CN111633948A - 一种橡胶挤出机 - Google Patents

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潘家芳
黄发国
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Abstract

本发明提供一种橡胶挤出机，属于橡胶挤出机械技术领域。该橡胶挤出机包括机筒、进料口、出料口，机筒内设有快速螺杆和慢速螺杆，快速螺杆和慢速螺杆均分为喂料段、塑化段和输送段；喂料段和输送段上分别设有螺旋方向相反且相互啮合的输送螺纹，快速螺杆的喂料段的螺旋数量少于慢速螺杆的喂料段的螺旋数量，快速螺杆输送段的螺旋数量少于慢速螺杆输送段的螺旋数量。塑化段设有哑铃状的塑化元件；塑化元件在螺杆的长度方向呈螺旋状布置；机筒上方的喂料装置通过一对对向旋转的喂料齿轮喂料。本发明通过对橡胶挤出机喂料方式、挤出螺杆的各段结构进行创新型改进，以在工艺许可的挤出胶温范围内实现喂料能力、挤出产量和塑化效果的提升。

Description

一种橡胶挤出机
【技术领域】
本发明涉及橡胶挤出机械技术领域，具体涉及一种橡胶挤出机。
【背景技术】
现有的冷喂料橡胶挤出机，大多数是采用单螺杆挤出机，少部分采用的是双螺杆挤出机。单螺杆橡胶冷喂料销钉机筒挤出机，喂入挤出机后的胶料在螺杆与机筒、销钉的共同作用下，对胶料进行搅拌、混合、升温、塑化等，最后以一定的挤出温度通过机头进行定型挤出。这个过程中，挤出能力、挤出温度、塑化能力三者是互相关联的“魔鬼三角”关系，要同时保证这三者同时达到最优是几乎是不可能的事情。
冷喂料挤出机的工艺目标是在挤出胶温可控的前提下，达到最高的挤出产量和最好的塑化效果。冷喂料挤出机的基本结构型式是将一根整体式的螺杆装入内径略大于螺杆外径的销钉机筒中，机筒内表面和螺杆外表面之间就形成了胶料的主要挤出加工区域。胶料在挤出加工过程中的物料特性是逐段发生变化的，根据胶料状态的变化特点沿挤出方向可划分为固体输送、塑化熔融和熔体输送三个区域，也称为挤出机的喂料段、塑化段和挤出段，不同的功能区段有着不同的螺棱结构设计和销钉排布型式。喂料段中的胶料呈现高弹态，塑化段中的胶料由高弹态向粘流态转变，挤出段中的胶料呈现粘流态。为了便于分析研究，将挤出产量、塑化效果和挤出胶温定义为挤出性能三要素；将喂料、塑化和挤出定义为挤出功能三要素，并将现行的这种采用同一套机筒螺杆构件组合来同步实现“喂料、塑化、挤出”功能三要素的挤出机理形象地概括为“1-1-1”三段同步式的挤出机理。
目前的挤出理论研究及生产实践均证明，挤出性能三要素不可能同时达到理想的高效值区域，若要提高挤出产量，则必须降低塑化效果，同时挤出胶温将升高；若要提高塑化效果，则需要同时降低挤出胶温和挤出产量。三者之间呈现出相互制约的“魔鬼三角”现象。因此在挤出生产实践中，只能选择在工艺许可的挤出胶温范围内去实现挤出产量和塑化效果的均衡。
挤出产量和塑化效果的提升可以从喂料和塑化两方面着手，现有的冷喂料橡胶挤出机，其喂料装置大多采用喂料辊强制喂料的方式，通过喂料辊与螺杆反向旋转，从而将片状的橡胶吃入挤出机中。但是由于喂料辊喂料方式存在有喂料能力不稳定，表现在其过程能力CP不够好，喂料能力与塑化能力不匹配，从而导致其挤出制品质量的稳定性和均匀性不能满足高档子午线轮胎对于高品质一致性的要求。另外喂料辊强制喂料的生产效率不是很高，零件数量较多，防止胶料泄漏的机械结构复杂，配合精度要求较高,零件磨损后胶料易渗入轴承内导致轴承损坏，从而导致喂料装置的故障率较高。因此业内一直都在寻求一种更为先进的喂料方法。
