CN102161221B - 橡胶粉生产系统及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种橡胶粉生产系统及其生产方法，属于废旧轮胎生产处理系统领域。该系统包括：胎唇处理子系统、破碎处理子系统、粗粉碎处理子系统、细粉碎处理子系统和磨粉处理子系统；胎唇处理子系统依次与破碎处理子系统、粗粉碎处理子系统、细粉碎处理子系统、磨粉处理子系统连接，能对作为原料的废旧轮胎依次进行胎唇处理、破碎处理、粗粉碎处理、细粉碎处理和磨粉处理后得到橡胶粉。该生产系统结构简单、操作方便，生产效率高，生产过程环保性好，能将直径小于1200mm的废轮胎在常温下进行处理，生产出30～100目的超细橡胶粉。

Description

橡胶粉生产系统及其生产方法

技术领域

本发明涉及橡胶粉生产领域，尤其是涉及一种利用废旧轮胎为原料的橡胶粉生产系统及其生产方法。

背景技术

目前，橡胶粉的生产可分为常规法和环保法。常规法就是以常规的化工或天然的高分子材料为材料以常规的合成方法制造。环保法是以废旧橡胶(主要是废轮胎)为原料，经破碎、筛选、磨粉工艺方法制造。环保法中又分为常温法和低温法，低温法在橡胶破碎、粉碎、磨粉过程中，保持橡胶的低温，以获得高的质量和效率，但低温处理设备投资大，运行成本高，导致该方法不利于大面积推广。

环保法相对常规法来说，具有原料成本低的优点，更解决了废橡胶的环境问题及资源的循环利用，具有非常良好的社会效益，是国家鼓励发展的产业。而目前国内现有的在常温下生产橡胶粉的设备至少具有：破碎效率低，生产量低，刀具磨损快，尤其磨粉机磨损严重等缺点。导致现有技术无法在常温下高效、低成本的对废旧轮胎进行处理，以生产出质量的可用于化工、建筑、交通、工业、工程等领域的橡胶粉材料。

发明内容

基于上述现有技术所存在的问题，本发明实施方式提供一种可以废旧轮胎为原料，在常温下生产橡胶粉的橡胶粉生产系统及其生产方法，其生产效率高，生产成本低，环保性好，生产的橡胶粉质量好。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的：

本发明实施方式提供一种橡胶粉生产系统，包括：

胎唇处理子系统、破碎处理子系统、粗粉碎处理子系统、细粉碎处理子系统和磨粉处理子系统；

胎唇处理子系统依次与破碎处理子系统、粗粉碎处理子系统、细粉碎处理子系统、磨粉处理子系统连接，能对作为原料的废旧轮胎依次进行胎唇处理、破碎处理、粗粉碎处理、细粉碎处理和磨粉处理后得到橡胶粉。

本发明实施方式还提供一种橡胶粉生产方法，包括：

采用上述的橡胶粉生产系统，以废旧轮胎为原料；

胎唇处理：通过生产系统的胎唇处理子系统对作为原料的废旧轮胎沿径向裁断，并从裁断的轮胎的胎唇中拨出钢丝；

破碎处理：通过生产系统的破碎处理子系统对经胎唇处理后的轮胎进行两级破碎，第一级破碎成50×50mm的橡胶块，第二级破碎将第一级破碎后得到的50×50mm的胶块破碎成25×25mm的橡胶块；

粗粉碎处理：通过生产系统的粗粉碎处理子系统将经破碎处理后的橡胶块通过剪切与撕裂的方式进行粗粉碎，将橡胶块粉碎成6～12mm的橡胶粒；并将橡胶块内剩余的钢丝和纤维切断后通过磁选和筛选，分离出钢丝、纤维和橡胶粒；

细粉碎处理：通过生产系统的细粉碎处理子系统将经粗粉碎处理后的橡胶粒通过剪切与撕裂的方式进行细粉碎，将橡胶块粉碎成5～15目的橡胶粉；并将橡胶块内剩余的钢丝和纤维切断后再通过磁选和筛选，分离出钢丝、纤维和橡胶粉；

磨粉处理：通过生产系统的磨粉处理子系统将经细粉碎处理后的橡胶粉进行磨粉，磨粉后得到40～120目的细橡胶粉即为橡胶粉产品。

通过本发明实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例中的生产系统通过依次连接的胎唇处理子系统、破碎处理子系统、粗粉碎处理子系统、细粉碎处理子系统、磨粉处理子系统，可以废旧轮胎为原料，在常温下经胎唇处理、破碎处理、粗粉碎处理、细粉碎处理和磨粉处理后得到质量好的橡胶粉。该生产系统结构简单、紧凑、操作方便，生产效率高，生产过程环保性好，能满足了生产超细胶粉的要求。

附图说明

图1为本发明实施例提供的橡胶粉生产系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的橡胶粉生产系统的各子系统的构成示意图；

