一种粒状反式异戊橡胶后处理系统的制作方法

1.本发明涉及异戊橡胶装置技术领域，具体是一种粒状反式异戊橡胶后处理系统。


背景技术：

2.异戊橡胶是一种用于轮胎生产的高性能橡胶，以其稳定的化学性质被广泛运用于轮胎制造行业之中。它具有很好的弹性、耐寒性(玻化温度
‑
68℃)及很高的拉伸强度。在耐氧化和多次变形条件下耐切口撕裂比天然橡胶高，但加工性能如混炼、压延等比天然橡胶稍差。随着异戊橡胶工业的发展，未来社会对异戊二烯的需求量将会更大。
3.中国实用新型专利（cn206812270u）公布了一种粒状反式异戊橡胶后处理系统，该实用新型涉及一种粒状反式异戊橡胶后处理系统，包括两组双螺杆挤出干燥设备及一组热挤出双螺杆挤出造粒设备，三组双螺杆挤出设备为串联排列，三组双螺杆挤出设备外侧均设置有控温装置，机筒上每隔一段设置排气口排出机筒内物料脱挥所产生的气体，并设置有真空及冷凝回收装置，热挤出双螺杆造粒设备采用输送履带风冷方式成型橡胶粒子，实现自动化包装。
4.上述专利技术中，存在问题如下：（1）橡胶胶粒出水后，其不仅内部含有水分，且表面含有水分，直接通过膨胀干燥机对胶粒挤压膨胀干燥，需要同时去除胶粒内部水分和表面水分，导致膨胀干燥机的负担很大，干燥效率低。
5.（2）橡胶的挤出面是纵向的，橡胶粒子排出时也是纵向排列，而发生闪蒸之后的气体也是纵向的向上排放，这就导致橡胶粒子排出时位于纵向排列中靠下的橡胶粒子蒸发的气体会与靠上的橡胶粒子发生冲撞，导致蒸发的气体排放不畅，降低蒸发效率和效果。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种粒状反式异戊橡胶后处理系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
7.本发明的技术方案是：一种粒状反式异戊橡胶后处理系统，包括内筒，所述内筒的中间设置有螺旋挤压杆，所述内筒外套设有筛筒，筛筒的内壁上均匀设置有螺旋叶片，且筛筒的一端固定连接有机头，机头与内筒的一端转动连接，所述筛筒外套设有外筒，外筒与机头之间转动连接；所述机头的一端外套设有出料环，且出料环的侧壁上均匀环绕分布有小孔，该小孔与机头内腔相连通，并且出料环外转动套设有刀环。
8.优选的，所述机头的一端套设于内筒外，且内筒靠近机头的一端设置有外翻边，该外翻边的一侧连接有波纹环的一端，波纹环的另一端通过压紧螺栓连接有法兰盘，法兰盘固定设置于机头的端部。
9.优选的，所述机头靠近外筒的一端外壁设置有环形凸沿，且外筒靠近机头的一端内壁设置有环形槽，且外筒的一端套设于机头外；
所述机头的一端与筛筒之间连接有连接环，连接环的外壁与外筒的内壁滑动连接，且连接环的中部环绕分布有通孔，所述外筒的上侧设置有进料斗，进料斗的位置与连接环的位置相对应；所述进料斗的中间穿设有第一高温气体供应管；所述内筒远离机头一端的顶部设置有缺口；优选的，所述外筒的内壁与筛筒的外壁之间设置有间隙，且外筒的一侧通过抽汽管连接有抽风机。
10.优选的，所述机头外固定套设有第一齿环，第一齿环的一侧啮合连接有机头驱动齿轮，机头驱动齿轮的一侧连接有机头驱动电机；所述机头外固定设置有夹套，夹套的侧壁上环绕设置有多个通孔，且夹套外转动套设有环罩，环罩的位置与夹套侧壁上的通孔的位置相对应，且环罩通过夹套侧壁上的通孔与夹套的内腔相连通，所述环罩的其中两侧分别设置有凸起，该凸起与夹套设有通孔的部分外壁滑动连接，并且环罩的另外两侧分别设置有接口。
11.优选的，所述机头的一端转动设置有增压器，增压器内环绕设置有多个圆孔，所述圆孔的内腔与出料环的内腔相连通，且所述圆孔靠近所述机头的一端和一侧分别设置有第一单向阀和第二单向阀，并且所述圆孔内滑动设置有活塞杆，活塞杆的一端通过圆球滑动连接有凸轮盘的一侧，凸轮盘的另一侧转动连接有转筒；所述凸轮盘的一侧设置有环形槽，该环形槽的横截面是优弧形，该优弧形的结构与圆球的结构相匹配；所述第二单向阀的进口连接有第二高温气体供应管的一端。
