CN106914329A - 一种悬挂组合式撞击研磨精粉机及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种悬挂组合式撞击研磨精粉机及其工作方法，属于工业研粉设备技术领域，装置包括支架、物料箱总成、机架驱动部分、辅助支撑部分；支架为所有其他结构提供支撑，物料箱总成包括物料箱，物料在物料箱总成内进行旋转、震动、粉碎，物料箱通过钢丝绳和悬挂弹簧吊装在支架上，由升降电机控制钢丝绳升降使物料箱翻转；机架驱动部分用于为物料箱提供旋转的动力进而形成激振震动；辅助支撑部分用于提供卧式支撑。本发明通过钢丝绳悬吊物料箱，使翻转更加流畅容易，同时增加辅助支撑部分，加强了支撑力度，改善了物料箱震动弹力环境，解决了悬挂弹簧断裂频率较高、得不到有效控制的问题，同时增加了设备使用寿命。

Description

一种悬挂组合式撞击研磨精粉机及其工作方法

技术领域

本发明涉及一种悬挂组合式撞击研磨精粉机及其工作方法，属于一种新型的撞击研磨精粉机，属于现代医药制药、化工材料、化妆品、电子材料、食品、矿物类研粉设备技术领域。本撞击研磨精粉机可以达到细胞级超微粉碎，所以在现代医药药材、化工、化妆品、食品、机电工业材料、矿产物料等行业得到广泛应用。

背景技术

研磨粉碎机适用于医药、化工、农药、食品及粮食等行业，用途极为广泛。它利用活动齿盘和固定齿盘间的高速相对运动，使被粉碎物经齿冲击、摩擦及物彼此间冲击等综合作用获得粉碎。

撞击研磨精粉机正是利用高强度的振动，使物料在磨内受到高加速撞击、研磨、切磋，可在极短的时间内达到理想的粉碎效果，物料在粉碎过程中呈流态化，使每一个颗粒具有相同的运动状态，在粉碎的同时达到精密混炼(分散乳化)的效果。如中国专利文件“申请号200420040219.6”公开了一种撞击研磨精粉机，但该装置容纳空间不够大，需要人工翻转。

近年来随着科技医疗水平的不断提高，人们对医药行业尤其是中药粉剂的加工提出了更高的要求。大容量、高强度的实现可实际提高加工粉碎的产出效率，但实际使用中机械的高速旋转、高频率震动会使吊装用的钢丝绳发生疲劳断裂，造成机毁伤人的情况，给生产作业安全带来极大的隐患。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种悬挂组合式撞击研磨精粉机。

本发明还提供上述设备的工作方法。

本发明的技术方案如下：

一种悬挂组合式撞击研磨精粉机，包括支架、物料箱总成、机架驱动部分、辅助支撑部分；

物料箱总成包括物料箱和物料盒，物料箱为圆柱桶，物料箱内部沿轴线设有主轴，物料箱内同轴设有内筒，主轴贯穿物料箱两端，物料箱侧壁上设有物料接口，物料盒通过物料接口与物料箱相连；

支架包括四个立柱和升降电机，立柱上方设有顶板，顶板通过四根钢丝绳和四个悬挂弹簧与物料箱外壁相连，钢丝绳与升降电机相连，升降电机用于控制钢丝绳升降使物料箱翻转；

机架驱动部分包括驱动电机，驱动电机与主轴相连；

辅助支撑部分包括轴承座，轴承座与主轴相连，轴承座下方设有上弹簧座板，轴承座与上弹簧座板螺栓连接，上弹簧座板通过支撑弹簧与下弹簧座板相连，下弹簧座板与支架相连。

根据本发明优选的，所述轴承座的数量为两个，分别与物料箱两端的主轴相连。

进一步优选的，支撑弹簧上下两端通过弹簧座分别与上弹簧座板、下弹簧座板相连。使受力更加均匀。

根据本发明优选的，支架上设有横梁，横梁设于两个立柱之间，下弹簧座板与横梁相连。形成了悬挂和卧式支撑两组不同方向的支撑结构，一组是悬挂，由钢丝绳提供支撑；一组是由辅助支撑部分提供从下向上支撑，为研磨机工作提供了更加稳定的支撑，经过试车使用，效果理想。

