CN1082946A - 竖型杠杆加压式研粉机 - Google Patents

Abstract

竖型杠杆加压式研粉机包括吸送粉装置、分离装 置、研磨装置、杠杆加压构件、变速及传动装置，该研 磨装置包括外磨轮、离心盘及多组内磨轮，且内磨轮 的心轴向下设有杠杆加压构件，其中设一张力弹簧， 藉其拉力对内磨轮施以预设压力使之紧抵外磨轮，可 防止碰撞所产生的损耗；且可通过杠杆构件上的调节 螺丝调整内、外磨轮的间隙，以适用于结晶原料的研 磨。

Description

本发明是一咱竖型杠杆加压式研粉机，特别是指一种利用杠杆原理，使内磨轮紧抵外磨轮形成予设压力，从而提高研磨效率，降低噪声、减少磨轮损耗的研粉机。

近年来由于生活水平的提高，相应地对于工业品质量的要求也日趋严格，特别是在人们的环保意识增强以及食品、药品制造的GMP标准（“药品生产和管理规范“）制定之后，对于符合下述：a.成份，b.噪音，c.含铁量（主要来源是磨轮损耗），d.温度，e.污染等多项严格GMP标准的研粉机的需求，就更为迫切，然而，迄今不但国内尚无制造这种能通过GMP检验的研粉机的能力，即使是国外，也很少有这种合格的机器。

另外，一台设计完善的研粉机还必须考虑五大因素：a.扭力，b.离心力，c.破坏力，d.温度，e.噪音，并且五类因素间还有密不可分的关系，当马达或传动轴将能量传入研粉机时，先产生扭力，再由扭力形成离心力，离心力传至磨轮后藉磨轮的重力形成研磨所需的破坏力;而在产生破坏力的同时又带来温度升高和噪音增大的问题。各因素间环环相扣，都不能忽视。早期的研粉机的设计，是马达转速固定，因而输入的扭力也固定，相应的破坏力也固定，熟知的雷蒙式磨轮式研磨机（Raymond    Ring-Roller    Mill）即属这种。这类研磨机一旦有破坏力不足的情况，或基于某种考虑需提高生产能力时，就只有更换马达以提高扭力这一条途径;如果是在缺乏依据而盲目使用或任意提高马达马力的情况下，就往往会使已磨碎的原料被挤压成片状物而无法进行有效的研磨，而过大的破碎压力则更容易造成磨轮或机器耗损、噪声增加、温度升高以及原料结晶重新排列等问题，反而形成更大的损失，也就更谈不到生产能力的提高。

本申请人虽在已取得的台湾第21011号新型专利权（美国3，955，766）、第24332号新型专利权（美国4，682，738）以及第42355号发明专利权中对磨粉颗粒（已达13000目以上）、可研磨的材料以及生产能力上都有了重大改善，但仍无法完全符合GMP的严格要求。而且，在研磨过程中若遇硬物时，内磨轮会被顶开，待内磨轮越过障碍物之后，它随即迅速回弹而撞击外磨轮，这就成为造成磨轮损耗的主要原因。

发明人鉴于熟知研粉机以及上述专利研粉机的磨轮损耗、无法变速以及不能符合GMP标准等问题，于是提出了本发明竖型杠杆加压式研粉机。

本发明的主要目的是提供一种符合GMP标准的竖型杠杆加压式研粉机。

本发明的另一目的是提供一种利用多级变速、甚至无级变速，以符合不同原料的破碎压力要求的竖型杠杆加压式研粉机。

本发明的又一目的是提供一种藉弹簧拉力和杠杆原理，使内磨轮因预施压力而紧抵外磨轮，防止因碰撞而产生耗损的竖型杠杆加压式研粉机。

本发明的再一目的是提供一种以低转速即能得到高破碎压力，即可提高生产能力又可降低噪音的竖型杠杆加压式研粉机。

本发明的进一步目的是提供一种利用隔离式分离室的设计，可增加分离效果又可防止原料温度上升的竖型杠杆加压式研粉机。

本发明的再一目的是提供一种利用调心螺栓调整并固定外磨轮中心，使研磨更平稳的竖型杠杆加压式研粉机。

本发明竖型杠杆加压式研粉机主要包括：吸送粉装置、分离装置、研磨装置、杠杆加压构件、变速机构及传动装置等部件。其中研磨装置更包括一整体成形的外磨轮、离心盘和多组内磨轮，该内磨轮的心轴之下设有杠杆加压构件，其中包括一张力弹簧，为杠杆加压构件提供所需的压力。