图3为本发明实施例提供的橡胶粉生产系统的胎唇处理子系统的胎唇切断机的示意图；

图4为本发明实施例提供的橡胶粉生产系统的破碎处理子系统的双轴破碎机的示意图；

图5为本发明实施例提供的橡胶粉生产系统的破碎处理子系统的双轴破碎机的侧视示意图；

图6是本发明实施例提供的橡胶粉生产系统的破碎处理子系统的双轴破碎机的立体示意图；

图7是图6中提供的双轴初级破碎机的破碎室A处的局部放大示意图；

图8为本发明实施例提供的橡胶粉生产系统的粗粉碎处理子系统的橡胶粗碎机的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的橡胶粉生产系统的粗粉碎处理子系统的橡胶粗碎机的侧视示意图；

图10为本发明实施例提供的橡胶粉生产系统的粗粉碎处理子系统的橡胶粗碎机的局部放大图；

图11为本发明实施例提供的橡胶粉生产系统的细粉碎处理子系统的橡胶粗碎机的结构示意图；

图12为本发明实施例提供的橡胶粉生产系统的细粉碎处理子系统的橡胶粗碎机的侧视示意图；

图13为本发明实施例提供的橡胶粉生产系统的细粉碎处理子系统的橡胶粗碎机的局部放大图；

图14为本发明实施例提供的橡胶粉生产系统生产橡胶粉的生产方法流程图；

图15为本发明实施例提供的橡胶粉生产系统生产橡胶粉的生产方法具体流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

本实施例提供一种橡胶粉生产系统，可用废旧轮胎为原料，在常温下用环保方式生产高质量的橡胶粉，如图1、2所示，该系统包括：

胎唇处理子系统1、破碎处理子系统2、粗粉碎处理子系统3、细粉碎处理子系统4和磨粉处理子系统5；

其中，胎唇处理子系统依次与破碎处理子系统、粗粉碎处理子系统、细粉碎处理子系统、磨粉处理子系统连接，能对作为原料的废旧轮胎依次进行胎唇处理、破碎处理、粗粉碎处理、细粉碎处理和磨粉处理后得到橡胶粉。

上述系统中的胎唇处理子系统由胎唇切断机、胎唇拔丝机和带式输送机构成，胎唇切断机依次与胎唇拔丝机和带式输送机连接。其中，胎唇拔丝机和带式输送机可采用现有的胎唇拔丝机和带式输送机。

而胎唇处理子系统的胎唇切断机的结构如图3所示，包括：机架28、驱动装置26、传动装置25、滑轮机构24、导轨29、定刀22和动刀21；

其中，驱动装置26、传动装置25、滑轮机构24、导轨29和定刀22均设置在机架1上；驱动装置26可采用电动机或发动机，一般为方便控制常采用电动机，传动装置25可采用驱动轴能直线往复运动的伸缩式油缸，导轨29为直线导轨，滑轮机构24底部设有两组呈直线排列的滑轮，两组滑轮设置在导轨29上；

驱动装置26经传动装置25与导轨29上设置的滑轮机构24连接，滑轮机构4能在驱动装置26经传动装置25的驱动下沿导轨9进行直线往复运动(如直线间歇式往复运动)；滑轮机构4前端设置动刀21，动刀21呈水平安装，动刀21上设有钩状U型槽27，钩状U型槽27内可挂装所处理的废旧轮胎，动刀1的钩状U型槽27与机架28上设置的定刀22配合能形成咬合拉断钩状U型槽27内所处理的轮胎胎唇内钢丝的咬合刀口。具体为：定刀21为中空的环形刀具，设置在机架28的侧壁上，滑轮机构24前端的设有钩状U型槽27的动刀21能从定刀22的中空处伸出到机架28侧壁外，当动刀1在定刀22内往复运动时，则动刀21的钩状U型槽27与定刀22之间形成咬合刀口。

为提高处理效率，可在上述切断设备基础上设置轮胎提升机构23，轮胎提升机构23设置在动刀21的钩状U型槽7下方的机架28上，能沿所述机架21上下移动向所述动刀21的钩状U型槽27内放入待处理的轮胎或卸下所述动刀的钩状U型槽内所处理的轮胎。轮胎提升机构具体可由驱动器、导轨、滑动机构和轮胎托杆构成，其中，导轨设置在机架上，驱动器与导轨上设置的滑动机构连接，能驱动滑动机构沿导轨在机架上进行上下移动，轮胎托杆设置在滑动机构上。这样在轮胎托杆上放置所处理的轮胎后，通过驱动器提升轮胎托杆将轮胎放入到动刀的钩状U型槽内；处理后可通过驱动器下降轮胎托杆将处理好的轮胎从钩状U型槽内卸下。

进一步也可以在上述设备中设置自动控制装置，使各部件按设定时间状态协同工作，提高对废旧轮胎的处理效率。

利用上述设备处理废旧轮胎时，通过轮胎提升机构将轮胎挂装在动刀的钩状U型槽内，动刀在滑轮机构作用下，沿直线的导轨做间歇式往复运动，动刀后移时，轮胎被定刀阻挡，动刀继续后移，钩状U型槽咬住胎圈，胎圈内钢丝开始变形，随着动刀继续后移，钢丝无法继续变形而被拉断裂。

