CN113399084B - 一种医用植入材料的多级粉碎回收设备 - Google Patents

一种医用植入材料的多级粉碎回收设备 Download PDF

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Abstract

本发明涉及医用材料回收领域,具体涉及一种医用植入材料的多级粉碎回收设备。包括研磨组件和驱动组件,研磨组件包括研磨壳、传动轴和若干研磨板,研磨板两两铰接沿圆周方向围合一周,使得研磨壳内具有一级研磨腔和二级研磨腔。本发明在内磨刀或者外磨刀受到植入材料的阻力增大时,相邻两个研磨板在内磨刀或者外磨刀的作用下发生转动,以改变相邻两个研磨板之间的间隙,进而改变相邻研磨板之间能够通过的植入材料的最大体积,以此使本发明能够根据研磨阻力自适应调整一级研磨腔和二级研磨腔的研磨强度,避免卡阻,节约能源,研磨效率高。

Description

一种医用植入材料的多级粉碎回收设备
技术领域
本发明涉及医用材料回收技术领域,具体涉及一种医用植入材料的多级粉碎回收设备。
背景技术
随着科技和医学的飞速发展,现代医学中常通过借助植入材料辅助疾病的治疗。医用植入材料是指种植、埋藏、固定于宿主受损或病变部位,支持、修复、替代其功能的一类特殊的医用消耗性材料,是一类具有特殊性能和功能,用于人工器官再造、外科修复、理疗康复等对人体组织、血液无不良影响的材料,有些植入材料在患者康复之后,可从患者体内取出,以减小对患者身体的影响。取出的植入材料,经过严格的处理后,还能够进行再次利用,回收植入材料时,通常要将其粉碎,以便于再次加工和制造。
现有的医用材料回收粉碎设备大都结构单一,只经过一次破碎研磨,容易造成研磨腔堆料卡阻,造成设备损坏,而且研磨效率不高,能源浪费严重。
发明内容
根据现有技术的至少一个不足之处,本发明提出了一种医用植入材料的多级粉碎回收设备,以解决现有的粉碎回收设备容易堆料卡阻,研磨效率低的问题。
本发明的一种医用植入材料的多级粉碎回收设备采用如下技术方案:包括研磨组件和驱动组件,其中研磨组件包括:
研磨壳,其上方设置有进料口、内部设置有支柱,支柱和研磨壳之间具有研磨空间,研磨空间的下端设置有漏料板;研磨壳的内周壁沿圆周方向均布有若干竖直延伸的外研磨柱,支柱的外周壁沿圆周方向均布有若干竖直延伸的内研磨柱,支柱的上端部设置有导料口;
传动轴,其上端部为中空结构且可转动地设置于支柱的中心,传动轴的上端连通进料口且传动轴侧壁上设置有下料口,来自进料口的植入材料通过下料口和导料口进入研磨空间;
若干研磨板,位于研磨空间内且首尾相接沿圆周方向围合一周,以将研磨空间分为一级研磨腔和二级研磨腔,研磨板的内表面设置有若干内磨刀,研磨板的外表面设置有若干外磨刀;研磨板呈菱形且其长对角线竖向延伸、短对角线水平延伸,以使得一级研磨腔的植入材料通过相邻研磨板之间的间隙进入二级研磨腔;每个研磨板的上端通过连接结构与传动轴相连接,以在传动轴的带动下以预设方向转动对植入材料进行研磨;且
相邻两个研磨板绕水平轴线相互铰接,在内磨刀或者外磨刀受到植入材料的阻力增大时,相邻两个研磨板在内磨刀或者外磨刀的作用下发生转动,以改变相邻两个研磨板之间的间隙,进而改变相邻研磨板之间能够通过的植入材料的最大体积。
可选地,内磨刀设置于每个研磨板内表面的上半部或者下半部,任意相邻两个研磨板上的内磨刀分别在该两个研磨板的上半部和下半部;外磨刀设置于每个研磨板外表面的上半部或者下半部,任意相邻两个研磨板上的外磨刀分别设置在该两个研磨板的上半部和下半部;
若干内磨刀均匀间隔倾斜设置,若干外磨刀均匀间隔倾斜设置,同一个研磨板上的内磨刀和外磨刀相对于该研磨板的短对角线对称设置,相邻两个研磨板上的外磨刀倾斜方向相反,同一研磨板上的内磨刀和外磨刀从临近该研磨板短对角线的一端沿与传动轴转动方向相反的方向延伸至其另一端。
可选地,连接结构包括连接环和若干连杆,连接环设置于传动轴的内部,传动轴的侧壁沿圆周方向均布有若干滑槽,若干连杆沿连接环的圆周方向均布,且每个连杆的内端绕竖直轴线可转动地安装于连接环、外端穿过滑槽与研磨板的上端相铰接。