根据本发明优选的，所述悬挂组合式撞击研磨精粉机还包括主机座组件，主机座组件位于物料箱总成下方，主机座组件包括气缸升降按钮、接料滑车、接料举升气缸，接料滑车设有通槽，接料举升气缸设于通槽下方。装卸料时，物料盒置于接料滑车上，由接料滑车带动物料盒移动至物料箱下方，由气缸升降按钮控制接料举升气缸上升，接料举升气缸通过通槽、顶举物料盒上升至物料接口，连接物料盒和物料箱。用接料举升气缸代替机械旋转丝杠式托举，避免不易控制、过顶或不到位的问题。比机械传动稳妥柔和到位准确，克服了机械传动的不足。

进一步优选的，支架底部设有底座，底座上设有移动轨，接料滑车与移动轨相连。接料滑车的移动轨迹固定，使物料盒与物料接口的相对位置定位准确。

进一步优选的，所述悬挂组合式撞击研磨精粉机还包括电气控制柜，电气控制柜用于控制驱动电机工作、物料箱翻转和接料举升气缸升降。

根据本发明优选的，所述悬挂组合式撞击研磨精粉机还包括冷却机构，冷却机构包括冷却管，冷却管设于物料箱外侧。冷却机构用于给物料箱内调节温度。

根据本发明优选的，驱动电机一端设有驱动轴，驱动轴通过万向节与主轴相连。通过万向节的缓冲可适应物料箱因为震动产生的振幅，避免损坏驱动电机。

一种利用上述悬挂组合式撞击研磨精粉机的工作方法，包括步骤如下：

(1)将待研物料放入物料盒中，将物料盒置于接料滑车上，将接料滑车推进至物料箱下方，再启动气缸升降按钮由接料举升气缸推举物料盒至物料箱的物料接口处，使物料盒与物料箱锁紧，然后接料举升气缸回落；

(2)控制物料箱翻转180度至物料接口处朝上，并锁紧定位钢丝绳，此时在轴承座的作用下，主轴在轴承座内转动，辅助支撑部分不转动；

(3)待研物料自然倒入物料箱后再启动驱动电机，在钢丝绳的悬挂和辅助支撑部分的支撑下，此时撞击研磨精粉机开始高速旋转和剧烈震动的研磨工作，在电气控制柜的定时自动控制下，设备停止运转后，再控制物料箱旋转180度返回至物料箱下端、举升气缸上端；

(4)再次启动驱动电机，将研好的物料全部震动到物料盒中后停止，然后接料举升气缸顶起，将物料盒与箱体分离，接料举升气缸带动物料盒落下，小车拉出，一次工作循环结束；

(5)根据研磨的要求判断研磨是否到位，如否，回到步骤(1)；如到位，结束，进入下一次研磨准备。

本发明的有益效果在于：

1、本发明的技术方案利用钢丝绳和悬挂弹簧对物料箱进行支撑和翻转，比卧式机械翻转更加流畅容易。

2、本发明通过增加辅助支撑部分，利用辅助支撑部分给整机提供辅助的向上的支撑力，加强了支撑力度，改善了物料箱震动弹力环境，解决了悬挂弹簧断裂频率较高、得不到有效控制的问题，提高了粉剂研磨效率，同时增加了设备使用寿命，具有加工容量大、工作效率高、研粉效果好、加工速度快的显著优势，本产品具有可以随时调整震动频率用以优化最佳工作状态，合理运用本产品的高强度震动，使物料在物料箱内受到高加速度撞击，研磨、切磋，可在极短时间内达到理想的粉碎效果。物料在粉碎过程中呈流态化，使每一个颗粒都具有相同的运动状态，在粉碎的同时达到精密混合(分散)的效果。

