一种橡胶塑化机的制作方法

本发明涉及再生橡胶装置技术领域，具体涉及一种橡胶塑化机。

背景技术：

在再生橡胶的生产工艺中，原材料一般是废旧轮胎通过切块、破碎、筛选28目以上的胶粉及炼油厂提供的油浆(芳氢油)。胶粉、芳氢油按比例放到高速搅拌机中进行高速搅拌，充分均匀后放出输送到计量喂料斗中，通过计量喂料到密封的脱硫机中，进入斜坡预加热绞笼，再进入再加热三层绞笼，再进入主机加热旋切完成高温反应后，进入冷却出料绞笼进行降温放出。脱硫好的物料通过绞笼输送到塑化机中进行低温剪切后(对橡胶进行揉搓)，输送到精炼机中进行三次精炼后进行缠绕出片、包装后入库。

现有的塑化机一般是冷操作，即在不对橡胶加热的揉搓，由于橡胶中会掺杂一定的水分，在冷操作时，刀具上会产生一定的水珠，而水会对橡胶揉搓时产生打滑的现象，进而影响橡胶的揉搓效果；本申请则采用热操作的方式对橡胶进行揉搓、剪切，降低这种打滑现象，但是由于热操作，橡胶的粘度又会增加甚至碳化，容易粘结，如果对温度控制不好则会影响橡胶的性能，因此本申请对揉胶机的结构进行优化，在降低打滑和热操作之间获得一定的平衡，提高橡胶揉搓、剪切的效果。

技术实现要素：

针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种橡胶塑化机，对现有的冷水揉胶机进行结构上的改进，一方面降低冷操作产生的打滑现象，另一方面利用循环冷对热操作温度进行平衡，避免橡胶的粘度过大甚至碳化的问题，进而获得较优的揉搓和剪切效果，使得获得的橡胶具有较好的门尼粘度，具有较优的加工性能。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种橡胶塑化机，包括水箱和内置于所述水箱内的管体，所述管体内设置有能够转动的主轴，所述主轴为空心结构，其内设置有冷却循环水；所述管体的一端的侧壁上设置有进料口，所述管体的另一端设置有出料口；

所述主轴位于所述进料口的位置处嵌套有进料绞龙，所述主轴位于所述出料口的位置处嵌套有出料盘，所述出料盘与所述管体相固定，所述出料盘相对于所述主轴转动；所述主轴上还嵌套有若干个均匀分布的盘刀，这些所述盘刀位于所述进料绞龙与所述出料盘之间；所述进料绞龙、所述刀盘均与所述主轴同步转动；

所述管体的外壁上固定有若干个均匀分布的加热板和定刀块，这些所述加热板与所述定刀块在所述管体的轴向上呈直线阵列分布，在所述管体的周向上呈圆周阵列分布，并且在所述管体的周向上所述加热板与所述定刀块相间布置；所述加热板贴合在所述管体的外壁上，所述定导块穿过所述管体的外壁延伸至所述管体内。

优选地，所述主轴靠近所述进料口的位置处通过左支架与所述管体保持同轴线，所述主轴靠近所述出料口的位置处通过右支架与所述管体保持同轴线，所述左支架与所述右支架分别固定在所述管体的两端并同时与水箱相固定；所述出料盘与所述右支架相固定。

优选地，所述盘刀具有若干个沿周向均匀分布的第一刀刃，所述第一刀刃上设置有耐磨层，所述定刀块上具有第二刀刃，所述第二刀刃延伸至所述管体内且第二刀刃位于所述管体内的端部呈楔形，所述第一刀刃的转动方向朝向所述楔形的尖端处；所述盘刀与所述定刀块之间具有间隙，该间隙在6mm-7mm之间。

优选地，所述出料盘上开设有若干个沿周向均匀分布的出料孔，所述出料盘远离所述左支架的一侧设置有嵌套在所述主轴上的切料刀盘，所述切料刀盘与所述主轴同步转动，所述切料刀盘上具有若干个沿周向均匀分的第三刀刃，所述切料刀盘通过螺纹装配在所述主轴上的第二螺母抵紧在所述主轴的轴肩上，所述切料刀盘与所述出料盘之间具有间隙，该间隙为8mm。

