CN107899712B - 一种固体原料粉碎装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种固体原料粉碎装置及其使用方法，包括化学固体原料投放装置、化学固体原料粗磨装置、化学固体原料精磨装置、化学固体原料精磨装置及控制系统。本发明将固体原料经过化学固体原料投放装置中传送带对固体原料进行传输投放、化学固体原料粗磨装置在液氮环境下对固体原料粗磨、化学固体原料精磨装置在低温氮气环境下对固体原料精磨以及化学固体原料精磨装置对粉碎的固体原料回收，实现了固体原料在低温无氧环境下粉碎。提供一种即使用方便、智能化、工艺简单粉碎效率高又可以保护化工原料特性的实验室用化学固体原料粉碎装置。

Description

一种固体原料粉碎装置及其使用方法

技术领域

本发明属涉及一种化学实验材料处理装置，尤其涉及一种固体原料粉碎装置及其使用方法。

背景技术

化学学科是自然科学的基础学科，化学实验能够培养学生的动手能力，巩固所学知识，提高思维能力。化学实验室所使用的固体原料，在反应容器中实验时，作为反应物的体积较大的，反应之前需要将固体原料碾碎成粉末状或较小的颗粒状，现有的方法是使用类似的柱形木棍对固体原料隔层纸进行碾压粉碎。由于实验室有多个小组，实验反复多次，所需的固体原料较多，单纯使用柱形木棍对固体原料进行碾碎时，使用起来费时费力，需要多次进行碾碎，碾碎的固体原料体积大小不一、粉碎不彻底，同时，有些固体原料因粉碎产生热量在氧气环境下发生化学反应，最终使得化学原料失效。因此，亟需研发一种即使用方便、粉碎效率高又可以保护化工原料特性的实验室用化学固体原料粉碎装置。

发明内容

本发明旨在提供一种固体原料粉碎装置，本发明要解决的技术问题是针对有些化学实验原料粉碎过程中产生热量使化学原料失效的问题，提供一种即使用方便、智能化、工艺简单粉碎效率高又可以保护化工原料特性的实验室用化学固体原料粉碎装置。

一种固体原料粉碎装置，包括化学固体原料投放装置、化学固体原料粗磨装置、化学固体原料精磨装置、化学固体原料收集装置及控制系统，其中化学固体原料投放装置、化学固体原料粗磨装置、化学固体原料精磨装置、化学固体原料收集装置均与控制系统电连接；

所述化学固体原料投放装置，其设置在固体粉碎装置的上部，包括输送装置支架、传送带、视觉识别装置、传送带驱动装置、重力传感器、存料凹槽；化学固体原料投放装置的底部设置有传送带用于放置和传送固体原料，传送带上每隔一段距离设置有一挡板，当斜向下方向输送固体原料时防止固体原料滚下传送带；化学固体原料投放装置上部设置一个视觉识别装置用于识别预处理的固体原料的体积、形状，并将其数据传送至控制系统；重力传感器设置在传送带一端的传送带支架上用于感应放置在传送带上的固体原料的重量，并将其数据传送至控制系统；视觉识别装置扫描得到的固体原料的体积、形状以及重力传感器检测到固体原料的重量传送至控制系统控制化学固体原料粗磨装置中的对压辊之间的距离；控制系统可以根据传送带的传送速度V计算得到视觉识别装置的检测位置到输送至存料凹槽的传送周期为n秒；存料凹槽设置在化学固体原料投放装置的底部、化学固体原料粗磨装置的上密封口处，不仅用于接收来自传送带输送来的固体原料，同时也是化学固体原料粗磨装置上密封口的阀门；存料凹槽一端铰接在输送装置支架上，另一端与存料凹槽气缸连接以实现存料凹槽的转动；当将预粉碎的固体原料放置在传送带上，点击开关按钮，传送带在传送带驱动装置的驱动下开始运转，固体原料随着传送带向前输送，当视觉识别装置识别到固体原料时，传送带停止运转，重力传感器感应其重量，视觉识别装置扫描预破碎的固体原料预估其体积和记录其形状，并将重量、体积和形状信号传送至控制系统，控制系统接收到扫描数据后开始发出传送带驱动指令以及距离调节指令，传送带继续向前运转将固体原料传送至存料凹槽上，距离调节装置调节两对压辊之间的距离调节就位；

进一步地，所述化学固体原料粗磨装置，其设置在化学固体原料投放装置的下游侧；化学固体原料粗磨装置包括粗磨密封壳体、对辊破碎检测装置、对辊破碎支架、距离调节装置、两个对压辊、对辊破碎电机、粗磨冷却系统和传动装置；粗磨密封壳体包括密封框架、存料凹槽、上密封板、和下密封板；密封框架内侧壁上设置干燥系统用于吸收粗磨密封壳体内的水气，保证对辊表面不结霜，进一步保证对辊的正常运行；两个对压辊设置在粗磨密封壳体内，对压辊内设置有一空腔，对压辊表面均匀设置多个喷淋孔与空腔连接用于将空腔内的液氮喷出；对压辊的空腔设置有一个端口与粗磨冷却系统连通；两个对压辊弹性安装在对辊破碎支架上，距离调节装置调节两对压辊之间的距离调节；对压辊在对辊破碎电机的驱动和传动装置的传动下实现转动；对压辊周向设有螺旋缠绕在对压辊上的刀片以实现对固体原料的粉碎；对辊破碎检测装置包括入料口检测装置和出料口检测装置，入料口检测装置用于检测是否有固体原料送入，出料口检测装置用于检测粗破碎是否完成；粗磨冷却系统包括贮存制冷剂液氮的压力容器液氮罐、增压管、温度控制系统、排放管；温度控制系统包括节流阀、温度传感器、控制电路以及电源，控制电路接收来自温度传感器的温度信号并按照温度信号调节节流阀以控制液氮流量，从而控制制冷环境的温度变化保证冷却效果；