3、本发明的技术方案经过调整加速度的参数，可以实现以粉碎研磨为目的的或以精密混合(混炼)为主要目标的作业。本产品材质使用国际医药食品机械通用的不锈钢材质，不会对被加工物料产生任何污染。

4、本发明的装置结构易拆装，易清洗，易换料。可用水、压缩空气、酒精、蒸汽等清洗消毒。粉碎过程全封闭无尘粉溢出，密闭效果好，防吸湿，充分改善作业环境，挥发物损失小，有效成分不损失。对于高硬度、高韧性、纤维状等物料都可适应，物料适应性好，对花粉类、真菌孢子等要求细胞破壁的物料所研制的粉体颗粒度在1-0.1微米，其破壁率高于97％以上，细胞破壁率高，高效便捷可达较小细度，全系统为密封式结构对物料进行保护粉碎。

5、本发明利用接料举升气缸代替机械丝杠，缩短了上下物料盒的时间，优化了物料托举过程，减轻了操作工劳动强度，使得工作中上下物料的过程变得更加轻松自如，得心应手，有力的提高了整机设备使用质量。

附图说明

图1为本发明悬挂组合式撞击研磨精粉机整机总图主视示意图；

图2为本发明悬挂组合式撞击研磨精粉机整机总图左视示意图；

图3为本发明辅助支撑部分结构主视示意图；

图4为本发明辅助支撑部分结构左视示意图；

图5为不带辅助支撑部分的撞击研磨精粉机结构主视示意图；

图6为本发明接料举升气缸结构示意图；

图7a为利用本发明装置对灵芝孢子粉碎前电镜照片，放大倍率5000倍；

图7b为利用本发明装置对灵芝孢子粉碎后电镜照片，放大倍率5000倍；

其中：01是物料箱总成，02是机架驱动部分，03是主机座组件，04是辅助支撑部分，05是冷却机构，06是电气控制柜，07是支架；

1-1、物料箱，1-2、主轴，1-3、物料接口，1-4、物料盒，1-5、可调激振子，1-6、固定激振子，1-7、物料箱开合杆；

2-1、驱动电机，2-2、驱动轴，2-3、万向节；

3-1、气缸升降按钮，3-2、接料滑车，3-3、接料举升气缸，3-4、移动轨，3-5、接料托盘；

4-1、轴承座，4-2、上弹簧座板，4-3、弹簧座，4-4、支撑弹簧，4-5、下弹簧座板；

7-1、立柱，7-2、升降电机，7-3、顶板，7-4、钢丝绳，7-5、悬挂弹簧，7-6、横梁，7-7、钢丝绳导向轮。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图对本发明做进一步说明，但不限于此。

如图1-6所示。

实施例1：

一种悬挂组合式撞击研磨精粉机，包括支架、物料箱总成、机架驱动部分、辅助支撑部分；

物料箱总成包括物料箱和物料盒，物料箱为圆柱桶，物料箱内部沿轴线设有主轴，物料箱内同轴设有内筒，主轴贯穿物料箱两端，物料箱侧壁上设有物料接口，物料盒通过物料接口由物料箱开合杆控制实现与物料箱的相连，物料箱开合杆控制物料盒与物料接口的扣合；内筒内设有研磨介质，研磨介质为钢棍状(钢棍状研磨介质也称介质棒)，由球状的点接触变为棍状的线接触，增大撞击研磨面积。研磨介质也可为钢球，可用于磨光光饰。