有鉴于此，本发明提出一种新型的橡胶挤出机，对其喂料方式，挤出螺杆的喂料段、塑化段和输送段的结构均进行创新型改进，以在工艺许可的挤出胶温范围内实现挤出产量和塑化效果的提升，以在可行范围内减少“魔鬼三角”矛盾。
【发明内容】
本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种橡胶挤出机，通过对其喂料装置的结构、挤出螺杆的各段结构均进行创新型改进，以在工艺许可的挤出胶温范围内实现喂料能力、挤出产量和塑化效果的提升，以在可行范围内减少“魔鬼三角”矛盾。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种橡胶挤出机，包括机筒，所述机筒内设置有水平并列的快速螺杆和慢速螺杆，所述快速螺杆和慢速螺杆的两端均通过轴承与机筒端部外侧的轴承座转动连接，且快速螺杆的其中一端和/或慢速螺杆的其中一端由第一动力装置驱动旋转；所述快速螺杆和慢速螺杆均分为喂料段、塑化段和输送段；所述快速螺杆的喂料段与慢速螺杆的喂料段对齐，所述快速螺杆的喂料段和慢速螺杆的喂料段上设有螺旋方向相反且相互啮合的输送螺纹，且快速螺杆的喂料段的螺旋数量少于慢速螺杆的喂料段的螺旋数量；所述快速螺杆的塑化段与慢速螺杆的塑化段对齐且均设有塑化元件；所述快速螺杆的输送段与慢速螺杆的输送段对齐，所述快速螺杆的输送段与慢速螺杆的输送段设有螺旋方向相反且相互啮合的输送螺纹，且快速螺杆输送段的螺旋数量少于慢速螺杆输送段的螺旋数量；
所述快速螺杆的塑化段与慢速螺杆的塑化段均为圆柱体形柱状结构；所述塑化元件包括安装部和哑铃部，所述安装部为间隔布置在塑化段外侧的圆环；所述哑铃部包括柱状杆和位于柱状杆两端的球体，所述柱状杆的中部倾斜固定在所述安装部上，在快速螺杆塑化段上，每个安装部上设置有若干哑铃部，且相邻安装部上的哑铃部错位安装，使得沿着快速螺杆的长度方向看，所有哑铃部呈螺旋状布置；在慢速螺杆塑化段上，每个安装部上设置有若干哑铃部，且相邻安装部上的哑铃部错位安装，使得沿着慢速螺杆的长度方向看，所有哑铃部呈螺旋状布置；所述快速螺杆上的哑铃部数量少于慢速螺杆上的哑铃部数量；
所述机筒的顶部设有进料口，底部设有出料口，所述进料口位于快速螺杆喂料段和慢速螺杆喂料段的上方；所述出料口位于快速螺杆输送段和慢速螺杆输送段的下方。
本发明中，优选地，所述快速螺杆的喂料段结构与快速螺杆的输送段结构相同；所述慢速螺杆的喂料段结构与慢速螺杆的输送段结构相同；且所述快速螺杆的喂料段的螺旋数量与慢速螺杆的喂料段的螺旋数量之比为1:2、1:3或1:4。
本发明中，优选地，所述进料口上方还设有喂料机筒，喂料机筒的上端开设有喂料口，喂料机筒的下端开设有下料口，喂料机筒内部空腔内并排设有两个可对向旋转的喂料齿轮，两个喂料齿轮之间的啮合处位于喂料口的正下方，并位于下料口、进料口的正上方，两个喂料齿轮对向旋转时将橡胶料挤至下方后经进料口落到快速螺杆和慢速螺杆之间的啮合处；每个所述喂料齿轮的内侧中心均固定套设有齿轮轴，齿轮轴的两端均穿出上喂料机筒并通过轴承与喂料齿轮轴承座转动连接，喂料齿轮轴承座设置在上喂料机筒两端外侧，齿轮轴的其中一端穿出喂料齿轮轴承座并由第二动力装置驱动旋转。