当视觉识别装置检测到有固体原料n+1秒后，存料凹槽上的存料凹槽气缸开始工作，存料凹槽打开，存料凹槽上的固体原料落入化学固体原料粗磨装置的两对压辊之间，入料口检测装置检测到有固体原料送入将信号传送至控制系统，粗磨冷却系统开始工作，根据温度传感器的检测结果控制节流阀德工作状态以实现化学固体原料粗磨装置内的温度环境的控制，同时，两对压辊开始按照设定速度转动，对压辊周向设置的螺旋缠绕在对压辊上的刀片对固体原料的破碎，破碎后的固体原料落在化学固体原料粗磨装置的下密封板上。化学固体原料粗磨装置的下密封板至化学固体原料精磨装置的圆柱形侧壁为S形管状连通，S形管状中间设置化学固体原料精磨装置的精磨上密封板；

进一步地，所述化学固体原料精磨装置，其设置在化学固体原料粗磨装置的下游侧，化学固体原料精磨装置包括精磨密封壳体、磨辊、磨辊驱动装置、精磨检测装置、精磨冷却系统；精磨密封壳体包括圆柱形侧壁、圆柱形顶面、圆柱形底面、回收漏斗、精磨上密封板和精磨下密封板；圆柱形侧壁、圆柱形底面和圆柱形顶面组成了半径为R的圆柱体结构，该圆柱体结构被回收漏斗从底面嵌套与圆柱体结构共同形成一个密封环境，回收漏斗底部设置精磨下密封板；磨辊为圆柱体，其半径为r,其中R/2<r<R；磨辊内设置有一空腔，磨辊表面均匀设置多个喷头与空腔连通用于将空腔内的氮气喷出；磨辊的空腔设置有一个端口与精磨冷却系统连通；圆柱形侧壁和精磨下密封板上均匀设置有锥形滤孔，可以实现氮气和精磨的固体原料的下漏；圆柱形侧壁的内壁上设置有干燥系统用于吸收精磨密封壳体内的水气，保证磨辊表面不结霜，进一步保证磨辊的正常运行；磨辊驱动装置包括电机、磨辊驱动支架、外齿轮、中间齿轮、内齿轮、磨辊轴，电机、外齿轮固定在磨辊驱动支架上；外齿轮面与圆柱形底面平行且外齿轮的中心在圆柱体结构的中心轴线上；电机设置在圆柱形顶面的上侧，电机轴穿过圆柱形顶面并在端头连接内齿轮；磨辊设置在圆柱体结构的内侧的圆柱形底面上，并切于圆柱形侧壁旋转；磨辊轴为一端封闭的空心轴，其中磨辊轴未封闭的一端安装中间齿轮并与精磨冷却系统的供气管连通，磨辊轴未封闭的一端安装磨辊，磨辊轴与磨辊连接的一端表面设置孔以实现磨辊轴的空腔与磨辊空腔连通；中间齿轮均与外齿轮、内齿轮啮合；当电机转动时，电机带动内齿轮旋转，进而驱动中间齿轮沿外齿轮旋转，由此中间齿轮连接的磨辊将绕圆柱体结构的中心轴线旋转；精磨检测装置包括精磨入料口检测装置和精磨出料口检测装置，精磨入料口检测装置用于检测是否有固体原料送入，精磨出料口检测装置用于检测粗破碎是否完成；

进一步地，精磨冷却系统包括喷氮机构、温度控制系统、加热控温机构；喷氮机构由密封的液氮保温瓶、供气管、节流阀组成，供气管的一端通入液氮保温瓶内，另一端与磨辊轴的空腔连接，供气管上设置节流阀用于控制氮气流量；温度控制系统包括节流阀、温度传感器、控制电路以及电源，温度传感器用于检测化学固体原料精磨装置的密封环境的温度，控制电路接收来自温度传感器的温度信号并按照温度信号调节节流阀以控制氮气流量，从而控制制冷环境的温度变化保证冷却效果；加热控温机构由导线、接触式调压器和电热芯组成，用于控制液氮温度进而实现对氮气量的控制；电热芯设置在液氮保温瓶内，并通过导线与接触式调压器连接；当接触式调压器与电源接通后，电热芯对液氮保温瓶内的液氮开始加热，当液氮升温到临界温度时，液氮汽化成氮气，低温的氮气通过磨辊的喷头喷出，形成冷却氛围。