优选地，所述主轴远离所述进料口的一端设置有旋转接头，所述主轴的内腔中设置有内水管，所述内水管与所述旋转接头相连通，所述水箱的底部设置有进水管，所述水箱的上部设置有出水管。

优选地，所述左支架上固定有左支座，所述右支架上固定有右支座，所述左支座与所述右支座均与所述主轴转动连接，所述主轴靠近所述左支座的一端设置有链轮，所述右支座上嵌套有罩板，所述罩板固定在所述右支架上，所述罩板上开设有通槽。

优选地，所述定刀块与所述管体之间设置有长板，所述长板固定在所述管体上，所述长板与所述管体上均开设有供所述定刀块穿过的定刀孔；所述定刀块通过螺栓固定在所述长板上，所述定刀块与所述长板之间设置有密封垫，所述定刀块与所述长板的接触位置处开设有供所述密封垫放置的密封槽。

优选地，所述进料绞龙与所述左支架之间、所述进料绞龙与所述盘刀之间、相邻的两个所述盘刀之间均设置有间隔套，所述间隔套嵌套在所述主轴上，所述进料绞龙与所述左支架之间的间隔套抵紧在所述主轴的轴肩处，所述主轴位于所述出料盘处螺纹装配有第三螺母，所述第三螺母抵紧在远离所述进料绞龙的盘刀上；

所述第三螺母的外圈上还开设与外螺纹，所述出料盘与所述第三螺母的外螺纹装配，所述第三螺母上还开设有若干个均匀分布的调隙螺纹孔

优选地，所述左支座与所述右支座内均设置有轴承，所述轴承的内圈嵌套在所述主轴上，所述轴承的外圈嵌入在对应的所述左支座与所述右支座内。

优选地，所述进料绞龙、所述盘刀均通过键连接与所述主轴同步转动，所述主轴上开设有键槽，所述键槽内设置有导向键；所述管体与所述水箱之间还设置有中部支撑架。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明利用加热板对管体进行加热，使得橡胶在揉搓的过程中是热操作，相较于现有的冷操作，降低了橡胶中的水珠的产生，进而降低了在揉搓橡胶的过程中产生的打滑现象，同时利用进料绞龙的推进作用以及对定刀块和盘刀的结构进行优化，使得橡胶中即使存在一定的水珠，相较于冷操作来说也不会产生较大的打滑现象，最终提高了对橡胶的揉搓和剪切效果；

(2)本发明在对橡胶进行热操作的过程中，为了避免温度过高而导致橡胶的粘度过大甚至碳化，形成粘结，本发明采用循环冷却水进行降温，为了达到快速降温的效果，本发明在主轴的内外进行双向降温，在实现降温的同时提高了降温的速度，进而保证了橡胶的揉搓和剪切。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种橡胶塑化机的结构示意图(部分剖视)；