支架包括四个立柱和升降电机，立柱上方设有顶板，顶板通过四根钢丝绳和四个悬挂弹簧与物料箱外壁相连，钢丝绳与升降电机相连，升降电机用于控制钢丝绳升降使物料箱翻转；

机架驱动部分包括驱动电机，驱动电机与主轴相连；机架驱动部分用于为物料箱提供旋转的动力，在可调激振子和固定激振子的配合下，物料箱实现幅度可调的上下震动。

辅助支撑部分包括轴承座，轴承座与主轴相连，轴承座下方设有上弹簧座板，轴承座与上弹簧座板螺栓连接，上弹簧座板通过支撑弹簧与下弹簧座板相连，下弹簧座板与支架相连。

上述轴承座的数量为两个，分别与物料箱两端的主轴相连。使辅助支撑部分对称均匀的支撑物料箱总成。

实施例2：

一种悬挂组合式撞击研磨精粉机，其结构如实施例1所述，所不同的是，支撑弹簧上下两端通过弹簧座分别与上弹簧座板、下弹簧座板相连，使受力更加均匀。

实施例3：

一种悬挂组合式撞击研磨精粉机，其结构如实施例1所述，所不同的是，支架上设有横梁，横梁设于两个立柱之间，下弹簧座板与横梁相连。形成了悬挂和卧式支撑两组不同方向的支撑结构，一组是悬挂，由钢丝绳提供支撑；一组是由辅助支撑部分提供从下向上支撑，为研磨机工作提供了更加稳定的支撑，经过试车使用，效果理想。

实施例4：

一种悬挂组合式撞击研磨精粉机，其结构如实施例1所述，所不同的是，所述悬挂组合式撞击研磨精粉机还包括主机座组件，主机座组件位于物料箱总成下方，主机座组件包括气缸升降按钮、接料滑车、接料举升气缸，接料滑车设有通槽，接料举升气缸设于通槽下方。装卸料时，物料盒置于接料滑车上，由接料滑车带动物料盒移动至物料箱下方，由气缸升降按钮控制接料举升气缸上升，接料举升气缸通过通槽、顶举物料盒上升至物料接口，连接物料盒和物料箱。用接料举升气缸代替机械旋转丝杠式托举，避免不易控制、过顶或不到位的问题。比机械传动稳妥柔和到位准确，克服了机械传动的不足。

接料举升气缸为带电磁开关的气缸(SC100-75-S)，气缸顶端安装一个接料托盘，通过气缸升降按钮，可使接料托盘迅速灵活的上下移动。

实施例5：

一种悬挂组合式撞击研磨精粉机，其结构如实施例4所述，所不同的是，支架底部设有底座，底座上设有移动轨，接料滑车与移动轨相连。接料滑车的移动轨迹固定，使物料盒与物料接口的相对位置定位准确。

实施例6：

一种悬挂组合式撞击研磨精粉机，其结构如实施例5所述，所不同的是，所述悬挂组合式撞击研磨精粉机还包括电气控制柜，电气控制柜用于控制驱动电机工作、物料箱翻转和接料举升气缸升降。本实施例中的电气控制柜为本公司现有并出售的电气控制柜。

实施例7：

一种悬挂组合式撞击研磨精粉机，其结构如实施例1所述，所不同的是，所述悬挂组合式撞击研磨精粉机还包括冷却机构，冷却机构包括冷却管，冷却管设于物料箱外侧。冷却机构用于给物料箱内调节温度。

实施例8：

一种悬挂组合式撞击研磨精粉机，其结构如实施例1所述，所不同的是，驱动电机一端设有驱动轴，驱动轴通过万向节与主轴相连。通过万向节的缓冲可适应物料箱因为震动产生的振幅，避免损坏驱动电机。

实施例9：

一种利用实施例6所述悬挂组合式撞击研磨精粉机的工作方法，包括步骤如下：

(1)将待研物料放入物料盒中，将物料盒置于接料滑车上，将接料滑车推进至物料箱下方，再启动气缸升降按钮由接料举升气缸推举物料盒至物料箱的物料接口处，使物料盒与物料箱锁紧，然后接料举升气缸回落；

(2)控制物料箱翻转180度至物料接口处朝上，并锁紧定位钢丝绳，此时在轴承座的作用下，主轴在轴承座内转动，辅助支撑部分不转动；

(3)待研物料自然倒入物料箱后再启动驱动电机，在钢丝绳的悬挂和辅助支撑部分的支撑下，此时撞击研磨精粉机开始高速旋转和剧烈震动的研磨工作，在电气控制柜的定时自动控制下，设备停止运转后，再控制物料箱旋转180度返回至物料箱下端、举升气缸上端；

