CN109366788B - 一种天然橡胶初加工湿搅挤洗一体机 - Google Patents

Abstract

一种天然橡胶初加工湿搅挤洗一体机，它包括底座作为结构承载主体，电机通过减速机将扭矩传输至主轴，可使其作旋转运动。主机壳体中有腔间隔板，将壳体分隔成两个腔体，前段为湿搅腔体，后段为挤洗腔。主机壳体尾部安装有出料内、外筛板。在湿搅腔体段，定刀安装在壳体圆周方向上，壳体上部为进料口。在挤洗腔段内部的圆周上布置有若干件凸起的筋条。主轴贯穿主机壳体内部，轴上安装有进料动刀、推料动刀、湿搅出料动刀、螺旋切割动刀、推料螺旋、出料切割动刀，通过动刀对胶料的破碎、湿搅，同时将胶料从湿搅腔挤入到挤洗腔中；胶料在挤洗腔中被推料螺旋挤洗、搓揉，通过两者的组合作用，达到在同一台设备中对胶料进行湿搅、挤洗处理的目的。

Description

一种天然橡胶初加工湿搅挤洗一体机

技术领域

本发明涉及一种天然橡胶初加工湿搅挤洗一体机，它主要用于天然橡胶胶园凝胶（俗称杂胶标准胶）以及水洗天然橡胶初加工环节。它用于天然橡胶杂胶初加工生产线的前端，可对各种形状的未经过加工的杂胶原料进行破碎、剪切、揉搓、挤洗，并能将胶料切割成较小的形状。同时，经过该设备处理后的胶料有一定的温度，便于绉片机成片，满足后续生产工艺要求；胶料在本设备筒体内部经过混搅、挤洗后，能保证得到颜色一致性较好的胶料，对提高天然橡胶颜色等级有一定的帮助。本设备应用于成套、成线的天然橡胶生产线中，是一种新型的天然橡胶初加工机械设备。

背景技术

在天然橡胶初加工生产线的工艺中，各种天然橡胶初加工设备的主要作用是将大块的杂胶标准胶凝块破碎成小的胶料，并通过一系列的机械设备，将胶料内部的杂质尽可能的减少、去除，以便取得干燥、洁净、纯度高的天然橡胶。一般来讲颜色越均匀、杂质越少的胶料品质等级更高，在市场再受到客户的欢迎。

目前，较为典型的天然橡胶中的杂胶标准胶初加工工艺为：破碎（视杂胶包含杂质的实际情况可选用洗涤机处理）→双螺杆挤洗（不一定有）→湿搅→单螺杆挤洗→绉片→造粒→干燥→打包→包装入库。其中，洗涤、破碎、双螺杆挤洗、湿搅、单螺杆挤洗为前端工序，绉片、锤磨造粒、干燥为中段工序，打包，包装入库为后段工序。

现今，天然橡胶杂胶初加工工序大致的过程是，将大块的杂胶凝块投入到破碎机中，同时对胶块进行喷水冲洗，通过破碎机内的动刀和定刀将胶块剪切破碎，在剪切、破碎过程中将一定的杂质、灰分物质随流动的水带出，大块胶料得到初步的破碎并可去除表面的杂质。经过破碎机加工的胶料进入双螺杆挤洗机、湿搅机、单螺杆挤洗机中，这些设备可进一步对胶料揉搓、剪切、挤压，同时对胶料进行喷水冲洗，使胶破碎、混合，更大程度的除去胶料内部的杂质、灰分，提高胶料颜色及内部质量的一致性，并使胶料获得更好的软硬度，胶料内部有一定的温度，更利于后续绉片机的绉片成形，为造粒提供了有利条件。经过湿搅机、挤洗机处理过的胶料先经过绉片机进行绉片，然后进入到造粒机进行造粒，即是将胶料进行一步打碎，进一步除去杂质，灰分，使产品的纯度、一致性得到提高；同时经过造粒机处理后，可使胶料直径减少，颗粒大小程度一致，便于后续的干燥线烘干去除水分。经过称量打包，打包完成后将成品入库。

