CN105233774B - 多能级分子材料细胞撕裂设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多能级分子材料细胞撕裂设备，其特征在于，它包括主机底座模块及其上设置的多级能量场细胞撕裂机构、进料机构、出料机构和温度交换机构；多级能量场细胞撕裂机构包括动力系统以及能量场发生器模块、包含至少两级同轴的内径大小不同的能量场腔体的能量场腔体模块，能量场发生器模块包括与动力系统连接的旋转主轴、设置在能量场腔体内的至少两个叶盘，叶盘设置在旋转主轴上，动力系统为旋转主轴的转动提供动力；进料机构、出料机构分别与能量场腔体模块连接。本发明可实现全智能数字控制，产量高、成本低，能耗低，适应性广，稳定性好，无污染，适用于纳米生物材料和纳米中药材加工，在食品和医药工业有明显的效果。

Description

多能级分子材料细胞撕裂设备

技术领域

本发明涉及纳米材料制备领域，尤其涉及一种能级分子材料细胞撕裂设备。

背景技术

超微粉体技术被国内外科技界称为跨世纪的高新技术。随着科学技术的迅速发展，超微材料和纳米材料的研究应用，具有广阔的应用前景，对推动工业技术进步有着极其重要的作用。纳米材料,又称超微粉或超细粉，一般指粒度在100纳米以下的粉末或颗粒，是一种介于原子、分子与宏观物体之间处于中间物态的固体颗粒材料。纳米材料的制备技术主要使用化学方法制备，有酶溶法及化学渗透法、激光法等。当然，也有物理方法制备的，如高压匀浆法、高速珠磨法、高压匀浆法、超声破碎法、低温微纳米破壁法。

高压匀浆法：设备是高压匀浆器，它由高压泵和匀浆间组成，英国ADV公司和美国Microfluidics公司均有产品出售。其破碎机理：分子细胞在一系列过程中经历了高速造成的剪切，碰撞以及由高压到常压的变化从而造成分子细胞的破碎。存在的问题：较易造成堵塞的团状或丝状真菌分子细胞，较小的革兰氏阳性首以及有些亚分子细胞，质地坚硬，易损伤匀浆阀，也不适合用该法处理。

高速珠磨法：设备是珠磨机，瑞士WBC公司和德国西门子机械公司均制造各种型号的珠磨机，其破碎机下：微生物细胞悬浮液与极细的研磨剂在搅拌浆作用下充分混合，珠子之间以及珠子和分子细胞之间和互相剪切、碰撞，促使分子细胞壁破碎，释出内含物，在珠波分离器的协助下，珠子被滞留在破碎室内，浆液流出，从而实现连续操作，破碎中，产生的热量由夹套中的冷却液带走。存在的问题：操作参数多，一般赁经验估计并且珠子之间的液体损失30％左右。

超声破碎：频高于15～20KHz的超声波在高强度声能输入下可以进行分子细胞破碎。其破碎机理：可能与空化现象引起的冲击波和剪切力有关。超声破碎的效率与声频、声能、处理时间、分子细胞浓度及首种类型等因素有关。存在问题；超声波破碎在实验室规模应用较普遍，处理少量样品时操作简便，液量损失少，但是超声波产生的化学自由基团能使某些敏感性活性物质变性失活。而且大容量装置声能传递，散热均有困难。

低温微纳米破壁：将物质放在-170度的低温下使其冷冻，随后在常温下融化，如此反复，使得分子细胞壁破碎。存在的问题：建造低温环境对设备需求较高，采用温差破碎成本较高。

酶溶法：就是用生物酶将细胞壁和细胞腊消化溶解的方法。常用的溶酶有溶菌酶β-1.3-葡聚糖酶、蛋白酶等。存在的问题；易造成产物抑制作用，这可能是导致胞内物质释放率低的一个重要因素。而且溶酶价格高，限制了大规模利用。若回收溶酶，则又增加百分离纯化溶酶的操作。另外酶溶法通用性差，不同菌种需选择不同的酶。