进一步地，当化学固体原料粗磨装置的出料口检测装置检测粗破碎完成时，化学固体原料精磨装置的精磨上密封板打开，粗破碎的固体原料经S形管滑入化学固体原料精磨装置的圆柱形底面上，当精磨入料口检测装置检测固体原料送入完成后，精磨冷却系统的加热控温机构开始工作，电热芯对液氮保温瓶内的液氮开始加热，当液氮升温汽化成氮气，低温的氮气通过磨辊的喷头喷出，将化学固体原料精磨装置的密封环境形成冷却氛围，当温度传感器检测到密封环境达到预设的温度后，磨辊驱动装置驱动磨辊转动，磨碎的固体粉末经圆柱形侧壁和精磨下密封板上的锥形滤孔下漏到回收漏斗，又经回收漏斗滑至精磨下密封板，当精磨出料口检测装置检测固体原料研磨完成后，精磨冷却系统停止工作，磨辊停止转动。

进一步地，所述化学固体原料收集装置，其设置在化学固体原料精磨装置的下游侧，化学固体原料收集装置包括密封回收箱和回收箱升降装置；密封回收箱包括箱体和盖体；当精磨出料口检测装置检测固体原料研磨完成后，盖体打开，回收箱升降装置开始上升，使得回收漏斗连同下密封板伸入回收箱内，当伸到设定位置，精磨下密封板打开，研磨好的固体原料从下密封板滑入回收箱，随着固体原料的滑入的同时，回收箱升降装置带动回收箱下降，直到固体原料全部滑入回收箱，盖体关闭，固体原料研磨工作完成。

本发明提供一种固体原料粉碎装置的使用方法，其包括如下步骤，

第一步，当将预粉碎的固体原料放置在传送带上，点击开关按钮，传送带在传送带驱动装置的驱动下开始运转，固体原料随着传送带向前输送，当视觉识别装置识别到固体原料时，传送带停止运转，重力传感器感应其重量，视觉识别装置扫描预破碎的固体原料预估其体积和记录其形状，并将重量、体积和形状信号传送至控制系统，控制系统接收到扫描数据后开始发出传送带驱动指令以及距离调节指令，传送带继续向前运转将固体原料传送至存料凹槽上，距离调节装置调节两对压辊之间的距离调节就位；

第二步，当视觉识别装置检测到有固体原料n+1秒后，存料凹槽上的存料凹槽气缸开始工作，存料凹槽打开，存料凹槽上的固体原料落入化学固体原料粗磨装置的两对压辊之间，入料口检测装置检测到有固体原料送入将信号传送至控制系统，粗磨冷却系统开始工作，根据温度传感器的检测结果控制节流阀德工作状态以实现化学固体原料粗磨装置内的温度环境的控制，同时，两对压辊开始按照设定速度转动，对压辊周向设置的螺旋缠绕在对压辊上的刀片对固体原料的破碎，破碎后的固体原料落在化学固体原料粗磨装置的下密封板上。化学固体原料粗磨装置的下密封板至化学固体原料精磨装置的圆柱形侧壁为S形管状连通，S形管状中间设置化学固体原料精磨装置的精磨上密封板；

第三步，当化学固体原料粗磨装置的出料口检测装置检测粗破碎完成时，化学固体原料精磨装置的精磨上密封板打开，粗破碎的固体原料经S形管滑入化学固体原料精磨装置的圆柱形底面上，当精磨入料口检测装置检测固体原料送入完成后，精磨冷却系统的加热控温机构开始工作，电热芯对液氮保温瓶内的液氮开始加热，当液氮升温汽化成氮气，低温的氮气通过磨辊的喷头喷出，将化学固体原料精磨装置的密封环境形成冷却氛围，当温度传感器检测到密封环境达到预设的温度后，磨辊驱动装置驱动磨辊转动，磨碎的固体粉末经圆柱形侧壁和精磨下密封板上的锥形滤孔下漏到回收漏斗，又经回收漏斗滑至精磨下密封板，当精磨出料口检测装置检测固体原料研磨完成后，精磨冷却系统停止工作，磨辊停止转动；

第四步，当精磨出料口检测装置检测固体原料研磨完成后，盖体打开，回收箱升降装置开始上升，使得回收漏斗连同下密封板伸入回收箱内，当伸到设定位置，精磨下密封板打开，研磨好的固体原料从下密封板滑入回收箱，随着固体原料的滑入的同时，回收箱升降装置带动回收箱下降，直到固体原料全部滑入回收箱，盖体关闭，固体原料研磨工作完成；

与现有技术相比较，本发明具有如下的优点：

(1)该装置使用方便、智能化、工艺简单、粉碎效率高。

(2)该装置可以保护化工原料特性，防止某些特定的化工原料在粉碎过程中失效；

附图说明

图1是本发明固体粉碎装置的整体结构示意图；

图2是本发明化学固体原料投放装置的结构示意图；

图3是本发明化学固体原料粗磨装置的结构示意图；

附图标记如下：

化学固体原料投放装置1、传送带1-1、存料凹槽1-2、视觉识别装置1-3、化学固体原料粗磨装置2、粗磨密封壳体2-1、对压辊2-2、上密封板2-3、下密封板2-4、S形管2-5、粗磨入料口检测装置2-6、粗磨出料口检测装置2-7、化学固体原料精磨装置3、化学固体原料收集装置4；