12.优选的，所述转筒与螺旋挤压杆之间通过同步传动机构联动，同步传动机构包括大齿轮和传动带，大齿轮固定套设于螺旋挤压杆的一端，大齿轮的一侧啮合连接有小齿轮，小齿轮的中间固定穿设有传动轴，传动轴的一端套设有传动带的一端，传动带的另一端套设于转筒外；所述螺旋挤压杆的一端通过皮带连接有主电机。
13.优选的，所述出料环的内壁与机头的外壁之间形成环形空腔，该环形空腔与增压器上圆孔的位置相对应，所述机头靠近出料环的一端侧壁上均匀环绕设置有排出孔，排出孔为喇叭状，且排出孔直径较小的一端开口靠近机头的外壁。
14.优选的，所述刀环的两端外壁上分别设置有环形凸起，且刀环外转动套设有固定环，固定环的两端分别与刀环两端的环形凸起转动连接；所述刀环外套设有网环，网环位于刀环和固定环之间，所述刀环一端的环形凸起上开设有环绕分布的条形孔，该条形孔与网环一端的位置相对应；所述刀环的一侧设置有集料环罩，集料环罩的一侧设置有环形开口，该环形开口与所述刀环一端的条形孔相连通，所述集料环罩固定设置于增压器外，且集料环罩的下侧设置有排料斗；所述固定环和网环的内壁均为倾斜结构，且固定环和网环内壁的倾斜方向相反，并且固定环的一侧连接有排汽总管。
15.优选的，所述刀环外固定套设有第二齿环，第二齿环的一侧啮合连接有刀环驱动齿轮，刀环驱动齿轮的一侧连接有刀环驱动电机；刀环驱动电机能够通过刀环驱动齿轮。
16.本发明通过改进在此提供一种粒状反式异戊橡胶后处理系统，与现有技术相比，具有如下改进及优点：其一：本发明中，通过在内筒的前端设置能够单独旋转的机头，能够在螺旋挤压杆推动物料前进摩擦的同时，额外增加对物料的摩擦效果，提高摩擦生热，促进物料闪蒸；其二：本发明中，机头的旋转能够与刀环形成相对运动，则即使刀环不旋转运作也能够达到切粒的目的，更加节能；其三：本发明中，独立旋转的机头能够同时带动筛筒旋转，筛筒在旋转的过程中进料，使胶粒表面的水分蒸发，实现初步预干燥，分担膨胀挤压干燥的负担，从而能够提高干燥效果；其四：本发明中，波纹环具有弹性，在压紧螺栓和法兰盘的支撑挤压下，能够使机头和内筒形成弹性密封连接，防止传统的机头热胀冷缩而开裂的问题；其五：本发明中，第一高温气体供应管用于向进料斗内注入高温惰性气体，能够使高温惰性气体与胶粒一并进入筛筒内，让胶粒表面水分被高温蒸发；其六：本发明中，凸轮盘通过圆球与活塞杆连接，既能够使得活塞杆与凸轮盘两者之间在一定角度内相对转动，又让两者之间能够相对滑动，从而使得凸轮盘在旋转时能够对活塞杆不断的往复推拉，向增压器的左端不断喷气，利用气体对机头的排出口加压，使出口压力进一步增加，更高的压力具有更高的温度，提高闪蒸效果，而且机头的排出口被加压时，气体也注入其中，让挤出的橡胶能够随气体的喷出而更加快速的排出，进一步提高闪蒸效果；其七：本发明中，通过螺旋挤压杆同步带动转筒旋转，使得螺旋挤压杆对物料挤压排出的同时，增压器能够同步运作，保证两者的启停同步，而且通过大齿轮带动小齿轮旋转，达到增速传动的目的，让增压器更加高效的运作；其八：本发明中，刀环与机头反向旋转，两者的相对旋转速度更快，能够加速切粒，同时机头带动具有倾斜内壁的网环旋转，能够促使撞击在网环内壁的橡胶粒子在离心力作用下向直径较粗的一侧排出，加速橡胶粒子与蒸汽的分离，提高干燥稳定性，而喷出的蒸汽能够穿过网环撞击在固定环内，蒸汽与橡胶粒子向不同的方向移动，进一步加速蒸汽与橡胶粒子分开，提高干燥效果稳定性。
附图说明
17.下面结合附图和实施例对本发明作进一步解释:图1是本发明的内部结构正视图；图2是本发明的如1中a处放大结构示意图；图3是本发明的筛筒剖视图；图4是本发明的刀环右视图；图5是本发明的环罩和夹套剖视图；图6是本发明的波纹环正视图；图7是本发明的刀环内部结构正视图；图8是本发明的连接环剖视图；图9是本发明的连接环正视图；