可选地,连接环可上下滑动地设置于传动轴;传动轴内部设置有复位弹簧,复位弹簧连接于连接环的上端且促使连接环向上运动;
滑槽倾斜设置,相邻两个滑槽倾斜方向相反。
可选地,研磨板的数量为偶数个。
可选地,支柱的上表面具有导料斜面,导料口连通支柱的内周壁和导料斜面。
可选地,研磨壳的周壁上设置有出料通道。
可选地,研磨壳的内底部设置有导料斜台,出料通道连通导料斜台。
可选地,驱动组件包括驱动壳,驱动壳密封连接在研磨壳的下端,驱动壳的内部设置有电机,电机的输出轴延伸入研磨壳的内部并与传动轴相连接,以带动传动轴转动。
一种医用植入材料的回收工艺,具体包括以下步骤:
(1)对待回收的植入材料进行清洗、杀菌;
(2)对清洗杀菌后的植入材料进行粗破碎;
(3)利用本发明的多级粉碎回收设备对粗破碎后的植入材料进行粉碎研磨,得到符合粒径要求的原料颗粒;
(4)对原料颗粒进行干燥处理,然后密封保存。
本发明的有益效果是:本发明的一种医用植入材料的多级粉碎回收设备,通过设置研磨板将研磨空间分为一级研磨腔和二级研磨腔,当一级研磨腔发生卡阻时,内磨刀在植入材料阻力的作用下使得相邻研磨板转动至上端靠拢闭合,研磨板下端的间隙变大,能够通过的植入材料的最大体积增大,由二级研磨腔分担研磨压力以减小一级研磨腔的研磨负担;当二级研磨腔发生卡阻时,外磨刀在植入材料阻力的作用下使得相邻研磨板转动至上端相互远离,研磨板下端的间隙减小,能够通过的植入材料的最大体积减小,由一级研磨腔分担研磨压力以减小二级研磨腔的研磨负担。以此通过研磨阻力自行调整一级研磨腔和二级研磨腔的研磨强度,避免发生堆料卡阻,提高研磨效率,同时避免发生卡阻时电机强行驱动破碎,节约能源,避免设备损坏。
本发明中,在一级研磨腔发生卡阻时,内磨刀随研磨板的转动趋于水平,外磨刀趋于竖直,进一步减小一级研磨腔的阻力,增大二级研磨腔的阻力;在二级研磨腔卡阻时,外磨刀随研磨板的转动趋于水平,内磨刀趋于竖直,进一步减小二级研磨腔的阻力,增大一级研磨腔的阻力,进一步确保一级研磨腔和二级研磨腔在受阻时顺利转换。
本发明中,滑槽倾斜设置,研磨板转动的过程中带动连杆在滑槽内上下滑动,研磨板的最下端与漏料板之间的距离会随之变高或变低,以此将研磨板转动时高度的变化与滑槽的倾斜程度适配,确保研磨板的底部距离漏料板的高度始终不变,便于研磨阻力的判断和控制。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图,本领域技术人员应该理解,这些附图未必是按比例绘制的。
图1为本发明的一种医用植入材料的多级粉碎回收设备的结构示意图;
图2为图1中A处局部放大图;
图3为本发明中研磨组件的结构示意图;
图4为图3中B处局部放大图;
图5为本发明中研磨板和连接结构的连接示意图;
图6为图5中C处局部放大图;
图7为本发明中研磨板处于初始状态时的示意图;
图8为本发明中一级研磨腔阻力增大时研磨板的状态示意图;
图9为本发明中二级研磨腔阻力增大时研磨板的状态示意图;
图10为本发明中研磨壳及支柱的立体剖视图;
图11为本发明中传动轴的结构示意图。
图中:11、进料口;12、复位弹簧;21、连接环;22、连杆;23、研磨板;231、外磨刀;232、内磨刀;31、电机;32、输出轴;33、研磨壳;331、外研磨柱;34、支柱;341、导料口;342、内研磨柱;35、传动轴;351、下料口;352、滑槽;36、漏料板。
具体实施方式
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的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1至11所示,本发明的一种医用植入材料的多级粉碎回收设备(简称多级粉碎回收设备),包括研磨组件和驱动组件,研磨组件在驱动组件的带动下工作对待回收的植入材料(简称植入材料)进行粉碎研磨,其中研磨组件包括研磨壳33、传动轴35和若干研磨板23。