图2为图1中a-a向的剖视图(部分剖视)；

图3为水循环的示意图；

图4为管体的结构示意图；

图5为管体的截面图；

图6为盘刀的结构示意图；

图7为图6中g-g向的剖视图；

图8为图6中h-h向的剖视图；

图9为图1中b部的放大图；

图10为左支座的结构示意图；

图11为图1中c部的放大图；

图12为图1中d部的放大图；

图13为右支座的结构示意图；

图14为图1中e部的放大图；

图15为定刀块的结构示意图一；

图16为定刀块的结构示意图二；

图17为图1中f部的放大图；

图18为出料盘的结构示意图一；

图19为出料盘的结构示意图二；

图20为切料刀盘的结构示意图。

附图标记说明：1-水箱、11-进水管、12-出水管、2-管体、21-进料口、22-长板、23-定刀孔、3-左支架、4-右支架、41-罩板、42-出料盘、421-出料孔、5-主轴、51-旋转接头、52-内水管、53-进料绞龙、54-间隔套、55-盘刀、551-第一刀刃、552-耐磨层、56-定刀块、561-密封槽、562-密封垫、563-第二刀刃、57-导向键、58-轴套、581-密封内环、6-左支座、61-第一轴承室、62-加油孔防尘塞、63-第一轴承端盖、64-第一螺母、7-右支座、71-第二轴承室、72-第二轴承端盖、73-罩板、8-加热板、9-中部支撑架、100-切料刀盘、1001-第三刀刃、101-第二螺母、102-第三螺母、1021-调隙螺纹孔、103-链轮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

实施例：

如图1和图2所示，本发明提供了一种橡胶塑化机，包括水箱1和内置于所述水箱1内的管体2，所述管体2内设置有能够转动的主轴5，所述主轴5为空心结构，其内设置有冷却循环水；所述管体2的一端的侧壁上设置有进料口21，所述管体2的另一端设置有出料口；

所述主轴5位于所述进料口21的位置处嵌套有进料绞龙53，所述主轴5位于所述出料口的位置处嵌套有出料盘42，所述出料盘42与所述管体2相固定，所述出料盘42相对于所述主轴5转动；所述主轴5上还嵌套有若干个均匀分布的盘刀55，这些所述盘刀55位于所述进料绞龙53与所述出料盘42之间；所述进料绞龙53、所述刀盘55均与所述主轴5同步转动；

其中主轴5与管体2同轴线，所述主轴5靠近所述进料口21的位置处通过左支架3与所述管体2保持同轴线，所述主轴5靠近所述出料口的位置处通过右支架4与所述管体2保持同轴线，所述左支架3与所述右支架4分别固定在所述管体1的两端并同时与水箱1相固定；所述出料盘42与所述右支架4相固定；进一步的为了保证整个设备的运行的稳定，结合图1所述左支架3上固定有左支座6，所述右支架4上固定有右支座7，所述左支座6与所述右支座7均与所述主轴5转动连接，所述主轴5靠近所述左支座6的一端设置有链轮103，所述右支座7上嵌套有罩板73，所述罩板73固定在所述右支架7上，所述罩板73上开设有通槽，用于出料，同时在管体2的中部还设有支撑架9，支撑架9固定在水箱1和管体2上，用于支撑管体2；其中左支座6与所述右支座7均与所述主轴5的转动连接通过轴承实现，如图9至图13所示，左支座6上设有两个第一轴承室61，其内放置三个轴承(其放置方式如图9所示)，右支座7上设有一个第二轴承室71，其内放置一个轴承(其放置方式如图12所示)，轴承的内圈嵌套在所述主轴5上，所述轴承的外圈嵌入在对应的所述左支座6与所述右支座7内，相应的在左支座6、右支座7上分别设置有第一轴承端盖66和第二轴承端盖72，左支座6上、第二轴承端盖72上均设置有加油孔防尘塞62，用于给轴承加注润滑油。

所述管体2的外壁上固定有若干个均匀分布的加热板8和定刀块56，这些所述加热板8与所述定刀块56在所述管体2的轴向上呈直线阵列分布，在所述管体2的周向上呈圆周阵列分布，并且在所述管体2的周向上所述加热板8与所述定刀块56相间布置，即如图1所示，定刀块56沿着管体2的轴向阵列分布，如图2所示，定刀块56沿着图中箭头方向周向阵列分布；所述加热板8贴合在所述管体2的外壁上，所述定导块56穿过所述管体2的外壁延伸至所述管体2内，所述刀盘55与所述定刀块56也相间分布，当刀盘55在主轴5的带动下转动时，刀盘55与其相邻的定刀块56之间形成剪切作用，进而对橡胶进行揉搓和剪切。其中加热板8为现有技术，其采用弧形的结构，结合图2，其呈三角分布，因此该弧形结构对应的圆心角需要小于60度，例如现有电商登峰电热电器出售的加热圈(其可以进行定制尺寸)，加热板8贴合在管体2的外壁上，考虑到管体2的中部设有支撑架9，因此该处会干涉到某个加热板8的放置，因此在该处不设置加热板8。

