CN102371667A - 机头及应用该机头的橡胶片材挤出机、挤出生产线和方法 - Google Patents

Abstract

本发明所述机头及应用该机头的橡胶片材挤出机、挤出生产线和方法，特别适用于输送带胶片的生产。针对机头内部胶料流向与挤出成型机构进行改进，机头外壳与芯型中心轴线定位与紧固方式，从而保证胶料沿纵向直线依次地通过挤出机进入机头并进行挤出、定型、剖开、拓展输送、压延等后续工序。所述机头主要包括有机头外壳和整体为圆锥体结构的芯型，机头外壳的内部型腔为渐次张开的喇叭口结构。机头外壳和芯型的外端部形成环形的胶料出口槽，在胶料出口槽处设置一用于沿纵向裁切筒形胶片的切刀，沿胶料挤出的方向，机头外壳与芯型之间采取中心轴线定位和紧固连接，芯型的后端连接轴向定位装置。

Description

机头及应用该机头的橡胶片材挤出机、挤出生产线和方法

技术领域

本发明提供一种应用于橡胶片材生产的挤出机机头、以及应用此类机头的橡胶片材挤出机、挤出生产线和方法，特别地适用于输送带胶片的挤出生产，属于橡塑机械领域。

背景技术

现有的橡胶片材生产过程，一股采用压延机压延成满足工艺尺寸要求的胶片，个别也有采用挤出机，挤出压延出胶片，并实现后续的胶片压合、裁切等制造工序。

现有挤出机的机头结构主要分为二种：

第一种是L型直角式机头，此类机头的特点是径向进料轴向出料，采用螺栓固定内部的口型板，在进行不同尺寸规格和配方胶料的生产时(例如生产输送带胶片)，机头安装调试时间较长而无法保证胶料的正常挤出生产，通常此类机头仅能适用于规格和配方固定的橡胶片材，如防水卷材和生产轮胎的胶片。

第二种是鸭嘴型平板挤出模具，胶料在其输送方向上经内部流道的型腔而挤压成片状胶片。此类扁平型机头加工比较复杂，造价较高。

应用于矿山开采、港口运输等行业的输送带，尺寸规格和胶料配方较为繁杂，要求挤出机机头以及挤出机和生产线应当具备规格品种及配方更换速度快、制品规格尺寸精度高，造价成本较低，维修方便等特点。

如以下在先申请专利，申请号为98247499.7，名称为橡塑胶挤出板材成型模具，该模具包含有一个与挤出机机头固定连接的模筒和一个安置在模筒内腔中的芯模，模筒和芯模的挤出成型段均为圆筒形而构成管筒形挤出流道，在管筒形挤出流道中有一个分割销。所述方案的模具，将橡塑胶挤出成圆管并轴向剖开以摊平成板材。

但是上述方案并不适用于生产加工输送带胶片，主要存在如下缺点和制约因素：

一是，机头内部结构较为复杂，不适应于生产宽幅胶片。尤其是芯模的结构限制胶料在其输送方向上发生多角度、非对称性转向结果，从而还是会存在板材表面不平整、板材挤出误差较大和甚至出现废料的问题。

二是，模筒和芯模相互之间的定位紧固结构，易于在胶料粘性与摩擦推力作用下出现位移，从而出现局部堵料和管筒状胶片表面厚度不均匀的问题。

三是，未兼顾解决模筒和芯模之间紧固安装与易于拆卸更换的问题。此类问题在输送带胶片生产现场显得尤为突出。由于输送带胶片的规格与配方差异较大而经常需要进行现场设备更换与调试。若设备调试时间较长，不仅会造成烧胶等胶料报废等问题，而且整体生产效率较为低下。

发明内容

本发明所述机头及应用该机头的橡胶片材挤出机、挤出生产线和方法，在于解决上述现有技术中存在的问题而特别适用于输送带胶片的生产。针对机头内部胶料流向与挤出成型机构进行改进，机头外壳与芯型中心轴线定位与紧固方式，从而保证胶料沿纵向直线依次地进入挤出机通过机头进行挤出、定型、剖开和拓展输送压延。

本发明的目的在于，改进并优化机头外壳的内部型腔与芯型构造，从而保持胶料在挤出前后的流道中保持同一轴向方向，进而保证挤出胶片表面的平整性、实现精确的径向和轴向尺寸的控制。