本发明中，优选地，所述快速螺杆上的安装部和慢速螺杆上的安装部一一对齐，快速螺杆上的每个安装部上的哑铃部数量相同，慢速螺杆上的每个安装部上的哑铃部数量相同，且所述快速螺杆上每个安装部上的哑铃部数量与慢速螺杆上每个安装部上的哑铃部数量之比为1:2、1:3或1:4。
本发明中，优选地，所述柱状杆的中心轴线与其所在的螺杆的中心轴线之间的夹角均为8-12°。
本发明中，优选地，所述快速螺杆的塑化段直径与慢速螺杆的塑化段直径相等；所述柱状杆为圆柱杆，所述圆柱杆直径为塑化段外表面工作直径的1/9～1/7，所述球体直径约为塑化段外表面工作直径的1/6～1/4，同一圆柱杆两头的球体中心距离为塑化段外表面工作直径的3/8～5/8。
本发明中，优选地，所述柱状杆中部与塑化段外表面之间的距离为塑化段外表面工作直径的1/32～3/32，安装部在塑化段外表面等距分布，且相邻安装部之间的距离为塑化段外表面工作直径的7/10～1。
本发明中，优选地，所述快速螺杆和慢速螺杆上的喂料段、塑化段和输送段的长度之比均为4：6～10:3～5。
本发明中，优选地，所述快速螺杆和慢速螺杆分别采用不同的动力装置驱动其旋转，所述快速螺杆螺旋结构是单螺旋或双螺旋；所述慢速螺杆的螺旋结构是四螺旋，六螺旋，或是八螺旋。
本发明还提供一种橡胶挤出机控制方法，利用上述橡胶挤出机，工作时，控制快速螺杆的旋转速度为慢速螺杆旋转速度的1.1-8.0倍。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明中，螺杆包括依次布置的喂料段、塑化段和输送段，喂料段和输送段外侧壁均设有输送螺纹，其功能侧重于对胶料的输送；塑化段为圆柱体状结构，其外侧壁设有哑铃状塑化元件，其功能侧重于搅拌、混合、塑化，这样的设计，可以让塑化段既有现有技术的输送功能，又能增加螺杆的塑化能力。
2、本发明将现有的销钉式改进为哑铃式结构，哑铃式结构两端的球体可以使得剪切的接触面更大，柱状杆的设置方向改变了原有销钉模式的剪切方向，且哑铃式结构各部分形状尺寸不同，这些因素共同作用增大了混合、搅拌和剪切作用，从而提高塑化效果。哑铃状结构在螺杆上交错布置,且从螺杆的长度方向看哑铃部呈螺旋状布置，该结构一方面可以使得螺旋布置的塑化装置在具有塑化能力的同时保持了输送的作用；另一方面，现有的销钉式结构其销钉固定在机筒内壁，工作过程中不会转动，胶料流动的同时被剪切塑化；而本发明中哑铃状结构固定在螺杆外壁，可以随螺杆的转动而转动，增强了其对胶料的搅拌与剪切的强度，且该剪切作用使得机筒内的胶料整体都能受到作用力，混合搅拌得更加均匀。
3、本发明还将两根螺杆平行布置，慢速螺杆输送段的螺旋数量与快速螺杆输送段的螺旋数量成倍数关系，慢速螺杆塑化段上每个安装部上的哑铃部数量与快速螺杆塑化段上每个安装部上的哑铃部数量成整数倍关系，且两者的哑铃状结构之间形成部分啮合，使用时将两根螺杆的速度调整成不同倍数的旋转速度，通过两根螺杆的旋转速度的不同，调整螺纹和哑铃部对胶料的剪切效率，使得机筒内部的橡胶料受到两种不同程度的剪切作用，达到调整与提高胶料的剪切效果的目的，可使得塑化段具有更强的混合、搅拌能力，从而提高橡胶挤出机对胶料的混合能力与塑化能力。