下面，通过一较佳实施例并结合附图对本发明进行详细说明。

附图说明：

图1为本发明的使用状态示意图，说明在实际使用时本发明研粉机与周围设备的联接关系。

图2为本发明的局部剖面正视图，说明本发明内部各装置之间的关系。

图3为本发明分离装置的剖面图，说明本发明分离机装置的各部分组件及其装配情况。

图4为本发明分离装置的一仰视图。

图5为本发明中段机体内侧周缘底端所设的偏风板的局部视图。

图6为本发明偏风板的局部立体图。

图7为一俯视图，说明本发明中偏风板的结构及其与各组件的关系。

图8为本发明另一实施例的局部剖面图。

图9为一局部剖面图，说明离心盘上所设犁板的构造及其与相邻部件的联接关系。

图10为一立体图，说明本发明第一实施例的内磨轮、延伸杆及弹簧等元件的联接关系。

图11为一立体图，说明本发明第二实施例的内磨轮、延伸杆及弹簧等元件的联接关系。

图12为一立体图，说明本发明中外磨轮的具体结构。

图13为一剖面图，说明本发明中外磨轮具有凹槽的具体结构。

如附图所示，本发明竖型杠杆加压式研粉机10，主要包括一风扇马达M、机身、吸送粉装置、分离机30、研磨装置、变速及传动机构、集粉装置80等重要组件。现结合附图对上述各重要组件的结构、功能及其工作原理进行详细说明。

如图2所示，研粉机10的机身是由顶盖板12、上段机身13、中段机身14、下段机身15以及机身底座16等部分所组成。在顶盖板12上装设一马达支座11，供支承一直立的风扇马达M。该马达M的转轴由上朝下地穿过顶盖板12而伸入上段机身13内并与风扇主轴21连接。该风扇主轴21分上主轴和下主轴，其间以联轴结连接。扇叶20装设在风扇主轴21上，从而在上段机身13内形成吸送粉装置。该上段机身13在底部有一风扇入风口62，在侧面有一出风口63以连通送粉管81。

风扇主轴21继续向下处伸穿过风扇入风口62后进入中段机身14以装设分离机30，然后继续延伸至下段机身15;在主轴21的上下端设有若干止推轴承，中段还设有若干滚珠轴承。

如图3和图4所示，分离机30包括一轴套31、多个分离叶片32、一固定罩板33、两活动罩板34和35、挡板36等主要部件。其中固定罩板33为一框成约呈半筒柱形的薄板，其上缘固装在风扇入风口62的周侧，其前方与两个约为四分之一圆筒形的活动罩板34、35相连组成一分离室，将分离机30置于其中。前述轴套31，约为一中空的圆柱体，轴套31外部固装一转盘312，转盘312上开有等分的多个安装孔311，上述多个呈长方形的分离叶片32，通过其一侧的卡止部321而呈放射状排列地嵌卡在转盘312的安装孔311中。轴套31底部还装设一挡板36。由于分离机30是置于隔离式的分离室中，所以所需搅动的空气和空间比较小，相应地风扇马达M所需的马力也较小。更由于分离室的隔离作用，使研磨所产生的高温不致带进分离室中，且由于马达M旋转时所带动的范围较小，也不易产生噪声。

