脱硫胶粉挤压密实度控制方法与流程

本发明属于橡胶粉加工技术领域。

背景技术：

废旧轮胎回收后通常先制成橡胶颗粒，将橡胶颗粒、再生剂等物料混合均匀，混合均匀后的物料先由双螺杆挤出机进行挤出加工，双螺杆挤出机加工后的物料送入单螺杆挤出机中再进行挤出加工，最后得到再生橡胶。

橡胶颗粒在双螺杆挤出机中进行混炼挤压，需要提高物料的密实度，但由于加工出来的半成品是处于较为松散的，所以单螺杆挤出机中挤出的物料需要处于较为松散的状态，而现有的双螺杆挤出机中挤出的物料密实度不够，单螺杆挤出机挤出的物料的密实度也较高，不能满足物料加工所需。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种脱硫胶粉挤压密实度控制方法，以解决物料在双螺杆挤出机中密实度不够，在单螺杆挤出机中松散度不够的问题。

为了达到上述目的，本发明的基础方案提供一种脱硫胶粉挤压密实度控制方法，包括如下过程：

过程一：在双螺杆挤出机中的第一螺杆上间隔布置若干个反向螺旋叶片a，反向螺旋叶片a的外径小于第一螺杆上的正向螺旋叶片a的外径，让第一螺杆上的正向螺旋叶片a与反向螺旋叶片a对物料产生相反方向的推力，对物料进行挤压，同时让物料整体向前输送；

过程二：在双螺杆挤出机中布置若干个挤压口，让物料在输送过程中经过挤压口，利用挤压口进一步对物料进行挤压；

过程三：在物料从双螺杆挤出机输送到单螺杆挤出机前，对物料进行打散处理。

本基础方案的原理和有益效果在于：

本方案在双螺杆挤出机中，通过反向螺旋叶片a的设置，让正向螺旋叶片a与反向螺旋叶片a对物料产生相反方向的推力，对物料进行挤压，物料的密实度增大，从而提高了物料出料后的密实度。而由于反向螺旋叶片a的外径小于正向螺旋叶片a的外径，因此，反向螺旋叶片a对物料施加的作用力小于正向螺旋叶片a对物料施加的作用力，因此，料筒内的物料整体上正向移动。同时，由于物料回退，延长了物料在料筒内的停留时间，使得物料在料筒内充分混炼、反应。物料在通过挤压口时，物料被进一步的挤压，进一步提升物料的密实度。而当物料从双螺杆挤出机进入到单螺杆挤出机的过程中，对物料进行了打散处理，降低物料在单螺杆挤出机中的密实度，让物料松散开来，进而让从单螺杆挤出机中排出的物料处于松散状态，满足物料加工所需。

本方案能够让物料在双螺杆挤出机中更加密实，在单螺杆挤出机中更加松散，满足了加工所需。

可选地，所述过程一中，在双螺杆挤出机的第二螺杆上间隔布置若干个反向螺旋叶片b，反向螺旋叶片b的外径小于第二螺杆上的正向螺旋叶片b的外径。

物料正向移动过程中，反向螺旋叶片b推动物料反向移动(回退)，从而使得物料受到轴向上的挤压力，使得物料的密实度进一步提高。

可选地，在反向螺旋叶片a和反向螺旋叶片b的表面均开设凹槽，使两者表面凹凸不平。

凹槽的设置，使得反向螺旋叶片a和反向螺旋叶片b的表面均凹凸不平。在推动物料的过程中，反向螺旋叶片a和反向螺旋叶片b的旋转方向相反，因此，位于反向螺旋叶片a和反向螺旋叶片b之间的物料将会受到更强的剪切力，更有助于物料的混炼和反应。