另一发明目的是，改进机头外壳与芯型为中心轴线定位与紧固方式，从而达到机头内部型腔精确定位，避免因芯型出现位移而导致胶片形状与挤出尺寸、厚度的偏差，提高胶片挤出生产的质量。

发明目的还在于，实现机头外壳与芯型之间的紧固安装与快速更换，满足生产现场经常性地调试设备、调节部件尺寸的需求，保证整体生产的顺畅与高效率。

为实现上述发明目的，所述的机头主要包括有：

机头外壳和整体为圆锥体结构的芯型，机头外壳的内部型腔为渐次张开的喇叭口结构。

机头外壳和芯型的外端部形成环形的胶料出口槽，

在胶料出口槽处设置一用于沿纵向裁切筒形胶片的切刀，

沿胶料挤出的方向，机头外壳与芯型之间采取中心轴线定位和紧固连接，芯型的后端连接轴向定位装置。

如上述基本方案，机头外壳与芯型之间采取中心轴线定位和紧固方式，则胶料沿内部型腔定型挤出时，原为柱状的液态胶料可沿型腔均匀地扩展为筒状胶片，因此在芯型径向、周向方向上的变形是均匀的，由此挤出的筒状胶片在其内、外表面的张力分布均匀，有效地导致胶片表面平整度，胶片的厚度符合胶料出口槽的环形尺寸而能够精确地控制挤出胶片的较高品质与规格。

将所述的切刀设置于芯型的外侧、胶料出口槽的垂向底端，既无碍于胶料在内部型腔中的均匀定型。同时，从底端沿纵向剖开胶片，能够减小由筒状变形为片状时胶片的形变，因为此时的胶片温度较高、其自身柔软度也较高。

基于上述挤出机的机头改进特征，针对所述轴向定位装置的优选改进方案是，轴向定位装置包括有安装于机架一侧的油缸，油缸的输出杆轴枢连接于摇臂的一端，摇臂的另一端连接于设置在芯型中心轴线上的导向轴。

如以上轴向定位装置，通过油缸驱动摇臂而带动导向轴推动芯型安装并定位于机头的中心轴线上，或是通过导向轴将芯型沿机头的中心轴线退出而拆卸、更换。

此类轴向定位装置作用于芯型中心轴线上的止退、定位作用力足够大，同时又能便利地实现机头部件的现场调试与更换。

在应用上述机头改进方案的基础上，本发明还提供一种应用此类机头的橡胶片材挤出机，其主要具有：

用于输送胶料的机筒、连接机筒并用于将胶料定型和挤出的机头、以及用于承载胶片并继续向前输送的拓展装置。

与现有橡胶片材挤出机的不同之处在于，所述的机头包括有连接机筒的机头外壳和整体为圆锥体结构的芯型，机头外壳的内部型腔为渐次张开的喇叭口结构，

机头外壳和芯型的外端部形成环形的胶料出口槽，

在胶料出口槽的垂向底端设置一用于沿纵向裁切筒形胶片的切刀，

沿胶料挤出的方向，机头外壳与芯型之间采取中心轴线定位和紧固连接，芯型的后端连接轴向定位装置。

由于应用上述此类机头，能够相应地解决现有输送带胶片挤出机不能生产宽幅胶片、挤出的胶片表面不平整、机头内部易粘料或局部堵料、机头难于紧固安装或不易拆卸等问题。

针对输送带胶片挤出机的轴向定位装置，可以采取如下细化改进方案。

即轴向定位装置包括有，安装于机架一侧的油缸，油缸的输出杆轴枢连接于摇臂的一端，摇臂的另一端连接于设置在芯型中心轴线上的导向轴。

为提高针对机筒与机头外壳之间的连接安装强度，可在机筒与机头外壳之间设置一轴向连接装置，轴向连接装置具有同时夹持固定机筒与机头外壳的左、右卡环。左、右卡环分别安装一相互啮合的齿轮，左卡环或右卡环的侧部连接一用于侧向打开或锁闭所述轴向连接装置的液压缸。