上述的胎唇切断机具有结构简单，操作方便(可通过轮胎提升机构提供所处理轮胎，免除人工提升轮胎，减小劳动强度)，生产效率高(约20秒可以处理一个轮胎)，由于是拉断轮胎内的钢丝，而不是直接切断，对刀具磨损小，不必经常更换或研磨刀具，降低了使用成本。

上述系统中的破碎处理子系统由两个双轴破碎机和两个带式输送机构成，其中，第一个双轴破碎机经一个带式输送机依次与第二个双轴破碎机和第二个带式输送机连接，形成两级破碎。其中的两个带式输送机均可采用普通的带式输送机。

两个双轴破碎机的结构基本一致，可对废橡胶物料进行处理，利用刀具之间的挤压、剪切作用，对物料进行破碎，作为多道工序的废橡胶处理的前处理工艺设备，如图4～7所示，该双轴破碎机包括：机架33、破碎室38、驱动装置31、减速传动装置32、两个传动轴310、刀具和定刀组35；其中，驱动装置31可采用电动机或发动机；减速传动装置32可采用减速机，驱动装置通过减速传动装置32可经联轴器312与传动轴310连接；

其中，破碎室38、驱动装置31和减速传动装置32均设置在机架33上；破碎室38上设有进料口和出料口，在进料口处可以设置进料斗39，方便准备破碎的物料加入到破碎室38内，并可在进料斗39上加装轮胎扶持装置，可使所破碎的轮胎物料按要求的角度进入破碎室中，提高破碎的效率；在出料口处设有卸料斗311，方便破碎后的物料卸出；破碎室8外可以设置筛网34，筛网34呈环形罩在破碎室38外，筛网34由机架33上设置的筛网驱动装置37驱动在破碎室38外旋转；

两个传动轴310分别由所述驱动装置31经减速传动装置32驱动，可采用两个驱动装置和两个减速传动装置，一个驱动装置经一个减速传动装置驱动一个传动轴，这样可保证动力利用率高，简化传动系统，并降低设备的故障率，两个传动轴的前端均伸入到破碎室38内，可将两个传动轴分设在破碎室38的两侧，两个传动轴的前端分别从两侧伸入到破碎室38内，两个传动轴的前端在破碎室38内平行设置，在破碎室38内的两个传动轴上均设有刀具，两个刀具的刀刃部分相互咬合形成动刀组36；刀具可采用环形具有多个堆叠设置的刀刃的刀具，两个传动轴上的刀具的刀刃相互交错咬合，

动刀组6对应处的破碎室38上设有定刀组35，定刀组35可设置在动刀组36对应的破碎室38的侧壁上，定刀组35与动刀组36之间设有咬合间隙。在动刀组36的刀具、定刀组35的刀刃上可设置硬质合金的刃口，可增加刀具的刚度，增强了对所破碎废橡胶物料的咬切力。

实际中，可使两个传动轴安装刀具形成动刀组6的一端浮动在破碎室38内，而破碎室38外的部分固定，可防止传动轴沿轴向变形时挤死轴承，进而使传动出现故障。

上述破碎设备的一对传动轴上的刀具在驱动装置、减速传动装置驱动下相向旋转形成动刀组，并与固定在破碎室侧壁上的定刀组配合，动刀组相向旋转，互相咬合并破碎及向下输送物料，转过180°后与定刀组咬合并再次破碎物料。并且，在破碎室外设置的可旋转的筛网，使得小于筛网网眼的物料进入下一级工序，未能过筛的胶块重新回到破碎室上在重力作用下进入动刀组和定刀组内继续进行破碎。该破碎设备可对物料在刀具形成的动刀组、与定刀组之间受到极大的挤压和剪切双重作用，能将直径小于1100mm的废轮胎直接进行破碎，可将整个轮胎破碎为50×50mm以下的胶块，各种大小的常用轮胎均可破碎，破碎室无料积压，结构紧凑，操作方便，生产效率高。

以废轮胎为例，利用上述破碎设备进行破碎时，将废轮胎从侧面的进料斗进入到破碎室中，破碎室中间是一对相向旋转的动刀组，废轮胎进入两动刀组的刀具之间，受到挤压被向下带入刀具之间，刀具的间隙很小，轮胎在间隙内受到剪切；轮胎受到这两种作用被撕裂、剪断；破碎室下方是敞开的出料口，破碎室外设置一旋转的筛网，通过动刀破碎的轮胎直接落在筛网上；筛网孔眼的直径较大，比筛网孔小的物料掉入其下方的卸料槽内，通过皮带机进入下一道工序。未通过筛网孔的物料被旋转的筛网重新带入进料斗(可在筛网上设置挡料板)，再次进入动刀组进行破碎；破碎室侧壁上固定设置定刀组，如物料通过动刀组后未从刀具上脱落，则动刀与定刀相互作用，将物料破碎或将物料从动刀上脱落。

上述的双轴破碎机具有：适应性高：能直接破碎从200mm到1100mm的轮胎，也能破碎含有钢丝的轮胎；动力消耗小，产量大：由于物料通过率高，破碎室下无积压物，所以动力消耗小。刀具较多，能充分发挥其作用，破碎量大；操作方便，自动化程度高：轮胎由皮带机输送至料斗内，沿着料斗进入破碎室；刀具磨损小：由于物料先受到刀具的挤压，然后是剪切作用，所以对刀具磨损小，减小使用成本。

