本實用新型屬于合成橡膠或濕法混煉橡膠后處理領域，涉及一種真空輔助螺桿擠壓脫水干燥設備。

背景技術：

橡膠的干燥是橡膠生產過程中的一個重要工序，其在總生產能耗以及設備投資、操作費用方面占有相當大的比重，同時，干燥工序也直接影響橡膠產品的色澤、揮發(fā)份含量、聚合物降解和交聯(lián)程度等參數(shù)。

20世紀40年代初，美國發(fā)展了乳液法丁苯橡膠的生產流場，在其后處理中采用了真空轉鼓吸濾水分繼而粉碎放入干燥箱的干燥工藝；50年代，機械擠壓脫水機替代了真空轉鼓裝置，發(fā)展成為擠壓脫水-箱式干燥工藝流程；60年代初，機械干燥法取的重要進展，擠壓脫水-膨脹干燥機組因其優(yōu)越脫水性得到廣泛應用；其后，隨著橡膠擠出機行業(yè)的蓬勃發(fā)展，利用擠出機直接干燥膠料，因其工藝簡單、設備費用小、能源消耗低等優(yōu)點，得到大力發(fā)展?，F(xiàn)如今，常見橡膠干燥裝置有真空轉鼓、機械擠壓脫水機、膨脹干燥機、微波、遠紅外、干燥箱、螺桿擠出機等等。其中，螺桿擠出機擠壓脫水干燥設備由于脫水效果好，生產能力高，操作費用和能量消耗少，設備體積小，操作方便，維修簡單，便于自動化，并能適用于多種合成橡膠或濕法混煉橡膠的生產等優(yōu)點，被廣泛應用于橡膠制品的脫水干燥流場領域；中國專利201420350935.8公開了一種真空擠壓脫水機，包括機架、設于機架上的擠壓箱體，擠壓箱體包括真空蓄能器，進料口與擠壓箱體之間還設有真空分離室，所述真空分離室內設有第二濾水筒，所述真空蓄能器設于真空分離室一側，真空蓄能器的上端通過管路與真空分離室相連，真空蓄能器的上方還通過負壓控制閥門與真空管道相連，真空蓄能器的下方還設有排水口，排水口上設有排水閥，將真空分離室與螺桿擠壓機合二為一，大大節(jié)約了設備的制造成本和安裝空間，提高了設備的生產效率，但必須通過負壓控制閥門利用真空蓄能器內的負壓將漿料中的水分吸到真空蓄能器內；中國專利201120122077.8公開了一種擠壓脫水機，包括底座和安裝于底座上的驅動電機、齒輪減速器、加料斗、進料脫水段、可調壓模板和切粒箱，進料脫水段由錐形機筒、直機筒和設置在兩機筒內的螺桿構成，加料斗下部依次設置有脫水篩和排水箱。錐筒體與錐形螺桿相配合，加大了壓縮比，脫水效果好，整機結構新穎緊湊，生產效率高，單機產量可提高約20％，能耗約節(jié)省25％，整機控制自動化程度高，降低了工人的勞動強度，經濟效益顯著。該設備提高了干燥產品的質量，制得的成品顆粒均勻，水凝膠與熱風接觸面較大，干燥速度高，能耗低，具有很好的推廣應用價值，基于擠出理論的螺旋擠壓脫水機機理研究一文中公開一種單螺桿螺旋擠壓脫水機，在蒸發(fā)脫水區(qū)間內螺桿直徑突然減小，造成一個壓力很低的螺桿段，以保證物料不會因為壓力過大而從排氣口冒料。