化学渗透法：某些有机溶剂(如苯、甲苯)、抗生素、表面活性剂、金属螯合剂、变性剂等化学药品都可以改变分子细胞壁或膜的通透性从而使内合物有选择地渗透出来。其作用机理；化学渗透取决于化学试剂的类型以及分子细胞壁和膜的结构与组成。存在的问题；时间长，效率低；化学试剂毒性较强，同时对产物也有毒害作用，进一步分离时需要用透析等方法除去这些试剂；通用性差：某种试剂只能作用于某些特定类型的微生物细胞。

激光诱导法：即由块状物经一定的加热方式使之气化，再经冷凝而形成超微粉体沉积而取得。单一金属材料可依上述工艺方法来制取。存在的问题；合成量不大、仅能小量生产，小时产量仅有百克左右，成本昂贵并且改变了材料的许多结构和性质，以及材料相的变化限定了其应用领域。

超微材料(亚微米及纳米级)是21世纪的基础材料，是当前高科技领域国际竞争的热点之一。物理制备技术能否生产超微材料和纳米材料是目前科技界非常渴望和关注的一项跨时代的科研攻关项目。目前世界各国特别是工业发达国家，政府每年都投入巨资进行这方面的研究与开发。鉴于目前超微粉体材料，特别是纳米材料研究应用的现状和存在的技术问题，因此，如何能研究出比现有技术更为先进的制备设备和制备方法，以实现高效地生产所需的纳米粉体，是本领域技术人员不断探讨和非常关注的课题。

针对现有技术中存在的问题，本申请人设计了一种“能级分子材料细胞撕裂设备”，并在专利公开号为CN104760930A的专利申请中公开，它是根据克罗科定理，利用超声速气流形成所需要的漩涡湍流流体，利用漩涡湍流流体撕裂分子材料细胞，以制得预定颗粒直径的纳米材料。但是，它还存在以下缺陷：1、由于该专利结构中的能级分子材料细胞撕裂设备，其能量腔体只有一个，因此存在其出料颗粒中的相同颗粒所占的比例小，产品质量不均匀，并且无法很好的适应各种不同的材料并生产出不同品种和颗粒的产品；2、能量发生器模块中的旋转轴依靠的是高速联轴器与电机连接，传递旋转动力，因此，对旋转轴的前后轴承的同轴度要求非常高，但目前采用的安装轴承的方式，前后轴承的同轴度无法调整，使用一段时间后，发热量会逐步增大，影响使用寿命，难以满足生产的需求。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术之不足而提供的一种不仅结构简单，产量大，无污染，精度高，生产效率高，性能稳定的多能级分子材料细胞撕裂设备。

本发明是采用如下技术解决方案来实现上述目的：一种多能级分子材料细胞撕裂设备，其特征在于，它包括主机底座模块及其上设置的多级能量场细胞撕裂机构、进料机构、出料机构和温度交换机构；

多级能量场细胞撕裂机构包括动力系统以及能量场发生器模块、包含至少两级同轴的内径大小不同的能量场腔体的能量场腔体模块，能量场发生器模块包括与动力系统连接的旋转主轴、设置在能量场腔体内的至少两个叶盘，叶盘设置在旋转主轴上，动力系统为旋转主轴的转动提供动力；

进料机构、出料机构分别与能量场腔体模块连接；

温度交换机构包括温度交换模块外壳和温度交换模块外壳盖板，能量场腔体模块设置在温度交换模块外壳内，在能量场腔体模块内的分子材料细胞的撕裂、粉碎过程通过温度交换模块外壳，实现在可控温环境下瞬间完成热交换，过程中产生的热量通过设置冷却液循环交换。

作为上述方案的进一步说明，所述能量场腔体模块的相邻两级能量场腔体之间设置有中间环形隔板。

优选地，能量场腔体模块包括两级能量场腔体，第一能量场腔体的端部设置有外盖板，第二能量场腔体外设置有圆环状空心控制环盖板，外盖板、第一能量场腔体、中间环形隔板、第二能量场腔体、圆环状空心控制环盖板沿同一轴向方向依次设置，圆环状空心控制环盖板外连接有出料、负反馈气流分配器。