就现有生产线及工艺来说，相对应的设备成熟，工艺也可靠，但是，现有设备在生产过程中仍会有一些问题或仍然有改善的余地。

对现有生产线及工艺来说，主要存在的问题是：

1、破碎机的功能过于单一，仅起到将大块胶料剪切、破碎的功能，如果破碎机破碎后胶料过大时，因双螺杆机的推料螺旋螺距较小，很容易造成后续的双螺杆挤洗机卡死而无法进料，或者胶料过大卡在入口而无法进入到工作区域，造成生产中断；

2、另外使用双螺杆挤洗机的工艺中，双螺杆机的揉搓效果差，无法保证胶料一致性，同时，双螺杆挤洗机的筒体直径较小无法处理大块胶料，且产能较低，目前双螺杆挤洗机已经逐步被淘汰。

3、当杂胶的质量差，比如：胶料放置时间较长或胶料表面老化严重时，如果生产线中单独使用湿搅机不能满足揉和效果的要求，对胶料的质量有影响。

4、单螺杆挤洗机有较好的揉和效果，但在工艺线中单独使用时，其也受到破碎机的破碎效果、杂胶的胶料质量影响较大。如果破碎后胶料过大时，很容易造成后续的单螺杆挤洗机磨损或损坏，因此在单螺杆挤洗机之前需要配备湿搅机，以减少单螺杆机的工况压力，但这样会增加天然橡胶生产线设备的数量，单螺杆挤洗机、湿搅机均属于驱动功率较大的大型设备（单螺杆挤洗机一般配置160kw电机，湿搅机一般配置110kw电机）其配备的减速机相对都比较大并且较昂贵。经过配置后整条生产工艺线设备数量增加，同时增加了生产线的总功率，会增加投资的成本。

发明内容

为了能更好的解决上述技术背景中所述和其它未提及的问题，本发明提供了一种天然橡胶初加湿搅挤洗一体机，其能较好的对胶料进行破碎以减少单体胶料的体积的同时，又能通过能过螺旋布置的动刀组件推动作用下，使胶料从湿搅腔挤压进入到挤洗腔中，胶料在挤洗腔中通过推料螺旋的推进作用与筒体进一步将胶料进行揉搓，即可对胶料进行较好的搅碎、剪切，同时也可以对胶料直接进行揉和，使胶料杂质可以去除，胶料颜色均匀一致。同时在揉搓过程中整个壳体内有一定的水流冲击，通过挤压、揉搓的作用使胶料内部的杂质会逐步暴露出来，被水流带走以达到去除内部杂质的效果。

一种天然橡胶初加湿搅挤洗一体机其结合了湿搅机、单螺杆挤洗机的功能特点于一台设备之中，前半部分湿搅腔其主要功能为湿搅机单机的功能优点，后半部分挤洗腔主要功能为单螺杆挤洗机的功能优点。申请人通过总结大量的湿搅机、单螺杆挤洗机的应用案例以及对两种设备使用情况的的了解程度，将两者创造性的组合，可以将两台设备的单机功能有机结合的同时，可以大大降低设备的能耗。从常规的工艺线设备组合上来看，同样处理能力的单台湿搅机驱动电机功率为110kw，同样处理能力的单台单螺杆挤洗机驱动电机功率为110kw，总功率为220kw，但经过此结合后，驱动电机功率只需要配置至160kw或者200kw即可满足产能要求，可以达到的节能降耗的目的。

本发明提供的一种天然橡胶初加湿搅挤洗一体机，其创造性在于是将湿搅机、单螺杆挤洗机的功能特点有机的结合至同一台设备中，能提高整线生产率，减少工序流程，减少中间设备；同时可以达到两台设备的使用功能，但是功率消耗低于两台设备的总和，可达到节能降耗的目的，也减少了生产线的机组数量。

