一种乳胶混合液双螺杆脱水装置的制作方法

本实用新型属于橡胶后处理辅助设备技术领域，具体涉及一种乳胶混合液双螺杆脱水装置，对乳胶混合液进行脱水，将乳胶混合液充分干燥，以制备力学性能优良，综合力学性能和动态力学性能显著提高的橡胶复合材料。

背景技术：
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在整个湿法混炼工艺流程的中后期，干燥脱水的工序能耗较大，脱水在整个工艺中起着举足轻重的作用，脱水效果的好坏直接关系到母炼胶性能的好坏及整个工艺产能的高低，如何有效的解决填料乳胶混合液预分散体的脱水干燥是一大难题。现有技术中的脱水干燥方法有热风干燥、微波浅层连续干燥和造粒烘干，但其存在效率低、能耗大、干燥不均匀。所以，需要研发设计新的干燥方法和干燥设备，中国专利201020262097.0公开的一种导料装置能够二次脱水的湿法冶金炉粒化渣脱水设备是离心式转鼓过滤筒，其外壳上部装有烟囱，其一侧为渣水混合物的进口方向，另一侧为粒化渣的出口方向，其内装有导料装置，渣水混合物经该脱水设备脱水后得到的粒化渣卸到导料装置上并从该出口方向输送出该脱水设备，导料装置包括螺旋出渣机及其壳体，导料装置还包括装在所述螺旋出渣机上部的受料斗和装在所述螺旋出渣机壳体底部的筛网；中国专利201420079000.0公开的一种苯乙烯装置用尾气二次脱水及除油装置包括尾气冷却器，尾气冷却器顶部通过管道连接尾气盐冷器，尾气盐冷器连通气液分离器，气液分离器顶部通过管道连通吸收塔，底部通过管道连通油水分离器，气液分离器和吸收塔上部均设置丝网除沫器，气液分离器内的丝网除沫器下方设置折流板，折流板安装在尾气盐冷器与气液分离器连接处的上部；中国专利201620129426.1公开的一种二次脱水装置包括机架、第一脱水装置、第二脱水装置和电控箱，所述机架上的一端安装有第一脱水装置，机架上的另一端安装有第二脱水装置，机架上还安装有电控箱；所述第一脱水装置包括进料斗、机壳、料桶、脱水片和筛网，所述进料斗设置在机壳正上方，进料斗连接料桶，料桶上设有脱水片，脱水片周围设有筛网，所述机壳左上方设有出料口，左下方设有观察窗，所述第二脱水装置包括脱水筒外壳、第二电机、动力输出轴和螺旋轴，所述机壳与脱水筒外壳通过污水输送管相连通；中国专利201621059764.9公开的一种对气液分离器输出气体进行二次脱水的装置包括第一环形管体、第二环形管体及第三环形管体，在第一环形管体的一侧上开设有一用于与气液分离器输出端连接的进气口，在第三环形管体的一侧上开设有一出气口，所述第一环形管体、第二环形管体及第三环形管体依次并列连接，所述第一环形管体的另一侧通过第一管体和第二管体分别连通于所述第二环形管体的一侧，所述第二环形管体的另一侧通过第三管体、第四管体及第五管体分别连通于第三环形管体的另一侧，在第一环形管体、第二环形管体及第三环形管体各自的两端的管体内设置有干燥球；中国专利201010581862.X公开的可实现脱水、干燥、膨化工艺的双螺杆脱水设备属于双螺杆脱水设备，包括动力源、减速齿轮机构、螺杆机筒副、机架、强制控量加料装置、脱水过滤装置、脱气装置、机头控压装置、自动控制系统，动力源通过减速齿轮机构与螺杆机筒副中的双螺杆连接，强制加料装置与螺杆机筒副中的机筒连接，双螺杆安装在机筒中，机筒为分段式，分为加料机筒、脱水机筒和排气机筒，每段机筒外装有加热装置，机筒内有冷却水流道可用于冷却，脱水过滤装置与脱水机筒相连，有滤网快换装置，脱气装置与排气机筒相连，利用水环真空泵实现负压脱气，为防止物料随负压流出，设有过滤网及滤网快换装置，机头控压装置与机筒出口相连，通过调整阻尼板的位置控制出口物料的压力；以上专利产品无法适用于湿法制备橡胶复合材料领域。因此，研发一种既能技能提高乳胶混合液脱水率又能降低乳胶混合液乳胶混合液性能损失的乳胶混合液双螺杆脱水装置，很有科学和应用价性，也具有良好的社会和应用前景。

技术实现要素：
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本实用新型的目的在于克服现有技术存在的缺点，研发设计一种既能技能提高乳胶混合液脱水率又能降低乳胶混合液乳胶混合液性能损失的乳胶混合液双螺杆脱水装置，保证橡胶制品的优品率。