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

参照附图1-3，本发明旨在提供一种固体原料粉碎装置，本发明要解决的技术问题是针对有些化学实验原料粉碎过程中产生热量使化学原料失效的问题，提供一种即使用方便、智能化、工艺简单粉碎效率高又可以保护化工原料特性的实验室用化学固体原料粉碎装置。

一种固体原料粉碎装置，包括化学固体原料投放装置1、化学固体原料粗磨装置2、化学固体原料精磨装置3、化学固体原料收集装置4及控制系统，其中化学固体原料投放装置1、化学固体原料粗磨装置2、化学固体原料精磨装置3、化学固体原料收集装置4均与控制系统电连接；

所述化学固体原料投放装置，其设置在固体粉碎装置的上部，包括输送装置支架、传送带1-1、视觉识别装置1-3、传送带驱动装置、重力传感器、存料凹槽1-2；化学固体原料投放装置的底部设置有传送带1-1用于放置和传送固体原料，传送带1-1上每隔一段距离设置有一挡板，当斜向下方向输送固体原料时防止固体原料滚下传送带1-1；化学固体原料投放装置上部设置一个视觉识别装置1-3用于识别预处理的固体原料的体积、形状，并将其数据传送至控制系统；重力传感器设置在传送带1-1一端的传送带支架上用于感应放置在传送带1-1上的固体原料的重量，并将其数据传送至控制系统；视觉识别装置1-3扫描得到的固体原料的体积、形状以及重力传感器检测到固体原料的重量传送至控制系统控制化学固体原料粗磨装置2中的对压辊2-2之间的距离；控制系统可以根据传送带1-1的传送速度V计算得到视觉识别装置1-3的检测位置到输送至存料凹槽1-2的传送周期为n秒；存料凹槽1-2设置在化学固体原料投放装置的底部、化学固体原料粗磨装置2的上密封口处，不仅用于接收来自传送带1-1输送来的固体原料，同时也是化学固体原料粗磨装置2上密封口的阀门；存料凹槽1-2一端铰接在输送装置支架上，另一端与存料凹槽1-2气缸连接以实现存料凹槽1-2的转动；当将预粉碎的固体原料放置在传送带1-1上，点击开关按钮，传送带1-1在传送带驱动装置的驱动下开始运转，固体原料随着传送带1-1向前输送，当视觉识别装置1-3识别到固体原料时，传送带1-1停止运转，重力传感器感应其重量，视觉识别装置1-3扫描预破碎的固体原料预估其体积和记录其形状，并将重量、体积和形状信号传送至控制系统，控制系统接收到扫描数据后开始发出传送带1-1驱动指令以及距离调节指令，传送带1-1继续向前运转将固体原料传送至存料凹槽1-2上，距离调节装置调节两对压辊2-2之间的距离调节就位；

进一步地，所述化学固体原料粗磨装置2，其设置在化学固体原料投放装置的下游侧；化学固体原料粗磨装置2包括粗磨密封壳体2-1、对辊破碎检测装置、对辊破碎支架、距离调节装置、两个对压辊2-2、对辊破碎电机、粗磨冷却系统和传动装置；粗磨密封壳体2-1包括密封框架、存料凹槽1-2、粗磨上密封板2-3和粗磨下密封板2-4；密封框架内侧壁上设置干燥系统用于吸收粗磨密封壳体2-1内的水气，保证对辊表面不结霜，进一步保证对辊的正常运行；两个对压辊2-2设置在粗磨密封壳体2-1内，对压辊2-2内设置有一空腔，对压辊2-2表面均匀设置多个喷淋孔与空腔连接用于将空腔内的液氮喷出；对压辊2-2的空腔设置有一个端口与粗磨冷却系统连通；两个对压辊2-2弹性安装在对辊破碎支架上，距离调节装置调节两对压辊2-2之间的距离调节；对压辊2-2在对辊破碎电机的驱动和传动装置的传动下实现转动；对压辊2-2周向设有螺旋缠绕在对压辊2-2上的刀片以实现对固体原料的粉碎；对辊破碎检测装置包括粗磨入料口检测装置2-6和粗磨出料口检测装置2-7，粗磨入料口检测装置2-6用于检测是否有固体原料送入，粗磨出料口检测装置2-7用于检测粗破碎是否完成；粗磨冷却系统包括贮存制冷剂液氮的压力容器液氮罐、增压管、温度控制系统、排放管；温度控制系统包括节流阀、温度传感器、控制电路以及电源，控制电路接收来自温度传感器的温度信号并按照温度信号调节节流阀以控制液氮流量，从而控制制冷环境的温度变化保证冷却效果；