CN2016205130309公開了一種螺桿，其螺棱為等距不等深，傳熱效果較好，塑料塑化效果較好；201420425712.3公開了一種螺旋錐軸擠壓脫水機，其結構特征是箱體內部的篩網(wǎng)中設有螺旋錐軸軸徑由小逐漸變大，螺距由大逐漸變小，篩網(wǎng)上有孔，箱體左端設有進料箱，螺旋錐軸架在端座上，箱體底部設有廢液收集口；箱體右端設有出料箱，出料箱上裝有出料調節(jié)裝置傳動系統(tǒng)與螺旋錐軸連接，提高了污泥脫水效率，解決了現(xiàn)有脫水機污泥脫水不均勻的問題；201420373553.7公開了一種注塑機除濕防冒料加強裝置，通過活動塞將排氣孔堵塞，避免塑膠原料在射出、溶膠及射退過程中從排氣孔溢出原料的可能，再結合帶螺桿螺牙轉動軸上的螺桿螺牙與除濕料筒之間配合，當帶螺桿螺牙轉動軸轉動或停止時，該螺桿螺牙還可對上涌的塑膠原料產生向下的擠壓力，對塑膠原料的上涌或溢出起到了一定的抑制作用，通過雙重配合來防止塑膠原料從排氣孔溢出的可能，以達到控制原料溢出的效果。200920035866.0公開了一種雙螺桿機真空口防冒料排氣裝置，裝置包括底端呈雙圓弧狀壓料板，與雙螺桿斷面配合并置于雙螺桿上方。該發(fā)明雙螺桿機真空口防冒料排氣裝置，在真空口的一邊加裝壓料板，讓螺桿內的氣體從真空口的另一邊排出，解決了物料冒出的問題，201220543460.5公開了一種內排氣式平行異向多螺桿擠出機，涉及一種使用至少兩根相互非嚙合螺桿的擠出成型設備，結構上采用了固相壓縮排氣與熔融段排氣同時進行，內螺桿右端有較長的排氣空間，所以排氣效果良好。201420862496.9公開了一種用于雙螺桿擠出機真空排氣防冒料排氣裝置，包括排氣座，在排氣座內的每個出氣口內各有一堵塊，使用時，在氣缸和彈簧帶動堵塊做往復運動的過程中，如果有物料從排氣口向外冒出，冒出的物料就會被做向下移動的堵塊下壓，并會被旋轉的螺桿螺槽把這部分物料帶走，保證物料始終不會堵住排氣孔。200820118501.X公開了一種擠出機喂料裝置，喂料裝置的左右軸承座及喂料輥不同于普通結構，左、右軸承座部分分別完全嵌入喂料輥蓋的左右兩側環(huán)槽內，具有配合性能好、定位精確，耐磨、耐腐蝕，可防止膠料進入支承軸承，有效地克服了旁壓輥的漏膠問題。201410285605.X公開了一種橡膠擠出機旁壓輥喂料裝置，旁壓輥上反膠螺紋的端面收尾寬度(即開口尺寸)與反膠螺紋的溝槽寬度一致，刮膠刀的厚度大于反膠螺紋的溝槽寬度，使刮膠刀對槽口起到封堵作用，可以確保膠料不漏出，徹底解決擠出機漏膠對環(huán)境的不良影響，也防止漏膠造成的浪費，同時，提高了擠出機制品質量。對比文件與本技術方案屬于相同的技術領域，其中201420373553.7為最接近的現(xiàn)有技術，但利用螺桿螺牙還可對上涌的塑膠原料產生向下的擠壓力，對塑膠原料的上涌或溢出起到了一定的抑制作用，但沒有公開本實用新型的具有電機控制的與軸線成一角度的防冒料無軸螺旋裝置，以上對比文件中公開的技術方案需連接較復雜的電路控制裝置，操作繁瑣，且擠出機排氣口易冒料，沒有公開利用等深變距型螺桿，在壓縮段增大壓縮比，使溫度和壓力也逐漸升高從而使膠料中的水分被擠出，并且利用膠料到排氣段時由于螺桿螺槽較深，螺距較大形成較低壓強，從而使橡膠中的水分子、空氣以及低分子揮發(fā)物逸出，通過排氣孔用真空泵抽出，從而實現(xiàn)橡膠的脫水干燥的技術方案，無防冒料排氣裝置，因此在實際生產中并不實用。

