一种橡胶混炼用搅拌器及橡胶混炼搅拌工艺

技术领域

本发明涉及橡胶生产设备技术领域，具体为一种橡胶混炼用搅拌器及橡胶混炼搅拌工艺。

背景技术

橡胶混炼用搅拌器的作用是将橡胶原料进行均匀混合，从而使不同的橡胶原料和其他添加剂充分融合。这有助于提高橡胶的可加工性和机械性能，并确保最终制品的质量。

授权公告号为CN109435093B的中国专利公开了一种橡胶混炼用搅拌器及橡胶混炼搅拌工艺，解决现有橡胶混炼搅拌过程中存在的胶料易附着在搅拌叶片上、搅拌效果差、搅拌罐内壁清理难度大与人工成本高等问题，可以实现在搅拌过程中自动对搅拌叶片表面及搅拌罐内壁进行清理的功能，具有可对粘附在搅拌叶片上的胶料进行清理、提高搅拌效果、降低搅拌罐内壁清理难度与降低人工成本等优点。

综合分析上述专利，存在以下缺陷：

目前橡胶混炼搅拌设备一般将橡胶原料和添加剂全部放入搅拌罐中进行混合，而添加剂在投放过程中容易集中堆积在局部区域，无法快速均匀的分散，造成需要更长的搅拌时间才能完成混炼操作，进而导致橡胶原料和添加剂无法快速混合，降低混炼效率。

为此，本发明提出了一种橡胶混炼用搅拌器及橡胶混炼搅拌工艺以解决上述问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种橡胶混炼用搅拌器及橡胶混炼搅拌工艺，解决了目前橡胶混炼添加剂在投放过程中容易集中堆积在局部区域，无法快速均匀的分散，造成需要更长的搅拌时间才能完成混炼操作，进而导致橡胶原料和添加剂无法快速混合，降低混炼效率的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种橡胶混炼用搅拌器，包括混料筒，所述混料筒底部开设有用于排出混炼橡胶的排料口，且混料筒的外壁上固定连接有用于设备安装的安装架，所述安装架顶部两侧分别固定连接有橡胶颗粒储存机构、添加剂储存机构和伺服电机，所述橡胶颗粒储存机构和添加剂储存机构对称设置在伺服电机的两侧，所述伺服电机输出轴转动贯穿安装架并固定连接有承载板，所述承载板顶部通过支撑臂均匀固定连接有用于橡胶混合配比的预混机构，所述承载板底部且位于混料筒内部固定连接有用于橡胶原料和添加剂混合的二次混料机构，所述混料筒内壁上固定连接有用于驱动预混机构自转的齿圈。

优选的，所述橡胶颗粒储存机构和添加剂储存机构的结构相同，所述橡胶颗粒储存机构包括储料筒和开设在储料筒顶部的投料口以及固定连接在储料筒底部用于排出橡胶原料的漏斗状排料管，所述储料筒内腔顶部转动连接有传动轴，所述传动轴外壁上固定连接有螺旋叶片，且传动轴外壁下方开设有螺旋凹槽，所述漏斗状排料管内部滑动设置有用于控制其底部出口开闭的阀门组件。

优选的，所述阀门组件包括锥形密封板、侧板、驱动杆、升降杆和弹簧，所述侧板固定连接在锥形密封板的顶部，所述驱动杆固定连接在侧板的侧壁上，且驱动杆远离侧板的一端滑动连接在螺旋凹槽的内部，所述升降杆固定连接在锥形密封板的底部，所述升降杆和漏斗状排料管的底端均固定连接有弹簧挡块，所述弹簧滑动套设在位于两个弹簧挡块之间的升降杆外壁上。

优选的，所述预混机构包括粉碎筒和固定连接在粉碎筒底端的导料管以及开设在粉碎筒顶部的入料口，所述入料口的顶部固定连接有弧形顶块，所述粉碎筒内部转动连接有用于粉碎搅拌橡胶的粉碎轴，所述粉碎轴底端转动贯穿粉碎筒并固定连接有和齿圈啮合连接的齿轮，所述齿轮底端固定连接有用于橡胶二次粉碎搅拌的粉碎刀。

优选的，所述二次混料机构包括混料管和均匀固定连接在混料管顶端的多个支管，所述混料管内部设置有混料轴，所述混料轴外壁上且位于混料管的内部均匀固定连接有搅拌杆，所述混料轴底端固定连接在混料筒的腔体底部。

