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橡塑技术与装备（橡胶） CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT (RUBBER)

橡胶挤出机均匀喂料控制技术

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刘彦昌 ，韩正霖 ，林广义 ，郝生武 ，刘志勇 3
(1. 青岛科技大学机电工程学院，山东 青岛 266061;
2. 青岛科技大学自动化与电子工程学院，山东 青岛 266061;
3. 江苏中宏环保科技有限公司，江苏 江阴 214437)

摘要 ： 简要分析了橡胶挤出机的喂料机理，评述了均匀喂料控制技术的发展，介绍了柱塞式、拖拽板式、滑板式料位法均匀
喂料控制技术。提出了一种更简单可靠的压力法均匀喂料控制技术并介绍了其结构和工作机理。
关键词 ： 橡胶挤出机 ；喂料 ；均匀控制
中图分类号 ： TQ330.44 文章编号 ： 1009-797X(2018)17-0040-04
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2018.17.008

橡胶挤出机分为热喂料挤出机和冷喂料挤出机。 机的一个通用设计 ( 见图 1)。这一喂料技术包含一个
喂入热喂料挤出机的胶料是不低于 50℃的胶条或胶团 楔形下凹通道和一个喂料辊。楔形下凹通道位于喂料
状的预热混炼胶，喂入冷喂料挤出机的胶料是处于环 口处螺杆下面的喂料衬套内，起无障碍喂料的作用。
境温度下的胶条或胶粒状的混炼胶。 楔形下凹通道与螺杆螺棱配合逐渐压缩沿螺杆旋转方
如果在热喂料挤出机喂料口处增加一根锥形或柱 向被拖曳旋进的胶片，至其结束处被切断成为块料进
状的短螺杆，与螺杆喂料段构成双螺杆式结构，就能 入螺杆螺槽。喂料辊布置在喂料口处，同螺杆平行，
使用来自密炼机的不规则的团状胶料，喂入热喂料挤 与螺杆旋向相反，并和喂料口处螺杆一起形成 “ 喂料
出机。但是由于团状胶料喂入过程的不均匀性，将会 辊对 ”。由于喂料辊工作表面线速度比螺杆外圆线速
导致向前输送的螺杆螺槽内的压力和机头压力的不均 度稍大（典型 速比值是 1.08:1），因此，喂料 辊与其
匀，从而使挤出产品随时间波动。此种喂料方法可用 相接触的胶料之间产生摩擦，增加对胶料喂入的推力，
于滤胶等作业，因为在这种作业中，产量波动不是影 连续强迫胶条进入楔形下凹通道，改善胶条被螺杆拉
响作业的大问题。 入，避免在没有喂料辊即自由喂料时出现的螺杆与胶
对于冷喂料挤出机，尽管使用振动槽等计量法可 条之间的打滑现象，提高了喂料均匀性和喂料能力。
以实现准确等量的胶粒喂入，但由于胶粒的黏连性 然而，通用设计的喂料辊技术，由于喂料速率、
（ 由 于橡胶的玻璃化转变温度 T g 通常低于室温，室温 口型、螺杆转速或温度分布等的变化，会造成喂入胶
下的橡胶呈高弹态，软的橡胶颗粒容易彼此黏连在一 条的速率与挤出机螺杆能够接纳的胶料速率不一致或
起），将给胶粒生产（造粒）、储存和运输带来很大问 不平衡，必然导致喂料过多或喂料缺少现象。前者使
题。例如，大量隔离剂的使用将损害胶料质量，造粒 喂料通道中和螺杆螺槽内的胶料压力增加，引起胶料
设备的投资和操作费用较高，而且较低体积密度的胶 在喂料辊和螺杆之间间隙之上堆积，导致喂料阻塞或
粒还能减少挤出能力。这种喂料方法主要应用在电缆 喂料失败 ；后者使喂料通道中和螺槽内的胶料压力降
制造中，这是因为用于电缆的胶料硬度大，胶粒黏结 低，导致螺杆饥饿或喂入胶条断裂。这些情况都会产
性低（与热塑性塑料颗粒类似），并且挤出产量受生产 生喂料不均匀或不稳定的问题，使挤出产品出现波动。
线硫化速度而不是挤出能力的限制，喂入胶粒造成的 恒定的正常大小的堆积胶是喂料所希望的，它表
挤出能力损失也不是影响作业的大问题。 示喂料均匀和喂料速率合适。如何控制堆积胶大小或
因此，无论是热喂料挤出机，还是冷喂料挤出机，
一般都采用简单的胶条喂入方式。
作者简介 ：刘彦昌（1965-），男，副教授，博士，主要从
为了使胶条顺利喂入挤出机，通常采用强制喂料 事高分子材料加工机械设计及理论的教学和研究工作。
技术即喂料辊技术，这一技术已经发展成为橡胶挤出 收稿日期 ：2018-02-04

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