所述第二能量场腔体的下部设置有第二能量场腔体螺栓塞，第二能量场腔体螺栓塞穿过温度交换模块外壳并通往第二能量场腔体，第二能量场腔体螺栓塞与温度交换模块外壳可以拆卸连接，起到加入和排除清洁液作用；

第二能量场腔体的上部设置有加物料螺栓塞，加物料螺栓塞穿过温度交换模块外壳并通往第二能量场腔体，加物料螺栓塞与温度交换模块外壳可以拆卸连接，起到加入物料作用；

第一能量场腔体的下部设置有第一能量场腔体螺栓塞，第一能量场腔体螺栓塞穿过温度交换模块外壳，并通往第一能量场腔体，起到加入和排除清洁液作用；

在第二能量场腔体的圆环状空心控制环盖板的中心孔设置有出料口调节板，起到调节出料颗粒大小和均匀的作用，出料、负反馈气流分配器与出料口调节板连接，出料、负反馈气流分配器的输出端依次连接固定有负反馈气流导管，起到出料与负反馈气压的调节和分配的作用，负反馈气流导管的端部设置有出料引出口。

所述动力系统采用电机形式，电机的轴端通过高速联轴器与旋转主轴连接配合，在能量场腔体模块的前后端分别设置有与旋转主轴对应的自由端旋转主轴支承模块和动力端旋转主轴支承模块。

所述动力端旋转轴支承模块包括动力端轴承座主体、动力端轴承座前端盖板、动力端轴承座后端盖板、与旋转轴对应的轴承一、轴承套筒一、轴承锁紧螺母一和密封圈一，轴承一和密封圈一设置在动力端轴承座主体内，动力端轴承座前端盖板、动力端轴承座后端盖板分设于动力端轴承座主体的两端，旋转轴由密封圈一进行冷却润滑密封。

所述旋转轴上设置有螺纹一，动力端旋转轴支承模块的轴承一、轴承套筒一与动力端轴承座主体一配合连接，由轴承锁紧螺母一通过旋转轴上的螺纹一连接调节轴承间隙。

所述自由端旋转轴支承模块包括自由端轴承座主体、自由端轴承座前端盖板、自由端轴承座后端盖板、与旋转轴对应的轴承二、轴承内圈套筒二、轴承外圈套筒二、轴承锁紧螺母二和密封圈二，轴承二和密封圈二设置在自由端轴承座主体内，自由端轴承座前端盖板、自由端轴承座后端盖板分设于自由端轴承座主体的两端，旋转轴由密封圈二进行冷却润滑密封。

所述旋转轴上设置有螺纹二，自由端旋转轴支承模块的轴承内圈套筒二、轴承二、轴承外圈套筒二与自由端轴承座主体连接配合，再通过轴承锁紧螺母二与旋转轴的螺纹而连接配合调节轴承间隙。

所述动力端轴承座主体上连接固定有进料模块连接板，进料模块连接板上固定有进料机构，进料机构包括进料料斗、螺旋输送外壳、螺旋输送螺杆、螺杆轴承座和驱动螺旋输送螺杆旋转的进料变速电机，螺旋输送外壳连接固定在螺杆轴承座上，进料漏斗与螺旋输送外壳可以拆卸连接，螺旋输送螺杆与螺杆轴承座连接配合，进料变速电机的动力传递给螺旋输送螺杆，然后把进料料斗中的物料通过下端的螺旋输送螺杆输送到能量场腔体模块。

所述出料机构包括能量场腔体的内、外挡板，贯穿挡板的至少一个物料引出口，及设置在物料引出口周围的至少两个负反馈压力调节口，在引出物料时，通过在负反馈压力调节口上同时注入反馈气压能有效保证物料引出的稳定和均匀。