技術實現(xiàn)要素：

為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種橡膠真空輔助螺桿擠壓連續(xù)脫水干燥防冒料設備，以達到人們可以利用具有具有電機控制的無軸螺旋的防冒料排氣裝置這一技術手段防止橡膠在脫水排氣時漏膠的目的，相比螺桿螺牙，無軸螺旋裝置能使膠料慢慢充滿無軸空間和螺旋，增強了防冒料效果；而膠料中水分經由機械擠壓和兩次負壓溢出，兩次水分負壓溢出使膠料干燥更為充分，并且不用連接較復雜的電路控制裝置，操作簡便。

為達到上述目的，本實用新型的技術方案如下：一種橡膠真空輔助螺桿擠壓連續(xù)脫水干燥防冒料設備，其主體結構包括機頭口模、機頭夾套、分流梭、嵌套體、連接體、機筒一段、冷卻水套一段、襯套、抽真空裝置一、機筒二段、冷卻水套二段、螺桿、抽真空裝置二、機筒三段、冷卻水套三段、喂料裝置、減速箱II、基座、支架，機頭由機頭口模、機頭夾套、分流梭、嵌套體四部分組成，機筒由機筒一段、機筒二段、機筒三段三部分組成；機頭與機筒通過連接體連接在一起，連接體與機頭和料筒分別采用通過螺栓連接和螺紋連接；螺桿按其作用分為加料段以及壓縮段，第一排氣段，第一均化段，第二排氣段，第二均化段，抽真空裝置一和抽真空裝置二分別安裝在三段機筒的兩兩分段連接處，與螺桿的第一、第二排氣段相配合，螺桿右端安裝軸承并且通過花鍵齒輪套與減速箱II中的齒輪連接，機筒與支架連接，支架固定在基座上，電機I、電機II分別與減速箱I、減速箱II連接，所述螺桿除第一均化段、第二均化段外為等深不等距螺桿，在起始加料段導程到螺桿第二均化段導程逐漸變小，在第一均化段、第二均化段螺距與螺深大于第一均化段和加料段的螺距與螺深，所述抽真空裝置一和抽真空裝置二具有防冒料排氣裝置，防冒料排氣裝置具有由電機III控制的無軸螺旋裝置。

所述喂料裝置采用旁壓輥輔助結構，包括旁壓輥，旁壓輥與主螺桿軸線成30°。

所述無軸螺旋裝置為右旋，與軸線夾角為84°，此時膠料溢出阻力最大并且緩慢溢出。

所述螺桿運動方向和旁壓輥輔助結構的旁壓輥的運動方向是同步異向的；喂料裝置還包括擋膠環(huán)、圓錐滾子軸承、套杯、軸承端蓋、聯(lián)軸器、CW型蝸輪蝸桿減速器和電機，圓錐滾子軸承有兩個，旁壓輥螺紋階梯端面通過擋膠環(huán)與一個圓錐滾子軸承配合，另一個圓錐滾子軸承在旁壓輥自由端階梯端面配合，外端面與軸承端蓋配合，圓錐滾子軸承外與套杯配合，軸承端蓋與套杯用六角螺釘連接，旁壓輥自由端通過連接聯(lián)軸器與CW型蝸輪蝸桿減速器相連。

所述螺桿在起始加料段導程97.5mm，到螺桿第二均化段導程漸變?yōu)?5mm，螺旋角在此變化區(qū)間為12～20°，第二均化段螺桿螺旋角為17°40′，加料段和第一均化段、第二均化段螺深5mm，所述螺桿的第一排氣段、第二排氣段螺深7.5mm。

所述防冒料排氣裝置還包括排氣連接體、排氣管和存膠箱，無軸螺旋由內向外依次通過軸承、墊片與排氣連接體配合連接，排氣連接體、排氣管和存膠箱為一體式貫通結構，無軸螺旋裝置的自由端通過聯(lián)軸器與電機III相連，排氣管位于無軸螺旋裝置的自由端下方，與無軸螺旋裝置螺旋段相通。

所述脫水干燥防冒料設備為擠出機，擠出機選用二階排氣孔。

所述抽真空裝置一和抽真空裝置二還包括帶有電機的真空泵，所述真空泵通過抽氣管道與防冒料排氣裝置中的存膠箱相連。

所述防冒料排氣裝置在所述螺桿的旋轉方向的一側。

本實用新型客服了現(xiàn)有設備的不足，設計了一套由錐形雙螺桿喂料裝置、螺桿擠壓輸送裝置、螺旋推力系統(tǒng)、抽真空裝置、傳動系統(tǒng)等組成的合成橡膠脫水干燥裝置。該裝置通過錐形雙螺桿完成喂料，在螺桿擠壓作用和抽真空裝置的作用下實現(xiàn)膠料的脫水干燥，該裝置一步法完成橡膠的脫水干燥，脫水干燥效果好、過程連續(xù)、自動化程度高，利用具有無軸螺旋裝置的防冒料排氣裝置防止橡膠在脫水排氣時漏膠，具有較大的實用價值。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，但本實用新型的實施方式不限如此。