为进一步地提高现场设备调试的效率与机头安装精度，在所述机头外壳或芯型的下端，连接设置于底部滑轨的滑动小车。

为避免挤出后胶片在输送过程中出现拉扯变形与跑偏现象，所述拓展装置的顶部与胶料出口槽的垂向顶端保持在同一水平高度上。同时在拓展装置的表面，设置有数个用于继续向前输送被裁切胶片的滚轮、辊筒或滚珠，以减小胶片与扩展装置表面的摩擦阻力。

在应用上述机头与挤出机改进方案的基础上，本发明还提供了如下橡胶片材挤出生产线，按工艺流程依次设置有喂料装置、挤出机、压延机和辊筒冷却装置。

所述的挤出机具有用于输送胶料的机筒、连接机筒并用于将胶料定型和挤出的机头、以及用于承载胶片并继续向前输送的拓展装置。

与现有行业所设计、使用或生产的输送带胶片挤出压延生产线所不同的是，本发明所采用的机头包括有，连接机筒的机头外壳和整体为圆锥体结构的芯型，机头外壳的内部型腔为渐次张开的喇叭口结构，

机头外壳和芯型的外端部形成环形的胶料出口槽，

在胶料出口槽的垂向底端设置一用于沿纵向裁切筒形胶片的切刀，

沿胶料挤出的方向，机头外壳与芯型之间采取中心轴线定位和紧固连接，芯型的后端连接轴向定位装置。

针对轴向定位装置的优选改进方案是，所述的轴向定位装置包括有安装于机架一侧的油缸，油缸的输出杆轴枢连接于摇臂的一端，摇臂的另一端连接于设置在芯型中心轴线上的导向轴。

基于上述橡胶片材挤出生产线的改进，本发明提供如下橡胶片材挤出生产方法的整体优化。

按工艺配方生产的液态胶料通过供给装置输送至挤出机中定型并挤出为胶片，胶片经过压延机压延平整其表面，再依次通过辊筒冷却装置、复合压合机和裁切装置，最后由胶料卷取装置将符合规格尺寸和表面处理完成的胶片收卷存放。

与现有技术的区别之处在于，胶料经挤出机的机筒输送至机头，在机头内部被定型、挤出为整体是筒型的胶片。

筒型的胶片被胶料出口槽垂向底端的切刀沿纵向连续地剖开，剖开为片状的胶片落于拓展装置并继续向前输送。

针对机头外壳与和芯型之间定位安装方式的改进是，依靠芯型后端连接的轴向定位装置实现中心轴线定位和紧固连接。

综上所述，本发明所述机头及应用该机头的橡胶片材挤出机、挤出生产线和方法，特别地适用于输送带胶片的挤出生产，主要具有如下优点与有益效果：

1、在机头外壳与芯型之间采取中心轴线定位与紧固方式，机头内部型腔构造得以简化与优化，胶料在型腔中的定型与挤出可以精确控制，整体生产精度与自动化程度较高，本发明特别地适应于输送带胶片的生产加工。