上述系统中的粗粉碎处理子系统包括：橡胶粗碎机、带式输送机、磁选机、钢丝收集机、抽风机、关风器、圆筒筛选机、螺旋收集器和螺旋输送机；

其中，所述橡胶粗碎机经带式输送机与磁选机连接；

所述磁选机的钢丝筛选口与钢丝收集机连接，胶块出口与圆筒筛选机连接；

所述圆筒筛选机的一路出口依次与抽风机、关风器连接；

所述圆筒筛选机的胶块出口依次与螺旋收集器和用于输出胶块的螺旋输送机连接。

其中的带式输送机、磁选机、钢丝收集机、抽风机、关风器、圆筒筛选机、螺旋收集器和螺旋输送机均可采用现有技术提供的带式输送机、磁选机、钢丝收集机、抽风机、关风器、圆筒筛选机、螺旋收集器和螺旋输送机。

而其中的橡胶粗碎机采用图8～10所示的橡胶粗碎机，能在常温下将30mm以下的废橡胶块粉碎成12mm以下的橡胶细块，从而为下一步细粉碎工序做好准备。该橡胶粗碎机包括：机架41、驱动装置42、传动装置43、粉碎装置44和进料斗45；其中，驱动装置42可采用电动机或发动机，为方便控制常采用电动机；传动装置43可采用皮带式传动装置；进料斗5的进料口处设有一个L型转折板46，可起到防尘、减震的作用；

该橡胶粗碎机中，驱动装置42、传动装置43和粉碎装置44均设置在机架1上，驱动装置42经传动装置3驱动粉碎装置44内的粉碎用刀具组旋转对进入的橡胶颗粒进行粉碎，在粉碎装置44上设置进料斗45，粉碎装置46下端设置出料口。

如图9、10所示，上述橡胶粗碎机中的粉碎装置44包括：粉碎室415、动刀组、定刀组和筛网414；在粉碎室15上端设有与进料斗45相连的进料口，下端设有出料口；在出料口处设置筛网414，筛网14呈弧形设置在粉碎室415下端的出料口外，筛网414的面作为粉碎室415的底面，可选择筛孔的孔径为12～20mm的筛网，实际中，可根据实际想粉碎的橡胶颗粒的粒径来选择某一孔径的筛网；

粉碎室415内设置动刀组，动刀组由转轴47、多角星形刀架48、螺栓410和刀具49构成；转轴47设置在轴承座的轴承中，转轴47一端悬浮设置在粉碎室415内，转轴47另一端与传动装置43连接，能在驱动装置42经传动装置43驱动下在粉碎室415内转动，转轴47悬浮在粉碎室内的一端上重叠穿装有多个固定设置的多角星形刀架48，各多角星形刀架48的突出角错开设置，各多角星形刀架48的每个突出角处均通过螺栓410设置一个刀具49，能通过螺栓调整刀具49在多角星形刀架48上伸出刀刃的长度；动刀组与粉碎室415内壁上均匀分布设置的多个定刀组相对应，动刀组的刀刃与定刀组的刀刃之间保持一定的粉碎间隙，当动刀组旋转时能与定刀组之间形成粉碎橡胶用的剪切力；每个定刀组均由刀架411、螺栓413和刀具412构成；刀架11固定设置在所述粉碎室415内壁上，定刀组的刀具412通过螺栓413设置在刀架411上，能通过螺栓调整刀具在刀架上伸出刀刃的长度；可根据准备粉碎的橡胶颗粒的粒径来设定动刀组与定刀组之间的粉碎间隙，调整时，可通过调整动力组刀具的伸出长度，或调整定力组刀具的伸出长度来调整定刀组与动刀组之间的粉碎间隙。

上述粉碎装置中的动刀组与定刀组的刀具均可以使用硬质合金钢制成，也可使动刀组与定刀组的刀具之间形成一定的角度，这样更便于对橡胶颗粒进行粉碎，达到更好的粉碎效果。

由于橡胶物料性质，在常温下粉碎需要橡胶温度保持在一个合理的水平，上述橡胶粗碎机中还可以设置冷却装置(图中未示出)，设置在机架上，其冷却端与粉碎装置的粉碎室相对应，可采用风冷装置或水冷装置，该冷却装置可对粉碎过程中的刀具组、橡胶颗粒进行降温，避免温度过高对设备和所粉碎的橡胶颗粒材料造成的不良影响。