如各图所示，位于下段机身15中的研磨装置，主要包括一整体成形的外磨轮43、离心盘44，以及装设在离心盘44上的多组内磨轮43（本实施例为三组）等重要部件。其中该外磨轮40为一具有中心孔的盆状体，由合金整体成型，设置在下段机身15上半部的内侧凸缘17上，藉助周围的四组调心螺栓41来水平调整其中心位置并将其固定;在垂直方向上，利用多个螺栓402，自底部穿过凸缘17和外磨轮40的侧壁而锁紧一衬套401，从而将外磨轮40牢牢固定，以顺畅地进行研磨。上述四组调心螺栓41以每两支为一组，每支调心螺栓41上装有一锁紧螺帽，当外磨轮40置于下段机身15的内侧凸缘17上时，可用针盘量表或其他方式求出中心，使外磨轮40的内径中心能与离心盘44的旋转中心重合，二中心的重合利用调心螺丝41进行调整，当中心调整好后，将各调心螺栓41上的锁紧螺帽拧紧，以防该调心螺栓41松动，可确保外磨轮40不致偏动。此外，外磨轮40在其内侧垂直壁面与水平壁面的交角处，沿径向开有一凹槽403，该凹槽403作为观察磨损程度的依据，可作为磨损的底限，即当磨损达到凹槽403的底部时，表示已达外磨轮40的使命寿命，应立即更换，以防外磨轮40的过度使用而突然崩毁。

上述离心盘44，装设在主轴筒58（后面详述）上，在其盘面周围，与内磨轮43的数量对应（本例中为三组），等距离设置多个枢接座45。该枢接座45为截面约呈U型的柱体，其两侧壁上开有长条孔46，其底部外侧端有一缺口供安装枢接部421的延伸杆47之用。内磨轮心轴42，其上端装接内磨轮43，下端其中央装设一大约呈方柱形的枢接部421，该枢接部421上有一枢接孔422供与枢接座45的长条孔46枢接。内磨轮43与心轴42之间还设有多个锥形轴承，以使内磨轮43能顺畅地运转。内磨轮43的上下端还设有防尘盖板。如图10所示，各枢接部421的下方均装设有延伸杆47分为一L型和一倒置L型体，其中L型体的垂直部接设于枢接部421的下端，以其水平部与另一倒置的L型体的水平部相连接，使两者的水平部能以向外延伸的状态设置，以便使该倒置L型体下端的垂直部能与主轴筒58有较大间距。该延伸杆47中倒置L型体的垂直部末端设有调节螺栓49，在螺栓49末端至主轴筒58之间设一张力弹簧48。

张力弹簧48的作用是使内磨轮43可藉杠杆作用而形成预设压力，以使内磨轮43能始终保持适当的压力紧抵外磨轮40。由于内磨轮43的支点在长条孔46处，属于支点在中间的第二类杠杆，所以杠杆的放大倍数即为支点下方的延伸杆47长度与支点上方的内磨轮心轴42长度之比值，因而应在可能范围内使延伸杆47尽量延长，以取得较佳的效率。但是，如果施加于内磨轮43的压力太大，则会使起动负荷增加，因而要求较高马力才能运行，所以，必须适当地选择有关部件的尺寸，支点的位置应根据所需破碎力的大小来设计，不能一成不变。

变速与传动装置，是本发明的另一重点。本发明的设计可采用三大类传动方式：a.马达转速固定、研粉机破碎压力固定。b.马达转速固定、研粉机具有变速机构，研磨机破碎压力可变。c.采用可变速马达、研磨机破碎压力可变。其中，a类是传统的动力供应方式，由于其破碎压力固定、其原料的适用范围就受到限制，因此，只要温度、湿度、材质等有轻微改变即无法达到最佳的生产效果，更谈不到适用于其他种类的原料。过去，生产者从未考虑破碎压力的变化，设计中对其使用很盲目，因而长久以来只采用此一种传动方式。至于c类，由于采用变速马达，可随着材质、研磨条件及原料等状况，随时定出最佳的输出马力，但由于需要较高的操作技术和维护成本，且造价较高，所以实际上可能是b类更受使用者欢迎，所以本实施例即按此类传动方式加以说明。

如图1和图2所示，动力自马达（图中未示出）传出后，设于马达心轴上的第一主动皮带轴将动力通过若干皮带54传到设于变速箱50的输入端上的第一从动皮带轮51，变速箱50可藉变速杆53选择适当的转速，转速调整好后，动力自变速箱50输出端的第二主动皮带轮52传出，藉若干皮带55将动力传给设于主轴57上的第二从动皮带轮56，主轴57再同时带动离心盘44和主轴筒58旋转。