4、本发明在对螺杆各部位的大小比例进行设置时，通过对圆柱杆直径、球体直径、球体中心距离、柱状杆与塑化段之间的距离、安装部的间距等参数进行设计，可以取得更加紧凑的布局、更低的用料成本和更加的塑化效果、更高的产量之间的平衡。
5、本发明中的喂料装置针对现有冷喂料橡胶挤出机的喂料方式进行改进，将现有的喂料辊和喂料螺杆配合喂料的方式改进为双齿轮喂料后再由喂料螺杆输送的形式进行喂料，齿轮喂料是稳定性输送，其输送能力的稳定性很高的，表现在其过程能力CP值很好，因此，齿轮喂料可以提高挤出机的喂料稳定性和均一性，将其与本发明中的挤出螺杆配合使用，喂料速度还可以配合塑化能力进行跟随性调整，以适应塑化能力的提高，从而提高本发明的挤出稳定性、均匀性和产量，满足高品质子午线轮胎生产对更高的挤出稳定性和均匀性的技术要求。
【附图说明】
图1是本发明所提供的一种橡胶挤出机的平面结构示意图；
图2是图1沿A-A方向的剖视图；
图3是图1沿B-B方向的剖视图；
图4是图1沿C-C方向的剖视图；
图5是本发明所提供的一种橡胶挤出机的立体结构示意图；
图6是本发明中快速螺杆的平面结构示意图；
图7是配对使用的两条螺杆的结构示意图；
图8是图7中D-D方向的剖视图；
图9是图7中E-E方向的剖视图；
图10是7中F-F方向的剖视图。
其中，1-快速螺杆，101-喂料段，102-塑化段，1021-安装部，1022-柱状杆，1023-球体，103-输送段，2-慢速螺杆，201-喂料段，202-塑化段，2021-安装部，2022-柱状杆，2023-球体，203-输送段，3-进料端轴承座，4-机筒，401-进料口，402-出料口，5-出料端轴承座，6-轴承一，7-轴承二，8-轴承三，9-喂料机筒，901-喂料口，902-下料口，10-喂料齿轮，11-喂料齿轮轴承座，12-齿轮轴，13-防胶料泄漏装置。
【具体实施方式】
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制，为了更好地说明本发明的具体实施方式，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸，对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构、部件及其说明可能省略是可以理解的，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明旨在通过对橡胶挤出机的喂料方式、挤出螺杆的各段结构均进行创新型改进，以提高喂料能力、产量和塑化效果，现具体逐一进行介绍如下，参见图1-10，一种橡胶挤出机，包括机筒4，机筒4内设置有水平并列的快速螺杆1和慢速螺杆2，快速螺杆1和慢速螺杆2的两端均通过轴承与机筒4端部外侧的轴承座转动连接，且快速螺杆1的其中一端和/或慢速螺杆2的其中一端由第一动力装置驱动旋转，即快速螺杆1和慢速螺杆2可以由同一动力装置驱动旋转，通过齿轮传动或链轮传动将其中一根螺杆的旋转运动传递到另一根螺杆上，两个螺杆的旋转速度相同，但更优选的方式是快速螺杆1和慢速螺杆2由不同的动力装置驱动旋转，以使得两者的旋转速度不同，一般采用的快速螺杆1转速是慢速螺杆2的两倍或三倍或四倍，也可以是1.1-8.0之间的倍数。