同时相比原先两台设备的常规工艺来讲，其单机驱动单元需要配备一台电机和一台减速机，一台单螺杆挤洗机和一台湿搅机的组合需要配备两台电机和两台减速机，其配置费用更加昂贵。采用本发明提供的一种天然橡胶初加湿搅挤洗一体机的配置时仅需要配备一台电机和一台减速机，相对前者方案，可有效的降低生产线的投资成本。

同时，使用一台湿搅挤洗一体机相对于使用一台湿搅机和一台单螺杆挤洗机组合的情况，能适当减少两设备之间的衔接设备，如能少一台进料斗升机或输送机。同时，也能减少场地的占用，即可以在保证整线生产率的同时，减少生产线的机组数量。

本发明解决其技术问题的技术方案是：

它包括一个底座（22），电机（21）与减速机（19）输入轴之间安装有小联轴器（20），减速机（19）的输出轴端安装有大联轴器（17），通过大联轴器（17）将电机（21）产生的扭矩传递给主轴（15），同时将转速减速至设计要求，出于安全考虑，大联轴器（17）小联轴器（20）外部均装设有防护罩（18）；电机（21）、减速机（19）、防护罩（18）、主机壳体（6）通过螺栓联接固定于底座（22）之上。

主机壳体（6）内部安装有主轴（15），尾部轴承座（1）和头部轴承座（16）安装于主机壳体（6）两端，它们与主机壳体（6）通过螺栓联接固定为一体，尾部轴承座（1）、头部轴承座（16）内部安装有轴承，可使主轴（15）作旋转运动。

主轴（15）上安装有若干件进料动刀（12）、推料动刀（10）、湿搅出料动刀（9）、螺旋切割动刀（7）、推料螺旋（5）、出料切割动刀（2），其上各零件与主轴（15）之间采用键（13）进行固定及传递扭矩，湿搅腔内的各把动刀（所指的件9、件10、件12）之间有隔套（14）以确保各动刀相互之间的距离，各动刀（所指的件9、件10、件12）相互之间的有一定的角度，使各动刀（所指的件9、件10、件12）的斜面刀刃呈螺旋状排列。

主机壳体（6）被腔间隔板（8）分隔成为两个工作腔体：前半部分为湿搅腔，后半部分为挤洗腔，每个腔体下部设置有一个排水排渣孔。其中进料动刀（12）、推料动刀（10）、湿搅出料动刀（9）同安装在湿搅腔内，螺旋切割动刀（7）推料螺旋（5）安装在挤洗腔内。

在主机壳体（6）尾部安装有出料外筛板（3），出料内筛板（4），出料外筛板（3）与出料内筛板（4）上均设置有出料孔，出料外筛板（3）与主机壳体（7）固定，出料内筛板（4）可通过把手调整出料孔截面积。一定数量的定刀（11）安装于主机壳体（7）圆周方向上，通过螺栓联接与主机壳体（7）固定为一体，主机壳体（7）上部为进料口，胶料通过进料口进入到湿搅腔内。

本发明的有益效果在于：

1、本发明结合了湿搅机、单螺杆挤洗机的结构特点于一台设备之中，除了可满足加工功能的前提下，同时节约了场地面积、工序流程、节约了投资成本，可使用一台本发明所提及的设备替代湿搅机、单螺杆挤洗机在天然橡胶初加工生产线上两台设备的位置。

2、相对于原先生产工艺线中需要两台设备（一台湿搅机和一台单螺杆挤洗机的组合）来说，原先设备需要配套两套驱动单元，即两台大功率电机和两台减速机，而本发明仅需要一套驱动单元即可实现使用功能，在设备的组成上可以节约较多的成本。

3、在原先生产工艺线中，从常规的设备组合上来看，需要配备一台湿搅机和一台单螺杆挤洗机。单台湿搅机所配备的电机驱动功率为110kw，单台单螺杆挤洗机驱动功率为110kw，两台设备驱动总功率为220kw。本发明在达到相同产能的情况下，驱动功率只需要配置至160kw或者200kw的驱动电机即可满足产能要求，公称能耗下降9%至27%之间，可以达到节能降耗的目的。

