[发明专利]橡胶螺旋啮合冷喂料挤出机

说明书

技术领域

本发明涉及一种高分子材料挤出成型设备，特别涉及一种适合橡 胶或塑料挤出成型的螺旋啮合冷喂料挤出机。

背景技术

橡胶挤出机是橡胶加工成型最基本的成型设备之一，广泛用在橡 胶工业的轮胎制造、胶管制造、密封条制造、电线电缆制造和防水片 材制造中。

在19世纪80年代出现了橡胶热喂料挤出机，由于其结构简单、 生产效率高、制造容易以及能够连续化作业等独特的优点，使得热喂 料挤出机在橡胶工业中获得广泛的应用，并成为橡胶工业的重要设 备，并因此在橡胶工业中占据支配地位达100年之久。但是，由于热 喂料挤出机需要一整套庞大的预热供胶系统，不但使工艺过程复杂 化，而且在占地面积、电能的消耗、劳动力的浪费等都有不可克服的 缺点，特别是热喂料挤出螺杆长径比很短，很难建立起机头压力，导 致挤出半成品质地疏松，直接影响橡胶成品的质量。

为了克服热喂料挤出机存在的问题，德国在本世纪40年代初期 发明了橡胶冷喂料挤出机，这种挤出机在原有的热喂料挤出机基础上 加大了螺杆的长径比，使挤出机机外的胶料热炼供胶功能变成挤出机 机内的热炼功能。因而，可以取消热喂料挤出机所需庞大的热炼供胶 系统；同时也提高了挤出机的机头压力。使挤出半成品质地致密，提 高了制品的质量。然而，早期的冷喂料挤出机其螺杆构型比较简单， 一般是等深不等距或等距不等深的普通螺杆。这种类型的螺杆主要是 起输送作用，其剪切、混合功能较差；加之当时疏忽了冷喂料挤出机 各区段恒温加热的重要性，导致挤出胶料塑化达不到要求。因此，这 种普通型冷喂料挤出机在橡胶工业迟迟得不到推广，其用途也只局限 在电缆电线的复胶。

经过20多年的发展，在20世纪60年代初期工业化国家出现了 主副螺纹强力剪切螺杆，也相应出现了主副螺纹冷喂料挤出机。这类 冷喂料挤出机的出现，使挤出机的剪切功能和混合功能得到显著提 高，同时能建立起更高的机头压力，这就突破了冷喂料挤出机一直没 有解决的塑化能力问题。这时期冷喂料挤出机开始得到较迅速的发 展。主副螺纹螺杆冷喂料挤出机虽然塑化能力得到了提高，但是其生 产能力偏低和挤出温度偏高问题制约着其发展。

在70年代末期80年代初期，工业化国家推出了销钉机筒冷喂料 挤出机，由于这种挤出机具有高塑化能力和高生产率，当它一出现时 就得到橡胶工业的积极响应，在几年之间就得到了普遍推广，发展十 分迅速。

在此以前，本领域的技术工作者主要精力集中在挤出机的塑化能 力上，虽然实现了挤出机高塑化能力，但在喂料功能和传动功能一直 没有取得进展。其喂料技术和装置仍停留在热喂料挤出机的旁压辊喂 料技术和装置的状态之中，导致目前冷喂料挤出机存在以下主要问 题：(1)虽然挤出机的塑化能力有很大的提高，但喂料能力跟不上 塑化能力，导致喂料技术成为挤出机发展“瓶颈”；(2)传统的旁 压辊喂料技术是基于摩擦喂料原理，其吃料和输送能力受许多因素影 响，导致吃料、输送能力的波动，直接影响机头的挤出压力，进而影 响挤出过程的稳定性，导致挤出制品质量的稳定性、均匀性，对当今 发展高精度子午胎各部件的精密挤出影响重大；(3)旁压辊主要作 用是“压”，容易造成喂进的胶料压挤到旁压辊二端轴的轴承中和旁 压辊之外，导致严重的抱轴问题和漏胶问题，目前挤出机普遍存在这 两个严重问题，极大地制约了挤出机的发展；(4)同样由于旁压辊 基于摩擦喂料原理，吃料效率低，输送效率低，影响挤出机效率的提 高；(5)结构复杂，零部件多，容易产生机构故障和提高运行成本。 另一方面，目前挤出机在传动上仍采用渐开线齿轮传动的减速箱，存 在如下主要问题：(1)减速箱体积庞大，一般需用联轴器与电机联 接或用皮带传动与电机联接；(2)结构复杂，一般需要三级传动；(3) 容易发生故障；(4)传动效率较低；(5)造价高。在这种背景技术 情况下，寻找一种克服挤出机存在上述二大问题新型挤出机很有必 要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术不足，提供一种结构 设计合理、喂料能力高、传动效果好的橡胶螺旋啮合冷喂料挤出机。 该冷喂料挤出机采用螺旋啮合喂料方式，适合橡胶加工成型，也可应 用于塑胶挤出成型领域。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案实现：