(4)再次启动驱动电机，将研好的物料全部震动到物料盒中后停止，然后接料举升气缸顶起，将物料盒与箱体分离，接料举升气缸带动物料盒落下，小车拉出，一次工作循环结束；

(5)根据研磨的要求判断研磨是否到位，如否，回到步骤(1)；如到位，结束，进入下一次研磨准备。

实验例：

利用实施例6所述的精粉机和实施例9所述的工作方法，与现有技术中的球磨机，对同一种中药材(人工牛黄)进行粉碎实验，效率对比如下表表1：

表1粉碎效率对比

“-10mm”意为不超过10mm，“-300目95％”意为300目以下的粒径的粉末占所有粉末的95％。由此可见，利用本发明的技术方案，可快速、高效、高产的进行生产作业，粉碎效果好。并且本发明的方案可适应不同尺寸规格的物料箱，安全可靠，可灵活设计，操作性高。

应用例1、中药材的细胞级粉碎

以打破动(植)物类药材细胞壁为目的的粉碎作业称为细胞级粉碎。中药材绝大多数品种来自于动(植)物，动(植)物药材是由多种功能的细胞组成，细胞由细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核等组成。要用有效成份主要存在于细胞质、细胞核之内。细胞完整无损的状态下，有效成份只有通过细胞膜、细胞壁释放出后才能被利用。完整的细胞疃、细胞壁对有效成份的释放形成阻力，且这种阻力随细胞团细胞数量的增大而急据增大。为消除这种阻力应采取微粉碎工艺，将细胞打破以使细胞内的有效成份直接接触溶媒。这种作业并不以细度为目的，细度仅作为一种宏观的检测手段，无法表达药材粉末的真实情况。细胞的破壁率越高其细度越细。经破壁后细胞内的有效成份充分暴露出来(而不是以往的通过细胞壁(膜)释放)，使药物起效更加迅速、完全。利用实施例9的方法对花粉类、真菌孢子等要求细胞破壁的物料破壁，所研制的粉体颗粒度在1-0.1微米，其破壁率高于97％以上。药物粒子经细胞微粉碎后，电镜下观察仅有极少量完整细胞存在，如图7a、图7b所示，经细胞破壁粉碎后无法看到完整组织结构。

应用例2、用于复方制剂的物料粉碎

利用实施例9的方法对枳术丸、谓尔舒、生脉散、八珍丸、玉屏风散、贵附地董、附子理中、元胡止痛、小青龙肠、麻杏石甘汤等粉碎。

应用例3、用于西药及辅料粉碎

利用实施例9的方法对尼奠地平、尼群地平、尼索地平、硝烟醅、壬二酸、茶碱、布洛芬、PEG 6000、微品纤维素、右旋糖苷、氢化蓖麻油等粉碎。

应用例4、用于食品物料粉碎

利用实施例9的方法对鲨鱼软骨、软骨素、牛黄、牛板筋、香菇、姬松菇、麦苗、鸡、孔雀、芝麻、魔芋、芦荟、绿茶、术糖醇、动物骨骼(鲜)、动物内脏、酵母、蚕丝、燕麦皮、鱼、虾、螃蟹(鲜)、甲壳素、水解蛋白、鹿胎等粉碎。

应用例5、用于化工行业物料粉碎

利用实施例9的方法对PVC、沥青、颜料、金属锰、金属硅、铁碳合金、氧化硼、四氧化三铁、二氧化锰、刚玉、橡胶、金刚石等粉碎。

应用例6、用于电子行业物料粉碎

利用实施例9的方法对钛酸钡、钛酸铅、氧化锆、石墨乳、二氧化硅进行粉碎。

应用例7、用于机电精密小零件表面光饰处理。

将实施例1中的研磨介质由钢棍状介质棒换为钢球，可对小零件进行光饰处理。

Claims (10)