为了实现上述目的，本实用新型涉及的乳胶混合液双螺杆脱水装置的主体结构包括底座、万向轮、脚刹片、电机、减速箱、联轴器、双螺杆组件、芯轴、机筒、进料口、旋转泄气辊、刮刀、排水孔、滤网、蒸汽孔、一号蒸汽供应管、二号蒸汽供应管、支架、出料口和排气孔；倒U形结构的底座的四个角部分别设置有圆形结构的万向轮，底座与万向轮之间设置有对万向轮进行制动的脚刹片，底座的顶部右端设置有电机，电机与减速箱机械传动式连接，减速箱与联轴器机械传动式连接，联轴器与圆形中空式结构的双螺杆组件机械传动式连接，减速箱通过联轴器对双螺杆组件定位，双螺杆组件的外围包覆有内空式弧形结构的芯轴，双螺杆组件在上方带有缺口的芯轴的内部互相齿合，外围设置有齿轮的芯轴设置在矩形管状结构机筒的内部，底座与机筒螺栓式连接，机筒的右端上表面开设有向内凹陷的上宽下窄式结构的进料口，机筒的中段内壁上设置有圆管形结构的旋转泄气辊，外围带有齿轮的旋转泄气辊与芯轴齿合式连接，旋转泄气辊的外围设置有片状结构的刮刀，机筒的内部设置有圆形管状结构的排水孔，排水孔中设置有圆形网状结构的滤网，排水孔和滤网位于芯轴的正下方，机筒的内壁上开设有圆形结构的蒸汽孔，蒸汽孔与圆形管状结构的一号蒸汽供应管连通，圆形管状结构的二号蒸汽供应管由机筒的外部深入机筒的内部并到达芯轴的上方缺口处，一号蒸汽供应管和二号蒸汽供应管通过支架固定在底座的上表面，机筒的末端下方设置有内空式矩形结构的出料口，机筒的上表面均匀间隔式开设有4-6个圆形结构的排气孔。

本实用新型涉及的底座和支架的材质均为不锈钢，底座为电机、减速箱、联轴器、双螺杆组件、芯轴、机筒、旋转泄气辊、一号蒸汽供应管和二号蒸汽供应管提供安装空间和支持力；万向轮能够带动底座运动，免除了底座的手工或机械搬动；脚刹片能够对万向轮进行制动，限定万向轮的位置；电机、减速箱和联轴器共同作用为双螺杆组件提供持续的动力；双螺杆组件的螺杆齿合间距为0.2mm，双螺杆组件的螺杆有3个以上的螺杆小段连接组成，螺杆小段的长径比为11:3，螺杆小段的螺距由60mm渐变至20mm，以满足对乳胶混合液进行挤压脱水的要求，同时防止对乳胶混合液的持续过度挤压保证乳胶混合液性能不发生变化，双螺杆组件通过不同螺杆小段的组合能够满足不同长径比要求的使用环境；芯轴的中空结构能够通入115-120℃的热蒸汽对双螺杆组件进行加热促进乳胶混合液的干燥脱水，进一步促进乳胶混合液内水分的蒸发；机筒作为乳胶混合液挤压脱水的空间，机筒与旋转泄气辊之间的间距为0.1mm，以保证乳胶混合液被挤压加热后蒸发出的水分及时泄露，而乳胶混合液不会泄露；进料口作为乳胶混合液进入机筒的通道；旋转泄气辊的直径是双螺杆组件的螺杆的直径的0.3倍，旋转泄气辊的长度是双螺杆组件的螺杆的长度的0.8倍，旋转泄气辊的表面镀铬抛光处理，双螺杆组件旋转时通过芯轴带动旋转泄气辊旋转；刮刀用于将旋转泄气辊带出的零星乳胶混合液刮除；排水孔用于排出乳胶混合液被挤压出的水分和加热后蒸发出的水分；滤网的目数为400目，以滤除乳胶混合液中挤压出的水分携带的乳胶混合液；蒸汽孔能够通入115-120℃的热蒸汽对机筒进行加热促进乳胶混合液的干燥脱水，进一步促进乳胶混合液内水分的蒸发；一号蒸汽供应管为蒸汽孔提供热蒸汽；二号蒸汽供应管为芯轴提供热蒸汽；支架用于安装并固定一号蒸汽供应管和二号蒸汽供应管；出料口作为乳胶混合液排出机筒通道；排气孔作为水蒸气排出机筒的通道。