图10是本发明的凸轮盘和转筒剖视图；图11是本发明的活塞杆剖视图；图12是本发明的凸轮盘左视图；图13是本发明的排汽总管左视图；图14是本发明的刀环和机头剖视图。
18.附图标记说明：1、螺旋挤压杆，2、内筒，3、筛筒，31、螺旋叶片，4、机头驱动齿轮，41、机头驱动电机，5、机头，51、连接环，52、压紧螺栓，53、波纹环，54、法兰盘，55、第一齿环，56、排出孔，57、出料环，6、刀环，61、第二齿环，62、排汽总管，63、固定环，64、网环，65、集料环罩，66、排料斗，7、增压器，71、活塞杆，72、第一单向阀，73、第二单向阀，74、第二高温气体供应管，75、圆球，76、凸轮盘，77、转筒，8、皮带，9、外筒，91、进料斗，10、主电机，11、抽汽管，12、抽风机，13、环罩，14、夹套，15、同步传动机构，151、传动带，152、传动轴，153、大齿轮，154、小齿轮，16、刀环驱动电机，17、刀环驱动齿轮，18、第一高温气体供应管。
具体实施方式
19.下面对本发明进行详细说明，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。
20.本发明通过改进在此提供一种粒状反式异戊橡胶后处理系统，本发明的技术方案是：如图1
‑
图14所示，一种粒状反式异戊橡胶后处理系统，包括内筒2，内筒2的中间设置有螺旋挤压杆1，内筒2外套设有筛筒3，筛筒3为网状结构，且孔隙大于胶粒的直径，筛筒3的内壁上均匀设置有螺旋叶片31，且筛筒3的一端固定连接有机头5，机头5与内筒2的一端转动连接，筛筒3外套设有外筒9，外筒9与机头5之间转动连接，外筒9与内筒2固定连接；机头5的一端外套设有出料环57，且出料环57的侧壁上均匀环绕分布有小孔，该小孔与机头5内腔相连通，并且出料环57外转动套设有刀环6，刀环6主体为环形，中部环绕间隔分布有刀片，其能够在旋转时达到连续切割的目的。
21.现有胶粒进入膨胀干燥机后一面受膨胀干燥机夹套的蒸汽加热，一面受螺旋挤压杆1推动沿机身向机头方向前进，利用螺旋挤压杆1的机身对物料挤压摩擦生热，使胶温不断上升，而后促进水分蒸发，本发明通过在内筒2的前端设置能够单独旋转的机头5，能够在螺旋挤压杆1推动物料前进摩擦的同时，额外增加对物料的摩擦效果，提高摩擦生热，促进物料闪蒸；独立旋转的机头5能够同时带动筛筒3旋转，筛筒3在旋转的过程中进料，使胶粒表面的水分蒸发，实现初步预干燥，分担膨胀挤压干燥的负担，从而能够提高干燥效果；机头5的一端套设于内筒2外，且内筒2靠近机头5的一端设置有外翻边，该外翻边的一侧连接有波纹环53的一端，波纹环53的另一端通过压紧螺栓52连接有法兰盘54，法兰盘54固定设置于机头5的端部；机头5是设备最高温的部位，波纹环53具有弹性，在压紧螺栓52和法兰盘54的支撑挤压下，能够使机头5和内筒2形成弹性密封连接，用于防止传统的机头5热胀冷缩而开裂的问题。
22.机头5靠近外筒9的一端外壁设置有环形凸沿，且外筒9靠近机头5的一端内壁设置有环形槽，且外筒9的一端套设于机头5外；此处结构使得机头5与外筒9之间能够稳定的转动连接；机头5的一端与筛筒3之间连接有连接环51，连接环51的外壁与外筒9的内壁滑动连接，且连接环51的中部环绕分布有通孔，外筒9的上侧设置有进料斗91，进料斗91的位置与连接环51的位置相对应；此处结构使得筛筒3在旋转的过程中也能够进料；进料斗91的中间穿设有第一高温气体供应管18；第一高温气体供应管18用于向进料斗91内注入高温惰性气体，使高温惰性气体与胶粒一并进入筛筒3内，让胶粒表面水分被高温蒸发；内筒2远离机头5一端的顶部设置有缺口；该缺口的作用是让胶粒进入内筒2；外筒9的内壁与筛筒3的外壁之间设置有间隙，且外筒9的一侧通过抽汽管11连接有抽风机12；抽风机12能够将筛筒3内蒸发的水汽及时排出，保证干燥效果。
