CN114379056A - 一种橡胶混合挤出装置 - Google Patents

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边慧光
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Abstract

本发明公开一种橡胶混合挤出装置，包括主挤出机和副挤出机，两者呈直角对接组成，主挤出机将混炼胶与副挤出机均匀压实的硫化剂和促进剂或含硫母胶充分混合后进行低温混炼；主螺杆由主芯轴和主螺头构成，副螺杆由副芯轴和副螺头构成；喂料段和混料段采用螺纹截面相同的单头螺纹结构，螺距较大，压实段采用较小螺距的单头螺纹结构，传递加压段和传递减压段均采用渐变式螺纹结构，混炼段的螺槽深度较浅，表面加工有双向螺纹，反混段采用双头双向螺纹结构，反混段的螺槽深度比混炼段的螺槽深度深；本发明主挤出机由小螺距压实段压实物料，副挤出机有流量逐渐减小的流道增压压实，传递加压段渐变式螺纹与销钉和机筒内螺纹的组合方式，增强了混炼效果。

Description

一种橡胶混合挤出装置
技术领域
本发明涉及橡胶挤出成型设备技术领域，尤其涉及一种橡胶混合挤出装置。
背景技术
目前，橡胶的终炼是橡胶加工的不可或缺的重要一步，即将通过密炼机或开炼机混炼后的未添加硫和促进剂的胶料，加入硫和促进剂并使之混合均匀后下片。
目前，橡胶的终炼主要在开炼机或密炼机上进行，工厂内往往是相对密闭的有限空间，在加硫时，粉末状的硫会弥漫到空气中，达到一定浓度后会发生爆炸，具有较大的安全隐患。同时，硫具有毒性，长期暴露在弥漫着硫的空气中，人体累计吸入较多硫磺后也会产生各种不良反应，如咳嗽、喉痛、皮肤炎症等。为避免密炼机、开炼机人工加硫和分批加硫所产生的危害，并满足连续化生产的实际需求，需要一种能够在橡胶终炼阶段自动密闭将硫化体系与混炼胶混合的设备。随着连续混炼的不断发展，各种挤出机能够满足不同的混炼挤出加工要求：中国专利201820944137.6公开的一种橡胶挤出机包括支架、横板、加工腔a、加工腔b、漏料板和比例泵，所述支架中部安装有横板，所述支架和横板顶部左侧分别安装有驱动电机a和驱动电机b，所述驱动电机a和驱动电机b的型号均为SWL1T，所述驱动电机a右侧安装有驱动转轴a，所述驱动电机a的传动轴与驱动转轴a转动连接，所述驱动转轴a右侧安装有加工腔a且驱动转轴a右侧贯穿于加工腔a的左侧中部，所述驱动转轴a右侧安装有多组均匀排列的螺旋叶片a，所述加工腔a顶端中部开设有进料口，所述加工腔a底端中部安装有漏料板，所述漏料板底部安装有加工腔b，所述加工腔b内左侧贯穿有驱动转轴b，所述驱动转轴b左端安装有驱动电机b，所述驱动电机b的传动轴与驱动转轴b传动连接，所述驱动转轴b右侧安装有多组均匀排列的螺旋叶片b；中国专利201821240582.0公开的一种橡胶挤出机包括储料仓、螺旋输送机、挤出机，所述储料仓的出口与螺旋输送机的进料口连接，所述储料仓内设有安装架，所述安装架上设有电机一，所述电机一的输出端与转轴的上端固定连接，所述转轴的下端与切割叶连接，所述切割叶设置在储料仓的出口处，所述螺旋输送机通过同步带一与电机二连接，所述螺旋输送机的出料口与挤出机的进料口连接，所述挤出机通过同步带二与电机三连接，所述挤出机的出料口与出料通道连接，所述出料通道内设有传动带，所述出料通道上设有进风口和出风口，所述进风口设置在出料通道的出料口处，所述出风口设置在出料通道的进料口处，所述进风口与空气净化器连接，所述空气净化器与鼓风机连接，所述出风口与抽风机连接，所述抽风机通过出风管与空气净化器连接，所述出料通道内顶端设有阶梯式挡风板；中国专利201821477704.8公开的一种多螺杆橡胶挤出机包括一级挤出结构和二级挤出结构，所述一级挤出结构包括一级主螺杆和一级主机筒，所述二级挤出结构包括二级主螺杆和二级主机筒，所述一级主螺杆与二级主螺杆垂直，所述一级主螺杆与二级主螺杆之间通过增速齿轮结构实现同步旋转，所述一级主机筒与二级主机筒相通；在相同转速下，所述一级挤出结构在单位时间内的挤出量大于二级挤出结构在单位时间内的挤出量；所述一级主机筒的入料端连接有一入料斗；本挤出机还包括一二级辅助挤出结构，所