如图2所示，下段机身15于其侧面沿切线方向设有一进风口64，以连接回收管82，下段机身15底部备有一向外延伸出机身底座16之外的排渣管65。在中段机身14与下段机身15上，分别设有活动门60、61。其中较大的活动门60正对着分离机30的活动罩板34、35，以便配合罩板34、35的开启进行分离叶片32的装卸、清理和分离机30的维修或保养。此外，活动门60还具有供监视、维护和清洁保养研磨装置的功能。小的活动门61，设于下段机身15上，可供调整调节螺栓49以设定张力弹簧48的拉力时用，此外，也可监视离心盘44和内磨轮心轴42之间的位置关系。

如图5、6、7所示，在外磨轮40顶端，环绕着下段机身15与中段机身14之间，设有若干偏风板70，该偏风板70顶部约呈倾斜状，可防止研粉聚积其上。此外，在离心盘44上设有多个朝外上方的风口66，在该离心盘44周缘上还向外磨轮40壁面设有多个双层叠合的倾斜板67。该犁板67的作用在于带动研粉使之呈上下两层均匀地送入内、外磨轮43和40之间，以便达到更均匀的研磨，并防止原料堆积。至于风口66的作用，是为了吹松原料，以免原料产生堆挤“架桥”现象，以致无法有数地地研磨。

如图1所示，本发明的研粉机，在操作时通常都配合集粉装置80和进料装置一起使用。其中进料装置包括直接与研粉机10上的进料口18连接的进料机86，以及一与进料机连接的原料进料桶19。进料机86还在其入口处装设有两组电磁铁（磁性较强）用以除去原料中的铁屑、铁粉等磁性杂质。集粉装置80包括与上段机身13的出风口63连接的涡旋状向上方延伸的送粉管81，和与中段机身14上的回收口64相连的两管道-回收管82和冷却管83，以及成品收集管84和集尘套85等部分。研粉经吸送粉装置，出风口63排出研粉机10后，流经送粉管81进入集粉装置80，其中颗粒大小符合要求者经成品收集管84排出，供包装等后续工序之用;颗粒不符要求者再经回收管82藉风扇吹入中段机身14中，重新进行研磨。而粉尘则落入需定期清洗保养的集尘套85中。下面进一步说明本发明的操作情况。

由于本发明采用了藉弹簧48的弹力形成预设压力的研磨方式，所以在开机之前，需先将所欲研磨的原料放入外磨轮40中，放入的量大约为外磨轮40高度的三分之一，以免内磨轮43与外靡轮40因空磨而产生磨损。开机时应使风扇马达M先开动，然后再开主机马达。主机马达开始运转后，动力自第一主动皮带轮依次传至第一从动皮带轮51、变速箱50、第二主动皮带轮52、第二从动皮带轮56，然后传至主轴57。主轴57旋转后，带动装设于其上的离心盘44及主轴筒58转动，此时内磨轮43即开始循着外磨轮40内壁绕主轴57及主轴筒58公转而产生研磨作用，同时由于内外磨轮的，并且由于接触面间的磨擦力，使内磨轮43绕内磨轮心轴42自转。由于内磨轮心轴42底部的延伸杆47被张力弹簧48拉住，所以内磨轮43可以保持一直抵紧外磨轮40，达到高效率的研粉更可防止内磨轮43与外磨轮40产生碰撞而造成损耗。所以，不但噪音小而且可延长磨轮的使用寿命。

马达启动之后，空气自回收口64送入研粉机10中，经外磨轮40外侧的风道向上吹送，并藉各偏风板70形成涡流加速作用。此时贮存于进粒桶19中的原料，通过进料机86控制进料速度，由于原料颗粒很大，不会受上升涡流的影响，而直接掉入外磨轮40及离心盘44内。离心盘44藉其旋转所产生的离心力，以及内磨轮43的拨动再配合上犁板67与风口66的辅助，使原料一一挤入外磨轮40及内磨轮43之间，即可将原料研磨、粉碎。由于研成之粉末重量极小，故可随涡旋气流上升，进入由固定罩板33与活动罩板34、35所形成的分离室中。由于离心力的作用，所以重量较大（即粒度大）的粉粒位于涡流外侧而沿机身的内壁上升，重量较小的粉粒则位于涡流内侧沿风扇主轴21上升，待上升到分离机30底部则因受挡板36的阻挡而向外上方逸出，此时通过吸送粉装置的抽风作用，将粉粒经分离机30分离后再由风扇入风口62吸入，再经出风口63排至送粉管81中。