优选的，所述支管和导料管位置一一对应，且导料管和支管之间通过法兰相连接。

优选的，所述混料筒的腔体底部为“漏斗”状，且腔体最低点位置和排料口相对，用于方便橡胶排出。

优选的，所述混料筒和二次混料机构的内壁上均涂覆有橡胶防粘涂层，用于防止搅拌时橡胶粘附。

本发明还提供了一种橡胶混炼用搅拌器的橡胶混炼搅拌工艺，具体工艺包括以下步骤：

步骤一、原料预处理：先将橡胶原料初步粉碎成颗粒状，然后将粉碎后的橡胶原料倒入橡胶颗粒储存机构中，再根据橡胶颗粒储存机构中的橡胶量称取对应比例的橡胶混炼添加剂，并将橡胶混炼添加剂倒入到添加剂储存机构中储存；

步骤二、橡胶预混合：通过控制箱启动伺服电机带动承载板低速匀速转动，多个预混机构同步转动，当预混机构转动至橡胶颗粒储存机构底部后，将橡胶颗粒储存机构底部的放料开关顶起，放料口打开，橡胶原料受重力作用落到经过的预混机构中，预混机构受到齿圈驱动而发生转动，对其内部的橡胶原料进行粉碎和搅拌，同时，经过添加剂储存机构下方的另一个预混机构将添加剂储存机构中的放料开关顶起，放料口打开，橡胶混炼添加剂受重力作用进入到预混机构内部；

步骤三、橡胶与添加剂初步混合：同时分别进入到两个预混机构中的橡胶和橡胶混炼添加剂受重力作用进入到二次混料机构中，经过二次混料机构的再次混合，橡胶和橡胶混炼添加剂进行混合；

步骤四、橡胶与添加剂二次混合：进入到二次混料机构中的橡胶和橡胶混炼添加剂受重力作用进入到混料筒腔体中，预混机构转动的同时对进入到混料筒的橡胶原料再次粉碎和搅拌，处理结束后通过排料口排出。

优选的，步骤一中，橡胶原料颗粒的粉碎粒径大小小于橡胶颗粒储存机构的底部出口大小，用于橡胶原料快速下料。

有益效果

本发明提供了一种橡胶混炼用搅拌器及橡胶混炼搅拌工艺。与现有技术相比具备以下有益效果：

1、一种橡胶混炼用搅拌器及橡胶混炼搅拌工艺，通过混料筒底部开设有用于排出混炼橡胶的排料口，且混料筒的外壁上固定连接有用于设备安装的安装架，安装架顶部两侧分别固定连接有橡胶颗粒储存机构、添加剂储存机构和伺服电机，橡胶颗粒储存机构和添加剂储存机构对称设置在伺服电机的两侧，伺服电机输出轴转动贯穿安装架并固定连接有承载板，承载板顶部通过支撑臂均匀固定连接有用于橡胶混合配比的预混机构，承载板底部且位于混料筒内部固定连接有用于橡胶原料和添加剂混合的二次混料机构，混料筒内壁上固定连接有用于驱动预混机构自转的齿圈，解决了目前橡胶混炼添加剂在投放过程中容易集中堆积在局部区域，无法快速均匀的分散，造成需要更长的搅拌时间才能完成混炼操作，进而导致橡胶原料和添加剂无法快速混合，降低混炼效率的问题。

2、一种橡胶混炼用搅拌器及橡胶混炼搅拌工艺，通过设置橡胶颗粒储存机构和添加剂储存机构能够分别对橡胶原料和添加剂分别储存，并且预混机构经过时，能够利用预混机构中的弧形顶块上顶升降杆，从而能够使得锥形密封板和漏斗状排料管之间产生一定大小的空隙，便于橡胶原料的排出，达到自动释放橡胶原料和添加剂的目的；其次，通过设置多个橡胶颗粒储存机构和添加剂储存机构，能够在预混机构经过二者下方时刚好接住排出的原料，将橡胶颗粒储存机构和添加剂储存机构中的原料分多次少量取出，实现多次小剂量的橡胶原料和添加剂的初步与混合，从而能够提高橡胶原料和添加剂的充分混合效率，避免添加剂集中投放在某一区域，长时间搅拌才能进行充分混合的情况。

3、一种橡胶混炼用搅拌器及橡胶混炼搅拌工艺，通过升降杆上移过程中能够利用驱动杆推动螺旋凹槽，使得传动轴转动，从而螺旋叶片转动的同时能够翻动橡胶原料或添加剂，避免橡胶原料或添加剂沉积、结块而无法顺利排出的情况，有利于保证橡胶混炼的顺利进行。

