CN107914378A - 挤出机排气销钉及挤出机排气系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种挤出机排气销钉及挤出机排气系统，包括设于机筒上的排气销钉，在排气销钉横截面的中心或偏心于背面开设有排气孔，排气销钉背面开设有与排气孔相交的切口而使排气孔于切口上形成排气槽，排气孔内匹配有由运动机构带动而开闭排气槽的排气阀。挤出机排气系统由多组排气销钉于机筒上圆周均布且沿机筒轴向等距设置，偏心轴围绕机筒圆周均布，各偏心轴与各排气销钉的运动机构连接同步控制所有排气销钉的排气和闭气；机筒外设置有封闭的壳套，壳套上设有减压抽气口。采用本发明，胶料内部暴露的挥发气体和空气通过排气销钉中的排气孔直接排出，不必如传统方式需通过减压迁移至机筒壁面再排出机筒，排气效率明显提高。

Description

挤出机排气销钉及挤出机排气系统

技术领域

本发明涉及在原料加工领域广泛运用的挤出机的结构，具体为一种挤出机排气销钉及挤出机排气系统。

背景技术

现有挤出机的排气位置主要在喂料口排气和机筒开口排气。喂料口排气主要是排除喂料时的空气，对冷喂料减少低沸挥发物作用不大；机筒排气的研究和应用较多，基本排气工艺原理是在机筒某一位置开排气口，通过自然常压挥发或抽真空对机筒内物料的表面连续减压排气的方法。

这种在机筒某一固定位置开口排气的方法具有难以调和的矛盾。

1、由于胶料在连续流动中，在排气口的停留时间很短，而深埋在胶料内部的挥发物和气孔迁移至表面较慢，时间长，往往采用较高真空、连续减压排气，使得机筒压力较低，挤出压力降低。

2、为了减少挥发物和气孔迁移至表面时间，要减薄胶料层的厚度，减小螺杆螺槽的深度或者增大螺根直径；为了增大减压挥发的空间，需要增加排气口与胶料表面的距离，因此要对螺杆或机筒进行特殊设计。

3、连续减压使挥发物和气孔迁移至表面过程中使得胶料迅速膨胀，体积增大，胶料易发生堵塞排气口，使排气功能失效。

4、受螺杆各段功能及比例配置的限制，排气段的长度不能太长，排气口的宽度也不能太宽，因此排气表面积十分有限，排气效果有限。

5、在排气段为减薄胶料层厚度的特殊设计，一方面增加了排气段之前的阻力和温升，喂料效率下降，另一面降低了排气段之后挤出压力，结果挤出产能大幅下降。

6、排气造成较低的挤出压力，不能满足机头阻力较高的如轮胎半制品等挤出需要。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本发明根据气体和胶料在真空压力下巨大的流速差异，提出了一种能够间歇排气的挤出机排气销钉及挤出机排气系统。

能够解决现有技术问题的挤出机排气销钉及挤出机排气系统，其技术方案包括包括设于机筒上的排气销钉，所述排气销钉内部开设有贯穿排气销钉两端的排气孔，所述排气孔位于排气销钉横截面中心或偏心于排气销钉背面，排气销钉背面开设有与排气孔相交的切口而使排气孔于切口上形成排气槽。

所述排气孔内匹配有由机筒外运动机构控制开、闭排气槽的排气阀。

为避免排气槽堵塞，所述切口的切面上设有摆动以阻挡和清扫排气槽口处胶料而保持气口通畅的扫胶条板。

所述扫胶条板通过联动机构连接排气阀而使扫胶条板的摆动匹配排气阀的开、闭运动，使得扫胶条板的摆动与匹配排气阀的开、闭运动产生联动。

所述联动机构的一种结构包括转动轴，所述扫胶条板的下端通过转动轴铰装于切口下端，所述转动轴置于排气阀下端开设的滑动槽内，所述滑动槽一侧槽面上的直线齿纹啮合转动轴上对应位置的圆周齿纹，转动轴上套有一个使扫胶条板贴紧于切口切面转动的预紧力弹簧。