23.机头5外固定套设有第一齿环55，第一齿环55的一侧啮合连接有机头驱动齿轮4，机头驱动齿轮4的一侧连接有机头驱动电机41；机头驱动电机41通过机头驱动齿轮4能够带动第一齿环55旋转，进而带动机头5独立旋转；机头5外固定设置有夹套14，夹套14的侧壁上环绕设置有多个通孔，且夹套14外转动套设有环罩13，环罩13的位置与夹套14侧壁上的通孔的位置相对应，且环罩13通过夹套14侧壁上的通孔与夹套14的内腔相连通，环罩13的其中两侧分别设置有凸起，该凸起与夹套14设有通孔的部分外壁滑动连接，并且环罩13的另外两侧分别设置有接口；机头5部分是挤压胶粒排出的最后一步，需要维持足够的高温，通过在机头5外设置独立的夹套14，能够对机头5单独加热，保证后续高温闪蒸的效果。
24.机头5的一端转动设置有增压器7，增压器7为圆筒状，增压器7内环绕设置有多个圆孔，圆孔的内腔与出料环57的内腔相连通，且圆孔靠近机头5的一端和一侧分别设置有第一单向阀72和第二单向阀73，第一单向阀72使得气体只能够从增压器7排出，而第二单向阀73使得气体只能够从外界进入增压器7的圆孔内，并且圆孔内滑动设置有活塞杆71，活塞杆71的一端通过圆球75滑动连接有凸轮盘76的一侧，凸轮盘76的另一侧转动连接有转筒77；凸轮盘76的一侧设置有环形槽，该环形槽的横截面是优弧形，该优弧形的结构与圆球75的结构相匹配；圆球75能够在环形槽内活动；第二单向阀73的进口连接有第二高温气体供应管74的一端；第二高温气体供应管74用于加入高温惰性气体；凸轮盘76通过圆球75与活塞杆71连接，使得活塞杆71与凸轮盘76之间既能够在一定角度内相对转动，又让两者之间能够相对滑动，从而使得凸轮盘76在旋转时能够对活塞杆71不断的往复推拉，拉动活塞杆71时，吸入高温气体进入增压器7的圆孔内，而推动活塞杆71时，排出吸入的高温气体，使得增压器7的左端不断喷气，利用高温气体对机头5的排出口加压，使出口压力进一步增加，更高的压力具有更高的温度，提高闪蒸效果，而且机头5的排出口被加压时，气体也注入其中，让挤出的橡胶能够随气体的喷出而更加快速的排出，进一步提高闪蒸效果。
25.转筒77与螺旋挤压杆1之间通过同步传动机构15联动，同步传动机构15包括大齿轮153和传动带151，大齿轮153固定套设于螺旋挤压杆1的一端，大齿轮153的一侧啮合连接有小齿轮154，小齿轮154的中间固定穿设有传动轴152，传动轴152的一端套设有传动带151
的一端，传动带151的另一端套设于转筒77外；通过螺旋挤压杆1同步带动转筒77旋转，使得螺旋挤压杆1对物料挤压排出的同时，增压器7能够同步运作，保证两者的同步，而且通过大齿轮153带动小齿轮154旋转，达到增速传动的目的，让增压器7更加高效的运作；螺旋挤压杆1的一端通过皮带8连接有主电机10；主电机10通过皮带8带动螺旋挤压杆1旋转运行。
26.出料环57的内壁与机头5的外壁之间形成环形空腔，该环形空腔与增压器7上圆孔的位置相对应，机头5靠近出料环57的一端侧壁上均匀环绕设置有排出孔56，排出孔56为喇叭状，且排出孔56直径较小的一端开口靠近机头5的外壁；该喇叭状的排出孔56有助于机头5出料，能够减少物料反向回流至机头5内。
27.刀环6的两端外壁上分别设置有环形凸起，且刀环6外转动套设有固定环63，固定环63的两端分别与刀环6两端的环形凸起转动连接；该结构使得刀环6能够单独旋转；刀环6外套设有网环64，网环64与刀环6固定连接，网环64位于刀环6和固定环63之间，刀环6一端的环形凸起上开设有环绕分布的条形孔，该条形孔与网环64一端的位置相对应；刀环6的一侧设置有集料环罩65，集料环罩65的一侧设置有环形开口，该环形开口与刀环6一端的条形孔相连通，集料环罩65固定设置于增压器7外，且集料环罩65的下侧设置有排料斗66；集料环罩65用于收集喷出