本发明采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是：

1、本发明通过自行研发的能级分子材料细胞撕裂装备根据需要制造不同种类和颗粒直径的分子材料要求，采用至少两级内径大小不同的能量场腔体，并在能量场腔体的旋转主轴上安装相应数量、并且外径大小不同的叶盘，由机械能量引导机械叶轮系统产生不同能量级别的多个漩涡形成多级能量场，使得物料在多个高度漩涡湍流中能量级差的作用形成不同级别的风洞效应，瞬间把分子材料细胞撕裂粉碎，是克罗克原理的新应用结果，带来了能耗的降低，而且，使得相同粒径的分子颗粒材料比例增多，产品的产量和质量得到大幅度提高。

2、本发明的适用产品广泛：各个能量场能级、温度、湿度、压力等等物理参数可以控制调节，不同的分子材料细胞产品制造调节能量差的有机组合，整个产品在可控物理条件的改变中进行制造从而保证了产品质量和应用范围广泛。

3、本发明的旋转轴两端分别由动力端旋转轴支承模块和自由端旋转轴支承模块支承定位，通过法兰与温度交换模块外壳连接固定，用法兰连接固定来保证同轴度，并利用轴承锁紧螺母与旋转轴上的螺纹咬合，调节轴承间隙，安装调节方便，大大的延长设备使用寿命。

4、在线分离、收集容易：分子材料细胞产品粉体应用压力差，流体力学原理，巧妙的应用流体漩涡、离心力、向心力以及风洞效应来达到在线分离和收集。

5、无污染：能级分子材料细胞撕裂装备是在超高速漩涡湍流体中流体碰撞力学原理下将物料瞬间撕裂粉碎的，其过程全物理作用对产品不产生污染改变。

6、可调温度循环环境：分子材料细胞物料的撕裂、粉碎是在可控温环境下瞬间完成的，过程中产生的热量实时与冷却液循环交换，从而避免了物料在分子材料细胞粉碎过程中因为产生热量，而破坏物质成分的现象发生，在食品和医药工业有明显的效果。

7、物理性：漩涡湍流体、风洞效应分子材料细胞物料的撕裂是全过程物理行为，不产生化学反应，保持了物料的原有物理性质，特别适用于纳米生物材料和纳米中药材的加工，适应性广。

8、精度高，分子材料细胞物料粉碎粒径根据要求可以进行控制，粒径可调的范围广。

9、造型好，粉体趋于“球型”和片型。

附图说明

图1所示为细胞撕裂设备结构示意图；

图2所示为主机座模块结构示意图；

图3所示为进料模块主视图；

图4所示为进料模块局部剖视图；

图5所示为动力系统能量发生器模块结构示意图；

图6所示为第一能量发生器模块结构主视图；

图7所示为第一能量发生器模块结构H-H剖面图；

图8所示为第二能量发生器模块主视图；

图9所示为第二能量发生器模块K-K；

图10所示为剖面图第二能量发生器模块J-J剖面图；

图11所示为第二能量发生器模块L-L剖面图；

图12所示为能量场腔体模块和温度交换模块主视图；

图13所示为能量场腔体模块和温度交换模块N-N剖面图；

图14所示为能量场腔体模块和温度交换模块M-M剖面图；

图15所示为动力端轴承座模块主视图；

图16所示为动力端轴承座模块B-B剖面图；

图17所示为动力端轴承座模块D-D剖面图；

图18所示为自由端轴承座模块F-F剖面图；

图19所示为自由端轴承座模块主视图；

图20所示为自由端轴承座模块E-E剖面图。

附图标记说明：1、进料机构 1-1、进料料斗 1-2、螺旋输送外壳1-3、螺旋输送螺杆 1-4、螺杆轴承座 1-5、进料变速电机 1-6、进料模块连接板 1-7、螺杆密封圈 1-8、轴承外卡 1-9、轴承内圈套筒1-10、轴承外圈套筒 1-11、轴承

2、出料机构 3、动力系统

4、能量场发生器模块 4-1、旋转主轴 4-2、叶盘 4-21、叶盘主体 4-22、齿梳4-3、键连接压盘 4-4、螺栓 4-5、锁紧螺母 4-6、键

5、能量场腔体模块 5-1、第一能量场腔体 5-2、外盖板 5-3、第二能量场腔体5-4、圆环状空心控制环盖板

6、温度交换模块外壳 7、温度交换模块外壳盖板 8、中间环形隔板 9、出料、负反馈气流分配器 10、第二能量场腔体螺栓塞 11、加物料螺栓塞 12、第一能量场腔体螺栓塞 13、出料口调节板 14、负反馈气流导管 15、高速联轴器