4、推料动刀与定刀组合结构类似于湿搅机的结构特点，推料动刀也设置有推料斜面，各斜面刀刃面之间呈螺旋状排列。推料动刀在推进胶料的同时，将胶料挤压至主机壳体和刀动上，对胶料作进一步的剪切、破碎、同时起到一定的揉搓作用，并可将胶料从湿搅腔推出至主机壳体尾部的挤洗腔。通过自身对胶料的剪切、破碎，可大大减少整条生产线对破碎机单机效果的依赖程度，同时，可以大大减轻后续挤洗腔中推料螺旋处理大块胶料的磨损。

5、进料处的湿搅腔体中进料动刀与定刀组合类似于湿搅机的结构特点，同时对动刀结构进行了改进。进料动刀设置有鹰嘴结构以及推料斜面刀刃，能有效对大块状杂胶块进行剪切、破碎成小块状胶料的同时，呈螺旋状排列的刀刃斜面可将胶料推入进到主机壳体的后部。湿搅推料动刀在旋转过程中，可将胶料挤压通过位于主机壳体中部的分仓隔板，胶料在受到挤压后会有一定的温升及黏合效果，同时，对经过破碎、揉搅后的胶料表面进行喷水，可以将暴露出来的杂质冲洗干净，杂质会随水流从机壳下方的排水及排渣孔流出主机壳体，使胶料均匀性、颜色一致性能得到改善。

6、在主机壳体后半段的挤洗腔中结构类似于单螺杆挤洗机的结构特点，同时对推料螺旋的结构进行了改进。在推料螺旋的前端安装有一把螺旋切割动刀，可直接将被从湿搅腔体中挤压过来的胶料切割成小块以便于推料螺旋将其与主机壳体上的凸起筋条进行摩擦、揉搓，提高胶料的揉和效果。

7、本发明功能更加完善，相对于两台单机设备而言（一台湿搅机和一台单螺杆挤洗机的组合）在节约投资成本的情况下，使生产效率更高，提高了设备的使用性能。

8、本发明具有方便联接，便于更换部件、操作简便、加工、结构简便，装配容易的优点。

9、虽然从工作原理上本发明均采用成熟设备的功能优点和结构特征，但两者共同结合于同一台设备之上，仍属于本设备的首创，其工作性能以及性价比优于原先两台设备的组合形式。

附图说明

图1为本发明的主视图，表示各组件、零件之间的相关位置，F处指进料口，G处指排水排渣口；

图2为本发明进料口处的剖视图，即主视图中A-A的剖视图，表示在进料口处湿搅腔中的进料动刀与定刀之间的关系，其中G处指排水排渣口；

图3为本发明主机壳体处的剖视图，即主视图中B-B的剖视图，表示湿搅腔中的推料动刀与定刀之间的关系;

图4为本发明主要壳体处的剖视图，即主视图中C-C的剖视图，表示湿搅腔中的湿搅出料动刀与主机壳体之间的关系。

图5为本发明主机壳体处的剖视图，即主视图中D-D的剖视图，表示挤洗腔中的推料螺旋与主机壳体之间的关系，其中G处指排水排渣口;

图6为本发明出料口处的剖视图，即主视图中E-E的剖视图，表示切割动刀与出料外筛板之间的关系。

在六幅附图中，各代号所指向的组件、零件名称是：件1为尾部轴承座；件2为出料切割动刀；件3为出料外筛板；件4为出料内筛板；件5为推料螺旋；件6为主机壳体；件7为螺旋切割动刀；件8为腔间隔板；件9为湿搅出料动刀；件10为推料动刀；件11为定刀；件12为进料动刀；件13为键；件14为隔套；件15为主轴；件16为头部轴承座；件17为大联轴器；件18为防护罩；件19为减速机；件20为小联轴器；件21为电机；件22为底座。