述二级辅助挤出结构包括二级辅助螺杆和二级辅助机筒，所述二级辅助螺杆与二级主螺杆平行，所述二级辅助机筒与一级主机筒相通，所述二级辅助螺杆的出料端与二级主螺杆的出料端分别固定设置有一带轮，两个带轮之间通过一齿带相连；中国专利201821554117.4公开的一种橡胶加工用锥形双螺杆挤出机包括机筒，所述机筒的内部安装有锥形螺杆，所述锥形螺杆的一端安装有传动齿轮，所述机筒的一端安装有机头，所述机头的中部安装有固定套，所述固定套的两侧安装有固定架，所述固定架的下方安装有第二支撑架，所述第二支撑架的底端安装有滑动卡板，所述滑动卡板的一端安装有抽拉把手，所述滑动卡板的底端两侧设置有卡槽，所述滑动卡板的下方安装有滑轨架，所述机筒的另一端安装有减速箱，所述减速箱的顶端安装有配制箱，所述配制箱的顶端安装有进料斗，所述配制箱的一端安装有输料管，所述输料管的一端安装有进料泵，所述进料泵的底端安装有进料罩，所述减速箱的一端通过第一支撑架安装有电机，所述机筒的下方安装有杂物箱，所述杂物箱的底端安装有底座；中国专利201821164365.8公开的一种橡胶填料挤出机包括机架，所述机架的一端焊接有斜支撑架，所述斜支撑架的顶部固定安装有伺服电机，所述伺服电机的输出轴与减速机的一端输入轴传动连接，所述机架的内部安装有料筒，所述料筒的顶部焊接有料斗，所述料筒的内部安装有挤料装置，且挤料装置包括螺杆和锥形螺旋叶片，所述减速机的底部输出轴与螺杆的输入轴固定连接，所述料筒的远离所述减速机的一端通过法兰连接有模头，所述机架的顶部远离所述减速机的一端上焊接有龙门架，所述龙门架的顶部通过第一连接板与切料装置的一侧固定连接；中国专利201821457959.8公开的一种用于橡胶制品生产的挤出机包括多根支撑杆和箱体，多根所述支撑杆固定连接在箱体的底板下表面，所述箱体的底板上设有出料孔，且箱体的两内侧壁上均设有容纳槽，所述容纳槽的侧壁上固定连接有加热电阻丝，所述加热电阻丝的侧壁上接触有导热板，所述导热板固定连接在容纳槽的侧壁上，所述箱体的侧壁上设有进料孔，所述进料孔的侧壁上固定连接有进料漏斗，所述箱体的顶板上设有通孔，所述通孔的侧壁设有固定板，所述固定板通过多个紧固螺栓固定连接在箱体上；所述固定板的上表面固定连接有保护罩，所述保护罩的内侧壁上固定连接有隔热板，所述隔热板的下表面与固定板的上表面相接触，所述隔热板的上表面固定连接有电机，所述电机的输出轴穿过隔热板与固定板并固定连接有螺旋挤压板，所述螺旋挤压板位于箱体内，且螺旋挤压板的侧壁均与导热板的侧壁和箱体的内侧壁相接触；所述保护罩的内侧壁上固定连接有风扇，所述保护罩的侧壁上设有多个出风孔，所述保护罩的外侧壁上设有载物槽，所述载物槽内放置有带多个过滤孔的空气过滤块，所述空气过滤块的侧壁上接触有挡板，所述挡板与载物槽的侧壁上均设有多个进风孔，且挡板的一端转动连接在载物槽的侧壁上，所述挡板的另一端通过锁紧机构与保护罩固定连接；中国专利201821623364.5公开的一种橡胶挤出机包括底座、固定于底座上的支架、用于挤出橡胶的挤出装置、连接于挤出装置的上料装置和固定于支架上的加热装置，所述挤出装置包括连通于上料装置的挤出筒，所述加热装置固定套设于挤出筒，所述挤出筒的外壁上开设有凹槽，所述挤出筒上连接有用于对挤出筒散热的散热装置,所述散热装置包括嵌设于凹槽内的散热管、连通于散热管的水箱和安装于散热管上的水泵，所述散热管的两端均连通于水泵；但是仍然缺少能够应用于大规模连续化生产的终炼装备。因此，研发设计一种能够用于橡胶终炼的混合挤出装置，有着很高的社会和经济价值以及广阔的应用前景。
发明内容
有鉴于此，本发明针对上述问题，为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案实现：
一种橡胶混合挤出装置，包括主挤出机1和副挤出机2，两者呈直角对接组成，主挤出机1将混炼胶与副挤出机2均匀压实的硫化剂和促进剂或含硫母胶充分混合后进行低温混炼；
主挤出机1包括主安装座10、主底座11、主电机12、主减速器13、主螺杆14、主机筒15、主机架16、主喂料口17、连接口18、销钉19和主机头20；