16、主机底座模块 16-1、主机底座 16-2、动力系统底座

17、自由端旋转主轴支承模块 17-1、自由端轴承座主体 17-2、自由端轴承座前端盖板 17-3、自由端轴承座后端盖板 17-4、轴承二17-5、轴承套筒二 17-6、轴承锁紧螺母二 17-7、密封圈二

18、动力端旋转主轴支承模块 18-1、动力端轴承座主体 18-2、动力端轴承座前端盖板 18-3、动力端轴承座后端盖板 18-4、轴承一18-5、轴承套筒一 18-6、轴承锁紧螺母一 18-7、密封圈一 19、法兰。

具体实施方式

为方便本领域技术人员更好地理解本发明的实质，下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细阐述。

如图1和图2所示，本发明是一种多能级分子材料细胞撕裂设备，它包括主机底座模块16及其上设置的多级能量场细胞撕裂机构、进料机构1、出料机构和温度交换机构；主机底座模块16包括：主机底座16-1和动力系统底座16-2，动力系统底座安装在主机底座上，主机底座最后安装在工厂的建筑基础上。

多级能量场细胞撕裂机构与进料机构1连接，将送入的物料有序的送进多级能量场细胞撕裂机构进行分子材料细胞撕裂工序。进料机构1包括进料料斗1-1、螺旋输送外壳1-2、螺旋输送螺杆1-3、螺杆轴承座1-4、驱动螺旋输送螺杆旋转的进料变速电机1-5，螺旋输送外壳的底部通过螺栓连接固定有进料模块连接板1-6，进料模块连接板与多级能量场细胞撕裂机构连接固定，螺旋输送外壳连接固定在螺杆轴承座上，进料漏斗与螺旋输送外壳可以拆卸连接，螺旋输送螺杆通过螺杆密封圈1-7、轴承外卡1-8、轴承内圈套筒1-9、轴承外圈套筒1-10、轴承1-11与螺杆轴承座1-4连接配合，进料变速电机的动力传递给螺旋输送螺杆，然而把漏斗中的物料通过下端的螺旋输送螺杆输送到多级能量场细胞撕裂机构。

多级能量场细胞撕裂机构，在结构上包括动力系统3以及能量场发生器模块4、包含至少两级同轴的内径大小不同的能量场腔体的能量场腔体模块5。所述能量场腔体呈环状，包括能量场外环、能量场内环和固定于能量场外环、能量场内环之间的前、后端环形挡板，在能量场外环设置有至少一个材料注入口，材料注入口与进料机构连接，并连通能量场外环与能量场内环之间的能量场腔。材料注入口的数量优选为3个，相邻两个材料注入口之间的夹角为90度。

能量场发生器模块4包括与动力系统3连接的旋转轴4-1、设置在能量场腔体内的至少两个叶盘4-2，叶盘4-2设置在旋转轴4-1上，动力系统3为旋转轴的转动提供动力，从而带动叶盘旋转，用来在能量场腔体模块内产生不同能量级别的漩涡，进而形成多级能量场、离心力、向心力；能量场腔体模块4外设置有温度交换模块外壳6，在能量场腔体模块内的分子材料细胞的撕裂、粉碎过程通过温度交换模块外壳，实现在可控温环境下瞬间完成，过程中产生的热量通过设置冷却液循环交换；温度交换模块外壳6的端部设置有温度交换模块外壳盖板7。能量场腔体模块的相邻两级能量场腔体之间设置有中间环形隔板8。