可选地，所述过程二中，在物料通过挤压口时，对物料进行击打。

通过挤压口的限位作用，使得物料通过挤压口时被进一步的挤压，进一步提升物料的密实度。而物料在通过挤压口时，对物料进行击打、捶实，进一步提升了物料的密实度。

可选地，还包括烟气处理过程：利用烟气处理单元，将双螺杆挤出机中的硫化烟气及时排走。

胶粉加热后在料筒内进行脱硫，过程中会产生硫化烟气，硫化烟气若进入物料中，会使物料产生气泡等缺陷，对物料的密实度造成非常不利的影响。本方案利用烟气处理单元，将双螺杆挤出机中产生的硫化烟气及时排走，可避免物料中产生气泡，进一步提升了物料的密实度。

可选地，所述双螺杆挤出机包括驱动电机、转轴、料筒、第一螺杆、第二螺杆，第一螺杆上设有正向螺旋叶片a、反向螺旋叶片a，反向螺旋叶片a的外径小于正向螺旋叶片a的外径，第二螺杆上设有正向螺旋叶片b、反向螺旋叶片b，反向螺旋叶片b的外径小于正向螺旋叶片b的外径；料筒内设有若干个间隔块，第一螺杆、第二螺杆均穿过间隔块并与间隔块转动连接，间隔块上设有挤压口，间隔块上设有用于对处于挤压口处的物料进行击打的击打单元；料筒上还设有烟气处理单元。

正向螺旋叶片a和正向螺旋叶片b推动料筒内的物料正向移动，而反向螺旋叶片a、反向螺旋叶片b推动料筒内的物料反向移动(回退)，而由于反向螺旋叶片a的外径小于正向螺旋叶片a的外径，反向螺旋叶片b的外径小于正向螺旋叶片b的外径，因此，反向螺旋叶片a对物料施加的作用力小于正向螺旋叶片a对物料施加的作用力，反向螺旋叶片b对物料施加的作用力小于正向螺旋叶片b对物料施加的作用力。所以，料筒内的物料整体上正向移动，并且在正向移动过程中，物料受到轴向上的挤压力，物料的密实度增大，从而提高了物料出料后的密实度。同时，由于物料回退，延长了物料在料筒内的停留时间，使得物料在料筒内充分混炼、反应。

物料在传送过程中需要经过若干个挤压口，由于挤压口的大小固定，所以物料在经过挤压口时会，物料之间的摩擦、挤压更加充分，进一步提升物料的密实度。击打单元对经过挤压口的物料进行击打、捶实，更进一步地提升了物料的密实度。

可选地，所述击打单元包括开设在间隔块内的活动腔，第二螺杆穿过活动腔并设有扇齿，活动腔内转动连接有从动轴，从动轴上设有推杆和与扇齿啮合的配合齿轮，活动腔底部滑动连接有击打板，击打板顶部连接有第一弹性件，第一弹性件固定在活动腔内；击打板底部能滑出活动腔并进入挤压口中。

第二螺杆在转动过程中，通过扇齿带动从动轴、配合齿轮、推杆转动，从而间歇性地将击打板推出，对位于挤压口上的物料进行击打、捶实，从而提升物料的密实度。

可选地，所述烟气处理单元包括固定连接在转轴上的第一齿轮，第一齿轮啮合有第二齿轮，第二齿轮同轴固定连接有凸轮；转轴的下方固定安装有缸体，缸体内竖直滑动连接有活塞，活塞将缸体分隔为上腔室和下腔室，所述凸轮位于上腔室内且凸轮与活塞相抵，上腔室的顶壁固定连接有若干第二弹性件，第二弹性件远离上腔室顶壁的一端与活塞固定连接；所述下腔室连通有进气管和出气管，进气管上固定安装有将气体导入下腔室的第一单向阀，进气管远离下腔室的一端与料筒接通，且进气管与料筒的接通处与进料口处于同侧，出气管上固定安装有将气体导出下腔室的第二单向阀。