圖1為本實用新型實施例所公開的橡膠脫水干燥防冒料設備整體示意圖；

圖2為本實用新型實施例所公開的橡膠脫水干燥防冒料設備局部剖視圖；

圖3為本實用新型實施例所公開的防冒料排氣裝置示意圖；

圖4為本實用新型實施例所公開的無軸螺旋裝置示意圖；

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。

如圖1，圖2，圖3所示，一種橡膠真空輔助螺桿擠壓連續(xù)脫水干燥防冒料設備，其主體結構包括機頭口模1、機頭夾套2、分流梭3、嵌套體4、連接體5、機筒一段6、冷卻水套一段7、襯套8、抽真空裝置一9、機筒二段10、冷卻水套二段11、螺桿12、抽真空裝置二13、機筒三段14、冷卻水套三段15、喂料裝置16、減速箱II17、基座24、支架25，機頭由機頭口模1、機頭夾套2、分流梭3、嵌套體4四部分組成，機筒由機筒一段6、機筒二段10、機筒三段14三部分組成；機頭與機筒通過連接體5連接在一起，連接體5與機頭和料筒分別采用通過螺栓連接和螺紋連接；螺桿按其作用分為加料段18以及壓縮段19，第一排氣段20，第一均化段21，第二排氣段22，第二均化段23，抽真空裝置一9和抽真空裝置二13分別安裝在三段機筒的兩兩分段連接處，與螺桿的第一、第二排氣段相配合，螺桿12右端安裝軸承并且通過花鍵齒輪套與減速箱II17中的齒輪連接，機筒與支架25連接，支架25固定在基座24上，電機I41、電機II42分別與減速箱I40、減速箱II17連接，所述螺桿12除第一排氣段20、第二排氣段22外為等深不等距螺桿，在起始加料段18導程到螺桿第二均化段23導程逐漸變小，在第一排氣段20、第二排氣段22螺距與螺深大于第一均化段21和加料段18的螺距與螺深，所述抽真空裝置一9和抽真空裝置二13具有防冒料排氣裝置26，防冒料排氣裝置26具有由電機III27控制的無軸螺旋裝置29。

所述喂料裝置16采用旁壓輥輔助結構，包括旁壓輥34，旁壓輥34與主螺桿軸線成30°。

如圖4所示，所述無軸螺旋裝置29為右旋，與軸線夾角為84°，此時膠料溢出阻力最大并且緩慢溢出。

所述螺桿12運動方向和旁壓輥輔助結構的旁壓輥34的運動方向是同步異向的，喂料裝置16還包括擋膠環(huán)35、圓錐滾子軸承36、套杯37、軸承端蓋38、聯(lián)軸器39、CW型蝸輪蝸桿減速器I40和電機I41，圓錐滾子軸承36有兩個，旁壓輥34螺紋階梯端面通過擋膠環(huán)34與一個圓錐滾子軸承配合，另一個圓錐滾子軸承與旁壓輥34自由端階梯端面配合，外端面與軸承端蓋37配合，圓錐滾子軸承35外與套杯36配合，軸承端蓋37與套杯36用六角螺釘連接，旁壓輥34自由端通過連接聯(lián)軸器39與CW型蝸輪蝸桿減速器I40相連，CW型蝸輪蝸桿減速器I40與電機I41連接。

所述螺桿12在起始加料段18導程97.5mm，到螺桿第二均化段23導程漸變?yōu)?5mm，螺旋角在此變化區(qū)間為12～20°，第二均化段23螺桿螺旋角為17°40′，加料段18和第一均化段21、第二均化段23螺深5mm，所述螺桿12的第一排氣段20、第二排氣段22螺深7.5mm。

如圖3所示，所述防冒料排氣裝置26還包括排氣連接體31、排氣管32和存膠箱33，無軸螺旋裝置29由內向外依次通過軸承30、墊片與排氣連接體31配合連接，排氣連接體31、排氣管32和存膠箱33為一體式貫通結構，無軸螺旋裝置29的自由端通過聯(lián)軸器28與電機III27相連，排氣管32位于無軸螺旋裝置29的自由端下方，與無軸螺旋裝置29螺旋段相通。