快速螺杆1和慢速螺杆2均分为喂料段(101，201)、塑化段(102,202)和输送段(103,203)，两螺杆分别一体成型，各个部分的结构特点不同；快速螺杆1的喂料段101与慢速螺杆2的喂料段201并排对齐，快速螺杆1的喂料段101和慢速螺杆2的喂料段201上设有螺旋方向相反且相互啮合的输送螺纹，且快速螺杆1的喂料段101的螺旋数量少于慢速螺杆2的喂料段201的螺旋数量，优选快速螺杆1的喂料段101的螺旋数量与慢速螺杆2的喂料段201的螺旋数量之比为1:2、1:3或1:4；具体地，优选快速螺杆1的喂料段101的螺旋结构是单螺旋或双螺旋；慢速螺杆2的喂料段201的螺旋结构是四螺旋，六螺旋，或是八螺旋。通过上述设置，生产时，可以通过调整转速将两根螺杆的输送能力调整为相同，同时螺旋和转速的不同使得对橡胶料产生两种不同的推挤力，使得机筒内部的橡胶料受到两种不同程度力的作用，达到调整与提高胶料的输送能力、增强塑化的目的。
快速螺杆1的塑化段102与慢速螺杆2的塑化段202并排对齐且均设有塑化元件。
快速螺杆1的输送段103与慢速螺杆2的输送段203并排对齐，快速螺杆1的输送段103与慢速螺杆2的输送段203设有螺旋方向相反且相互啮合的输送螺纹，且快速螺杆1输送段103的螺旋数量少于慢速螺杆2输送段203的螺旋数量，优选快速螺杆1的输送段103的螺旋数量与慢速螺杆2的输送段203的螺旋数量之比为1:2、1:3或1:4；具体地，优选快速螺杆1的输送段103的螺旋结构是单螺旋或双螺旋；慢速螺杆2的输送段203的螺旋结构是四螺旋，六螺旋，或是八螺旋。快速螺杆1的喂料段101结构与快速螺杆1的输送段103结构可以是完全相同的，也可以是不完全相同的；慢速螺杆2的喂料段201结构与慢速螺杆2的输送段203结构可以是完全相同的，也可以是不完全相同的。
快速螺杆1和慢速螺杆2的安装方式具体可以是，快速螺杆1和慢速螺杆2靠近喂料段(101、201)的一端均通过轴承二7和轴承三8转动安装在进料端轴承座3内，该端突出在进料端轴承座30外侧，突出部分外侧表面设有花键槽从而用于连接外部的第一动力装置驱动旋转(动力装置未视出)，进料端轴承座3可通过螺栓固定在机筒4的一端外侧壁。快速螺杆1和慢速螺杆2靠近输送段(103、203)的另一端通过轴承一6与出料端轴承座5转动连接。
以下描述塑化段(102,202)的结构改进，参见图6-10，快速螺杆1的塑化段102与慢速螺杆2的塑化段202均为圆柱体形柱状结构；塑化元件包括安装部(1021，2021)和哑铃部，安装部(1021，2021)为间隔布置在塑化段(102，202)外侧的圆环，其可以与塑化段(102，202)外侧壁通过焊接的形式固定；哑铃部包括柱状杆(1023,2023)和位于柱状杆(1023,2023)两端的球体(1023,2023)，柱状杆(1023,2023)的中部倾斜固定在安装部(1021，2021)上，优选通过焊接的方式进行固定，并优选柱状杆(1023,2023)的中心轴线与其所在的螺杆的中心轴线之间的夹角均为8-12°，更优选为10°。