利用烟气处理单元，将双螺杆挤出机中产生的硫化烟气及时排走，可避免物料中产生气泡，进一步提升了物料的密实度。具体为：利用第一齿轮与第二齿轮啮合，使得凸轮发生转动，从而使得活塞在凸轮和第二弹性件的作用下发生上下往复滑动，下腔室的体积不断发生变化，将料筒内产生的硫化烟气经进气管吸入下腔室内，再经出气管将硫化烟气输送至烟气处理装置，一方面避免硫化烟气致使物料产生气泡，另一方面也可避免硫化烟气直接排放至大气中，危害人体健康和环境。

可选地，所述单螺杆挤出机包括机筒、单螺杆和进料管，进料管上设有打散单元。

在进料管处设置打散单元，可将从双螺杆挤出机中排出的密实度较大的物料进行打散，让物料松散开来，降低物料在单螺杆挤出机中的密实度。

可选地，所述打散单元包括水平转动连接在进料管上的转动杆，转动杆上固定有若干个打散杆，转动杆与单螺杆端部之间连接有传动皮带。

单螺杆通过传动皮带带动转动杆转动，转动杆带动打散杆不断转动，对经过该进料管的物料进行打散处理，从而降低物料在单螺杆挤出机中的密实度，让物料松散开来，进而让从单螺杆挤出机中排出的物料处于松散状态。

附图说明

图1为本发明脱硫胶粉挤压密实度控制方法中双螺杆挤出机的结构示意图；

图2为第一螺杆、第二螺杆的结构示意图；

图3为图1中间隔块的纵向剖面图；

图4为图1中间隔块的俯视剖面图；

图5为单螺杆挤出机的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：驱动电机1、料筒2、第一螺杆3、第二螺杆4、转轴5、传动带6、正向螺旋叶片a7、反向螺旋叶片a8、正向螺旋叶片b9、进料口10、出料口11、加热段ⅰ12、加热段ⅱ13、加热段ⅲ14、加热段ⅳ15、保温段16、冷却段ⅰ17、冷却段ⅱ18、第一齿轮19、第二齿轮20、凸轮21、活塞22、上腔室23、下腔室24、第二弹性件25、进气管26、出气管27、反向螺旋叶片b28、凹槽29、间隔块30、活动腔31、扇齿32、配合齿轮33、推杆34、击打板35、挤压口36、机筒37、进料管38、单螺杆39、转动杆40、打散杆41。

实施例1

脱硫胶粉挤压密实度控制方法，包括如下过程：

过程一：在双螺杆挤出机中的第一螺杆3上间隔布置若干个反向螺旋叶片a8，反向螺旋叶片a8的外径小于第一螺杆3上的正向螺旋叶片a7的外径；让第一螺杆3上的正向螺旋叶片a7与反向螺旋叶片a8对物料产生相反方向的推力，对物料进行挤压，同时让物料整体向前输送；在双螺杆挤出机的第二螺杆4上间隔布置若干个反向螺旋叶片b28，反向螺旋叶片b28的外径小于第二螺杆4上的正向螺旋叶片b9的外径，让正向螺旋叶片b9、反向螺旋叶片b28也对物料产生相反方向的推力，对物料进行挤压，同时让物料整体向前输送。

在反向螺旋叶片a8和反向螺旋叶片b28的表面均开设凹槽29，使两者表面凹凸不平。

过程二：在双螺杆挤出机中布置若干个挤压口36，让物料在输送过程中经过挤压口36，利用挤压口36进一步对物料进行挤压，并在物料通过挤压口36时，对物料进行击打。

过程三：在物料从双螺杆挤出机输送到单螺杆39挤出机前，对物料进行打散处理。

本实施例中，结合附图1、附图2所示，双螺杆挤出装置包括驱动电机、料筒2、第一螺杆3、第二螺杆4，驱动电机的输出端同轴固定连接有转轴5，转轴5的右端通过联轴器与第一螺杆3连接。第一螺杆3与第二螺杆4通过传动带6传动。第一螺杆3上一体成型有正向螺旋叶片a7和反向螺旋叶片a8，反向螺旋叶片a8的外径小于正向螺旋叶片a7的外径，反向螺旋叶片a8的长度短于正向螺旋叶片a7的长度。第二螺杆4上一体成型有正向螺旋叶片b9。第一螺杆3上的正向螺旋叶片a7和反向螺旋叶片a8与第二螺杆4上的正向螺旋叶片b9间隔设置。