根据实际需要，可设置电器控制装置，以实现对各电器部件进行自动控制，提高设备的自动化程度，提高粉碎效率。

上述橡胶粗碎机，能在常温下将30mm以下的废橡胶块粉碎机成12mm以下的橡胶细块，为下一步细粉碎工序做好准备，具体工作过程如下：

将准备粉碎的橡胶颗粒物料，通过进料斗加入到该粉碎设备的粉碎装置中，在粉碎装置的粉碎室内，会受到由动刀组与定刀组构成的刀具组的连续剪切，最后落入粉碎室下方的筛网上。达到筛网过滤条件的颗粒离开破碎室，进入出料口到达向下一工序送料的输出装置。而未通过筛网的颗粒，由于动刀组与筛网间隙较小，被动刀组带回粉碎室继续粉碎直至通过筛网。实际中，将承载动刀组的转轴的一端浮动在粉碎室内，另一端固定在轴承座上，可防止轴沿轴向变形时挤死轴承，使传动出现故障。在进料斗处加装一L型转折板，可起到防尘、减震的作用。

上述的橡胶粗碎机结构简单，操作方便，利用了刀具间的撕裂作用，能将粉碎装置的粉碎室内的橡胶颗粒粉碎成12mm以下的颗粒，且在粉碎过程中，可将颗粒中包裹着的钢丝从橡胶中分离出来，具有粉碎迅速，效率高，寿命长的优点。

上述系统中的细粉碎处理子系统包括：橡胶细碎机、两个磁选机、四个风送机、三个关风器、风选机、纤维收集箱和螺旋输送机；

其中，所述橡胶细碎机与一个磁选机连接；

所述磁选机的一路出口依次经第一风送机、第一关风器与连接所述粗粉碎处理子系统的纤维收集器连接；

所述磁选机的另一路出口经第二风送机、第二关风器依次与风选机、第二磁选机连接；

所述第二磁选机的一路出口依次经第三风送机、第三关风口与所述纤维收集器连接；

所述第二磁选机的另一路出口经第四风送机与用于输出胶块的螺旋输出机连接。

其中的磁选机、风送机、关风器、风选机、纤维收集箱和螺旋输送机均可采用现有技术提供的磁选机、风送机、关风器、风选机、纤维收集箱和螺旋输送机。

而橡胶细碎机采用如图11～13所示的橡胶细碎机，能在常温下将12mm以下的废橡胶块粉碎成3.5mm以下的橡胶细块，从而为下一步磨粉工序做好准备。该橡胶细碎机包括：机架51、驱动装置52、传动装置53、粉碎装置54和进料斗55；其中，驱动装置52可采用电动机或发动机，为方便控制常采用电动机；传动装置53可采用皮带式传动装置；

该橡胶细碎机中，驱动装置52、传动装置53和粉碎装置54均设置在机架51上，驱动装置52经传动装置53驱动粉碎装置54内的粉碎用刀具组旋转对进入的橡胶颗粒进行粉碎，在粉碎装置54上设置进料斗55，粉碎装置56下端设置出料口。

如图12、13所示，上述橡胶细碎机中的粉碎装置54包括：粉碎室56、动刀组、定刀组和筛网514；在粉碎室56上端设有与进料斗55相连的进料口，下端设有出料口；在出料口处设置筛网514，筛网14呈弧形设置在粉碎室56下端的出料口外，筛网514的面作为粉碎室56的底面，可选择筛孔的孔径为2.5～3mm的筛网，实际中，可根据实际想粉碎的橡胶颗粒的粒径来选择某一孔径的筛网；

粉碎室56内设置动刀组，动刀组由转轴57、刀座58、螺栓510和刀具59构成；转轴57设置在轴承座的轴承中，转轴57一端悬浮设置在粉碎室56内，转轴57另一端与传动装置53连接，能在驱动装置52经传动装置53驱动下在粉碎室56内转动，转轴57悬浮在粉碎室内的一端上重叠穿装有多个固定设置的刀座58，每个刀座58可采用多角星形刀架，各多角星形刀架的突出角错开设置，可在各多角星形刀架的每个突出角处均通过螺栓510设置一个刀具59，能通过螺栓调整刀具59在多角星形刀架上伸出刀刃的长度；动刀组与粉碎室56内壁上均匀分布设置的多个定刀组相对应，动刀组的刀刃与定刀组的刀刃之间保持一定的粉碎间隙，一般使粉碎间隙小于等于3.5mm，当动刀组旋转时能与定刀组之间形成粉碎橡胶用的剪切力；每个定刀组由多个均匀分布在粉碎室内壁上的定刀构成，每个定刀均由刀架511、螺栓513和刀具512构成；刀架511固定设置在粉碎室56内壁上，刀具512通过螺栓513设置在刀架11上，能通过螺栓513调整刀具514在刀架511上伸出刀刃的长度；可根据准备粉碎的橡胶颗粒的粒径来设定动刀组的刀具与定刀组的刀具之间的粉碎间隙，调整时，可通过调整动力组刀具的伸出长度，或调整定力组刀具的伸出长度来调整定刀组的刀具与动刀组的刀具之间的粉碎间隙。

上述粉碎装置中的动刀组与定刀组的刀具均可以使用硬质合金钢制成，也可使动刀组与定刀组的刀具之间形成一定的角度，这样更便于对橡胶颗粒进行粉碎，达到更好的粉碎效果。

由于橡胶物料性质，在常温下粉碎需要橡胶温度保持在一个合理的水平，上述橡胶细碎机中还可以设置冷却装置(图中未示出)，设置在机架上，其冷却端与粉碎装置的粉碎室相对应，可采用循环水冷装置，该循环水冷装置可对粉碎过程中的刀具、橡胶颗粒进行降温，避免温度过高对设备和所粉碎的橡胶颗粒材料造成的不良影响。