主安装座10的上表面上设置有主底座11，主底座11上设置有主电机12和主减速器13，主电机12的输出端与主减速器13的输入端传动连接，主减速器13的输出端与主螺杆14连接，主螺杆14的外侧围设有主机筒15，主机筒15通过主机架16与主安装座10连接，主机筒15由喂料筒151、混炼筒152和挤出筒153组合构成，喂料筒151的顶部开设有圆形结构的主喂料口17和连接口18，混炼筒152上周向等间距式设置有三排销钉19，混炼筒152与销钉19螺纹式连接，挤出筒153的端部与主机头20连接；
副挤出机2包括副安装座21、副底座22、副电机23、副减速器24、副螺杆25、副机筒26和副喂料口27；副安装座21的上表面上设置有副底座22，副底座22上设置有副电机23和副减速器24，副电机23的输出端与副减速器24的输入端传动连接，副减速器24的输出端与副螺杆25连接，副螺杆25的外侧围设有副机筒26，副机筒26上开设有副喂料口27，副机筒26的端部与连接口18法兰式连接。
优选的，主螺杆14包括主芯轴140和主螺头141，主芯轴140与主螺头141连接，主芯轴140尾端的无螺纹部分为主传动端1401，主减速器13的输出端与主传动端1401连接，主芯轴140的螺纹部分由后至前依次为喂料段1402、压实段1403、混料段1404、传递加压段1405、混炼段1406、传递减压段1407、反混段1408和挤出段1409。
优选的，副螺杆25包括副芯轴250和副螺头251，副芯轴250与副螺头251连接，副芯轴250尾端的无螺纹部分为副传动端2501，副减速器24的输出端与副传动端2501连接，副芯轴250的螺纹部分为输送挤出段2502。
优选的，主挤出机1与副挤出机2连接处采用组合流道1510，即锥形流道与管状流道组合的形式,与主螺杆大导程混料段相连，直径逐渐变小的锥形流道既能将副挤出机2内的配料逐渐压实。
优选的，喂料段1402和混料段1404采用螺纹截面相同的单头螺纹结构，螺距较大，能够满足喂料和混料需求，便于加工；压实段1403采用较小螺距的单头螺纹结构，能够将从较大螺距的喂料段1402中加入的胶料压实；传递加压段1405和传递减压段1407均采用渐变式螺纹结构，其螺距和螺槽深度是渐变的，渐变方向相反，传递加压段1405逐步加压使胶料密实，传递减压段1407逐步减压避免温升过高；
混炼段1406的螺槽深度较浅，表面加工有双向螺纹，正向螺纹与反向螺纹各占50％，使胶料在混炼段1406轴向和周向反复运动，加之与主机筒15的内螺纹和销钉19配合对胶料能形成不规则的剪切拉伸作用，实现低温混炼，使硫化剂均匀的分散在混炼胶中；
反混段1408采用双头双向螺纹结构，反混段1408的螺槽深度比混炼段1406的螺槽深度深，螺纹更为紧凑，使胶料通过时受到旋向交错的螺棱与主机筒15内壁螺棱的不规则剪切拉伸作用更强，混炼效果更好，且由于反旋向的螺棱作用将分流的胶料向后推挤，使胶料反向流动，进一步得到混炼，硫化剂和促进剂分散将更均匀；挤出段1409采用较小导程的单头螺纹结构，输送能力较强且能够压实胶料，形成一定压力，避免机头20处压力的陡增，有利于胶料连续均匀挤出。
优选的，喂料段1402、压实段1403、混料段1404、传递加压段1405、混炼段1406、传递减压段1407、反混段1408和挤出段1409的螺纹牙型角均为60°，螺槽均为内倒圆角，避免积胶，喂料段1402、压实段1403、混料段1404、反混段1408和挤出段1409的螺槽深度均为10mm，传递加压段1405、混炼段1406和传递减压段1407为变螺槽深度。
优选的，主机筒15为三段组合式结构，喂料筒151、混炼筒152和挤出筒153的内壁均设置有温控流道，喂料筒151与混炼筒152之间和混炼筒152与挤出筒153之间均法兰式连接，螺栓紧固，喂料筒151对应主螺杆14的喂料段1402、压实段1403和混料段1404；
混炼筒152对应主螺杆14的传递加压段1405、混炼段1406、传递减压段1407和反混段1408；
挤出段153对应主螺杆14的挤出段1409；主喂料口17与主螺杆14的喂料段1402对应，喂料筒151内侧面开设的组合式混料流道1510与主螺杆14的混料段1404对应。