正向螺旋叶片a7、反向螺旋叶片a8、正向螺旋叶片b9和反向螺旋叶片b28均位于料筒2内，料筒2的左端连通有进料口10，进料口10位于第二螺杆4的正向螺旋叶片b9的首部的上方；料筒2的右端连通有出料口11，出料口11位于第二螺杆4的正向螺旋叶片b9的尾部的下方。料筒2沿轴向分为加热段、保温段16和冷却段ⅰ17，加热段包括加热段ⅱ13、加热段ⅲ14、加热段ⅳ15加热段ⅰ12、加热段ⅱ13、加热段ⅲ14、加热段ⅳ15的加热温度逐渐增大，冷却段包括冷却段ⅰ17、冷却段ⅱ18。本实施例中，加热段ⅰ12的温度为200℃，加热段ⅱ13的温度为250℃，加热段ⅲ14的温度为280℃，加热段ⅳ15的温度为305℃，保温段16的温度为305℃，冷却段ⅰ17的温度为280℃，冷却段ⅱ18的温度为250℃。

料筒2内安装有若干个间隔块30，结合附图3和附图4所示，第一螺杆3、第二螺杆4均穿过间隔块30并与间隔块30转动连接，间隔块30中部开设有挤压口36。间隔块30上设有用于对处于挤压口36处的物料进行击打的击打单元，击打单元主要由活动腔31、扇齿32、从动轴、配合齿轮33、推杆34、击打板35、第一弹性件构成，活动腔31开设在间隔块30内，第二螺杆4穿过活动腔31，扇齿32安装在第二螺杆4穿过活动腔31的部位上。从动轴水平转动连接在活动腔31内，配合齿轮33和推杆34均安装在从动轴上，配合齿轮33与扇齿32啮合。击打板35竖向滑动连接在活动腔31的一侧，活动腔31的该侧底部与挤压口36连通，击打板35能滑出活动腔31并进入挤压口36中；击打板35的顶部固定连接两根第一弹性件，第一弹性件固定在活动腔31内壁上，第一弹性件为弹簧。推杆34在转动过程中与击打板35顶部相抵并推动击打板35向下滑出，从而对挤压口36处的物料进行击打、捶实。

结合附图5所示，单螺杆39挤出机主要由机筒37、单螺杆39、进料管38、打散单元构成，单螺杆39位于机筒37内，进料管38位于机筒37的左侧并与双螺杆挤出机的出料口11连接。打散单元主要由转动杆40、若干个打散杆41、传送皮带构成，转动杆40水平转动连接在进料管38内，若干个打散杆41均布在转动杆40上，用于对经过进料管38的物料进行打散；转动杆40通过传动皮带与单螺杆39连接，实现同步转动。

双螺杆挤出装置工作时，驱动电机带动转轴5转动，转轴5带动第一螺杆3转动，由于第一螺杆3与第二螺杆4通过传动带6传动，因此，第二螺杆4发生转动，且第二螺杆4的转向与第一螺杆3的转向相同。开启加热段ⅰ12、保温段16以及冷却段，对料筒2内的物料进行梯度加热、保温以及梯度冷却。此过程中，正向螺旋叶片a7推动物料向右移动，正向螺旋叶片b9也推动物料向右移动。当物料移动至反向螺旋叶片a8、反向螺旋叶片b28处时，反向螺旋叶片a8、反向螺旋叶片b28对物料施加向左的推力，使得物料向左移动，发生回退。但是，由于反向螺旋叶片a8的外径小于正向螺旋叶片a7的外径，反向螺旋叶片b28的外径小于正向螺旋叶片b9的外径，且由于本实施例中，反向螺旋叶片a8的长度短于正向螺旋叶片a7的长度，反向螺旋叶片b28的长度短于正向螺旋叶片b9的长度，于是，物料整体上仍旧向右移动。但在物料向右移动的过程中，物料受到了反向螺旋叶片a8向左的推力，且此时物料还受到正向螺旋叶片a7以及正向螺旋叶片b9向右的推力，因此，物料受到了轴向上的挤压力，物料被压实，提高了物料的密实度。