4、一种橡胶混炼用搅拌器及橡胶混炼搅拌工艺，通过设置预混机构的底部设置齿轮，并且齿轮和齿圈啮合连接，预混机构绕混料筒公转的同时能够使得粉碎刀自转，进而实现对混料筒中橡胶原料和添加剂再次粉碎搅拌的目的，该过程无需为粉碎刀的转动单独设置动力装置，节省了设置动力装置的费用，同时使得结构更加简单，便于后续的检修和维护工作；其次，齿轮转动的同时能够驱动粉碎轴同步转动，在橡胶原料或添加剂进入混料筒之前进行打散处理，保证橡胶原料或添加剂进入混料筒时为分散状态，为橡胶原料或添加剂后续充分混合提供了便利条件；再者，混料管转动的同时，混料轴能够对下落的原料再次进行搅拌，从而进一步提高了橡胶原料和添加剂的混合力度。

附图说明

图1为本发明第一整体结构示意图；

图2为本发明第二整体结构示意图；

图3为本发明剖视结构示意图；

图4为本发明A部分放大结构示意图；

图5为本发明橡胶颗粒储存机构第一剖视结构示意图；

图6为本发明橡胶颗粒储存机构第二剖视结构示意图；

图7为本发明预混机构结构示意图；

图8为本发明预混机构爆炸结构示意图；

图9为本发明B部分放大结构示意图；

图10为本发明二次混料机构结构示意图。

图中：1、混料筒；2、排料口；3、安装架；4、橡胶颗粒储存机构；41、储料筒；42、漏斗状排料管；43、传动轴；44、螺旋叶片；45、螺旋凹槽；46、锥形密封板；47、侧板；48、驱动杆；49、升降杆；410、弹簧；5、添加剂储存机构；6、伺服电机；7、承载板；8、预混机构；81、粉碎筒；82、导料管；83、弧形顶块；84、粉碎轴；85、齿轮；86、粉碎刀；9、二次混料机构；91、混料管；92、支管；93、混料轴；10、齿圈。

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。

本发明提供四种技术方案：

如图1-4示出了第一种实施方式：一种橡胶混炼用搅拌器，包括混料筒1，混料筒1底部开设有用于排出混炼橡胶的排料口2，且混料筒1的外壁上固定连接有用于设备安装的安装架3，安装架3顶部两侧分别固定连接有橡胶颗粒储存机构4、添加剂储存机构5和伺服电机6，橡胶颗粒储存机构4和添加剂储存机构5对称设置在伺服电机6的两侧，伺服电机6输出轴转动贯穿安装架3并固定连接有承载板7，承载板7顶部通过支撑臂均匀固定连接有用于橡胶混合配比的预混机构8，承载板7底部且位于混料筒1内部固定连接有用于橡胶原料和添加剂混合的二次混料机构9，混料筒1内壁上固定连接有用于驱动预混机构8自转的齿圈10，混料筒1的腔体底部为“漏斗”状，且腔体最低点位置和排料口2相对，用于方便橡胶排出，混料筒1和二次混料机构9的内壁上均涂覆有橡胶防粘涂层，用于防止搅拌时橡胶粘附。

如图5-6示出了第二种实施方式，与第一种实施方式的主要区别在于：一种橡胶混炼用搅拌器，橡胶颗粒储存机构4和添加剂储存机构5的结构相同，橡胶颗粒储存机构4包括储料筒41和开设在储料筒41顶部的投料口以及固定连接在储料筒41底部用于排出橡胶原料的漏斗状排料管42，储料筒41内腔顶部转动连接有传动轴43，传动轴43外壁上固定连接有螺旋叶片44，且传动轴43外壁下方开设有螺旋凹槽45，漏斗状排料管42内部滑动设置有用于控制其底部出口开闭的阀门组件，阀门组件包括锥形密封板46、侧板47、驱动杆48、升降杆49和弹簧410，侧板47固定连接在锥形密封板46的顶部，驱动杆48固定连接在侧板47的侧壁上，且驱动杆48远离侧板47的一端滑动连接在螺旋凹槽45的内部，升降杆49固定连接在锥形密封板46的底部，升降杆49和漏斗状排料管42的底端均固定连接有弹簧挡块，弹簧410滑动套设在位于两个弹簧挡块之间的升降杆49外壁上，升降杆49滑动贯穿位于漏斗状排料管42底端的弹簧挡板并和锥形密封板46底部固定连接，升降杆49的底端滑动连接在弧形顶块83的顶部，且弧形顶块83顶部两端均设置有倒角，用于和升降杆49底端接触时起到缓冲作用，升降杆49仅能够上下滑动而无法轴向转动。