所述脫水干燥防冒料設備為擠出機，擠出機選用二階排氣孔。

如圖2所示，所述抽真空裝置一9和抽真空裝置二13還包括帶有電機的真空泵43，所述真空泵43通過抽氣管道與防冒料排氣裝置26中的存膠箱33相連。

所述防冒料排氣裝置26在所述螺桿12的旋轉方向的一側。

本實用新型提供的是一種合成橡膠脫水干燥裝置，如圖2所示，螺桿12右端安裝軸承并且通過花鍵齒輪套與減速箱II17中的齒輪連接，喂料裝置旁壓輥與螺桿12形成30℃夾角錐形排布，機筒采用分段式結構，三段機筒之間采用螺栓緊固連接，機筒與機頭之間采用連接體5連接一起，機筒和連接體5之間采用螺紋連接，連接體和機頭之間采用螺栓緊固連接。如圖1所示，合成橡膠經由加料口加入，在喂料裝置16旁壓輥34輔助下吃料能力增強，供料穩(wěn)定；膠料在剪切、拉伸作用下，溫度和壓力逐漸升高，在螺桿壓縮段區(qū)域，膠料被持續(xù)壓縮，其內水分被不斷擠出，通過擠出機機筒底部的小排水孔排出，在壓縮段區(qū)域，膠料內部大部分的水分已被壓縮排出；繼而，膠料先后兩次經過螺桿排氣段，此時，螺桿結構螺槽深，螺距大，螺槽空腔體積增大，壓力降低，同時在抽真空裝置真空泵等作用下，區(qū)域壓力進一步降低，形成膠料負壓區(qū)，膠中的水分子、空氣以及低分子揮發(fā)物逸出，經由抽真空裝置排出機筒，在外部冷凝處理，膠料中水分經由機械擠壓和兩次負壓溢出，完成干燥處理；完成干燥處理的膠料經過分流梭3通過機筒口模1擠出，得到符合性能要求的橡膠產品。

本擠出機的喂料裝置16主要采用螺旋式喂料裝置，如圖1所示，喂料裝置16中的喂料輥的軸線與主螺桿的軸線在同一個平面上，并且成一定角度，優(yōu)選的為30°；圖3為本實用新型實施例所公開的旁壓輥裝置，因為加料螺旋輥34螺紋的旋轉方向與主螺桿12螺紋的旋轉方向是相反地，這樣在工作過程中，主螺桿12運動方向和加料螺桿34的運動方向是相對的，并且螺桿同步異向可以使膠料喂料能力大大加強，這樣膠料可以在加料輥34的螺旋推力作用下自動向前運動，加料輥34獨自利用單臺電機I41驅動，與主螺桿12一同完成喂料，并利用減速箱I40進行減速；本機臺的加料裝置16主要利用一臺蝸輪蝸桿減速箱I40，型號為CW型，本臺減速箱占地面積小，成本較低，適合用于加料裝置，由于加料輥34受力不大，所以驅動電機功率選擇不用太大，優(yōu)選地選擇3kw功率型號即可，由于喂料輥34的軸線與主螺桿12的軸線為30°，既能為蝸輪蝸桿減速箱I40提供足夠的安裝空間，又能保證加料輥34的螺旋推力在主螺桿12軸線方向的分力盡可能大，大大提高了擠出機的喂料能力，提高了機臺的機臺能力，從而有助于提高擠出產品的質量，提高了生產效率，提高了企業(yè)在市場中的競爭能力。

為解決擠出機排氣口的冒料問題，對可能是排氣口設計存在的問題，對排氣口的結構加以改進，所設計的排氣口的尺寸應該比料流的寬度寬一些，從而可以保證擠出機的排氣口不被流動的熔體膠料所堵住，于此同時，擠出機排氣孔的寬度也不應該太大，目的是為了縮短膠料停留時間和膠料膨脹的可能性；膠料流經擠出機的排氣段時，由于排氣段體積忽然增加，壓強降低，致使流動膠料中的空氣分子、水分子以及低分子物質逸出，從排氣孔中被真空泵抽走；如圖3所示，抽真空裝置包括防冒料排氣裝置26，為了防止膠料從排氣孔冒出，在排氣孔上部分加有一個無軸螺旋裝置29，此排氣裝置的驅動裝置可以直接采用一小扭矩電機III27，不用在配置減速箱，并且排氣裝置26在所述螺桿的旋轉方向的一側，以使膠料排膠容易；無軸螺旋裝置29的自由端通過聯(lián)軸器28與電機III27相連，帶有電機的真空泵43通過抽氣管道與防冒料排氣裝置26中的存膠箱33相連，運行時，電機III27驅動無軸螺旋裝置29，無軸螺旋裝置29轉動所形成的螺旋推力阻止膠料熔體冒料，因為無軸螺旋裝置29與膠料接觸面積較小，所以能夠對下方膠料形成較大阻力，即使有膠料冒出，也可以從旁邊的儲料箱33中將冒出的膠料拿出；同時，真空泵43運行，氣體從無軸螺旋裝置29中間中空段通過排氣管32排氣，抽真空裝置同時實現(xiàn)膠料的排氣和防冒料功能；需要說明的是，圖3中存膠箱33應采用現(xiàn)有技術中抽屜式結構，以及時將冒出的膠料清除。

對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業(yè)技術人員能夠實現(xiàn)或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。