所述上下运动机构的一种结构包括弹簧套和通过上端固定簧座和下端活动簧座预紧在弹簧套内的压缩弹簧，所述弹簧套的下端套口螺纹连接排气销钉的上端止口(安装于机筒上使用)，所述排气阀的上端伸进弹簧套内与活动簧座连接，设于压缩弹簧内的弹簧杆下端连接活动簧座，上端伸出固定簧座连接振动座，所述振动座的腰子孔中穿设有偏心轴，所述偏心轴的回转运动转化为排气阀的开、闭运动。

能够解决现有技术问题的挤出机排气系统，采用了上述的挤出机排气销钉，所述排气销钉通过其上端止口于机筒上圆周均布安装且圆周均布安装的排气销钉沿机筒的轴向等距设置，所述偏心轴围绕机筒圆周均布并通过偏心轴两端的环板座安装于机筒上，各偏心轴穿设于与之对应的各排气销钉的振动座腰子孔中，各偏心轴的一相同轴端上均安装有偏心链轮，各偏心链轮通过环形链条相连接，其中一个偏心链轮为主动链轮。

进一步，安装有排气销钉的机筒周围设有封闭的壳套，所述壳套上设有减压抽气口和冷凝液排出口。

本发明的有益效果：

1、采用本发明，胶料内部的挥发气体和空气被排气销钉切面暴露后在排气销钉的背面(销钉迎着胶料流向的背面)的切口处产生空间和负压而迅速直接排出，不必如传统方式需通过减压迁移至机筒内壁面再排出机筒，排气时间大为缩短，而胶料因流动缓慢而被快速运动的排气阀和扫胶条板所阻止。

2、本发明的排气深度和面积大、挥发面更新快。

3、本发明可以根据胶料的粘度和挥发物特点布置排气销钉的排气范围和数量，调整排气的频率和开闭幅度。

4、本发明可以根据机筒内的压力调整排气销钉开闭压力。

5、本发明能防止胶料在真空排气时溢出机筒和阻塞排气通道。

6、本发明高频率的间歇排气方式不会明显降低机筒压力和出口压力，对挤出产能影响小。

7、本发明可不改变原有挤出机的螺杆和机筒结构。

8、本发明采用排气销钉排气，能降低胶料温度，提高机筒有效容积，提高挤出产能，提高挤出制品的致密性、减少缺陷、提高合格率。

附图说明

图1为本发明一种实施方式的立体结构图。

图2为图1实施方式中去除壳套后的立体结构图。

图3为图2中的断面图。

图4为图2、图3中偏心轴与排气销钉上振动座的连接关系示意图。

图5(a)为图2、图3中排气销钉与运动机构的连接关系示意图。

图5(b)为图5(a)的俯视图。

图5(c)为图5(a)、图6(b)中排气销钉的立体结构示意图。

图6(a)为图5(a)、图6(b)中排气阀、转动轴、扫胶条板、弹簧杆的连接关系示意图。

图6(b)为图6(a)中排气阀与转动轴的连接关系示意图。

图6(c)为图6(a)中A处的局部放大图，显示扫胶条板与转动轴的连接关系。

图7(a)为排气销钉的工作原理示意图，显示为排气阀打开排气孔。

图7(b)为排气销钉的工作原理示意图，显示为排气阀关闭排气孔。

图号标识：1、机筒；2、排气销钉；3、排气孔；4、切面；5、排气槽；6、排气阀；7、扫胶条板；8、直线齿纹；9、转动轴；10、滑动槽；11、圆周齿纹；12、弹簧套；13、固定簧座；14、活动簧座；15、压缩弹簧；16、振动座；17、偏心轴；18、弹簧杆；19、环板座；20、偏心链轮；21、环形链条；22、壳套；23、减压抽气口；24、冷凝液排出口；25、胶料；26、预紧力弹簧；27、通气孔。