粉粒在分离机30内停留的过程中，藉旋转的分离叶片30进行分离，并将少量粒度稍大的粉粒击碎或击落至研磨装置再行研磨。所装设的分离叶片数量越多，所获颗粒粉末越细。少量重量较大且难以粉碎的杂质或进料过多的原料，则在其本身的重力作用及离心作用下，经偏风板70落到下段机身15底部，再由主轴筒58外侧的扫板71将其自排渣管65扫出。在停电或关机时，由于送风和吹风都已停止，原料和研磨的粉粒皆因本身的重力作用而落下，少部分经偏风板70落到下段机身15底部者，藉主轴筒58的惯性带动扫板71，将其从排渣管65扫出，至于落在外磨轮40内的粉粒，则可作为下次起动时的基料，不致对机器产生任何影响，故一旦电力恢复后，即可立即重新启动。

本发明中的变速箱50，有两种用法，其一是将速度区分为数段，如高速、中速、中低及低速四种，每一种转速可配合不同原料材质所需的不同的破坏压力。另一种则是可根据研磨过程的需要调整不同的转速，或是针对同一原料在不同季节或不同温度、湿度、黏度等条件下所需破碎压力的不同，而提供最合适的压力及转速，使本发明能达到最高的生产能力。一般原料材质可大体分为三类，即适合高速的高纤维，适合中速的一般纤维和浓缩制品等、适于低速的矿物、粘性胶质等，因此，可根据上述不同的材质转换适当的转速，以达到最佳的研磨效果。

在研磨某些特殊原料，如药草、药剂和化学原料时，需控制在低温状态下，有些情况下甚至需要控制其湿度，所以本发明在回收口64上除连接回收管82外，还可另连接一冷却管83，以便视需要导入冷冻干燥空气进行冷却，甚或通以液氮以克服粘性物质的研磨障碍等。气体输入的流量大小则可藉阀门加以控制。

上述实施例，较为适用于非结晶物质的研磨，而对于结晶物质来说，在其研磨时，内磨轮43与外磨轮40间不需直接接触，而只需适度地挤压原料即可达到粉碎的效果，所以这种情况下可使用如图8所示的第二实施例研粉机，以得到最佳的效果。下面详述其结构特征及两实施例的不同点。

由于在这种情况下已不需使内研磨轮43与外磨轮40相接触，所以本实施例在离心盘44上采用高度较高的枢接座75，如图8所示，该枢接座75上的长条孔76位置也较第一实施例的位置低，枢接座75的外侧面上还设一挡板77，并于其上设有调节螺丝78，以调节内磨轮43与外磨轮40间的间隙，且确保两者间不致接触，这样，即可使糖、盐等结晶体、矿物、化工原料、药剂和粘性结晶（如树脂）等原料具有更高的研磨效率。

综上所述，本发明竖型杠杆加压式研粉机，不仅研磨效率高，而且可适用于各种材质，且粉制品的质量高，工业利用价值高，其实用性已无需置疑，且本发明的技术方案也为已有技术所无有，故具新颖性。

上述实施例是为方便说明本发明而举出，故本发明不受其限制，在所述基本特征基础上可做各种变换设计。

Claims (15)

1、一种竖型研粉机，包括机身、风扇马达及其主轴、吸送粉装置、分离机、传动装置、研磨装置，其特征在于：

所述机身呈中空柱体，依次由顶盖板、上段机身、中段机身、下段机身和机身底座组合而成；

所述风扇马达，轴心向下，垂直装设在机身的顶盖板上；所述风扇主轴，与该风扇马达的心轴相连垂直向下延伸地置于机身内部，其上下主轴藉一联轴器相联结，在该上、下主轴上分别设有多个推力轴承；