如图7-9示出了第三种实施方式，与第二种实施方式的主要区别在于：一种橡胶混炼用搅拌器，预混机构8包括粉碎筒81和固定连接在粉碎筒81底端的导料管82以及开设在粉碎筒81顶部的入料口，入料口的顶部固定连接有弧形顶块83，粉碎筒81内部转动连接有用于粉碎搅拌橡胶的粉碎轴84，粉碎轴84底端转动贯穿粉碎筒81并固定连接有和齿圈10啮合连接的齿轮85，齿轮85底端固定连接有用于橡胶二次粉碎搅拌的粉碎刀86。

如图10示出了第四种实施方式，与第三种实施方式的主要区别在于：一种橡胶混炼用搅拌器，二次混料机构9包括混料管91和均匀固定连接在混料管91顶端的多个支管92，混料管91内部设置有混料轴93，混料轴93外壁上且位于混料管91的内部均匀固定连接有搅拌杆，混料轴93底端固定连接在混料筒1的腔体底部，支管92和导料管82位置一一对应，且导料管82和支管92之间通过法兰相连接。

本发明实施例还提供了一种橡胶混炼用搅拌器的橡胶混炼搅拌工艺，具体工艺包括以下步骤：

步骤一、原料预处理：先将橡胶原料初步粉碎成颗粒状，然后将粉碎后的橡胶原料倒入橡胶颗粒储存机构4中，再根据橡胶颗粒储存机构4中的橡胶量称取对应比例的橡胶混炼添加剂，并将橡胶混炼添加剂倒入到添加剂储存机构5中储存；通过设置橡胶颗粒储存机构4和添加剂储存机构5能够分别对橡胶原料和添加剂分别储存，并且预混机构8经过时，能够利用预混机构8中的弧形顶块上顶升降杆，从而能够使得锥形密封板46和漏斗状排料管42之间产生一定大小的空隙，便于橡胶原料的排出，达到自动释放橡胶原料和添加剂的目的；其次，通过设置多个橡胶颗粒储存机构4和添加剂储存机构5，能够在预混机构8经过二者下方时刚好接住排出的原料，将橡胶颗粒储存机构4和添加剂储存机构5中的原料分多次少量取出，实现多次小剂量的橡胶原料和添加剂的初步与混合，从而能够提高橡胶原料和添加剂的充分混合效率，避免添加剂集中投放在某一区域，长时间搅拌才能进行充分混合的情况。

步骤二、橡胶预混合：通过控制箱启动伺服电机6带动承载板7低速匀速转动，多个预混机构8同步转动，当预混机构8转动至橡胶颗粒储存机构4底部后，将橡胶颗粒储存机构4底部的放料开关顶起，放料口打开，橡胶原料受重力作用落到经过的预混机构8中，预混机构8受到齿圈10驱动而发生转动，对其内部的橡胶原料进行粉碎和搅拌，同时，经过添加剂储存机构5下方的另一个预混机构8将添加剂储存机构5中的放料开关顶起，放料口打开，橡胶混炼添加剂受重力作用进入到预混机构8内部；通过升降杆上移过程中能够利用驱动杆48推动螺旋凹槽45，使得传动轴43转动，从而螺旋叶片44转动的同时能够翻动橡胶原料或添加剂，避免橡胶原料或添加剂沉积、结块而无法顺利排出的情况，有利于保证橡胶混炼的顺利进行。

步骤三、橡胶与添加剂初步混合：同时分别进入到两个预混机构8中的橡胶和橡胶混炼添加剂受重力作用进入到二次混料机构9中，经过二次混料机构9的再次混合，橡胶和橡胶混炼添加剂进行混合，通过设置预混机构8的底部设置齿轮85，并且齿轮85和齿圈10啮合连接，预混机构8绕混料筒1公转的同时能够使得粉碎刀86自转，进而实现对混料筒中橡胶原料和添加剂再次粉碎搅拌的目的，该过程无需为粉碎刀86的转动单独设置动力装置，节省了设置动力装置的费用，同时使得结构更加简单，便于后续的检修和维护工作；其次，齿轮85转动的同时能够驱动粉碎轴84同步转动，在橡胶原料或添加剂进入混料筒1之前进行打散处理，保证橡胶原料或添加剂进入混料筒1时为分散状态，为橡胶原料或添加剂后续充分混合提供了便利条件；再者，混料管转动的同时，混料轴能够对下落的原料再次进行搅拌，从而进一步提高了橡胶原料和添加剂的混合力度。

步骤四、橡胶与添加剂二次混合：进入到二次混料机构9中的橡胶和橡胶混炼添加剂受重力作用进入到混料筒1腔体中，预混机构8转动的同时对进入到混料筒1的橡胶原料再次粉碎和搅拌，处理结束后通过排料口2排出。

步骤一中，橡胶原料颗粒的粉碎粒径大小小于橡胶颗粒储存机构4的底部出口大小，用于橡胶原料快速下料。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。