本实施例中，能量场腔体模块5包括两级能量场腔体，第一能量场腔体5-1的端部设置有外盖板5-2，第二能量场腔体5-3外设置有圆环状空心控制环盖板5-4，外盖板5-2、第一能量场腔体5-1、中间环形隔板8、第二能量场腔体5-3、圆环状空心控制环盖板沿同一轴向方向依次设置，圆环状空心控制环盖板外连接有出料、负反馈气流分配器9。第二能量场腔体的下部设置有第二能量场腔体螺栓塞10，第二能量场腔体螺栓塞10穿过温度交换模块外壳6并通往第二能量场腔体5-3，第二能量场腔体螺栓塞10与温度交换模块外壳可以拆卸连接，起到加入和排除清洁液作用；第二能量场腔体5-3的上部设置有加物料螺栓塞11，加物料螺栓塞穿过温度交换模块外壳6并通往第二能量场腔体5-3，加物料螺栓塞与温度交换模块外壳可以拆卸连接，起到加入物料作用；第一能量场腔体5-1的下部设置有第一能量场腔体螺栓塞12，第一能量场腔体螺栓塞12穿过温度交换模块外壳6，并通往第一能量场腔体5-1，起到加入和排除清洁液作用；在第二能量场腔体的圆环状空心控制环盖板5-4的中心孔设置有出料口调节板13，起到调节出料颗粒大小和均匀的作用，出料、负反馈气流分配器9与出料口调节板13连接，出料、负反馈气流分配器的输出端连接固定有负反馈气流导管14，起到出料与负反馈气压的调节和分配的作用，负反馈气流导管的端部设置有出料引出口。所述出料机构包括能量场腔体的内、外挡板，贯穿挡板的至少一个物料引出口，及设置在物料引出口周围的至少两个负反馈压力调节口，在引出物料时，通过在负反馈压力调节口上同时注入反馈气压能有效保证物料引出的稳定和均匀。

其中，动力系统3采用电机形式，电机的轴端通过高速联轴器16与旋转轴连接配合，本实施例中，旋转轴定位结构包括分设于安装旋转轴的能量场腔体模块的前后端的自由端旋转轴支承模块17和动力端旋转轴支承模块18；自由端旋转轴支承模块和动力端旋转轴支承模块分别通过法兰19与能量场腔体模块外的温度交换模块外壳连接固定，用法兰连接固定来保证同轴度。

动力端旋转轴支承模块18包括动力端轴承座主体18-1、动力端轴承座前端盖板18-2、动力端轴承座后端盖板18-3、与旋转轴对应的轴承一18-4、轴承套筒一18-5、轴承锁紧螺母一18-6和密封圈一18-7，轴承一18-4和密封圈一18-7设置在动力端轴承座主体18-1内，动力端轴承座前端盖板18-2、动力端轴承座后端盖板18-3分设于动力端轴承座主体18-1的两端，旋转轴4-1由密封圈一18-7进行冷却润滑密封；旋转轴上设置有螺纹一，动力端旋转轴支承模块的轴承一、轴承套筒一与动力端轴承座主体一配合连接，由轴承锁紧螺母一通过旋转轴上的螺纹一连接调节轴承间隙。图17的D-D平面图可以观察到旋转轴润滑冷却油进油路径，图16的B-B平面图可以观察到主轴润滑冷却油出油路径。

自由端旋转轴支承模块17包括自由端轴承座主体17-1、自由端轴承座前端盖板17-2、自由端轴承座后端盖板17-3、与旋转轴对应的轴承二17-4、轴承内圈套筒二17-5、轴承锁紧螺母二17-6和密封圈二17-7、轴承外圈套筒二17-8，轴承二和密封圈二设置在自由端轴承座主体17-1内，自由端轴承座前端盖板、自由端轴承座后端盖板分设于自由端轴承座主体的两端，旋转轴由密封圈二进行冷却润滑密封。旋转轴上设置有螺纹二，自由端旋转轴支承模块的轴承内圈套筒二、轴承二、轴承外圈套筒二与自由端轴承座主体连接配合，再通过轴承锁紧螺母二与旋转轴的螺纹而连接配合调节轴承间隙。图20的E-E平面图可以观察到旋转轴润滑冷却油进油路径，图18的F-F平面图可以观察到旋转轴润滑冷却油出油路径。