优选的，混炼筒152内壁加工有螺纹槽，螺纹的牙型角60°，螺槽为内倒圆角，能够辅助胶料正向流动，避免了主螺杆14的反混段1408处胶料反向流动导致积胶，增大了混炼空间，使胶料具有良好的流动性，避免了因混炼空间小，胶料在高温高压环境下发生局部焦烧的情形；
三排销钉19能够对不同位置的胶料形成不同强度的剪切作用并产生热量，所导致的温升不同，位于混炼筒152的销钉19内通有冷却水，对胶料进行降温，避免了局部焦烧。
优选的，副螺杆25为小导程小直径的单螺杆结构；副机筒26为一体式结构的机筒。
优选的，一种橡胶混合挤出装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)混炼胶由主挤出机1的主喂料口17喂入主螺杆14的喂料段1402，向前输送，经由较小螺距的压实段1403压实后与副挤出机2挤入的硫化剂在混料段1404初步混合，此处螺距较大，不会因填料增多而导致压力陡增及温升明显；
2)混合后的胶料经渐变式螺纹的传递加压段1405逐渐压实，并由于销钉19的剪切作用得到混炼；胶料继续向前输送至混炼段1406时，经由较浅螺槽的双向螺棱、通有冷却水的销钉19和主机筒15的内螺棱的交错剪切拉伸作用，得到进一步的混炼；胶料经过传递减压段1407时，螺槽截面逐渐增大，混炼空间逐渐增大，压力逐渐减小，生热也逐渐减少，避免了胶料因持续的剪切拉伸作用生热过多导致焦烧；
3)反混段1408采用双头双向螺纹结构，且螺槽深度更深，螺纹更为紧凑，胶料通过反混段1408时受到旋向交错的螺棱与主机筒15内壁螺棱的不规则剪切拉伸作用更强，混炼效果更好，且由于反旋向的螺棱作用将分流的胶料向后推挤，使胶料反向流动，进一步得到混炼，配合剂和硫化剂分散也更均匀；
4)胶料最终经过挤出段1409的稳定输送由主机头20连续均匀挤出，得到加入硫化剂的性能和尺寸稳定优异的终炼胶。
本发明的技术方案至少具有如下优点和有益效果：
1.本发明与现有技术相比，主挤出机的混炼筒内壁加工有螺纹槽，增强了混炼筒的输送能力，并使胶料受到主机筒内壁螺棱与螺杆螺棱的剪切作用而增强混炼效果，主螺杆两段传递段采用螺距渐变和螺槽深度渐变的结构，传递减压段与传递加压段对称，传递减压段能够有效地将胶料压实，增强混炼效果，传递加压段能够减压降压和控制温升，补充混炼，避免焦烧。
2.本发明三排销钉能够改变胶料流动，增强混炼效果，使硫化体系更好的与混炼胶混合，且位于混合段的销钉内通有冷却水，能够降低胶料温度，避免焦烧，反混段采用双向螺纹结构，补充混炼，延长混炼时间，能够增强混炼效果。
3.本发明主机筒内壁的螺纹槽能够弥补主螺杆反混段输送能力的不足，使胶料流畅的挤出；其由主挤出机和副挤出机对接形成密闭的混炼空间，避免硫及其他粉料的溢出，减少对人体的直接伤害，并且通过定速进给，能够保证终炼胶连续化加工的稳定性与配比的精确性，改变胶种或配方时，调整主电机和副电机的转速即可实现设定的配比，主挤出机与副挤出机对接前，主挤出机有小螺距压实段压实物料，副挤出机有流量逐渐减小的流道增压压实，传递加压段渐变式螺纹与销钉和机筒内螺纹的组合方式，增强了混炼效果，且增压压实，混炼段双向螺纹有反混，增强了混炼效果。
附图说明
图1为本发明的主体结构俯视图。
图2为本发明的主体结构左视图。
图3为本发明涉及的主挤出机的主体结构原理示意图。
图4为本发明涉及的实施例1中主螺杆的主体结构原理示意图。
图5为本发明涉及的实施例1中主螺杆与主机筒的局部剖面示意图。
图6为本发明涉及的实施例1中副螺杆的主体结构示意图。
图7为本发明涉及的实施例2中主螺杆的主体结构示意图。
图8为本发明涉及的实施例2中主螺杆的主体结构放大示意图。
其中，附图标记对应的零部件名称如下：
1.—主挤出机10.--主安装座11.--主底座12.--主电机13.--主减速器14.--主螺杆140.--主芯轴141.--主螺头1401.--主传动端1402.--喂料段1403.--压实段1404.--混料段1405.--传递加压段1406.--混炼段1407.--传递减压段1408.--反混段1409.--挤出段15.--主机筒151.--喂料筒1510.--组合式混料流道152.--混炼筒153.--挤出筒16.--主机架17.--主喂料口18.--连接口19.--销钉20.--主机头；2.--副挤出机21.--副安装座22.--副底座23.--副电机24.--副减速器25.--副螺杆250.--副芯轴2501.--副传动端2502.--输送挤出段251.--副螺头26.--副机筒27.--副喂料口14051.--加压替换段14071.--减压替换段。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行说明。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。