具体实施方式

下面结合附图所示实施方式对本发明的技术方案作进一步说明。

本发明挤出机排气系统，包括于机筒1内的中前部以及中后部的筒壁上安装有由排气销钉2构成的销钉群组(多个排气销钉2圆周均布安装且圆周均布安装的多个排气销钉2沿机筒1的轴向等距设置为十多列，各列上的排气销钉2位置相对应并在机筒1的轴向上排成一排)，各排气销钉2的上部与机筒壁螺纹连接并由上端的止口限位，所述排气销钉2内部开设有偏心于排气销钉2背面的锥形的排气孔3，排气销钉2背面的下部开设有与锥形排气孔3相交的切口4，锥形排气孔3于切口4的切面上形成排气槽5(平行于锥形排气孔3的轴向)，锥形排气孔3内匹配有由机筒1外的(上下)运动机构带动而开闭排气槽5的锥形的排气阀6，所述切口4的切面上设有一左、右摆动以阻止和清扫排气槽5口处胶料25而保持气口通畅的扫胶条板7，所述扫胶条板7通过联动机构连接锥形排气阀6而使扫胶条板7的左、右摆动匹配锥形排气阀6的上、下开闭运动，如图2、图3、图5(a)、图5(b)、图5(c)、图7(a)、图7(b)所示。

所述(上下)运动机构包括开设有通气孔27的弹簧套12和通过上端固定簧座13(螺纹连接设置在弹簧套12的上端套口)和下端活动簧座14预紧在弹簧套12内的压缩弹簧15，所述弹簧套12的下端套口排气销钉2的上端止口螺纹连接，所述锥形排气阀6的上端伸出排气销钉2并进入弹簧套12内与活动簧座14连接，设于压缩弹簧15内的弹簧杆18下端连接活动簧座14，弹簧杆18上端伸出固定簧座13并螺纹连接振动座16，所述振动座16的腰子孔(中间的方孔以及两端的半圆孔)中穿设有偏心轴17，所述偏心轴17的回转运动转化为弹簧杆18的上、下运动而带动锥形排气阀6上、下开闭运动，如图4、图5(a)、图5(b)、图6(a)、图6(b)、图6(c)所示。

与圆周均布排气销钉2数量一致且对应的的偏心轴17围绕机筒1设置(平行于机筒1轴向)并通过偏心轴17两端的环板座19安装于机筒1上，各偏心轴17穿设于与之对应的各排气销钉2的振动座16腰子孔中，各偏心轴17的前或后轴端上均安装有偏心链轮20，各偏心链轮20通过环形链条21相连接，其中一个偏心链轮19为连接电机动力的主动链轮；所述偏心轴17两端的环板座19上安装有与机筒1同轴的壳套22，所述壳套22与偏心轴17两端的环板座19以及机筒1将所有排气销钉2上的(上下)运动机构以及偏心轴17包覆在内而形成夹套，壳套22侧部设有减压抽气口23，壳套22底部设有冷凝液排出口24，如图1、图2、图3、图4所示。

所述联动机构包括转动轴9，所述扫胶条板7的下端通过转动轴9铰装于切口4切面的下端，贯穿排气销钉2的转动轴9置于锥形排气阀6下端开设的滑动槽10内，所述滑动槽10一侧槽面上开设的直线齿纹8啮合转动轴9上对应位置的圆周齿纹11，所述转动轴9上套有一个预紧力弹簧26，所述预紧力弹簧26插入转动轴9的套孔内并通过一个螺栓固定于排气销钉2的下端，所述扫胶条板7的下端固定于转动轴9上，扫胶条板7在预紧力弹簧26压力下能贴紧于切口4切面并跟随转动轴9转动，如图5(c)、图6(a)、图6(b)、图6(c)所示。

本发明的运行方式为：

机筒1内的胶料25在向前挤出的过程中被众多置于胶料内部的排气销钉2划割开产生两个表面，而在排气销钉2背面(销钉迎着胶料流向的背面)产生空间和负压，胶料25中的气体得到释放，被划割的胶料25的两个表面在排气销钉2背面愈合前，释放的气体经排气销钉2的排气孔3排出机筒1外。

众多的排气销钉2置于由机筒1、环板座19、壳套22构成封闭空间，通过减压抽气口23抽真空使得在机筒内在排气销钉2背面产生更高的负压，加快胶料25中挥发性气体和空气通过排气孔3排出。