所述旋转轴4-1的一端与动力端轴承座模块的轴承锁紧螺母一18-6、轴承一18-4、轴承套筒一18-5连接配合，旋转轴4-1的另一端与自由端轴承座模块的轴承二17-4的轴承套筒二17-5、轴承二17-4、轴承锁紧螺母二17-6连接配合，旋转轴4-1的前后端分别设置上有螺纹；轴承套筒一18-5与动力端轴承座主体18-1配合连接，由轴承锁紧螺母一通过旋转轴螺纹连接调节轴承一18-4的位置；轴承套筒二17-5与自由端轴承座主体配合连接，由轴承锁紧螺母二通过旋转轴螺纹连接调节轴承二的位置。

所述叶盘4-2通过键连接压盘4-3、螺栓4-4、锁紧螺母4-5、键4-6连接固定在旋转轴4-1上，键与旋转轴卡接，连接压盘卡接于键上，并与旋转轴紧压配合，由相互配合的螺栓与锁紧螺母锁紧固定。其中，叶盘4-2包括叶盘主体4-21和叶盘主体的正面与背面设置的齿梳4-22，叶盘正面的齿梳一与叶盘背面的齿梳二沿叶盘的周向依次交替设置。齿梳包括与叶盘主体连接的固定臂和位于固定臂端部的齿块，齿块与固定臂垂直，在齿块的表面和/或背面设置有多个齿牙；叶盘主体表面设置有叶盘花键，叶盘花键自叶盘主体的中心向外缘延伸。

与现有技术相比，本技术方案的能量场腔体模块采用至少两级的能量场腔体，并在能量场腔体的旋转主轴上安装相应的叶盘，能根据需要制造不同种类和颗粒直径的分子材料，由机械能量引导机械叶轮系统产生不同能量级别的多个漩涡形成多级能量场，使得物料在多个高度漩涡湍流中能量级差的作用形成不同级别的风洞效应，瞬间把分子材料细胞撕裂粉碎，使得相同粒径的分子颗粒材料比例增多，产品的产量和质量得到大幅度提高。并且，旋转主轴两端分别由动力端旋转主轴支承模块和自由端旋转主轴支承模块支承定位，通过法兰与温度交换模块外壳连接固定，用法兰连接固定来保证同轴度，调节更加方便，能大大的降低设备工作时产生的热量，有效的延长设备使用寿命。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种多能级分子材料细胞撕裂设备，其特征在于，它包括主机底座模块及其上设置的多级能量场细胞撕裂机构、进料机构、出料机构和温度交换机构；

多级能量场细胞撕裂机构包括动力系统以及能量场发生器模块、包含至少两级同轴的内径大小不同的能量场腔体的能量场腔体模块，能量场发生器模块包括与动力系统连接的旋转主轴、设置在能量场腔体内的至少两个叶盘，叶盘设置在旋转主轴上，动力系统为旋转主轴的转动提供动力；

进料机构、出料机构分别与能量场腔体模块连接；

温度交换机构包括温度交换模块外壳和温度交换模块外壳盖板，能量场腔体模块设置在温度交换模块外壳内，在能量场腔体模块内的分子材料细胞的撕裂、粉碎过程通过温度交换模块外壳，实现在可控温环境下完成热交换，过程中产生的热量通过设置冷却液循环交换；

能量场腔体模块包括两级能量场腔体，第一能量场腔体的端部设置有外盖板，第二能量场腔体外设置有圆环状空心控制环盖板，外盖板、第一能量场腔体、中间环形隔板、第二能量场腔体、圆环状空心控制环盖板沿同一轴向方向依次设置，圆环状空心控制环盖板外连接有出料、负反馈气流分配器。

2.根据权利要求1所述的多能级分子材料细胞撕裂设备，其特征在于，所述能量场腔体模块的相邻两级能量场腔体之间设置有中间环形隔板。

3.根据权利要求1所述的多能级分子材料细胞撕裂设备，其特征在于，所述第二能量场腔体的下部设置有第二能量场腔体螺栓塞，第二能量场腔体螺栓塞穿过温度交换模块外壳并通往第二能量场腔体，第二能量场腔体螺栓塞与温度交换模块外壳可以拆卸连接，起到加入和排除清洁液作用；