所述吸送粉装置，置于上段机身内，风扇主轴设于其中，在该风扇主轴上呈放身状地装设有多个扇叶，用以将粉末制品抽送到机身之外；

所述分离机，设于所述中段机身顶端，包括：

一固定罩板，框成一约呈半圆形的筒板，顶端装设在中段机身内侧顶部；

两活动罩板，其一端分别枢接于所述固定罩板的两端，另一端可开关地组成一约呈半圆形的筒板，配合所述固定罩板组成一分离室；

一轴套，装设在所述风扇主轴上，置于所述分离室中，其上下端各设一转盘，该转盘周缘设有多个安装孔；

一挡板，装设在底部转盘的下方；在该转盘上，分离叶片以其卡止部可拆卸地嵌装于其各个安装孔中，用以拍击升起的粉状制品；

所述传动装置，包括：一主马达，装设在下段机身的外侧；

一主轴，置于所述机身底座内并向上延伸进入所述下段机身内，与所述传动装置的输出端连接；

一主轴筒，为一中空柱状体，套设于所述主轴外且与该主轴连结而同步转动；

所述研磨装置，装设于所述下段机身的上半部，包括：

一外磨轮，为一具有中心孔的盆状体，由合金整体成型；

一离心盘，呈盘状，装设于所述主轴筒上并置于所述外磨轮的中心孔中，其外缘上有多个等距设置的U型截面的枢接座；

多个内磨轮及其心轴，该内磨轮心轴上端装设该内磨轮、中央可旋转地置于所述枢接座中、下端装设一延伸杆，在该内磨轮与其心轴间设有多个轴承；

张力弹簧，一端连接于所述延伸杆底端，另一端连接于所述主轴筒，其数量与所述内磨轮数量相等；

通过上述各组件的组合，动力自所述马达传出，经传动装置带动所述主轴及主轴筒旋转，同时带动装设在该主轴上的离心盘旋转，以带动各内磨轮进行研磨，藉张力弹簧的拉力使内磨轮抵紧外磨轮；所述风扇马达带动风扇主轴旋转，使所述吸送粉装置和分离机运行，从而使研磨制品随涡旋空气上升，经分离机分离后由该吸送粉装置抽送到机身之外。

2、如权利要求1所述的竖型研粉机，其特征在于所述中段机身外侧壁面设有一进料口和一活动门，该进料口外接一进料机和一原料进料桶。

3、如权利要求1所述的竖型研粉机，其特征在于所述中段机身内壁面底缘周围装设多个约为三角形且顶面具有倾斜部的偏风板。

4、如权利要求1所述的竖型研粉机，其特征在于所述上段机身在底部中央设有风扇入风口。

5、如权利要求1所述的竖型研粉机，其特征在于所述上段机身在侧面设有一涡旋状向上方延伸的送粉管。

6、如权利要求1所述的竖型研粉机，其特征在于所述离心盘上配合所述各内磨轮设有多个双层叠合犁板，可使研粉呈两层进入内、外磨轮之间进行研磨。

7、如权利要求1所述的竖型研粉机，其特征在于所述离心盘上，沿径向配合各内磨轮设有多个风口，以吹松研粉，避免产生架桥现象。

8、如权利要求1所述的竖型研粉机，其特征在于所述下段机身底座设有一排渣管，可供排出过量的原料和杂质，外侧壁面设有一活动门。

9、如权利要求1所述的竖型研粉机，其特征在于所述研磨装置的外磨轮装设在下段机身的内部凸缘上，其周围于外侧壁面四周上装设多组调心螺栓，用以固定并校正外磨轮的中心，各螺栓上具有一锁紧螺帽。

10、如权利要求1所述的竖型研粉机，其特征在于所述研磨装置的外磨轮的内侧垂直壁面与水平壁面的交角处，设一径向凹槽，作为磨损下限参照标记，以监视外磨轮的磨损程度。

11、如权利要求1所述的竖型研粉机，其特征在于所述外磨轮在其垂直方向上，藉一置于其上的衬套和多个均匀分布的长螺栓贯穿锁定。

12、如权利要求1所述的竖型研粉机，其特征在于所述传动装置中的主马达为一变速马达。

13、如权利要求1所述的竖型研粉机，其特征在于所述传动装置包括一主马达与一变速机构，将马达转速转换为所需输出转速。

14、如权利要求1所述的竖型研粉机，其特征在于所述下段机身于外侧壁面设有一回收口，该回收口可供装设一回收管和一冷却管。

15、如权利要求1所述的竖型研粉机，其特征在于所述离心盘上的枢接座为一长形座体，该枢接座于其侧边设一调节螺丝，可调整各内磨轮和外磨轮的间隙，且防止各内磨轮与外磨轮接触。

Images