根据实际需要，可设置电器控制装置，以实现对各电器部件进行自动控制，提高设备的自动化程度，提高粉碎效率。

上述橡胶细碎机，能在常温下将12mm以下的废橡胶块粉碎机成3.5mm以下的橡胶细块，为下一步细粉碎工序做好准备，具体工作过程如下：

将准备粉碎的橡胶颗粒物料，通过进料斗加入到该粉碎设备的粉碎装置中，在粉碎装置的粉碎室内，会受到旋转的动刀组与定刀组的刀具交错时的连续剪切进行粉碎，最后落入粉碎室下方的筛网上。达到筛网过滤条件的颗粒离开破碎室，进入出料口到达向下一工序送料的输出装置。而未通过筛网的颗粒，由于动刀组与筛网间隙较小，被动刀组带回粉碎室继续粉碎直至通过筛网。实际中，将承载动刀组的转轴的一端浮动在粉碎室内，另一端固定在轴承座上，可防止轴沿轴向变形时挤死轴承，使传动出现故障。

上述的橡胶细碎机结构简单，操作方便，利用了刀具间的撕裂作用，能将粉碎装置的粉碎室内的橡胶颗粒粉碎成3.5mm以下的颗粒，且在粉碎过程中，可将颗粒中包裹着的钢丝从橡胶中分离出来，具有粉碎迅速，效率高，寿命长的优点。

上述系统中的磨粉处理子系统采用卧式橡胶磨粉机，可采用现有的卧式橡胶磨粉机。

在上述系统的基础上，还可以设置后处理子系统，与所述磨粉处理子系统连接，后处理子系统由依次连接的风选设备、磁选设备、筛选设备和计量包装设备构成。具体是由风送机依次与关风器、风选机、磁选机、风送机、关风器构成一条风、磁选处理通路；

另一路是由圆形振动筛、风送机、关风器和自动计量包装机构成；

圆形振动筛的另一出口经风送机、关风器连接至细粉碎处理子系统的纤维收集箱。

实施例2

本发明实施例还提供一种橡胶粉生产方法，是利用上述实施例1的橡胶粉生产系统，以废旧轮胎为原料，在常温下生产橡胶粉的环保式生产方法，如图14所示，该方法包括：

步骤S0，以废旧轮胎为原料；

步骤S1，胎唇处理：通过生产系统的胎唇处理子系统对作为原料的废旧轮胎沿径向裁断，并从裁断的轮胎胎唇中拨出钢丝；

步骤S2，破碎处理：通过生产系统的破碎处理子系统对经胎唇处理后的轮胎进行两级破碎，第一级破碎成50×50mm的橡胶块，第二级破碎将第一级破碎后得到的50×50mm的胶块破碎成25×25mm的橡胶块；

步骤S3，粗粉碎处理：通过生产系统的粗粉碎处理子系统将经破碎处理后的橡胶块通过剪切与撕裂的方式进行粗粉碎，将橡胶块粉碎成6～12mm的橡胶粒；并将橡胶块内剩余的钢丝和纤维切断后通过磁选和筛选，分离出钢丝、纤维和橡胶粒；

步骤S4，细粉碎处理：通过生产系统的细粉碎处理子系统将经粗粉碎处理后的橡胶粒通过剪切与撕裂的方式进行细粉碎，将橡胶块粉碎成5～15目的橡胶粉；并将橡胶块内剩余的钢丝和纤维切断后再通过磁选和筛选，分离出钢丝、纤维和橡胶粉；

步骤S5，磨粉处理：通过生产系统的磨粉处理子系统将经细粉碎处理后的橡胶粉进行磨粉，磨粉后得到40～120目的细橡胶粉即为橡胶粉产品。

下面结合图15所示的具体流程图，对利用上述生产系统，以废旧轮胎为原料在常温下生产橡胶粉的流程作具体说明，该方法包括：裁断轮胎、抽取钢丝、轮胎初破、胶块细破、胶块初粉碎、磁选钢丝、滚筒筛分、纤维粗分选、胶粒细粉碎、二次磁选、纤维再分选、胶粒分选、三次磁选、胶粒磨粉、四次磁选、胶粉分级、包装等步骤，各步骤具体为：

(1)裁断轮胎：在胎唇切断机将废旧轮胎沿径向裁断；

(2)抽取钢丝：将裁断的轮胎用胎唇拔丝机将钢丝完全分离，得到较完整的钢丝；

(3)轮胎初破：将经过钢丝分离后的轮胎整胎直接送至第一级双轴破碎机作整胎破碎得到破碎后的胶块，整胎经过破碎后出料为50×50mm的块状胶；

(4)胶块细破：将破碎后得到的50×50mm胶块输送至第二级双轴破碎机中进一步破碎至25×25mm粒度；

(5)胶块初粉碎：将破碎后的胶块输送至橡胶粗碎机，由动刀与固定在机体上的定刀以高速剪切的方式将物料粉碎，将轮胎制造时分布于其内的钢丝和纤维切断，依靠剪切与撕裂作用力将它们与橡胶进行分离，胶块破碎成约6～12mmm的胶粒；使用设备上的冷却装置，控制粉碎室内的物料温升不至过高而烧焦或粘接破坏其物理性；