当视觉识别装置1-3检测到有固体原料n+1秒后，存料凹槽1-2上的存料凹槽1-2气缸开始工作，存料凹槽1-2打开，存料凹槽1-2上的固体原料落入化学固体原料粗磨装置2的两对压辊2-2之间，粗磨入料口检测装置2-6检测到有固体原料送入将信号传送至控制系统，粗磨冷却系统开始工作，根据温度传感器的检测结果控制节流阀德工作状态以实现化学固体原料粗磨装置2内的温度环境的控制，同时，两对压辊2-2开始按照设定速度转动，对压辊2-2周向设置的螺旋缠绕在对压辊2-2上的刀片对固体原料的破碎，破碎后的固体原料落在化学固体原料粗磨装置2的粗磨下密封板2-4上，化学固体原料粗磨装置2的粗磨下密封板2-4至化学固体原料精磨装置3的圆柱形侧壁为S形管2-5连通，S形管2-5中间设置化学固体原料精磨装置3的精磨上密封板，粗磨出料口检测装置2-7检测到无固体原料，则将信号传送至控制系统，粗磨冷却系统停止工作，对压辊2-2停止转动；

进一步地，所述化学固体原料精磨装置3，其设置在化学固体原料粗磨装置2的下游侧，化学固体原料精磨装置3包括精磨密封壳体、磨辊、磨辊驱动装置、精磨检测装置、精磨冷却系统；精磨密封壳体包括圆柱形侧壁、圆柱形顶面、圆柱形底面、回收漏斗、精磨上密封板和精磨下密封板；圆柱形侧壁、圆柱形底面和圆柱形顶面组成了半径为R的圆柱体结构，该圆柱体结构被回收漏斗从底面嵌套与圆柱体结构共同形成一个密封环境，回收漏斗底部设置精磨下密封板；磨辊为圆柱体，其半径为r,其中R/2<r<R；磨辊内设置有一空腔，磨辊表面均匀设置多个喷头与空腔连通用于将空腔内的氮气喷出；磨辊的空腔设置有一个端口与精磨冷却系统连通；圆柱形侧壁和精磨下密封板上均匀设置有锥形滤孔，可以实现氮气和精磨的固体原料的下漏；圆柱形侧壁的内壁上设置有干燥系统用于吸收精磨密封壳体内的水气，保证磨辊表面不结霜，进一步保证磨辊的正常运行；磨辊驱动装置包括电机、磨辊驱动支架、外齿轮、中间齿轮、内齿轮、磨辊轴，电机、外齿轮固定在磨辊驱动支架上；外齿轮面与圆柱形底面平行且外齿轮的中心在圆柱体结构的中心轴线上；电机设置在圆柱形顶面的上侧，电机轴穿过圆柱形顶面并在端头连接内齿轮；磨辊设置在圆柱体结构的内侧的圆柱形底面上，并切于圆柱形侧壁旋转；磨辊轴为一端封闭的空心轴，其中磨辊轴未封闭的一端安装中间齿轮并与精磨冷却系统的供气管连通，磨辊轴未封闭的一端安装磨辊，磨辊轴与磨辊连接的一端表面设置孔以实现磨辊轴的空腔与磨辊空腔连通；中间齿轮均与外齿轮、内齿轮啮合；当电机转动时，电机带动内齿轮旋转，进而驱动中间齿轮沿外齿轮旋转，由此中间齿轮连接的磨辊将绕圆柱体结构的中心轴线旋转；精磨检测装置包括精磨入料口检测装置和精磨出料口检测装置，精磨入料口检测装置用于检测是否有固体原料送入，精磨出料口检测装置用于检测粗破碎是否完成；

进一步地，精磨冷却系统包括喷氮机构、温度控制系统、加热控温机构；喷氮机构由密封的液氮保温瓶、供气管、节流阀组成，供气管的一端通入液氮保温瓶内，另一端与磨辊轴的空腔连接，供气管上设置节流阀用于控制氮气流量；温度控制系统包括节流阀、温度传感器、控制电路以及电源，温度传感器用于检测化学固体原料精磨装置3的密封环境的温度，控制电路接收来自温度传感器的温度信号并按照温度信号调节节流阀以控制氮气流量，从而控制制冷环境的温度变化保证冷却效果；加热控温机构由导线、接触式调压器和电热芯组成，用于控制液氮温度进而实现对氮气量的控制；电热芯设置在液氮保温瓶内，并通过导线与接触式调压器连接；当接触式调压器与电源接通后，电热芯对液氮保温瓶内的液氮开始加热，当液氮升温到临界温度时，液氮汽化成氮气，低温的氮气通过磨辊的喷头喷出，形成冷却氛围。

进一步地，当化学固体原料粗磨装置2的粗磨出料口检测装置2-7检测粗破碎完成时，化学固体原料精磨装置3的精磨上密封板打开，粗破碎的固体原料经S形管2-5滑入化学固体原料精磨装置3的圆柱形底面上，当精磨入料口检测装置检测固体原料送入完成后，精磨冷却系统的加热控温机构开始工作，电热芯对液氮保温瓶内的液氮开始加热，当液氮升温汽化成氮气，低温的氮气通过磨辊的喷头喷出，将化学固体原料精磨装置3的密封环境形成冷却氛围，当温度传感器检测到密封环境达到预设的温度后，磨辊驱动装置驱动磨辊转动，磨碎的固体粉末经圆柱形侧壁和精磨下密封板上的锥形滤孔下漏到回收漏斗，又经回收漏斗滑至精磨下密封板，当精磨出料口检测装置检测固体原料研磨完成后，精磨冷却系统停止工作，磨辊停止转动。