1.一种悬挂组合式撞击研磨精粉机，其特征在于，包括支架、物料箱总成、机架驱动部分、辅助支撑部分；

物料箱总成包括物料箱和物料盒，物料箱为圆柱桶，物料箱内部沿轴线设有主轴，物料箱内同轴设有内筒，主轴贯穿物料箱两端，物料箱侧壁上设有物料接口，物料盒通过物料接口与物料箱相连；

支架包括四个立柱和升降电机，立柱上方设有顶板，顶板通过四根钢丝绳和四个悬挂弹簧与物料箱外壁相连，钢丝绳与升降电机相连，升降电机用于控制钢丝绳升降使物料箱翻转；

机架驱动部分包括驱动电机，驱动电机与主轴相连；

辅助支撑部分包括轴承座，轴承座与主轴相连，轴承座下方设有上弹簧座板，上弹簧座板通过支撑弹簧与下弹簧座板相连，下弹簧座板与支架相连。

2.根据权利要求1所述的悬挂组合式撞击研磨精粉机，其特征在于，所述轴承座的数量为两个，分别与物料箱两端的主轴相连。

3.根据权利要求1所述的悬挂组合式撞击研磨精粉机，其特征在于，支撑弹簧上下两端通过弹簧座分别与上弹簧座板、下弹簧座板相连。

4.根据权利要求1所述的悬挂组合式撞击研磨精粉机，其特征在于，支架上设有横梁，横梁设于两个立柱之间，下弹簧座板与横梁相连。

5.根据权利要求1所述的悬挂组合式撞击研磨精粉机，其特征在于，所述悬挂组合式撞击研磨精粉机还包括主机座组件，主机座组件位于物料箱总成下方，主机座组件包括气缸升降按钮、接料滑车、接料举升气缸，接料滑车设有通槽，接料举升气缸设于通槽下方。

6.根据权利要求5所述的悬挂组合式撞击研磨精粉机，其特征在于，支架底部设有底座，底座上设有移动轨，接料滑车与移动轨相连。

7.根据权利要求6所述的悬挂组合式撞击研磨精粉机，其特征在于，所述悬挂组合式撞击研磨精粉机还包括电气控制柜，电气控制柜用于控制驱动电机工作、物料箱翻转和接料举升气缸升降。

8.根据权利要求1所述的悬挂组合式撞击研磨精粉机，其特征在于，所述悬挂组合式撞击研磨精粉机还包括冷却机构，冷却机构包括冷却管，冷却管设于物料箱外侧。

9.根据权利要求1所述的悬挂组合式撞击研磨精粉机，其特征在于，驱动电机一端设有驱动轴，驱动轴通过万向节与主轴相连。

10.一种利用权利要求7所述悬挂组合式撞击研磨精粉机的工作方法，包括步骤如下：

(1)将待研物料放入物料盒中，将物料盒置于接料滑车上，将接料滑车推进至物料箱下方，再启动气缸升降按钮由接料举升气缸推举物料盒至物料箱的物料接口处，使物料盒与物料箱锁紧，然后接料举升气缸回落；

(2)控制物料箱翻转180度至物料接口处朝上，并锁紧定位钢丝绳，此时在轴承座的作用下，主轴在轴承座内转动，辅助支撑部分不转动；

(3)待研物料自然倒入物料箱后再启动驱动电机，在钢丝绳的悬挂和辅助支撑部分的支撑下，此时撞击研磨精粉机开始高速旋转和剧烈震动的研磨工作，设备停止运转后，再控制物料箱旋转180度返回至物料箱下端、举升气缸上端；

(4)再次启动驱动电机，将研好的物料全部震动到物料盒中后停止，然后接料举升气缸顶起，将物料盒与箱体分离，接料举升气缸带动物料盒落下，小车拉出，一次工作循环结束；

(5)根据研磨的要求判断研磨是否到位，如否，回到步骤(1)；如到位，结束，进入下一次研磨准备。