2、采取中心轴线定位与紧固方式，芯型不易出现位移，有利于控制输送带胶片的挤出尺寸、表面平整度与厚度。

3、适应于现有各类规格与尺寸的输送带胶片挤出压延生产，现场设备调试、更换机头操作较为简便易行，机头定位安装的精度较高，整体生产的效率较高。

附图说明

现结合附图对本发明做进一步的说明，

图1是所述输送带胶片挤出压延生产线的示意图；

图2是所述输送带胶片挤出机的结构示意图；

图3是另一种胶片挤出机的结构示意图；

图4是所述机头剖面结构示意图；

图5是所述轴向连接装置的结构示意图；

图6是实施例3所述轴向定位装置的示意图；

图7是实施例4所述轴向定位装置的示意图；

图8是实施例5所述轴向定位装置的示意图；

如图1至图8所示，挤出机1、压延机2、辊筒冷却装置3、压合机4、裁切装置5、胶料卷取装置6，

机筒20，

机头30、机头外壳31、芯型32、胶料出口槽33、切刀34、螺母301、螺杆302、滑轨37、滑动小车38，

拓展装置40、滚轮41、滚珠42，

机架50、油缸51、摇臂52、导向轴53、锁紧装置54，

气缸511、连杆521、齿轮513、滑动齿522、减速机514、联轴器515、丝杠516、丝母517，

轴向连接装置60、左卡环61、右卡环62、齿轮63、液压缸64。

具体实施方式

实施例1，如图1和图2，图4和图5所示，在本实施例中，应用于输送带胶片挤出机的机头30连接机筒20以将胶片定型和挤出。

机头30包括有通过轴向连接装置60连接机筒20的机头外壳31、以及整体为圆锥体结构的芯型32。

机头外壳31的内部型腔为渐次张开的喇叭口结构，在机头外壳31和芯型32的外端部之间的间隙形成胶料出口槽33。

在胶料出口槽33的垂向底端设置一切刀34，以用于沿纵向裁切挤出的筒形胶片。

沿胶料挤出的方向，机头外壳31与芯型32之间采取中心轴线定位和紧固连接，芯型32的后端连接轴向定位装置。

该轴向定位装置，包括有安装于机架50一侧的油缸51，油缸51的输出杆轴枢连接于摇臂52的一端，摇臂52的另一端连接于设置在芯型32中心轴线上的导向轴53。

应用上述机头30的输送带胶片挤出机1，具有机筒20、机头30、拓展装置40、机架50和轴向连接装置60。

其中，机筒20用于向机头30输送胶料，

机头30连接机筒20以将胶料定型和挤出，

拓展装置40用于将挤出并剖开的胶片承载于其顶部并继续向前输送，拓展装置40的顶部与胶料出口槽33的垂向顶端保持在同一水平高度上，

在拓展装置40的表面，设置有数个用于继续向前输送被裁切胶片的滚珠42。

机头30包括有通过轴向连接装置60连接机筒20的机头外壳31、以及整体为圆锥体结构的芯型32。

机头外壳31的内部型腔为渐次张开的喇叭口结构，在机头外壳31与芯型32的外端部之间的间隙形成胶料出口槽33。

在胶料出口槽33的垂向底端设置一切刀34，以用于沿纵向裁切挤出的筒形胶片。

沿胶料挤出的方向，机头外壳31与芯型32之间采取中心轴线定位和紧固连接，芯型32的后端连接轴向定位装置。

该轴向定位装置，包括有安装于机架50一侧的油缸51，油缸51的输出杆轴枢连接于摇臂52的一端，摇臂52的另一端连接于设置在芯型32中心轴线上的导向轴53。

在机筒20与机头外壳31之间设置一轴向连接装置60，该轴向连接装置60具有同时夹持固定机筒20与机头外壳31的左卡环61、右卡环62，

左卡环61、右卡环62分别安装一相互啮合的齿轮63，左卡环61的侧部连接一用于侧向打开或锁闭所述轴向连接装置60的液压缸64。

应用上述机头30、输送带胶片挤出机1的输送带胶片挤出压延生产线，按工艺流程依次设置有连接胶料供给装置的挤出机1、压延机2、辊筒冷却装置3、压合机4、裁切装置5和胶料卷取装置6。

其中，机头30和输送带胶片挤出机1的具体结构如本实施例上述内容，在此不再重复描述。

基于上述输送带胶片挤出压延生产线，本实施例还提供了包括如下步骤的输送带胶片挤出压延生产方法：

按工艺配方生产的液态胶料通过供给装置输送至挤出机1中定型并挤出为胶片，

胶片经过压延机2压延平整其表面，

再依次通过辊筒冷却装置3、复合压合机4和裁切装置5，

最后由胶料卷取装置6将符合规格尺寸和表面处理完成的胶片收卷存放。

针对胶片挤出方法过程的改进方案是，胶料经挤出机1的机筒20输送至机头30，在机头30内部被定型、挤出为整体是筒型的胶片，

筒型的胶片被胶料出口槽33垂向底端的切刀34沿纵向连续地剖开，剖开为片状的胶片落于拓展装置40并继续向前输送。

其中，构成机头30的机头外壳31和芯型32，依靠芯型32后端连接的轴向定位装置实现中心轴线定位和紧固连接。

实施例2，如图3所示，是另一种胶片挤出机的结构示意图，与实施例1不同的是，所采用的轴向定位置是沿胶料挤出的方向，在芯型32后端所连接的轴向定位装置包括设置于机头30的螺母301、以及连接于芯型32中心轴线上的螺杆302。