进一步地，所述化学固体原料收集装置4，其设置在化学固体原料精磨装置3的下游侧，化学固体原料收集装置4包括密封回收箱和回收箱升降装置；密封回收箱包括箱体和盖体；当精磨出料口检测装置检测固体原料研磨完成后，盖体打开，回收箱升降装置开始上升，使得回收漏斗连同精磨下密封板伸入回收箱内，当伸到设定位置，精磨下密封板打开，研磨好的固体原料从精磨下密封板滑入回收箱，随着固体原料的滑入的同时，回收箱升降装置带动回收箱下降，直到固体原料全部滑入回收箱，盖体关闭，固体原料研磨工作完成。

本发明提供一种固体原料粉碎装置的使用方法，其包括如下步骤，

第一步，当将预粉碎的固体原料放置在传送带1-1上，点击开关按钮，传送带1-1在传送带驱动装置的驱动下开始运转，固体原料随着传送带1-1向前输送，当视觉识别装置1-3识别到固体原料时，传送带1-1停止运转，重力传感器感应其重量，视觉识别装置1-3扫描预破碎的固体原料预估其体积和记录其形状，并将重量、体积和形状信号传送至控制系统，控制系统接收到扫描数据后开始发出传送带驱动指令以及距离调节指令，传送带1-1继续向前运转将固体原料传送至存料凹槽1-2上，距离调节装置调节两对压辊2-2之间的距离调节就位；

第二步，当视觉识别装置1-3检测到有固体原料n+1秒后，存料凹槽1-2上的存料凹槽1-2气缸开始工作，存料凹槽1-2打开，存料凹槽1-2上的固体原料落入化学固体原料粗磨装置2的两对压辊2-2之间，入料口检测装置检测到有固体原料送入将信号传送至控制系统，粗磨冷却系统开始工作，根据温度传感器的检测结果控制节流阀德工作状态以实现化学固体原料粗磨装置2内的温度环境的控制，同时，两对压辊2-2开始按照设定速度转动，对压辊2-2周向设置的螺旋缠绕在对压辊2-2上的刀片对固体原料的破碎，破碎后的固体原料落在化学固体原料粗磨装置2的粗磨下密封板2-4上。化学固体原料粗磨装置2的粗磨下密封板2-4至化学固体原料精磨装置3的圆柱形侧壁为S形管2-5连通，S形管2-5中间设置化学固体原料精磨装置3的精磨上密封板；

第三步，当化学固体原料粗磨装置2的出料口检测装置检测粗破碎完成时，化学固体原料精磨装置3的精磨上密封板打开，粗破碎的固体原料经S形管2-5滑入化学固体原料精磨装置3的圆柱形底面上，当精磨入料口检测装置检测固体原料送入完成后，精磨冷却系统的加热控温机构开始工作，电热芯对液氮保温瓶内的液氮开始加热，当液氮升温汽化成氮气，低温的氮气通过磨辊的喷头喷出，将化学固体原料精磨装置3的密封环境形成冷却氛围，当温度传感器检测到密封环境达到预设的温度后，磨辊驱动装置驱动磨辊转动，磨碎的固体粉末经圆柱形侧壁和精磨下密封板上的锥形滤孔下漏到回收漏斗，又经回收漏斗滑至精磨下密封板，当精磨出料口检测装置检测固体原料研磨完成后，精磨冷却系统停止工作，磨辊停止转动；

第四步，当精磨出料口检测装置检测固体原料研磨完成后，盖体打开，回收箱升降装置开始上升，使得回收漏斗连同精磨下密封板伸入回收箱内，当伸到设定位置，精磨下密封板打开，研磨好的固体原料从精磨下密封板滑入回收箱，随着固体原料的滑入的同时，回收箱升降装置带动回收箱下降，直到固体原料全部滑入回收箱，盖体关闭，固体原料研磨工作完成；

虽然本发明已以较佳实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (6)