因此，以下对本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的部分实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“背面”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系。这类术语仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“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。
[实施例1]
如图1-6所示，本实施例涉及的一种橡胶混合挤出装置由主挤出机1和副挤出机2呈直角对接组成，主挤出机1将混炼胶与副挤出机2均匀压实的硫化剂和促进剂或含硫母胶充分混合后进行低温混炼。
本实施例涉及的主挤出机1的主体结构包括主安装座10、主底座11、主电机12、主减速器13、主螺杆14、主机筒15、主机架16、主喂料口17、连接口18、销钉19和主机头20；
主安装座10的上表面上设置有主底座11，主底座11上设置有主电机12和主减速器13，主电机12的输出端与主减速器13的输入端传动连接，主减速器13的输出端与主螺杆14连接，主螺杆14的外侧围设有主机筒15，主机筒15通过主机架16与主安装座10连接，主机筒15由喂料筒151、混炼筒152和挤出筒153组合构成，喂料筒151的顶部开设有圆形结构的主喂料口17和连接口18，混炼筒152上周向等间距式设置有三排销钉19，混炼筒152与销钉19螺纹式连接，挤出筒153的端部与主机头20连接。
本实施例涉及的副挤出机2的主体结构包括副安装座21、副底座22、副电机23、副减速器24、副螺杆25、副机筒26和副喂料口27；副安装座21的上表面上设置有副底座22，副底座22上设置有副电机23和副减速器24，副电机23的输出端与副减速器24的输入端传动连接，副减速器24的输出端与副螺杆25连接，副螺杆25的外侧围设有副机筒26，副机筒26上开设有副喂料口27，副机筒26的端部与连接口18法兰式连接。
本实施例涉及的主螺杆14由主芯轴140和主螺头141构成，主芯轴140与主螺头141连接，主芯轴140尾端的无螺纹部分为主传动端1401，主减速器13的输出端与主传动端1401连接，主芯轴140的螺纹部分由后至前依次为喂料段1402、压实段1403、混料段1404、传递加压段1405、混炼段1406、传递减压段1407、反混段1408和挤出段1409。
本实施例涉及的副螺杆25由副芯轴250和副螺头251构成，副芯轴250与副螺头251连接，副芯轴250尾端的无螺纹部分为副传动端2501，副减速器24的输出端与副传动端2501连接，副芯轴250的螺纹部分为输送挤出段2502。
作为本发明一个优选的实施例，本实施例涉及的主挤出机1与副挤出机2连接处采用组合流道1510，即锥形流道与管状流道组合的形式,与主螺杆大导程混料段相连。直径逐渐变小的锥形流道既能将副挤出机2内的配料逐渐压实，又避免了因截面突变引起的压力突变而导致的挤出不稳定，管状流道接锥形流道能够进一步提高挤出的稳定性。