在快速螺杆1塑化段102上，每个安装部(1021，2021)上设置有若干哑铃部，且相邻安装部(1021，2021)上的哑铃部错位安装，使得沿着快速螺杆1的长度方向看，所有哑铃部呈螺旋状布置；在慢速螺杆2塑化段202上，每个安装部(1021，2021)上设置有若干哑铃部，且相邻安装部(1021，2021)上的哑铃部错位安装，使得沿着慢速螺杆2的长度方向看，所有哑铃部呈螺旋状布置；快速螺杆1上的哑铃部数量少于慢速螺杆2上的哑铃部数量，优选快速螺杆1上的安装部1021和慢速螺杆2上的安装部2021一一对齐，快速螺杆1上的每个安装部1021上的哑铃部数量相同，慢速螺杆2上的每个安装部2021上的哑铃部数量相同，且快速螺杆1上每个安装部1021上的哑铃部数量与慢速螺杆2上每个安装部2021上的哑铃部数量之比为1:2、1:3或1:4。本发明将现有的销钉式改进为哑铃式结构，两端的球体(1023,2023)可以使得剪切的接触面更大，柱状杆(1023,2023)的设置方向改变了原有模式的剪切方向，且哑铃式结构各部分形状尺寸不同，这些因素共同作用增大了混合、搅拌和剪切作用，从而提高塑化效果。柱状杆(1023,2023)的倾斜设置，使得多个哑铃部在螺杆的长度呈螺旋状布置，从而使本发明的塑化段同时具有输送物料的作用，还能助于橡胶料的塑化。
机筒4的顶部设有进料口401，底部设有出料口402，进料口401位于快速螺杆1喂料段和慢速螺杆2喂料段的上方，具体在快速螺杆1喂料段和慢速螺杆2喂料段啮合处的上方；出料口402位于快速螺杆1输送段和慢速螺杆2输送段的下方，具体在快速螺杆1输送段和慢速螺杆2输送段啮合处的下方。
本发明还涉及对喂料方式的改进，具体结构为，在进料口401上方另外加设喂料机筒9，喂料机筒9的上端开设有喂料口901，喂料机筒9的下端开设有下料口902，喂料机筒9内部空腔内并排设有两个可对向旋转的喂料齿轮10，两个喂料齿轮10之间的啮合处位于喂料口901的正下方，并位于下料口902、进料口402的正上方，两个喂料齿轮10对向旋转时将橡胶料挤至下方后经进料口401落到快速螺杆1和慢速螺杆2之间的啮合处；每个喂料齿轮10的内侧中心均固定套设有齿轮轴12，齿轮轴12的两端均穿出上喂料机筒9并通过轴承与喂料齿轮轴承座11转动连接，喂料齿轮轴承座11设置在上喂料机筒9两端外侧，齿轮轴12的其中一端穿出喂料齿轮轴承座11并由第二动力装置驱动旋转(第二动力装置未示出)。优选齿轮轴12的中心轴线与快速螺杆1的中心轴线、慢速螺杆2的中心轴线均平行。通过齿轮喂料可以提高挤出机的喂料稳定性和均一性，同时喂料速度还可以配合塑化能力进行跟随性调整，以适应塑化能力的提高。
本发明中，喂料齿轮10可以选择直齿轮或斜齿轮，具体的齿形可以为标准齿轮或非标齿轮。动力装置可以为单独的一套减速电机，还可以与快速螺杆或慢速螺杆的驱动装置共享，即通过齿轮传动或链轮传动将螺杆的旋转运动传递到喂料齿轮10，该种方式也为本领域常规的设置。
本发明中，喂料齿轮10之间的中心距可调，以适应冷喂料橡胶挤出机所喂入胶片厚度的变化。喂料齿轮的调距装置可以设计为手动调整方式，也可以设计为自动的电动调距方式，本领域技术人员可以在上述技术方案上进行加装改进。