(6)磁选钢丝：将粉碎后的胶粒经过带式输送机输送至磁选机，磁选机将粉碎料中混杂的钢丝分离分出；

(7)滚筒筛分：磁选后的胶粉经带式输送机输送至圆筒筛分机，圆筒筛分机利用其上的筛网，将小于其孔径的物料分离出来。

(8)纤维粗分选：将筛分出的物料用风力全部送至旋风收集器，经集料、关风后到风选机，胶粉在转子交叉气流的作用下，将橡胶颗粒与纤维进行分离，分离出来的纤维可直接回收包装；

(9)胶粒细粉碎：将磁选分离后的物料输送至橡胶细碎机进行细粉碎，动刀与固定在机体上的定刀以高剪切的方式将物料粉碎进行第二次粉碎、分离；通过调整橡胶细碎机出料筛网孔的大小，可直接生产出5-15目的橡胶粉；使用设备上的冷却装置，控制粉碎室内的物料温升不至过高而烧焦或粘接破坏其物理性；

(10)二次磁选：将细粉碎后的胶粒经带式输送机送至磁选机再次磁选，进一步分离物料里面的钢铁类杂质；

(11)纤维再分选：将磁选出的物料用纤维风送机送至旋风收集器，经集料、关风后到纤维收集箱，混在胶粉中的钢丝、纤维等杂质被分离、收集；

(12)胶粒分选：将经过磁选后的物料用风力全部送至旋风收集器，经集料、关风后到风选机，胶粉在转子交叉气流的作用下，将混在橡胶颗粒的少量纤维分离出来；

(13)三次磁选：将分选后的物料再用带式输送机送至磁选机进行第三次磁选，进一步分离胶粉中的钢质杂质，为进入卧式橡胶磨粉机做好准备；

(14)胶粒磨粉：将经过再次磁选后的橡胶颗粒用螺旋输送机平均分配到卧式橡胶磨粉机中，在此过程中，可以通过调节出料风机进料口的大小和螺旋转速来调整给料量；卧式橡胶磨粉机对5～15目的橡胶颗粒剪切、研磨而得到40～120目的精细胶粉；控制设备的冷却系统使研磨时的瞬间温度低于橡胶软化点；

(15)四次磁选：将分离纤维后的胶粒经风力输送至下一个旋风收集器，除碎纤维、除尘后将橡胶颗粒进行再次磁选，彻底分离物料里面的钢铁类杂质；

(16)胶粉分级：采用直线振动筛分设备将胶粉进行粒度分级；

(17)包装：将分级后的胶粉进行产品包装，以便贮存及运输。

综上所述，本发明实施例提供的橡胶粉生产系统，具有结构紧凑、操作方便，环保性好，通过具有两级破碎的破碎处理子系统减轻了破碎机的压力，并可使破碎的粒度减小，以减轻对粉碎机的要求。增加多处筛选设备和工序，使得破碎、粉碎后物料中杂质减少，达到保护刀具的作用。刀具选用合金钢并经热处理达到最优，达到延长刀具使用时间的要求。克服了现有国内同类设备存在的破碎效率低、生产量低、刀具磨损快、尤其磨粉机磨损严重等缺点，适于大规模工业化生产，生产效率高，生产成本低，优于现有的常温生产胶粉技术。该生产系统可在常温下将整个轮胎生产成30～100目左右的橡胶粉，制得的橡胶粉可以在化工、建筑、交通、工业、工程等领域得到有效利用，从而实现废橡胶的资源化，解决原材料日益紧张、环保压力日益迫切的问题。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种橡胶粉生产系统，其特征在于，包括：

胎唇处理子系统、破碎处理子系统、粗粉碎处理子系统、细粉碎处理子系统和磨粉处理子系统；

所述胎唇处理子系统包括：胎唇切断机、胎唇拔丝机和带式输送机；所述胎唇切断机依次与胎唇拔丝机和带式输送机连接；

所述破碎处理子系统包括：两个双轴破碎机和两个带式输送机；第一个双轴破碎机经一个带式输送机依次与第二个双轴破碎机和第二个带式输送机连接；

所述粗粉碎处理子系统包括：橡胶粗碎机、带式输送机、磁选机、钢丝收集机、抽风机、关风器、圆筒筛选机、螺旋收集器和螺旋输送机；所述橡胶粗碎机经带式输送机与磁选机连接；所述磁选机的钢丝筛选口与钢丝收集机连接，胶块出口与圆筒筛选机连接；所述圆筒筛选机的一路出口依次与抽风机、关风器连接；所述圆筒筛选机的胶块出口依次与螺旋收集器和用于输出胶块的螺旋输送机连接；