进一步的，结合图6至图8，所述盘刀55具有3个沿周向均匀分布的第一刀刃551，所述第一刀刃551上设置有耐磨层(例如涂抹tin)；结合图15和图16，所述定刀块56上具有第二刀刃563，所述第二刀刃563延伸至所述管体2内且第二刀刃563位于所述管体2内的端部呈楔形，第二刀刃563的横截面呈等腰梯形，所述第一刀刃551的转动方向朝向所述楔形的尖端处(该尖端处如图16中，j所示)，即图2中箭头所示代表主轴5的转动方向；所述盘刀55与所述定刀块56之间具有间隙，该间隙在6mm-7mm之间，优选6.5mm，该间隙的设置保证了橡胶的揉搓效果，降低了打滑的现象，为此我们进行了对比实验，如下表所示：

其中，“罐”代表传统脱硫工艺中进行冷操作时获得的再生橡胶的参数，“机”代表本申请获得的再生橡胶的参数，ta1、ta2、a1为级别代号，其中ta1、ta2代表特级，a1代表优级，从表中可以看出，通过本申请的热操作和盘刀55与定刀块56之间合理的间隙设置，相对于传统的工艺来说，本申请得到的再生橡胶的性能参数得到了较大的提升。

进一步的，为了使得揉搓后的橡胶形成条状(或者絮状)，同时进行切断，在出料盘42上开设有若干个沿周向均匀分布的出料孔521(如图18所示)，所述出料盘42远离所述左支架3的一侧设置有嵌套在所述主轴5上的切料刀盘100，所述切料刀盘100与所述主轴5同步转动，所述切料刀盘100上具有若干个沿周向均匀分的第三刀刃，所述切料刀盘100通过螺纹装配在所述主轴5上的第二螺母101抵紧在所述主轴5的轴肩上，所述切料刀盘100与所述出料盘42之间具有间隙，该间隙为8mm；其中切料刀盘100与所述出料盘42之间的间隙与主轴5的转速结合能够获得不同长度的橡胶条，结合图17，出料盘42的内圈与第三螺母102螺纹装配(参照下述所说，第三螺母102的内圈与主轴5螺纹连接，进而抵紧盘刀55)，出料盘42通过其上开设的阶梯孔固定在右支架4上(如图18所示)，其中第三螺母102上还开设有若干个均匀分布的调隙螺纹孔1021，调隙螺纹孔1021呈周向均匀分布，其内设置有调节间隙的螺栓，切料刀盘100通过第二螺母101抵紧在该螺栓上，可根据螺栓旋入调隙螺纹孔1021的深度去改变间隙，同时第二螺母101上还设置有锁紧螺栓，锁紧螺栓穿过第二螺母101抵紧在主轴5上起到防松的作用，由于本申请的设备是处于再生橡胶工艺的中间环节，因此其对再生橡胶切条的具体长度并没有严格的要求，因此切料刀盘100与出料盘42的间隙可调范围并不是很大，切料刀盘100需要依靠键连接安装在主轴5上，若间隙的调整范围过大则会影响到键槽，可能会增加键槽的长度，进而增加成本和加工强度；

本申请是通过对主轴5进行通水，进而与水箱1相结合形成内外的双重降温效果，由于主轴5需要转动，因此在主轴5远离所述进料口21的一端设置有旋转接头51，所述主轴5的内腔中设置有内水管52，所述内水管52与所述旋转接头51相连通，所述水箱1的底部设置有进水管11，所述水箱1的上部设置有出水管12，其中旋转接头51为现有技术，根据本申请的需求采用恒环旋转接头的hs复式内管固定式的旋转接头，其能够从单侧进入水并从该侧排出水，进而不会影响主轴5的转动；结合图3，图中箭头代表水流方向。

