿12的排氣段20、22螺深7.5mm。

所述脫水干燥設(shè)備為擠出機(jī)，擠出機(jī)選用二階排氣孔。

如圖3所示，所述抽真空裝置一9和抽真空裝置二13具有防冒料排氣裝置26，防冒料排氣裝置26具有由電機(jī)27控制的無軸螺旋裝置29。

如圖3所示，所述防冒料排氣裝置26還包括排氣連接體31、排氣管32和存膠箱33，無軸螺旋29由內(nèi)向外依次通過軸承30、墊片與排氣連接體31配合連接，排氣連接體31、排氣管32和存膠箱33為一體式貫通結(jié)構(gòu)，無軸螺旋29的自由端通過聯(lián)軸器28與電機(jī)27相連，排氣管32位于無軸螺旋29的自由端下方，與無軸螺旋29螺旋段相通。

所述無軸螺旋27為右旋，與軸線夾角為84°，此時膠料溢出阻力最大并且緩慢溢出。

如圖2所示，所述抽真空裝置一9和抽真空裝置二13還包括帶有電機(jī)的真空泵43，所述真空泵43通過抽氣管道與防冒料排氣裝置26中的存膠箱33相連。

所述防冒料排氣裝置26在所述螺桿12的旋轉(zhuǎn)方向的一側(cè)。

本發(fā)明提供的是一種合成橡膠脫水干燥裝置，如圖2所示，螺桿12右端安裝軸承并且通過花鍵齒輪套與減速箱17中的齒輪連接，喂料裝置旁壓輥與螺桿12形成30℃夾角錐形排布，機(jī)筒采用分段式結(jié)構(gòu)，三段機(jī)筒之間采用螺栓緊固連接，機(jī)筒與機(jī)頭之間采用連接體5連接一起，機(jī)筒和連接體5之間采用螺紋連接，連接體和機(jī)頭之間采用螺栓緊固連接。如圖1所示，合成橡膠經(jīng)由加料口加入，在喂料裝置16旁壓輥34輔助下吃料能力增強(qiáng)，供料穩(wěn)定；膠料在剪切、拉伸作用下，溫度和壓力逐漸升高，在螺桿壓縮段區(qū)域，膠料被持續(xù)壓縮，其內(nèi)水分被不斷擠出，通過擠出機(jī)機(jī)筒底部的小排水孔排出，在壓縮段區(qū)域，膠料內(nèi)部大部分的水分已被壓縮排出；繼而，膠料先后兩次經(jīng)過螺桿排氣段，此時，螺桿結(jié)構(gòu)螺槽深，螺距大，螺槽空腔體積增大，壓力降低，同時在抽真空裝置真空泵等作用下，區(qū)域壓力進(jìn)一步降低，形成膠料負(fù)壓區(qū)，膠中的水分子、空氣以及低分子揮發(fā)物逸出，經(jīng)由抽真空裝置排出機(jī)筒，在外部冷凝處理，膠料中水分經(jīng)由機(jī)械擠壓和兩次負(fù)壓溢出，完成干燥處理；完成干燥處理的膠料經(jīng)過分流梭3通過機(jī)筒口模1擠出，得到符合性能要求的橡膠產(chǎn)品。

本擠出機(jī)的喂料裝置16主要采用螺旋式喂料裝置，如圖1所示，喂料裝置16中的喂料輥的軸線與主螺桿的軸線在同一個平面上，并且成一定角度，優(yōu)選的為30°；圖3為本發(fā)明實施例所公開的旁壓輥裝置，因為加料螺旋輥34螺紋的旋轉(zhuǎn)方向與主螺桿12螺紋的旋轉(zhuǎn)方向是相反地，這樣在工作過程中，主螺桿12運(yùn)動方向和加料螺桿34的運(yùn)動方向是相對的，并且螺桿同步異向可以使膠料喂料能力大大加強(qiáng)，這樣膠料可以在加料輥34的螺旋推力作用下自動向前運(yùn)動，加料輥34獨自利用單臺電機(jī)41驅(qū)動，與主螺桿12一同完成喂料，并利用減速箱40進(jìn)行減速；本機(jī)臺的加料裝置16主要利用一臺蝸輪蝸桿減速箱40，型號為CW型，本臺減速箱占地面積小，成本較低，適合用于加料裝置，由于加料輥34受力不大，所以驅(qū)動電機(jī)功率選擇不用太大，優(yōu)選地選擇3kw功率型號即可，由于喂料輥34的軸線與主螺桿12的軸線為30°，既能為蝸輪蝸桿減速箱40提供足夠的安裝空間，又能保證加料輥34的螺旋推力在主螺桿12軸線方向的分力盡可能大，大大提高了擠出機(jī)的喂料能力，提高了機(jī)臺的機(jī)臺能力，從而有助于提高擠出產(chǎn)品的質(zhì)量，提高了生產(chǎn)效率，提高了企業(yè)在市場中的競爭能力。

為解決擠出機(jī)排氣口的冒料問題，對可能是排氣口設(shè)計存在的問題，對排氣口的結(jié)構(gòu)加以改進(jìn)，所設(shè)計的排氣口的尺寸應(yīng)該比料流的寬度寬一些，從而可以保證擠出機(jī)的排氣口不被流動的熔體膠料所堵住，于此同時，擠出機(jī)排氣孔的寬度也不應(yīng)該太大，目的是為了縮短膠料停留時間和膠料膨脹的可能性；膠料流經(jīng)擠出機(jī)的排氣段時，由于排氣段體積忽然增加，壓強(qiáng)降低，致使流動膠料中的空氣分子、水分子以及低分子物質(zhì)逸出，從排氣孔中被真空泵抽走；如圖3所示，抽真空裝置包括防冒料排氣裝置26，為了防止膠料從排氣孔冒出，在排氣孔上部分加有一個無軸螺旋裝置29，此排氣裝置的驅(qū)動裝置可以直接采用一小扭矩電機(jī)27，不用在配置減速箱，并且排氣裝置26在所述螺桿的旋轉(zhuǎn)方向的一側(cè)，以使膠料排膠容易；無軸螺旋29的自由端通過聯(lián)軸器28與電機(jī)27相連，帶有電機(jī)的真空泵43通過抽氣管道與防冒料排氣裝置26中的存膠箱33相連，運(yùn)行時，電機(jī)27驅(qū)動無軸螺旋29，無軸螺旋裝置29轉(zhuǎn)動所形成的螺旋推力阻止膠料熔體冒料，因為無軸螺旋裝置29與膠料接觸面積較小，所以能夠?qū)ο路侥z料形成較大阻力，即使有膠料冒出，也可以從旁邊的儲料箱33中將冒出的膠料拿出；同時，真空泵43運(yùn)行，氣體從無軸螺旋29中間中空段通過排氣管32排氣，抽真空裝置同時實現(xiàn)膠料的排氣和防冒料功能；需要說明的是，圖3中存膠箱33應(yīng)采用現(xiàn)有技術(shù)中抽屜式結(jié)構(gòu)，以及時將冒出的膠料清除。

對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原埋可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。