的胶粒，并使被干燥的胶粒从排料斗66集中排出；固定环63和网环64的内壁均为倾斜结构，且固定环63和网环64内壁的倾斜方向相反，此处固定环63和网环64均为喇叭形结构，所以形成倾斜的内壁，倾斜方向相反的意思是固定环63和网环64的喇叭形结构的开口方向相反，作用是促进蒸汽和物料向两个相反的方向流动排放，并且固定环63的一侧连接有排汽总管62；刀环6与机头5反向旋转，两者的相对旋转速度更快，能够加速切粒，同时机头5带动具有倾斜内壁的网环64旋转，能够促使撞击在网环64内壁的橡胶粒子在离心力作用下向直径较粗的一侧排出，加速橡胶粒子与蒸汽的分离，提高干燥稳定性，而喷出的蒸汽能够穿过网环64撞击在固定环63内，蒸汽与橡胶粒子向不同的方向移动，进一步加速蒸汽与橡胶粒子分开，提高干燥效果稳定性。
28.刀环6外固定套设有第二齿环61，第二齿环61的一侧啮合连接有刀环驱动齿轮17，刀环驱动齿轮17的一侧连接有刀环驱动电机16；刀环驱动电机16能够通过刀环驱动齿轮17。
29.工作原理：待干燥的胶粒从进料斗91加入至筛筒3内，胶粒进入的同时，第一高温气体供应管18向筛筒3内喷入高温惰性气体，筛筒3由机头5带动旋转，其内部的螺旋叶片31在旋转时能够将胶粒不断的向筛筒3的一端推进，使得胶粒在翻转中前进，促进高温气体与物料的充分接触，加速胶粒表面的水分蒸发，蒸发的水汽由抽汽管11吸出外筒9，通过抽风机12排出，筛筒3和外筒9既能够对胶粒进行初步干燥，又能够在内筒2外形成主动加热的保温层，提高内筒2的保温效果，减少能耗；当筛筒3内的胶粒被推进至内筒2具有缺口的一端后，落入内筒2中，旋转中的螺旋挤压杆1能够将胶粒向机头5的一端推进，在推进的过程中胶粒受到螺旋挤压杆1的叶片和内筒2内壁的相对作用而不断被挤压，使得胶粒被连续压缩和摩擦生热，让胶温上升，机头5的直径较小，当胶粒被挤压至机头5后，挤压的压力最大，胶温达到最高点，同时机头5在机头驱动电机41带动下能够单独旋转，利用旋转作用增加与胶体的摩擦生热效果，提高胶温，
而后高温胶料从排出孔56挤出至出料环57，再从出料环57排出，高温高压的胶料排出后所受压力骤然下降，其内所含水分即发生闪蒸膨胀，达到干燥目的；在胶料挤出的同时，增压器7由螺旋挤压杆1带动同步旋转，能够不断对出料环57内腔增压，具体过程是：螺旋挤压杆1通过同步传动机构15带动转筒77旋转，转筒77带动固定连接的凸轮盘76旋转，凸轮盘76通过圆球75与活塞杆71连接，使得活塞杆71与凸轮盘76之间既能够在一定角度内相对转动，又让两者之间能够相对滑动，从而使得凸轮盘76在旋转时能够对活塞杆71不断的往复推拉，活塞杆71被拉动时，吸入高温气体进入增压器7的圆孔内，而活塞杆71被推动时，排出吸入的高温气体，使得增压器7的左端不断喷气，利用高温气体对机头5的排出口加压，使出口压力进一步增加，更高的压力具有更高的温度，提高闪蒸效果，而且机头5的排出口被加压时，气体也注入其中，让挤出的橡胶能够随气体的喷出而更加快速的排出，进一步提高闪蒸效果；而且在胶料挤出的同时，刀环6在刀环驱动电机16带动下高速旋转，能够让出料环57外壁上排出的胶料被快速连续的切割为粒子，出料环57为环形，相较于传统的平面出料盘，具有更大的表面积，能够同时更大量的出料，提高出料效率，而且刀环6与机头5反向旋转，两者的相对旋转速度更快，能够加速切粒，同时机头5带动具有倾斜内壁的网环64旋转，能够促使撞击在网环64内壁的橡胶粒子在离心力作用下向直径较粗的一侧排出，进入集料环罩65内，从排料斗66排出，加速橡胶粒子与蒸汽的分离，提高干燥稳定性，而喷出的蒸汽能够穿过网环64撞击在固定环63内，蒸汽与橡胶粒子向不同的方向移动，进一步加速蒸汽与橡胶粒子分开，提高干燥效果稳定性。
30.上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。