所述细粉碎处理子系统包括：橡胶细碎机、两个磁选机、四个风送机、三个关风器、风选机、纤维收集箱和螺旋输送机；所述橡胶细碎机与一个磁选机连接；所述磁选机的一路出口依次经第一风送机、第一关风器与连接所述粗粉碎处理子系统的纤维收集器连接；所述磁选机的另一路出口经第二风送机、第二关风器依次与风选机、第二磁选机连接；所述第二磁选机的一路出口依次经第三风送机、第三关风口与所述纤维收集器连接；所述第二磁选机的另一路出口经第四风送机与用于输出胶块的螺旋输出机连接；

胎唇处理子系统依次与破碎处理子系统、粗粉碎处理子系统、细粉碎处理子系统、磨粉处理子系统连接，能对作为原料的废旧轮胎依次进行胎唇处理、破碎处理、粗粉碎处理、细粉碎处理和磨粉处理后得到橡胶粉。

2.根据权利要求1所述的橡胶粉生产系统，其特征在于，所述胎唇切断机包括：

机架、驱动装置、传动装置、滑轮机构、导轨、定刀和动刀；

所述驱动装置、传动装置、滑轮机构、导轨和定刀均设置在所述机架上；

所述驱动装置经传动装置与所述导轨上设置的所述滑轮机构连接，滑轮机构能在所述驱动装置经传动装置的驱动下沿所述导轨进行直线往复运动；

所述滑轮机构前端设置动刀，所述动刀上设有钩状U型槽，所述动刀的钩状U型槽与机架上设置的所述定刀配合能形成咬合拉断轮胎的胎唇内钢丝的咬合刀口。

3.根据权利要求1所述的橡胶粉生产系统，其特征在于，所述双轴破碎机包括：

机架、破碎室、驱动装置、减速传动装置、两个传动轴、刀具和定刀组；

所述破碎室、驱动装置和减速传动装置均设置在机架上；

所述破碎室设有进料口和出料口；

所述两个传动轴分别由所述驱动装置经减速传动装置驱动，所述两个传动轴的前端均伸入到所述破碎室内，在破碎室内的两个传动轴上均设有刀具，两个刀具的刀刃部分相互咬合形成动刀组；

所述动刀组对应处的破碎室上设有定刀组，定刀组与动刀组之间设有咬合间隙。

4.根据权利要求1所述的橡胶粉生产系统，其特征在于，所述橡胶粗碎机包括：

机架、驱动装置、传动装置、粉碎装置和进料斗；

所述驱动装置、传动装置和粉碎装置均设置在机架上；

所述驱动装置经传动装置驱动粉碎装置内的粉碎用刀具组；所述粉碎装置上设置进料斗，粉碎装置下端设置出料口。

5.根据权利要求1所述的橡胶粉生产系统，其特征在于，所述橡胶细碎机包括：机架、驱动装置、传动装置、粉碎装置和进料斗；

所述驱动装置、传动装置和粉碎装置均设置在机架上；

所述驱动装置经传动装置驱动粉碎装置内的粉碎用动刀组；所述粉碎装置上设置进料斗，粉碎装置下端设置出料口；

所述粉碎装置由粉碎室、动刀组、定刀组和筛网构成，在粉碎室上端设有与进料斗相连的进料口，下端设有出料口，所述出料口上设置筛网，所述筛网的筛孔的孔径为2.5～3mm；所述粉碎室内设置动刀组，动刀组与粉碎室内壁上设置的定刀组相对应，动刀组的刀刃与定刀组的刀刃之间设有间隙。

6.根据权利要求1所述的橡胶粉生产系统，其特征在于，所述系统还包括：

与所述磨粉处理子系统连接的后处理子系统，后处理子系统由依次连接的风选设备、磁选设备、筛选设备和计量包装设备构成。

7.一种橡胶粉生产方法，其特征在于，包括：

采用上述权利要求1～6任一项所述的橡胶粉生产系统，以废旧轮胎为原料；

胎唇处理：通过生产系统的胎唇处理子系统对作为原料的废旧轮胎沿径向裁断，并从裁断的轮胎的胎唇中拨出钢丝；

破碎处理：通过生产系统的破碎处理子系统对经胎唇处理后的轮胎进行两级破碎，第一级破碎成50×50mm的橡胶块，第二级破碎将第一级破碎后得到的50×50mm的胶块破碎成25×25mm的橡胶块；

粗粉碎处理：通过生产系统的粗粉碎处理子系统将经破碎处理后的橡胶块通过剪切与撕裂的方式进行粗粉碎，将橡胶块粉碎成6～12mm的橡胶粒；并将橡胶块内剩余的钢丝和纤维切断后通过磁选和筛选，分离出钢丝、纤维和橡胶粒；

细粉碎处理：通过生产系统的细粉碎处理子系统将经粗粉碎处理后的橡胶粒通过剪切与撕裂的方式进行细粉碎，将橡胶块粉碎成5～15目的橡胶粉；并将橡胶块内剩余的钢丝和纤维切断后再通过磁选和筛选，分离出钢丝、纤维和橡胶粉；

磨粉处理：通过生产系统的磨粉处理子系统将经细粉碎处理后的橡胶粉进行磨粉，磨粉后得到40～120目的细橡胶粉即为橡胶粉产品。

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