具体实施方式

它包括一个底座（22），电机（21）与减速机（19）输入轴之间安装有小联轴器（20），减速机（19）的输出轴端安装有大联轴器（17），通过大联轴器（17）将电机（21）产生的扭矩传递给主轴（15），同时将转速减速至设计要求，出于安全考虑，大联轴器（17）和小联轴器（20）外部均装设有防护罩（18）；电机（21）、减速机（19）、防护罩（18）、主机壳体（6）通过螺栓联接固定于底座（22）之上。

主机壳体（6）内部安装有主轴（15），尾部轴承座（1）和头部轴承座（16）安装于主机壳体（6）两端，它们与主机壳体（6）通过螺栓联接固定为一体，尾部轴承座（1）、头部轴承座（16）内部安装有轴承，可使主轴（15）作旋转运动。

主轴（15）上安装有若干件进料动刀（12）、推料动刀（10）、湿搅出料动刀（9）、螺旋切割动刀（7）、推料螺旋（5）、出料切割动刀（2），其上各零件与主轴（15）之间采用键（13）进行固定及传递扭矩，各把动刀（所指的件9、件10、件12）之间有隔套（14）以确保各动刀相互之间的距离，各动刀（所指的件9、件10、件12）相互之间的有一定的角度，使各动刀（所指的件9、件10、件12）的斜面刀刃呈螺旋状排列。

主机壳体（6）被腔间隔板（8）分隔成为两个工作腔体，其中进料动刀（12）、推料动刀（10）、湿搅出料动刀（9）同安装在湿搅腔内，螺旋切割动刀（7）推料螺旋（5）安装在挤洗腔内。

在主机壳体（6）尾部安装有出料外筛板（3），出料内筛板（4），出料外筛板（3）与出料内筛板（4）上均设置有出料孔，出料外筛板（3）与主机壳体（7）固定，出料内筛板（4）可通过把手调整。一定数量的定刀（11）安装于主机壳体（7）圆周方向上，通过螺栓联接与主机壳体（7）固定为一体，主机壳体（7）上部为进料口，胶料通过进料口进入到湿搅腔内。

见图2，当大块杂胶料从进料口被投入到主机壳体前端的湿搅腔时，主机壳体前端有若干把进料动刀，以及在主机壳体上安装固定有定刀，大块胶料因主轴的旋转作用，被进料动刀挤入动刀与定刀之间的间隙进行切割，经过多次的切割之后，大块杂胶料变成小块杂胶料。进料动刀上采用特有的鹰嘴结构便于对大块杂胶进行咬合将其拖入到定刀的工作区域，同时进料动刀上设计有推料斜面，胶料在被切割、剪切的同时，也被进料动刀推入到主机壳体中部，即进入到推料动刀的工作区域。

见图3，当胶料被推入到推料动刀的工作区域后，在推料动刀与定刀之间的相互咬合作用下，推料动刀继续对胶料进行切割、剪切，同时在主机壳体中部位置，胶料与推料动刀、壳体内壁、定刀等的表面等进行摩擦，会产生揉搓、挤压的效果，并且伴随着胶料与胶料之间的摩擦效果，使杂质在此过程与胶料分离，更进一步除去胶料内的杂质、灰分，提高胶料的一致性，使胶料获得了更好的软硬度。

见图4，胶料在湿搅腔中会被逐步推到湿搅腔尾的腔间隔板处，腔间隔板前端安装有湿搅出料动刀，湿搅出料动刀可以将胶料挤压进入到腔间隔板中的孔中到达挤洗腔中，在此推动挤压通过腔间隔板中的孔的过程中，胶料会得到进一步的揉搓，同时胶料会产生一定的温升造成胶料软化。

见图5，位于腔间隔板后的螺旋切割动刀能将被挤压过来的胶料切割成小块，便于推料螺旋挤压揉和。螺旋切割动刀切割胶料的同时可将胶料推入到后接的推料螺旋之上，推料螺旋将胶料混合的同时，可以在各个螺距通道里与主机壳体内腔体，特别是胶料和主机壳体内凸起的筋条进行摩擦和揉搓，可进一步提高胶料的一致性，同时在摩擦过程中进一步暴露胶料内部的杂质，提高胶料的内部温度。胶料在本设备工作过程中，胶料是连续进料和出料的状态，其被持续不断的由湿搅腔推向挤洗腔，直至推至主机壳体尾部。