物料被推送的过程中，需要经过多个挤压口36，通过挤压口36的限位作用，使得物料通过挤压口36时被进一步的挤压，进一步提升物料的密实度；再通过扇齿32带动从动轴、配合齿轮33、推杆34转动，从而间歇性地将击打板35推出，对位于挤压口36上的物料进行击打、捶实，从而提升物料的密实度。

物料经过双螺杆挤出装置的挤压捏炼后，从出料口11排出到单螺杆39挤出装置的进料管38中，单螺杆39在转动过程中通过传动皮带带动转动杆40转动，转动杆40带动打散杆41转动，对经过进料管38的物料进行击打并带动其产生一定的转动，对物料进行甩动、打散，从而降低物料在单螺杆39挤出机中的密实度，让物料松散开来，进而让从单螺杆39挤出机中排出的物料处于松散状态。

实施例2

本实施例与实施例1的不同之处在于：本实施例还包括烟气处理过程：利用烟气处理单元，将双螺杆挤出机中的硫化烟气及时排走。烟气处理单元设置在料筒2上，结合附图1所示，烟气处理单元主要由第一齿轮19、第二齿轮20、凸轮21、缸体、活塞22、第二弹性件25、进气管26、出气管27构成。第一齿轮19固定连接在转轴5上，第一齿轮19啮合有第二齿轮20，第一齿轮19与第二齿轮20的传动比小于1，本实施例中，第一齿轮19与第二齿轮20的传动比为0.25。第二齿轮20同轴固定连接有凸轮21。转轴5的下方固定安装有缸体，缸体内竖直滑动连接有活塞22，活塞22将缸体分隔为上腔室23和下腔室24，凸轮21位于上腔室23内且凸轮21与活塞22相抵，上腔室23的顶壁固定连接有若干第二弹性件25，第二弹性件25的底端与活塞22固定连接。本实施例中，第二弹性件25的数量为两根，且第二弹性件25为弹簧。上腔室23的侧壁开设有通气孔(未画出)，以便上腔室23的内部与外界大气压相通。

下腔室24连通有进气管26和出气管27，进气管26上固定安装有将气体导入下腔室24的第一单向阀，进气管26的上端与料筒2的左端接通；出气管27上固定安装有将气体导出下腔室24的第二单向阀，出气管27远离缸体的一端与环保装置(即用于处理烟气的装置)连接。

转轴5上的第一齿轮19通过与第二齿轮20的配合，带动凸轮21转动，凸轮21转动的过程中，凸轮21向下推动活塞22，活塞22向下滑动，下腔室24的体积减小、内压增大，下腔室24内的气体经出气管27排放至环保装置(即用于无害化处理烟气的装置，该装置为现有技术且市场可以直接买到，此处不做过多描述)；凸轮21不再对活塞22施加向下的推力时，活塞22在第二弹性件25的作用下向上滑动，下腔室24的体积增大、内压减小，料筒2内产生的硫化经进气管26进入下腔室24内。不断重复上述过程，即可不断地将料筒2内的物料脱硫过程中产生的硫化烟气吸至下腔室24内，再经出气管27输送至环保装置处，一方面避免硫化烟气致使物料产生气泡，另一方面也可避免硫化烟气直接排放至大气中，危害人体健康和环境。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。