1.一种固体原料粉碎装置，包括化学固体原料投放装置、化学固体原料粗磨装置、化学固体原料精磨装置、化学固体原料收集装置及控制系统，其中化学固体原料投放装置、化学固体原料粗磨装置、化学固体原料精磨装置、化学固体原料收集装置均与控制系统电连接；其特征在于，所述化学固体原料投放装置，其设置在固体粉碎装置的上部，包括输送装置支架、传送带、视觉识别装置、传送带驱动装置、重力传感器、存料凹槽；化学固体原料投放装置的底部设置有传送带用于放置和传送固体原料，传送带上每隔一段距离设置有一挡板，当斜向下方向输送固体原料时防止固体原料滚下传送带；化学固体原料投放装置上部设置一个视觉识别装置用于识别预处理的固体原料的体积、形状，并将其数据传送至控制系统；重力传感器设置在传送带一端的传送带支架上用于感应放置在传送带上的固体原料的重量，并将其数据传送至控制系统；视觉识别装置扫描得到的固体原料的体积、形状以及重力传感器检测到固体原料的重量传送至控制系统控制化学固体原料粗磨装置中的对压辊之间的距离；控制系统可以根据传送带的传送速度V计算得到视觉识别装置的检测位置到输送至存料凹槽的传送周期为n秒；存料凹槽设置在化学固体原料投放装置的底部、化学固体原料粗磨装置的上密封口处，不仅用于接收来自传送带输送来的固体原料，同时也是化学固体原料粗磨装置上密封口的阀门；存料凹槽一端铰接在输送装置支架上，另一端与存料凹槽气缸连接以实现存料凹槽的转动；当将预粉碎的固体原料放置在传送带上，点击开关按钮，传送带在传送带驱动装置的驱动下开始运转，固体原料随着传送带向前输送，当视觉识别装置识别到固体原料时，传送带停止运转，重力传感器感应其重量，视觉识别装置扫描预破碎的固体原料预估其体积和记录其形状，并将重量、体积和形状信号传送至控制系统，控制系统接收到扫描数据后开始发出传送带驱动指令以及距离调节指令，传送带继续向前运转将固体原料传送至存料凹槽上，距离调节装置调节两对压辊之间的距离调节就位。

2.如权利要求1所述的一种固体原料粉碎装置，其特征在于，所述化学固体原料粗磨装置，其设置在化学固体原料投放装置的下游侧；化学固体原料粗磨装置包括粗磨密封壳体、对辊破碎检测装置、对辊破碎支架、距离调节装置、两个对压辊、对辊破碎电机、粗磨冷却系统和传动装置；粗磨密封壳体包括密封框架、存料凹槽、上密封板和下密封板；密封框架内侧壁上设置干燥系统用于吸收粗磨密封壳体内的水气，保证对辊表面不结霜，进一步保证对辊的正常运行；两个对压辊设置在粗磨密封壳体内，对压辊内设置有一空腔，对压辊表面均匀设置多个喷淋孔与空腔连接用于将空腔内的液氮喷出；对压辊的空腔设置有一个端口与粗磨冷却系统连通；两个对压辊弹性安装在对辊破碎支架上，距离调节装置调节两对压辊之间的距离调节；对压辊在对辊破碎电机的驱动和传动装置的传动下实现转动；对压辊周向设有螺旋缠绕在对压辊上的刀片以实现对固体原料的粉碎；对辊破碎检测装置包括入料口检测装置和出料口检测装置，入料口检测装置用于检测是否有固体原料送入，出料口检测装置用于检测粗破碎是否完成；粗磨冷却系统包括贮存制冷剂液氮的压力容器液氮罐、增压管、温度控制系统、排放管；温度控制系统包括节流阀、温度传感器、控制电路以及电源，控制电路接收来自温度传感器的温度信号并按照温度信号调节节流阀以控制液氮流量，从而控制制冷环境的温度变化保证冷却效果。

3.如权利要求1或2所述的一种固体原料粉碎装置，其特征在于，所述化学固体原料精磨装置，其设置在化学固体原料粗磨装置的下游侧，化学固体原料精磨装置包括精磨密封壳体、磨辊、磨辊驱动装置、精磨检测装置、精磨冷却系统；精磨密封壳体包括圆柱形侧壁、圆柱形顶面、圆柱形底面、回收漏斗、精磨上密封板和精磨下密封板；圆柱形侧壁、圆柱形底面和圆柱形顶面组成了半径为R的圆柱体结构，该圆柱体结构被回收漏斗从底面嵌套与圆柱体结构共同形成一个密封环境，回收漏斗底部设置精磨下密封板；磨辊为圆柱体，其半径为r,其中R/2<r<R；磨辊内设置有一空腔，磨辊表面均匀设置多个喷头与空腔连通用于将空腔内的氮气喷出；磨辊的空腔设置有一个端口与精磨冷却系统连通；圆柱形侧壁和精磨下密封板上均匀设置有锥形滤孔，可以实现氮气和精磨的固体原料的下漏；圆柱形侧壁的内壁上设置有干燥系统用于吸收精磨密封壳体内的水气，保证磨辊表面不结霜，进一步保证磨辊的正常运行；磨辊驱动装置包括电机、磨辊驱动支架、外齿轮、中间齿轮、内齿轮、磨辊轴，电机、外齿轮固定在磨辊驱动支架上；外齿轮面与圆柱形底面平行且外齿轮的中心在圆柱体结构的中心轴线上；电机设置在圆柱形顶面的上侧，电机轴穿过圆柱形顶面并在端头连接内齿轮；磨辊设置在圆柱体结构的内侧的圆柱形底面上，并切于圆柱形侧壁旋转；磨辊轴为一端封闭的空心轴，其中磨辊轴未封闭的一端安装中间齿轮并与精磨冷却系统的供气管连通，磨辊轴未封闭的一端安装磨辊，磨辊轴与磨辊连接的一端表面设置孔以实现磨辊轴的空腔与磨辊空腔连通；中间齿轮均与外齿轮、内齿轮啮合；当电机转动时，电机带动内齿轮旋转，进而驱动中间齿轮沿外齿轮旋转，由此中间齿轮连接的磨辊将绕圆柱体结构的中心轴线旋转；精磨检测装置包括精磨入料口检测装置和精磨出料口检测装置，精磨入料口检测装置用于检测是否有固体原料送入，精磨出料口检测装置用于检测粗破碎是否完成。