构成挤出机1的拓展装置40，在其表面设置有数个用于继续向前输送被裁切胶片的万向滚轮41。

至于输送带胶片挤出机1的其他结构方案、以及机头30、输送带胶片挤出压延生产线和输送带胶片挤出压延生产方法均与实施例1相同。

本实施例的挤出机，由于芯型32后端采用的是螺母301与螺杆302紧固连接，与实施例1相比不仅机头30的安装精度不高，而且现场调试、拆卸机头30时也较为费时费力，不利于输送带胶片的挤出生产。

实施例3，如图6所示，与实施例1相比较而在轴向定位装置结构和轴向定位方式存在如下差异：

沿胶料挤出的方向，机头外壳31与芯型32之间采取中心轴线定位和紧固连接，芯型32的后端连接轴向定位装置。其中，

该轴向定位装置，包括有安装于机架50一侧的气缸511，气缸511的输出杆轴枢通过连杆521连接于导向轴53，连杆521、导向轴53均处于芯型32的中心轴线上，导向轴53可以通过锁紧装置54紧固于机架50。

使用该轴向定位装置进行锁紧定位与拆卸芯型32时，气缸511的输出杆通过连杆521水平地向前或向后推动导向轴53，进而实现芯型32的轴线安装与拆卸。

当导向轴53沿芯型32的中心轴线向前顶紧芯型32而完成机头外壳31与芯型32安装到位后，可通过导向轴53后端的锁紧装置54得以精确限位。

实施例4，如图7所示，与实施例1、实施例3相比较而在轴向定位装置结构和轴向定位方式存在如下差异：

沿胶料挤出的方向，机头外壳31与芯型32之间采取中心轴线定位和紧固连接，芯型32的后端连接轴向定位装置。其中，

该轴向定位装置，包括有安装于机架50一侧的齿轮513，齿轮513与连接于芯型32中心轴线上的导向轴53的滑动齿522相啮合，导向轴53可以通过锁紧装置54紧固于机架50。

使用该轴向定位装置进行锁紧定位与拆卸芯型32时，可使用其他工具或设备驱动并旋转齿轮513以通过滑动齿522带动导向轴53沿芯型32的中心轴线向前或向后移动，从而完成芯型32的轴线安装与拆卸。

当导向轴53沿芯型32的中心轴线向前顶紧芯型32而完成机头外壳31与芯型32安装到位后，可通过导向轴53后端的锁紧装置54得以精确限位。

实施例5，如图8所示，与实施例1、实施例3、实施例4相比较而在轴向定位装置结构和轴向定位方式存在如下差异：

沿胶料挤出的方向，机头外壳31与芯型32之间采取中心轴线定位和紧固连接，芯型32的后端连接轴向定位装置。其中，

该轴向定位装置，包括有安装于机架50一侧的减速机514，减速机514通过联轴器515驱动并连接丝杠516，丝杠516与连接于芯型32中心轴线上的导向轴53内部的丝母517相啮合，导向轴53可以通过锁紧装置54紧固于机架50。

使用该轴向定位装置进行锁紧定位与拆卸芯型32时，可使用其他工具或设备驱动并旋转齿轮513以通过滑动齿522带动导向轴53沿芯型32的中心轴线向前或向后移动，从而完成芯型32的轴线安装与拆卸。

如上所述，结合附图本实施例仅就本发明的优选实施例进行了描述。对于所属领域技术人员来说可以据此得到启示，而直接推导出符合本发明设计构思的其他替代结构，由此得到的其他结构特征也应属于本发明所述的方案范围。

Claims (10)

1.一种机头，应用于橡胶片材生产设备，其特征在于：包括有机头外壳(31)和整体为圆锥体结构的芯型(32)，机头外壳(31)的内部型腔为渐次张开的喇叭口结构，

机头外壳(31)和芯型(32)的外端部形成环形的胶料出口槽(33)，

在胶料出口槽(33)处设置一用于沿纵向裁切筒形胶片的切刀(34)，

沿胶料挤出的方向，机头外壳(31)与芯型(32)之间采取中心轴线定位和紧固连接，芯型(32)的后端连接轴向定位装置。

2.根据权利要求1所述的机头，其特征在于：所述的轴向定位装置包括有，安装于机架(50)一侧的油缸(51)，油缸(51)的输出杆轴枢连接于摇臂(52)的一端，摇臂(52)的另一端连接于设置在芯型(32)中心轴线上的导向轴(53)。