本发明的螺杆在具体实施时，本领域技术人员可以根据设计规范进行具体的尺寸设定，只要符合前述的技术特征则均在本发明的保护范围之内，然而，为了取得更加紧凑的布局、更低的用料成本和更加的塑化效果、更高的产量之间的平衡，本发明还作了一下参数优化，具体可以是，快速螺杆1的塑化段102直径与慢速螺杆2的塑化段202直径相等；柱状杆(1023,2023)可以是圆柱杆或方柱杆，现以圆柱杆说明具体的设计，柱状杆(1023,2023)直径为塑化段(102，202)外表面工作直径的1/9～1/7，优选为1/8，所述球体直径约为塑化段(102，202)外表面工作直径的1/6～1/4，优选为1/5。同一柱状杆(1023,2023)两头的球体中心距离为塑化段(102，202)外表面工作直径的3/8～5/8，优选为1/2。柱状杆(1023,2023)中部与塑化段(102，202)外表面之间的距离为塑化段(102，202)外表面工作直径的1/32～3/32，优选为1/16，安装部(1021，2021)在塑化段(102，202)外表面等距分布，且相邻安装部(1021，2021)之间的距离为塑化段(102，202)外表面工作直径的7/10～1，优选为4/5。快速螺杆和慢速螺杆上的喂料段、塑化段和输送段的长度之比均为4：6～10:3～5，优选为1:2:1。上述尺寸之间的关系为设计时的优选参考值，在具体实施时，本领域技术人员可以对上述参数进行任意的组合优选，均在本发明的保护范围之内。
由于喂料齿轮10的两端有齿缝，橡胶料从齿缝溢出容易损伤轴承，故本发明优选在喂料齿轮10的两端设有防胶料泄漏装置13，所述防胶料泄漏装置13外表面为圆柱形，圆柱形的外表面设置有多头返胶螺纹，喂料齿轮10两端的返胶螺纹的螺旋方向相反。在喂料齿轮10旋转运动时能将胶料强迫返回到喂料齿轮一6和喂料齿轮二7的啮合部位，防止胶料泄漏。
利用本发明的橡胶挤出机，工作时，将橡胶料从喂料口901投入，经过齿轮挤压后，橡胶料落入快速螺杆1和慢速螺杆2啮合处，经由快速螺杆1和慢速螺杆2的喂料段(101,201)、塑化段(102,202)、输送段(103,203)塑化输送后从出料口402出料，此过程中，控制快速螺杆1的旋转速度大于慢速螺杆2的旋转速度，快速螺杆1的旋转速度是慢速螺杆2的两倍或三倍或四倍的关系，也可以是1.1-8.0倍。
通过本发明的上述改进，可以在工艺许可的挤出胶温范围内实现喂料能力、挤出产量和塑化效果的提升，在可行范围内减少“魔鬼三角”矛盾。
上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。

Claims (10)

1.一种橡胶挤出机，其特征在于：包括机筒，所述机筒内设置有水平并列的快速螺杆和慢速螺杆，所述快速螺杆和慢速螺杆的两端均通过轴承与机筒端部外侧的轴承座转动连接，且快速螺杆的其中一端和/或慢速螺杆的其中一端由第一动力装置驱动旋转；所述快速螺杆和慢速螺杆均分为喂料段、塑化段和输送段；所述快速螺杆的喂料段与慢速螺杆的喂料段对齐，所述快速螺杆的喂料段和慢速螺杆的喂料段上设有螺旋方向相反且相互啮合的输送螺纹，且快速螺杆的喂料段的螺旋数量少于慢速螺杆的喂料段的螺旋数量；所述快速螺杆的塑化段与慢速螺杆的塑化段对齐且均设有塑化元件；所述快速螺杆的输送段与慢速螺杆的输送段对齐，所述快速螺杆的输送段与慢速螺杆的输送段设有螺旋方向相反且相互啮合的输送螺纹，且快速螺杆输送段的螺旋数量少于慢速螺杆输送段的螺旋数量；
所述快速螺杆的塑化段与慢速螺杆的塑化段均为圆柱体形柱状结构；所述塑化元件包括安装部和哑铃部，所述安装部为间隔布置在塑化段外侧的圆环；所述哑铃部包括柱状杆和位于柱状杆两端的球体，所述柱状杆的中部倾斜固定在所述安装部上，在快速螺杆塑化段上，每个安装部上设置有若干哑铃部，且相邻安装部上的哑铃部错位安装，使得沿着快速螺杆的长度方向看，所有哑铃部呈螺旋状布置；在慢速螺杆塑化段上，每个安装部上设置有若干哑铃部，且相邻安装部上的哑铃部错位安装，使得沿着慢速螺杆的长度方向看，所有哑铃部呈螺旋状布置；所述快速螺杆上的哑铃部数量少于慢速螺杆上的哑铃部数量；