本实用新型涉及的乳胶混合液双螺杆脱水装置使用时，将乳胶混合液双螺杆脱水装置与计算机连接，计算机对乳胶混合液的挤压温度、压力、电机、减速箱和双螺杆组件的转速进行实时控制；乳胶混合液从进料口进入机筒，基于双螺杆组件的螺杆的齿合转动将乳胶混合液向出料口的方向挤压输送，双螺杆组件的螺杆的螺棱间的齿合建压作用逐渐将乳胶混合液中的大部分水分挤出，双螺杆组件的每段螺杆小段的螺距由大变小的变化规律既能满足乳胶混合液的脱水要求，又能保证乳胶混合液的性能，通过改变压缩比，在乳胶混合液挤压过程中使乳胶混合液处于循环的压紧和松开状态，机筒的内部压力发生曲线变化，乳胶混合液受到的挤压作用随着压力进行变化，有利于对乳胶混合液产生良好的脱水效果，在乳胶混合液的挤压输送过程中通过在一号蒸汽供应管和二号蒸汽供应管分别向蒸汽孔和芯轴中通入115-120℃的热蒸汽对机筒和双螺杆组件进行加热促进乳胶混合液的干燥脱水，乳胶混合液中挤出的水分通过排水孔排出，排水孔上的滤网对排出的水分进行过滤，防止胶乳的流出损失，热蒸汽通过机筒与旋转泄气辊之间的空隙到达排气孔后排出机筒，刮刀对旋转泄气辊携带的零星乳胶混合液进行刮除，进一步促进了乳胶混合液的干燥脱水，经过脱水处理的乳胶混合液由出料口排出。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：一是双螺杆组件的螺杆齿合间距能够使芯轴内部形成较高的腔压，对乳胶混合液进行最大程度的挤压脱水，使得乳胶混合液里的水分最大程度地脱出，实现更好的脱水效果，二是双螺杆组件的螺杆的螺纹螺距采取逐段先大后小的规律变化，即每段螺杆上螺棱齿合宽度由宽变窄，压缩比渐变，既能有效挤水又能避免对乳胶混合液进行持续过度的挤压而造成乳胶混合液性能的损失，三是双螺杆组件的螺杆通过带有开口的芯轴连接，螺杆由多部分组合而成，灵活方便，能够根据不同的脱水要求设置不同的长径比，同时双螺杆组件的螺杆之间中心距较小，螺棱之间的间隙较小，能够实现对乳胶混合液最大程度的挤压脱水，提高乳胶混合液的脱水率，四是从芯轴和蒸汽孔中通入热蒸汽对双螺杆组件和机筒进行加热进一步提高乳胶混合液的干燥脱水效果，进而提高乳胶混合液的脱水率和产品的优品率，同时，脱水能耗得到了显著的降低；其结构简单，节能环保，使用环境友好，易于推广使用。

附图说明：

图1为本实用新型的主体结构原理示意图。

图2为本实用新型涉及的双螺杆组件的螺杆的主体结构原理示意图。

图3为本实用新型涉及的双螺杆组件的螺杆的剖面结构原理示意图。

图4为本实用新型涉及的芯轴的主体结构原理示意图。

图5为本实用新型涉及的机筒的剖面结构原理示意图。

具体实施方式：

下面通过实施例并结合附图对本实用新型做进一步描述。

实施例1：

本实施例涉及的乳胶混合液双螺杆脱水装置的主体结构包括底座1、万向轮2、脚刹片3、电机4、减速箱5、联轴器6、双螺杆组件7、芯轴8、机筒9、进料口10、旋转泄气辊11、刮刀12、排水孔13、滤网14、蒸汽孔15、一号蒸汽供应管16、二号蒸汽供应管17、支架18、出料口19和排气孔20；倒U形结构的底座1的四个角部分别设置有圆形结构的万向轮2，底座1与万向轮2之间设置有对万向轮2进行制动的脚刹片3，底座1的顶部右端设置有电机4，电机4与减速箱5机械传动式连接，减速箱5与联轴器6机械传动式连接，联轴器6与圆形中空式结构的双螺杆组件7机械传动式连接，减速箱5通过联轴器6对双螺杆组件7定位，双螺杆组件7的外围包覆有内空式弧形结构的芯轴8，双螺杆组件7在上方带有缺口的芯轴8的内部互相齿合，外围设置有齿轮的芯轴8设置在矩形管状结构机筒9的内部，底座1与机筒9螺栓式连接，机筒9的右端上表面开设有向内凹陷的上宽下窄式结构的进料口10，机筒9的中段内壁上设置有圆管形结构的旋转泄气辊11，外围带有齿轮的旋转泄气辊11与芯轴8齿合式连接，旋转泄气辊11的外围设置有片状结构的刮刀12，机筒9的内部设置有圆形管状结构的排水孔13，排水孔13中设置有圆形网状结构的滤网14，排水孔13和滤网14位于芯轴8的正下方，机筒9的内壁上开设有圆形结构的蒸汽孔15，蒸汽孔15与圆形管状结构的一号蒸汽供应管16连通，圆形管状结构的二号蒸汽供应管17由机筒9的外部深入机筒9的内部并到达芯轴8的上方缺口处，一号蒸汽供应管16和二号蒸汽供应管17通过支架18固定在底座1的上表面，机筒9的末端下方设置有内空式矩形结构的出料口19，机筒9的上表面均匀间隔式开设有4-6个圆形结构的排气孔20。