第二能量场腔体的上部设置有加物料螺栓塞，加物料螺栓塞穿过温度交换模块外壳并通往第二能量场腔体，加物料螺栓塞与温度交换模块外壳可以拆卸连接，起到加入物料作用；

第一能量场腔体的下部设置有第一能量场腔体螺栓塞，第一能量场腔体螺栓塞穿过温度交换模块外壳，并通往第一能量场腔体；

在第二能量场腔体的圆环状空心控制环盖板的中心孔设置有出料口调节板，起到调节出料颗粒大小和均匀的作用，出料、负反馈气流分配器与出料口调节板连接，出料、负反馈气流分配器的输出端依次连接固定有负反馈气流导管，负反馈气流导管的端部设置有出料引出口。

4.根据权利要求1所述的多能级分子材料细胞撕裂设备，其特征在于，所述动力系统采用电机形式，电机的轴端通过高速联轴器与旋转主轴连接配合，在能量场腔体模块的前后端分别设置有与旋转主轴对应的自由端旋转主轴支承模块和动力端旋转主轴支承模块。

5.根据权利要求4所述的多能级分子材料细胞撕裂设备，其特征在于，所述动力端旋转轴支承模块包括动力端轴承座主体、动力端轴承座前端盖板、动力端轴承座后端盖板、与旋转轴对应的轴承一、轴承套筒一、轴承锁紧螺母一和密封圈一，轴承一和密封圈一设置在动力端轴承座主体内，动力端轴承座前端盖板、动力端轴承座后端盖板分设于动力端轴承座主体的两端，旋转轴由密封圈一进行冷却润滑密封。

6.根据权利要求5所述的多能级分子材料细胞撕裂设备，其特征在于，所述旋转轴上设置有螺纹一，动力端旋转轴支承模块的轴承一、轴承套筒一与动力端轴承座主体一配合连接，由轴承锁紧螺母一通过旋转轴上的螺纹一连接调节轴承间隙。

7.根据权利要求4所述的多能级分子材料细胞撕裂设备，其特征在于，所述自由端旋转轴支承模块包括自由端轴承座主体、自由端轴承座前端盖板、自由端轴承座后端盖板、与旋转轴对应的轴承二、轴承内圈套筒二、轴承外圈套筒二、轴承锁紧螺母二和密封圈二，轴承二和密封圈二设置在自由端轴承座主体内，自由端轴承座前端盖板、自由端轴承座后端盖板分设于自由端轴承座主体的两端，旋转轴由密封圈二进行冷却润滑密封。

8.根据权利要求7所述的多能级分子材料细胞撕裂设备，其特征在于，所述旋转轴上设置有螺纹二，自由端旋转轴支承模块的轴承内圈套筒二、轴承二、轴承外圈套筒二与自由端轴承座主体连接配合，再通过轴承锁紧螺母二与旋转轴的螺纹而连接配合调节轴承间隙。

9.根据权利要求5所述的多能级分子材料细胞撕裂设备，其特征在于，所述动力端轴承座主体上连接固定有进料模块连接板，进料模块连接板上固定有进料机构，进料机构包括进料料斗、螺旋输送外壳、螺旋输送螺杆、螺杆轴承座和驱动螺旋输送螺杆旋转的进料变速电机，螺旋输送外壳连接固定在螺杆轴承座上，进料漏斗与螺旋输送外壳可以拆卸连接，螺旋输送螺杆与螺杆轴承座连接配合，进料变速电机的动力传递给螺旋输送螺杆，然后把进料料斗中的物料通过下端的螺旋输送螺杆输送到能量场腔体模块。

10.根据权利要求5所述的多能级分子材料细胞撕裂设备，其特征在于，所述出料机构包括能量场腔体的内、外挡板，贯穿挡板的至少一个物料引出口，及设置在物料引出口周围的至少两个负反馈压力调节口，在引出物料时，通过在负反馈压力调节口上同时注入反馈气压能有效保证物料引出的稳定和均匀。