进一步的，本实施例涉及的喂料段1402和混料段1404采用螺纹截面相同的单头螺纹结构，螺距较大，能够满足喂料和混料需求，便于加工；压实段1403采用较小螺距的单头螺纹结构，能够将从较大螺距的喂料段1402中加入的胶料压实；传递加压段1405和传递减压段1407均采用渐变式螺纹结构，其螺距和螺槽深度是渐变的，渐变方向相反，传递加压段1405逐步加压使胶料密实，传递减压段1407逐步减压避免温升过高；混炼段1406的螺槽深度较浅，表面加工有双向螺纹，正向螺纹与反向螺纹各占50％，使胶料在混炼段1406轴向和周向反复运动，加之与主机筒15的内螺纹和销钉19配合对胶料可以形成不规则的剪切拉伸作用，实现低温混炼，使硫化剂均匀的分散在混炼胶中；反混段1408采用双头双向螺纹结构，反混段1408的螺槽深度比混炼段1406的螺槽深度深，螺纹更为紧凑，使胶料通过时受到旋向交错的螺棱与主机筒15内壁螺棱的不规则剪切拉伸作用更强，混炼效果更好，且由于反旋向的螺棱作用将分流的胶料向后推挤，使胶料反向流动，进一步得到混炼，硫化剂和促进剂分散将更均匀；挤出段1409采用较小导程的单头螺纹结构，输送能力较强且能够压实胶料，形成一定压力，避免机头20处压力的陡增，有利于胶料连续均匀挤出。
作为本发明一个优选的实施例，本实施例涉及的喂料段1402、压实段1403、混料段1404、传递加压段1405、混炼段1406、传递减压段1407、反混段1408和挤出段1409的螺纹牙型角均为60°，螺槽均为内倒圆角，避免积胶，喂料段1402、压实段1403、混料段1404、反混段1408和挤出段1409的螺槽深度均为10mm，传递加压段1405、混炼段1406和传递减压段1407为变螺槽深度。
本实施例涉及的主机筒15为三段组合式结构，喂料筒151、混炼筒152和挤出筒153的内壁均设置有温控流道，喂料筒151与混炼筒152之间和混炼筒152与挤出筒153之间均法兰式连接，螺栓紧固，喂料筒151对应主螺杆14的喂料段1402、压实段1403和混料段1404；混炼筒152对应主螺杆14的传递加压段1405、混炼段1406、传递减压段1407和反混段1408；挤出段153对应主螺杆14的挤出段1409；主喂料口17与主螺杆14的喂料段1402对应，喂料筒151内侧面开设的组合式混料流道1510与主螺杆14的混料段1404对应；
混炼段152内壁加工有螺纹槽，螺纹的牙型角60°，螺槽为内倒圆角，能够辅助胶料正向流动，避免了主螺杆14的反混段1408处胶料反向流动导致积胶，增大了混炼空间，使胶料具有良好的流动性，避免了因混炼空间小，胶料在高温高压环境下发生局部焦烧的情形。
本实施例涉及的三排销钉19能够对不同位置的胶料形成不同强度的剪切作用并产生热量，所导致的温升不同，位于混炼筒152的销钉19内通有冷却水，对胶料进行降温，避免了局部焦烧。
本实施例涉及的副螺杆25为小导程小直径的单螺杆结构，便于加工，节约成本，且由于生产能力较小便于控制喂料量，能够与混炼胶实现精确配比。
本实施例涉及的副机筒26为一体式结构的机筒。
作为本发明一个优选的实施例，本实施例涉及的橡胶混合挤出装置使用时：
1)混炼胶由主挤出机1的主喂料口17喂入主螺杆14的喂料段1402，向前输送，经由较小螺距的压实段1403压实后与副挤出机2挤入的硫化剂在混料段1404初步混合，此处螺距较大，不会因填料增多而导致压力陡增及温升明显；
2)混合后的胶料经渐变式螺纹的传递加压段1405逐渐压实，并由于销钉19的剪切作用得到混炼；胶料继续向前输送至混炼段1406时，经由较浅螺槽的双向螺棱、通有冷却水的销钉19和主机筒15的内螺棱的交错剪切拉伸作用，得到进一步的混炼；胶料经过传递减压段1407时，螺槽截面逐渐增大，混炼空间逐渐增大，压力逐渐减小，生热也逐渐减少，避免了胶料因持续的剪切拉伸作用生热过多导致焦烧；
3)反混段1408采用双头双向螺纹结构，且螺槽深度更深，螺纹更为紧凑，胶料通过反混段1408时受到旋向交错的螺棱与主机筒15内壁螺棱的不规则剪切拉伸作用更强，混炼效果更好，且由于反旋向的螺棱作用将分流的胶料向后推挤，使胶料反向流动，进一步得到混炼，配合剂和硫化剂分散也更均匀；
4)胶料最终经过挤出段1409的稳定输送由主机头20连续均匀挤出，得到加入硫化剂的性能和尺寸稳定优异的终炼胶。
[实施例2]
如图7-8所示，作为本发明一个优选的实施例，如果遇到胶料中有短纤维等补强型填料，将传递加压段1405替换为加压替换段14051，传递减压段1407替换为减压替换段14071。
加压替换段14051和减压替换段14071将原来传递段的螺纹牙形由梯形变为三角形，使胶料在螺棱与机筒内壁之间剪切力增大，物料剪切和分散作用强、混炼均匀，能使补强型填料与橡胶基材料充分结合。