所述机筒的顶部设有进料口，底部设有出料口，所述进料口位于快速螺杆喂料段和慢速螺杆喂料段的上方；所述出料口位于快速螺杆输送段和慢速螺杆输送段的下方。
2.根据权利要求1所述的一种橡胶挤出机，其特征在于：所述快速螺杆的喂料段结构与快速螺杆的输送段结构相同；所述慢速螺杆的喂料段结构与慢速螺杆的输送段结构相同；且所述快速螺杆的喂料段的螺旋数量与慢速螺杆的喂料段的螺旋数量之比为1:2、1:3或1:4。
3.根据权利要求1所述的一种橡胶挤出机，其特征在于：所述进料口上方还设有喂料机筒，喂料机筒的上端开设有喂料口，喂料机筒的下端开设有下料口，喂料机筒内部空腔内并排设有两个可对向旋转的喂料齿轮，两个喂料齿轮之间的啮合处位于喂料口的正下方，并位于下料口、进料口的正上方，两个喂料齿轮对向旋转时将橡胶料挤至下方后经进料口落到快速螺杆和慢速螺杆之间的啮合处；每个所述喂料齿轮的内侧中心均固定套设有齿轮轴，齿轮轴的两端均穿出上喂料机筒并通过轴承与喂料齿轮轴承座转动连接，喂料齿轮轴承座设置在上喂料机筒两端外侧，齿轮轴的其中一端穿出喂料齿轮轴承座并由第二动力装置驱动旋转。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种橡胶挤出机，其特征在于：所述快速螺杆上的安装部和慢速螺杆上的安装部一一对齐，快速螺杆上的每个安装部上的哑铃部数量相同，慢速螺杆上的每个安装部上的哑铃部数量相同，且所述快速螺杆上每个安装部上的哑铃部数量与慢速螺杆上每个安装部上的哑铃部数量之比为1:2、1:3或1:4。
5.根据权利要求1所述的一种橡胶挤出机塑化装置，其特征在于：所述柱状杆的中心轴线与其所在的螺杆的中心轴线之间的夹角均为8-12°。
6.根据权利要求1所述的一种橡胶挤出机塑化装置，其特征在于：所述快速螺杆的塑化段直径与慢速螺杆的塑化段直径相等；所述柱状杆为圆柱杆，所述圆柱杆直径为塑化段外表面工作直径的1/9～1/7，所述球体直径约为塑化段外表面工作直径的1/6～1/4，同一圆柱杆两头的球体中心距离为塑化段外表面工作直径的3/8～5/8。
7.根据权利要求1所述的一种橡胶挤出机塑化装置，其特征在于：所述柱状杆中部与塑化段外表面之间的距离为塑化段外表面工作直径的1/32～3/32，安装部在塑化段外表面等距分布，且相邻安装部之间的距离为塑化段外表面工作直径的7/10～1。
8.根据权利要求4所述的一种橡胶挤出机塑化装置，其特征在于：所述快速螺杆和慢速螺杆上的喂料段、塑化段和输送段的长度之比均为4：6～10:3～5。
9.根据权利要求1所述的一种橡胶挤出机塑化装置，其特征在于：所述快速螺杆和慢速螺杆分别采用不同的动力装置驱动其旋转，所述快速螺杆螺旋结构是单螺旋或双螺旋；所述慢速螺杆的螺旋结构是四螺旋，六螺旋，或是八螺旋。
10.一种橡胶挤出机控制方法，其特征在于，利用上述权利要求1-9中任一项所述的橡胶挤出机，控制快速螺杆的旋转速度为慢速螺杆旋转速度的1.1-8.0倍。
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