见图6，在主机壳体尾部安装有出料外筛板和出料内筛板，出料外筛板与出料内筛板上均设置有出料孔，出料内筛板可通过把手调整，通过调整出料内筛板与出料外筛板的相互位置，可改变出料孔的截面积大小，以改变胶料出料的速度和胶料的揉和效果——即可调整胶料在主机壳体内部的停留时间。在推料动刀的推动作用下，经过处理的胶料被推出到出料孔中，推出过程因为会因为通过截面积变小，其也是一个挤压的过程。胶料被连续挤压经过出料孔后，切割动刀对其进行切割，使胶料尺寸达到工艺要求。

在本发明工作过程中，在进料口处用清水对胶料进行冲洗，整个工作过程中，主机壳体中的湿搅腔以及挤洗腔内部有一定的水流环境，以利于杂质与胶料的分离，在整个搅揉和挤洗过程中，杂质会随水流从腔体下部的排水排渣口离开腔体。

Claims (1)

1.一种天然橡胶初加工湿搅挤洗一体机，其特征是：它包括一个底座（22），电机（21）与减速机（19）输入轴之间安装有小联轴器（20），减速机（19）的输出轴端安装有大联轴器（17），通过大联轴器（17）将电机（21）产生的扭矩传递给主轴（15），同时将主轴（15）转速减速至设计要求，出于安全考虑，大联轴器（17）小联轴器（20）外部均装设有防护罩（18）；电机（21）、减速机（19）、防护罩（18）、主机壳体（6）通过螺栓联接固定于底座（22）之上，主机壳体（6）内部安装有主轴（15），尾部轴承座（1）和头部轴承座（16）安装于主机壳体（6）两端，它们与主机壳体（6）通过螺栓联接固定为一体，尾部轴承座（1）、头部轴承座（16）内部安装有轴承，可使主轴（15）作旋转运动；主机壳体（6）被腔间隔板（8）分隔成为两个工作腔体，前半部分为湿搅腔，后半部分为挤洗腔，每个腔体下部设置有一个排水排渣孔；其中进料动刀（12）、推料动刀（10）、湿搅出料动刀（9）同安装在湿搅腔内，螺旋切割动刀（7）推料螺旋（5）安装在挤洗腔内，在挤洗腔段推料螺旋（5）外的主机壳体（6）内圆上沿壳体轴向布置有一定数量的凸起筋条；在主机壳体（6）挤洗腔尾部安装有出料外筛板（3），出料内筛板（4），出料外筛板（3）与出料内筛板（4）上均设置有出料孔，出料外筛板（3）与主机壳体（6）固定；一定数量的定刀（11）安装于主机壳体（6）湿搅腔部分的圆周方向上，通过螺栓联接与主机壳体（6）固定为一体；主机壳体（6）上部为进料口，胶料通过进料口进入到湿搅腔内；主轴（15）上安装有若干件进料动刀（12）、推料动刀（10）、湿搅出料动刀（9）、螺旋切割动刀（7）、推料螺旋（5）、出料切割动刀（2），其上进料动刀（12）、推料动刀（10）、湿搅出料动刀（9）、螺旋切割动刀（7）、推料螺旋（5）、出料切割动刀（2）与主轴（15）之间采用键（13）进行固定及传递扭矩，湿搅腔中的湿搅出料动刀（9）、推料动刀（10）、进料动刀（12）之间有隔套（14）以确保湿搅出料动刀（9）、推料动刀（10）、进料动刀（12）相互之间的距离，湿搅出料动刀（9）、推料动刀（10）、进料动刀（12）相互之间有一定角度，使湿搅出料动刀（9）、推料动刀（10）、进料动刀（12）的斜面刀刃呈螺旋状排列。