阻止胶料25通过排气孔3溢出的方法是利用胶料与气体流速的巨大差异，通过排气销钉2的排气间歇性控制。由同步转动的偏心轴17控制所有排气销钉2上排气孔3的同时打开和关闭，排气阀6打开排气孔3时，趁胶料25流动迟缓而停留在原地未愈合前，或胶料25被扫胶条板7从排气口驱赶开时，气体迅速排出，调整偏心轴17的转速控制排气阀6间歇开闭的频率。排气销钉2在机筒1上的布置区段、数量可以根据机筒和胶料情况需要自由的确定和更改，间歇排气频率可以根据胶料的粘性、流速、含气量调整。

排气阀6开闭的压力由压缩弹簧15、固定簧座13的高低的高低调整。

排气阀6开闭的幅度由偏心轴17在偏心率调整。

排气阀6的密封性由排气阀6与排气孔3的匹配公差和活动簧座14上的压力和密封圈调整。

Claims (8)

1.挤出机排气销钉，其特征在于：包括设于机筒(1)上的排气销钉(2)，所述排气销钉(2)内部开设有贯穿排气销钉(2)两端的排气孔(3)，所述排气孔(3)位于排气销钉(2)横截面中心或偏心于排气销钉(2)背面，排气销钉(2)背面开设有与排气孔(3)相交的切口(4)而使排气孔(3)于切口(4)上形成排气槽(5)。

2.根据权利要求1所述的挤出机排气销钉，其特征在于：所述排气孔(3)内匹配有由机筒(1)外运动机构控制开、闭排气槽(5)的排气阀(6)。

3.根据权利要求1所述的挤出机排气销钉，其特征在于：所述切口(4)的切面上设有摆动以阻挡和清扫排气槽(5)口处胶料(25)而保持气口通畅的扫胶条板(7)。

4.根据权利要求3所述的挤出机排气销钉，其特征在于：所述扫胶条板(7)通过联动机构连接排气阀(6)而使扫胶条板(7)的摆动匹配排气阀(6)的开、闭运动。

5.根据权利要求4所述的挤出机排气销钉，其特征在于：所述联动机构包括转动轴(9)，所述扫胶条板(7)的下端通过转动轴(9)铰装于切口(4)下端，所述转动轴(9)置于排气阀(6)下端开设的滑动槽(10)内，所述滑动槽(10)一侧槽面上的直线齿纹(8)啮合转动轴(9)上对应位置的圆周齿纹(11)，转动轴(9)上套有一个使扫胶条板(7)贴紧于切口(4)切面转动的预紧力弹簧(26)。

6.根据权利要求1～5中任意一项所述的挤出机排气销钉，其特征在于：所述运动机构包括弹簧套(12)和通过上端固定簧座(13)和下端活动簧座(14)预紧在弹簧套(12)内的压缩弹簧(15)，所述弹簧套(12)的下端套口螺纹连接排气销钉(2)的上端止口，所述排气阀(6)的上端伸进弹簧套(12)内与活动簧座(14)连接，设于压缩弹簧(15)内的弹簧杆(18)下端连接活动簧座(14)，上端伸出固定簧座(13)连接振动座(16)，所述振动座(16)的腰子孔中穿设有偏心轴(17)，所述偏心轴(17)的回转运动转化为排气阀(6)的开、闭运动。

7.挤出机排气系统，其特征在于：包括如根据权利要求6所述的挤出机排气销钉，所述排气销钉(2)通过其上端止口于机筒(1)上圆周均布安装且圆周均布安装的排气销钉(2)沿机筒(1)的轴向等距设置，所述偏心轴(17)围绕机筒(1)圆周均布并通过偏心轴(17)两端的环板座(19)安装于机筒(1)上，各偏心轴(17)穿设于与之对应的各排气销钉(2)的振动座(16)腰子孔中，各偏心轴(17)的一相同轴端上均安装有偏心链轮(20)，各偏心链轮(20)通过环形链条(21)相连接，其中一个偏心链轮(19)为主动链轮。

8.根据权利要求7所述的挤出机排气系统，其特征在于：安装有排气销钉(2)的机筒(1)周围设有封闭的壳套(22)，所述壳套(22)上设有减压抽气口(23)和冷凝液排出口(24)。