如图1和图2所示，由于在橡胶剪切的过程中是利用盘刀55和定刀块56实现的，并且定刀块56是穿入管体2内，考虑到定刀块56的受力较大，管体2外壁开孔后强度会降低，因此在管体2的外壁上焊接了长板22，长板22与所述管体2上均开设有供所述定刀块56穿过的定刀孔23(如图4所示)，所述定刀块56通过螺栓固定在所述长板22上，所述定刀块26与所述长板22之间设置有密封垫262，所述定刀块56与所述长板22的接触位置处开设有供所述密封垫262放置的密封槽(如图16所示)

结合图1和图2所示，进料绞龙53和盘刀55均通过键连接与主轴5同步转动，因此在主轴5上开设有键槽，并设有置导向键57，所述进料绞龙55与所述左支架3之间、所述进料绞龙53与所述盘刀55之间、相邻的两个所述盘刀55之间均设置有间隔套54，所述间隔套54嵌套在所述主轴5上，所述进料绞龙53与所述左支架3之间的间隔套54抵紧在所述主轴5的轴肩处(如图11所示)，所述主轴5位于所述出料盘42处螺纹装配有第三螺母102，所述第三螺母102抵紧在远离所述进料绞龙53的盘刀55上，所述第三螺母102的外圈上还开设与外螺纹，所述出料盘与所述第三螺母102的外螺纹配合，进而通过第三螺母102将进料绞龙53、盘刀55以及间隔套54的轴向位移限制住；

进一步的，由于主轴5会穿过部分的轴承端盖，因此主轴5在轴承端盖处嵌套有轴套58，轴套58抵紧在对应的轴承上，如图9所示，在左支座6所处的位置处，主轴5穿过其上的两个第一轴承端盖63，因此在两个第一轴承端盖63处均设置有一个轴套58，轴套58与主轴1配合关系如图9所示，第一轴承端盖63则与轴套58密封连接，如图9所示，在第一轴承端盖63与轴套58的结合处设置有密封圈，其中一个靠近链轮103的第一轴承端盖63与链轮103之间设置有两个第一螺母64，用于将轴套58抵紧在轴承上；同样的，如图12所示，由于主轴5只穿过右支座7的一个第二轴承端盖72，因此主轴5在被穿过的那个第二轴承端盖72处设置有一个轴套58，该轴套58与主轴5的配合关系如图12所示，同样被穿过的那个第二轴承端盖72与轴套58之间也密封连接，同样设置有密封圈，在右支座7中没有被主轴5穿过的轴承端盖72与旋转接头51密封连接；进一步的结合图11，在左支座6内靠近进料绞龙55的轴套58上还设置有密封内环581，进而起到密封作用，防止外部的赃物进入管体2内。

在本实施例中，结合附图，我们给出了部分部件的尺寸参数和配合参数，在实际制造时可根据上述附图中的参数进行设置，其中长度尺寸的单位为毫米。

使用时，上一工艺中的橡胶通过进料口21进入管体2内，在主轴5的转动下，进料绞龙53将橡胶推送进管体2内并通过盘刀55和定刀块56的相对运动，被充分的揉搓和剪切，同时加热板8对整个管体2进行加热，并通入循环冷水，将管体2的温度保持在350摄氏度左右，进而对橡胶进行热操作，降低橡胶中产生的水珠量，进而降低打滑现象，同时盘刀55和定刀块56的间隙的设置也进一步降低了打滑的现象，由于在进行热操作中，橡胶的粘度会增加，会存在粘结的情况，一方面进料绞龙53的不断推送能够助推橡胶朝着出料口移动，另一方面循环冷水对主轴5进行内外双重降温的设置能够快速降低温度，避免温度过高，避免橡胶的粘度过大甚至碳化增加主轴5的负载的情况；橡胶经过进料口21通过盘刀55和定刀块56的揉搓和剪切后，其结构被破坏，使其可塑性得以恢复，同时切料刀盘100和出料盘42的设置，使得橡胶出来后能够形成条状或者絮状的形状，也进一步方便了后面的工艺对橡胶的处理。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。