4.如权利要求3所述的一种固体原料粉碎装置，其特征在于，所述精磨冷却系统包括喷氮机构、温度控制系统、加热控温机构；喷氮机构由密封的液氮保温瓶、供气管、节流阀组成，供气管的一端通入液氮保温瓶内，另一端与磨辊轴的空腔连接，供气管上设置节流阀用于控制氮气流量；温度控制系统包括节流阀、温度传感器、控制电路以及电源，温度传感器用于检测化学固体原料精磨装置的密封环境的温度，控制电路接收来自温度传感器的温度信号并按照温度信号调节节流阀以控制氮气流量，从而控制制冷环境的温度变化保证冷却效果；加热控温机构由导线、接触式调压器和电热芯组成，用于控制液氮温度进而实现对氮气量的控制；电热芯设置在液氮保温瓶内，并通过导线与接触式调压器连接；当接触式调压器与电源接通后，电热芯对液氮保温瓶内的液氮开始加热，当液氮升温到临界温度时，液氮汽化成氮气，低温的氮气通过磨辊的喷头喷出，形成冷却氛围。

5.如权利要求4所述的一种固体原料粉碎装置，其特征在于，所述化学固体原料收集装置，其设置在化学固体原料精磨装置的下游侧，化学固体原料收集装置包括密封回收箱和回收箱升降装置；密封回收箱包括箱体和盖体；当精磨出料口检测装置检测固体原料研磨完成后，盖体打开，回收箱升降装置开始上升，使得回收漏斗连同下密封板伸入回收箱内，当伸到设定位置，精磨下密封板打开，研磨好的固体原料从下密封板滑入回收箱，随着固体原料的滑入的同时，回收箱升降装置带动回收箱下降，直到固体原料全部滑入回收箱，盖体关闭，固体原料研磨工作完成。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种固体原料粉碎装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：操作人员将预粉碎的固体原料放置在传送带上，点击开关按钮，传送带在传送带驱动装置的驱动下开始运转，固体原料随着传送带向前输送，当视觉识别装置识别到固体原料时，传送带停止运转，重力传感器感应其重量，视觉识别装置扫描预破碎的固体原料预估其体积和记录其形状，并将重量、体积和形状信号传送至控制系统，控制系统接收到扫描数据后开始发出传送带驱动指令以及距离调节指令，传送带继续向前运转将固体原料传送至存料凹槽上，距离调节装置调节两对压辊之间的距离调节就位；

S2：当视觉识别装置检测到有固体原料n+1秒后，存料凹槽上的存料凹槽气缸开始工作，存料凹槽打开，存料凹槽上的固体原料落入化学固体原料粗磨装置的两对压辊之间，入料口检测装置检测到有固体原料送入将信号传送至控制系统，粗磨冷却系统开始工作，根据温度传感器的检测结果控制节流阀德工作状态以实现化学固体原料粗磨装置内的温度环境的控制，同时，两对压辊开始按照设定速度转动，对压辊周向设置的螺旋缠绕在对压辊上的刀片对固体原料的破碎，破碎后的固体原料落在化学固体原料粗磨装置的下密封板上，化学固体原料粗磨装置的下密封板至化学固体原料精磨装置的圆柱形侧壁为S形管状连通，S形管状中间设置化学固体原料精磨装置的精磨上密封板；

S3：当化学固体原料粗磨装置的出料口检测装置检测粗破碎完成时，化学固体原料精磨装置的精磨上密封板打开，粗破碎的固体原料经S形管滑入化学固体原料精磨装置的圆柱形底面上，当精磨入料口检测装置检测固体原料送入完成后，精磨冷却系统的加热控温机构开始工作，电热芯对液氮保温瓶内的液氮开始加热，当液氮升温汽化成氮气，低温的氮气通过磨辊的喷头喷出，将化学固体原料精磨装置的密封环境形成冷却氛围，当温度传感器检测到密封环境达到预设的温度后，磨辊驱动装置驱动磨辊转动，磨碎的固体粉末经圆柱形侧壁和精磨下密封板上的锥形滤孔下漏到回收漏斗，又经回收漏斗滑至精磨下密封板，当精磨出料口检测装置检测固体原料研磨完成后，精磨冷却系统停止工作，磨辊停止转动；

S4：当精磨出料口检测装置检测固体原料研磨完成后，盖体打开，回收箱升降装置开始上升，使得回收漏斗连同下密封板伸入回收箱内，当伸到设定位置，精磨下密封板打开，研磨好的固体原料从下密封板滑入回收箱，随着固体原料的滑入的同时，回收箱升降装置带动回收箱下降，直到固体原料全部滑入回收箱，盖体关闭，固体原料研磨工作完成。

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