本实施例涉及的底座1和支架18的材质均为不锈钢，底座1为电机4、减速箱5、联轴器6、双螺杆组件7、芯轴8、机筒9、旋转泄气辊11、一号蒸汽供应管16和二号蒸汽供应管17提供安装空间和支持力；万向轮2能够带动底座1运动，免除了底座1的手工或机械搬动；脚刹片3能够对万向轮2进行制动，限定万向轮2的位置；电机4、减速箱5和联轴器6共同作用为双螺杆组件7提供持续的动力；双螺杆组件7的螺杆齿合间距为0.2mm，双螺杆组件7的螺杆有3个以上的螺杆小段连接组成，螺杆小段的长径比为11:3，螺杆小段的螺距由60mm渐变至20mm，以满足对乳胶混合液进行挤压脱水的要求，同时防止对乳胶混合液的持续过度挤压保证乳胶混合液性能不发生变化，双螺杆组件7通过不同螺杆小段的组合能够满足不同长径比要求的使用环境；芯轴8的中空结构能够通入115-120℃的热蒸汽对双螺杆组件7进行加热促进乳胶混合液的干燥脱水，进一步促进乳胶混合液内水分的蒸发；机筒9作为乳胶混合液挤压脱水的空间，机筒9与旋转泄气辊11之间的间距为0.1mm，以保证乳胶混合液被挤压加热后蒸发出的水分及时泄露，而乳胶混合液不会泄露；进料口10作为乳胶混合液进入机筒9的通道；旋转泄气辊11的直径是双螺杆组件7的螺杆的直径的0.3倍，旋转泄气辊11的长度是双螺杆组件7的螺杆的长度的0.8倍，旋转泄气辊11的表面镀铬抛光处理，双螺杆组件7旋转时通过芯轴8带动旋转泄气辊11旋转；刮刀12用于将旋转泄气辊11带出的零星乳胶混合液刮除；排水孔13用于排出乳胶混合液被挤压出的水分和加热后蒸发出的水分；滤网14的目数为400目，以滤除乳胶混合液中挤压出的水分携带的乳胶混合液；蒸汽孔15能够通入115-120℃的热蒸汽对机筒9进行加热促进乳胶混合液的干燥脱水，进一步促进乳胶混合液内水分的蒸发；一号蒸汽供应管16为蒸汽孔15提供热蒸汽；二号蒸汽供应管17为芯轴8提供热蒸汽；支架18用于安装并固定一号蒸汽供应管16和二号蒸汽供应管17；出料口19作为乳胶混合液排出机筒9通道；排气孔20作为水蒸气排出机筒9的通道。

本实施例涉及的乳胶混合液双螺杆脱水装置使用时，将乳胶混合液双螺杆脱水装置与计算机连接，计算机对乳胶混合液的挤压温度、压力、电机4、减速箱5和双螺杆组件7的转速进行实时控制；乳胶混合液从进料口10进入机筒9，基于双螺杆组件7的螺杆的齿合转动将乳胶混合液向出料口19的方向挤压输送，双螺杆组件7的螺杆的螺棱间的齿合建压作用逐渐将乳胶混合液中的大部分水分挤出，双螺杆组件7的每段螺杆小段的螺距由大变小的变化规律既能满足乳胶混合液的脱水要求，又能保证乳胶混合液的性能，通过改变压缩比，在乳胶混合液挤压过程中使乳胶混合液处于循环的压紧和松开状态，机筒9的内部压力发生曲线变化，乳胶混合液受到的挤压作用随着压力进行变化，有利于对乳胶混合液产生良好的脱水效果，在乳胶混合液的挤压输送过程中通过在一号蒸汽供应管16和二号蒸汽供应管17分别向蒸汽孔15和芯轴8中通入115-120℃的热蒸汽对机筒9和双螺杆组件7进行加热促进乳胶混合液的干燥脱水，乳胶混合液中挤出的水分通过排水孔13排出，排水孔13上的滤网14对排出的水分进行过滤，防止胶乳的流出损失，热蒸汽通过机筒9与旋转泄气辊11之间的空隙到达排气孔20后排出机筒9，刮刀12对旋转泄气辊11携带的零星乳胶混合液进行刮除，进一步促进了乳胶混合液的干燥脱水，经过脱水处理的乳胶混合液由出料口19排出。