结合反混段1408，使物料和补强型填料在正反方向力的作用下产生纵向和横向的混合、拉伸和剪切，不断被挤压、剪切、分散和混合。
以上实施方案仅用于说明而非限制本发明的技术方案。不脱离本发明精神的任何修改或局部替换，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种橡胶混合挤出装置，其特征在于：
包括主挤出机(1)和副挤出机(2)，两者呈直角对接组成，主挤出机(1)将混炼胶与副挤出机(2)均匀压实的硫化剂和促进剂或含硫母胶充分混合后进行低温混炼；
主挤出机(1)包括主安装座(10)、主底座(11)、主电机(12)、主减速器(13)、主螺杆(14)、主机筒(15)、主机架(16)、主喂料口(17)、连接口(18)、销钉(19)和主机头(20)；
主安装座(10)的上表面上设置有主底座(11)，主底座(11)上设置有主电机(12)和主减速器(13)，主电机(12)的输出端与主减速器(13)的输入端传动连接，主减速器(13)的输出端与主螺杆(14)连接，主螺杆(14)的外侧围设有主机筒(15)，主机筒(15)通过主机架(16)与主安装座(10)连接，主机筒(15)由喂料筒(151)、混炼筒(152)和挤出筒(153)组合构成，喂料筒(151)的顶部开设有圆形结构的主喂料口(17)和连接口(18)，混炼筒(152)上周向等间距式设置有三排销钉(19)，混炼筒(152)与销钉(19)螺纹式连接，挤出筒(153)的端部与主机头(20)连接；
副挤出机(2)包括副安装座(21)、副底座(22)、副电机(23)、副减速器(24)、副螺杆(25)、副机筒(26)和副喂料口(27)；副安装座(21)的上表面上设置有副底座(22)，副底座(22)上设置有副电机(23)和副减速器(24)，副电机(23)的输出端与副减速器(24)的输入端传动连接，副减速器(24)的输出端与副螺杆(25)连接，副螺杆(25)的外侧围设有副机筒(26)，副机筒(26)上开设有副喂料口(27)，副机筒(26)的端部与连接口(18)法兰式连接。
2.根据权利要求1所述的一种橡胶混合挤出装置，其特征在于：
主螺杆(14)包括主芯轴(140)和主螺头(141)，主芯轴(140)与主螺头(141)连接，主芯轴(140)尾端的无螺纹部分为主传动端(1401)，主减速器(13)的输出端与主传动端(1401)连接，主芯轴(140)的螺纹部分由后至前依次为喂料段(1402)、压实段(1403)、混料段(1404)、传递加压段(1405)、混炼段(1406)、传递减压段(1407)、反混段(1408)和挤出段(1409)。
3.根据权利要求1所述的一种橡胶混合挤出装置，其特征在于：
副螺杆(25)包括副芯轴(250)和副螺头(251)，副芯轴(250)与副螺头(251)连接，副芯轴(250)尾端的无螺纹部分为副传动端(2501)，副减速器(24)的输出端与副传动端(2501)连接，副芯轴(250)的螺纹部分为输送挤出段(2502)。
4.根据权利要求1所述的一种橡胶混合挤出装置，其特征在于：
主挤出机(1)与副挤出机(2)连接处采用组合流道(1510)，即锥形流道与管状流道组合的形式,与主螺杆大导程混料段相连，直径逐渐变小的锥形流道既能将副挤出机(2)内的配料逐渐压实。
5.根据权利要求2所述的一种橡胶混合挤出装置，其特征在于：
喂料段(1402)和混料段(1404)采用螺纹截面相同的单头螺纹结构，螺距较大，能够满足喂料和混料需求，便于加工；压实段(1403)采用较小螺距的单头螺纹结构，能够将从较大螺距的喂料段(1402)中加入的胶料压实；传递加压段(1405)和传递减压段(1407)均采用渐变式螺纹结构，其螺距和螺槽深度是渐变的，渐变方向相反，传递加压段(1405)逐步加压使胶料密实，传递减压段(1407)逐步减压避免温升过高；
混炼段(1406)的螺槽深度较浅，表面加工有双向螺纹，正向螺纹与反向螺纹各占50％，使胶料在混炼段(1406)轴向和周向反复运动，加之与主机筒(15)的内螺纹和销钉(19)配合对胶料能形成不规则的剪切拉伸作用，实现低温混炼，使硫化剂均匀的分散在混炼胶中；
