[实用新型]一种橡胶挤出机螺杆及橡胶挤出机塑化装置

说明书

本实用新型提供一种橡胶挤出机螺杆及橡胶挤出机塑化装置，属于橡胶挤出机械技术领域。该塑化装置包括机筒，机筒内设有螺杆；螺杆包括喂料段、塑化段和输送段；喂料段和输送段外侧壁均设有输送螺纹，塑化段的外侧壁设有塑化元件；塑化元件包括安装部和哑铃部，安装部为间隔布置在塑化段外侧壁的环状体；哑铃部包括圆柱杆和位于圆柱杆两端的球体，圆柱杆的中部倾斜固定在所述安装部上，每个安装部的环形外侧壁上固定有若干哑铃部，且相邻安装部上的哑铃部错位安装，使得沿螺杆的长度方向看，所有哑铃部呈螺旋状布置。本实用新型通过对挤出机的塑化装置进行创新性设计，提高橡胶挤出机的混合能力与塑化能力，实现挤出产量和塑化效果的均衡。

【技术领域】

本实用新型涉及橡胶挤出机械技术领域，具体涉及一种橡胶挤出机螺杆及橡胶挤出机塑化装置。

【背景技术】

现有的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。在这个过程中，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。从而，提高橡胶挤出机的混合能力与塑化能力，是目前对橡胶挤出机的工作效率进行优化的方向。

【实用新型内容】

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种橡胶挤出机螺杆和塑化装置，本实用新型针对现有的单螺杆橡胶冷喂料销钉机筒挤出机所存在的“魔鬼三角”缺陷，对现行挤出机理进行基于关键要素解耦合的创新重构，将橡胶挤出机的塑化装置与挤出装置进行有效分离，通过对挤出机的塑化装置进行创新性设计，提高橡胶挤出机的混合能力与塑化能力，实现挤出产量和塑化效果的均衡。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种橡胶挤出机螺杆，所述螺杆包括依次布置的喂料段、塑化段和输送段；所述喂料段和输送段外侧壁均设有输送螺纹，所述塑化段为圆柱体状结构，塑化段的外侧壁设有塑化元件；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壁的环状体；每个安装部的环形外侧壁上固定有若干哑铃部，所述哑铃部包括柱状杆和两个球体，所述柱状杆固定在所述安装部上，两个所述球体分别位于柱状杆的两端。

本实用新型中，优选地，所述柱状杆的中部倾斜固定在所述安装部上，且相邻安装部上的哑铃部错位安装，使得沿螺杆的长度方向看，所有哑铃部呈螺旋状布置。

本实用新型中，优选地，所述柱状杆的中心轴线与螺杆的中心轴线之间的夹角为8-12°。