3.一种橡胶片材挤出机，具有用于输送胶料的机筒(20)、连接机筒(20)并用于将胶料定型和挤出的机头(30)，其特征在于：

所述的机头(30)包括有，连接机筒(20)的机头外壳(31)和整体为圆锥体结构的芯型(32)，机头外壳(31)的内部型腔为渐次张开的喇叭口结构，

机头外壳(31)和芯型(32)的外端部形成环形的胶料出口槽(33)，

在胶料出口槽(33)处设置一用于沿纵向裁切筒形胶片的切刀(34)，

沿胶料挤出的方向，机头外壳(31)与芯型(32)之间采取中心轴线定位和紧固连接，芯型(32)的后端连接轴向定位装置。

4.根据权利要求3所述的橡胶片材挤出机，其特征在于：所述的轴向定位装置包括有，安装于机架(50)一侧的油缸(51)，油缸(51)的输出杆轴枢连接于摇臂(52)的一端，摇臂(52)的另一端连接于设置在芯型(32)中心轴线上的导向轴(53)。

5.根据权利要求3或4所述的橡胶片材挤出机，其特征在于：在所述机头外壳(31)或芯型(32)的下端，连接设置于底部滑轨(37)的滑动小车(38)。

6.根据权利要求5所述的橡胶片材挤出机，其特征在于：在所述机筒(20)与机头外壳(31)之间设置一轴向连接装置(60)，轴向连接装置(60)具有同时夹持固定机筒(20)与机头外壳(31)的左卡环(61)、右卡环(62)，

左卡环(61)和右卡环(62)分别安装一相互啮合的齿轮(63)，左卡环(61)或右卡环(62)的侧部连接一用于侧向打开或锁闭所述轴向连接装置(60)的液压缸(64)。

7.根据权利要求6所述的橡胶片材挤出机，其特征在于：所述拓展装置(40)的顶部与胶料出口槽(33)的垂向顶端保持在同一水平高度上，

在拓展装置(40)的表面，设置有数个用于继续向前输送被裁切胶片的滚轮(41)、辊筒或滚珠(42)。

8.一种橡胶片材挤出生产线，按工艺流程依次设置有喂料装置、挤出机(1)、压延机(2)、辊筒冷却装置(3)，

所述的挤出机(1)具有用于输送胶料的机筒(20)、连接机筒(20)并用于将胶料定型和挤出的机头(30)、以及用于承载胶片并继续向前输送的拓展装置(40)，

其特征在于：所述的机头(30)包括有，连接机筒(20)的机头外壳(31)和整体为圆锥体结构的芯型(32)，机头外壳(31)的内部型腔为渐次张开的喇叭口结构，

机头外壳(31)和芯型(32)的外端部形成环形的胶料出口槽(33)，

在胶料出口槽(33)处设置一用于沿纵向裁切筒形胶片的切刀(34)，

沿胶料挤出的方向，机头外壳(31)与芯型(32)之间采取中心轴线定位和紧固连接，芯型(32)的后端连接轴向定位装置。

9.根据权利要求8所述的橡胶片材挤出生产线，其特征在于：所述的轴向定位装置包括有，安装于机架(50)一侧的油缸(51)，油缸(51)的输出杆轴枢连接于摇臂(52)的一端，摇臂(52)的另一端连接于设置在芯型(32)中心轴线上的导向轴(53)。

10.一种橡胶片材挤出生产方法，按工艺配方生产的胶料通过喂料装置输送至挤出机(1)并通过机头定型挤出为胶片，胶片经过压延机(2)压延平整其表面，最后由胶料卷取装置(6)将符合规格尺寸和表面处理完成的橡胶片材收卷存放，

其特征在于：胶料经挤出机(1)的机筒(20)输送至机头(30)，在机头(30)内部被定型、挤出为整体是筒型的胶片，

筒型的胶片被胶料出口槽(33)处的切刀(34)沿纵向连续地剖开，剖开为片状的胶片落于拓展装置(40)并继续向前输送。

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