反混段(1408)采用双头双向螺纹结构，反混段(1408)的螺槽深度比混炼段(1406)的螺槽深度深，螺纹更为紧凑，使胶料通过时受到旋向交错的螺棱与主机筒(15)内壁螺棱的不规则剪切拉伸作用更强，混炼效果更好，且由于反旋向的螺棱作用将分流的胶料向后推挤，使胶料反向流动，进一步得到混炼，硫化剂和促进剂分散将更均匀；挤出段(1409)采用较小导程的单头螺纹结构，输送能力较强且能够压实胶料，形成一定压力，避免机头(20)处压力的陡增，有利于胶料连续均匀挤出。
6.根据权利要求2所述的一种橡胶混合挤出装置，其特征在于：
喂料段(1402)、压实段(1403)、混料段(1404)、传递加压段(1405)、混炼段(1406)、传递减压段(1407)、反混段(1408)和挤出段(1409)的螺纹牙型角均为60°，螺槽均为内倒圆角，避免积胶，喂料段(1402)、压实段(1403)、混料段(1404)、反混段(1408)和挤出段(1409)的螺槽深度均为10mm，传递加压段(1405)、混炼段(1406)和传递减压段(1407)为变螺槽深度。
7.根据权利要求1所述的一种橡胶混合挤出装置，其特征在于：
主机筒(15)为三段组合式结构，喂料筒(151)、混炼筒(152)和挤出筒(153)的内壁均设置有温控流道，喂料筒(151)与混炼筒(152)之间和混炼筒(152)与挤出筒(153)之间均法兰式连接，螺栓紧固，喂料筒(151)对应主螺杆(14)的喂料段(1402)、压实段(1403)和混料段(1404)；
混炼筒(152)对应主螺杆(14)的传递加压段(1405)、混炼段(1406)、传递减压段(1407)和反混段(1408)；
挤出段(153)对应主螺杆(14)的挤出段(1409)；主喂料口(17)与主螺杆(14)的喂料段(1402)对应，喂料筒(151)内侧面开设的组合式混料流道(1510)与主螺杆(14)的混料段(1404)对应。
8.根据权利要求7所述的一种橡胶混合挤出装置，其特征在于：
混炼筒(152)内壁加工有螺纹槽，螺纹的牙型角60°，螺槽为内倒圆角，能够辅助胶料正向流动，避免了主螺杆(14)的反混段(1408)处胶料反向流动导致积胶，增大了混炼空间，使胶料具有良好的流动性，避免了因混炼空间小，胶料在高温高压环境下发生局部焦烧的情形；
三排销钉(19)能够对不同位置的胶料形成不同强度的剪切作用并产生热量，所导致的温升不同，位于混炼筒(152)的销钉(19)内通有冷却水。
9.根据权利要求1-8任一所述的一种橡胶混合挤出装置，其特征在于：
副螺杆(25)为小导程小直径的单螺杆结构；副机筒(26)为一体式结构的机筒。
10.一种橡胶混合挤出装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)混炼胶由主挤出机(1)的主喂料口(17)喂入主螺杆(14)的喂料段(1402)，向前输送，经由较小螺距的压实段(1403)压实后与副挤出机(2)挤入的硫化剂在混料段(1404)初步混合，此处螺距较大，不会因填料增多而导致压力陡增及温升明显；
2)混合后的胶料经渐变式螺纹的传递加压段(1405)逐渐压实，并由于销钉(19)的剪切作用得到混炼；胶料继续向前输送至混炼段(1406)时，经由较浅螺槽的双向螺棱、通有冷却水的销钉(19)和主机筒(15)的内螺棱的交错剪切拉伸作用，得到进一步的混炼；胶料经过传递减压段(1407)时，螺槽截面逐渐增大，混炼空间逐渐增大，压力逐渐减小，生热也逐渐减少，避免了胶料因持续的剪切拉伸作用生热过多导致焦烧；
3)反混段(1408)采用双头双向螺纹结构，且螺槽深度更深，螺纹更为紧凑，胶料通过反混段(1408)时受到旋向交错的螺棱与主机筒(15)内壁螺棱的不规则剪切拉伸作用更强，混炼效果更好，且由于反旋向的螺棱作用将分流的胶料向后推挤，使胶料反向流动，进一步得到混炼，配合剂和硫化剂分散也更均匀；
4)胶料最终经过挤出段(1409)的稳定输送由主机头(20)连续均匀挤出，得到加入硫化剂的性能和尺寸稳定优异的终炼胶。
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