研磨壳33的上方设置有进料口11、内部设置有支柱34,支柱34和研磨壳33之间具有圆环形的研磨空间,研磨空间的下端设置有漏料板36,漏料板36连接在研磨壳33和支柱34之间,研磨过后的植入材料和原本体积较小无需研磨的植入材料经漏料板36下落至研磨壳33的底部并排出。研磨壳33的内周壁沿圆周方向均匀分布有若干竖直延伸的外研磨柱331;支柱34的外周壁沿圆周方向均匀分布有若干竖直延伸的内研磨柱342,支柱34的上端部设置有导料口341。传动轴35上端部为中空结构且可转动地设置于支柱34的中心,传动轴35的上端连通进料口11,传动轴35的侧壁上设置有下料口351,来自进料口11的植入材料通过下料口351和导料口341进入研磨空间。
若干研磨板23位于研磨空间内且首尾相接沿圆周方向围合一周,以将研磨空间分为一级研磨腔和二级研磨腔,一级研磨腔位于二级研磨腔的内侧,研磨板23的内表面设置有若干内磨刀232,内磨刀232和内研磨柱342对一级研磨腔内的植入材料进行研磨,研磨板23的外表面设置有若干外磨刀231,外磨刀231和外研磨柱331对二级研磨腔内的植入材料进行研磨。研磨板23呈菱形且其长对角线竖向延伸、短对角线水平延伸,以使得一级研磨腔的植入材料通过相邻研磨板23之间的间隙进入二级研磨腔;每个研磨板23的上端通过连接结构与传动轴35相连接,以在传动轴35的带动下以预设方向转动对植入材料进行研磨。
相邻两个研磨板23绕水平轴线相互铰接,在内磨刀232或者外磨刀231受到植入材料的阻力增大时,相邻两个研磨板23在内磨刀232或者外磨刀231的作用下发生转动,以改变相邻两个研磨板23之间的间隙,进而改变相邻研磨板23之间能够通过的植入材料的最大体积。具体地说,在初始状态下,相邻两个研磨板23的上端处于闭合和开放之间。在内磨刀232受到的阻力增大时,内磨刀232在植入材料的作用下使得相邻两个研磨板23转动至上端靠拢闭合,此时相邻研磨板23的下端间隙增大,能够通过的植入材料的最大体积增大,由二级研磨腔分担研磨任务以减小一级研磨腔的研磨压力;在外磨刀231受到的阻力增大时,外磨刀231在植入材料的作用下使得相邻两个研磨板23转动至上端相互远离(研磨板23处于竖直状态),此时相邻研磨板23的下端间隙减小,能够通过的植入材料的最大体积减小,由一级研磨腔分担研磨任务以减小二级研磨腔的研磨压力,通过一级研磨腔和二级研磨腔的配合,避免造成堆料卡阻,研磨效率高。
在本实施例中,如图5、图6所示,内磨刀232设置于每个研磨板23内表面的上半部或者下半部,任意相邻两个研磨板23上的内磨刀232分别设置在该两个研磨板23的上半部和下半部;外磨刀231设置于每个研磨板23外表面的上半部或者下半部,任意相邻两个研磨板23上的外磨刀231分别设置在该两个研磨板23的上半部和下半部。若干内磨刀232均匀间隔倾斜设置,若干外磨刀231均匀间隔倾斜设置,同一个研磨板23上的内磨刀232和外磨刀231相对于该研磨板23的短对角线对称设置,且相邻两个研磨板23上的外磨刀231倾斜方向相反,相邻两个研磨板23上的内磨刀232倾斜方向相反。同一研磨板23上内磨刀232和外磨刀231从临近该研磨板23短对角线的一端沿与传动轴35转动方向相反的方向延伸至其另一端,结合本发明中内磨刀232和外磨刀231的倾斜方向,传动轴35为顺时针转动。
在本实施例中,如图3、5所示,连接结构包括连接环21和若干连杆22,连接环21设置于传动轴35的内部,传动轴35的侧壁沿圆周方向均布有若干滑槽352,若干连杆22沿连接环21的圆周方向均布,且每个连杆22的内端绕竖直轴线可转动地安装于连接环21、外端穿过滑槽352与研磨板23的上端相铰接。
在本实施例中,连接环21可上下滑动地设置于传动轴35;传动轴35内部设置有复位弹簧12,复位弹簧12的下端与连接环21的上端面相连接,复位弹簧12的上端与传动轴35相连接,设置复位弹簧12使得初始状态下研磨板23的下端距离漏料板36预设距离。
滑槽352倾斜设置,相邻两个滑槽352倾斜方向相反,以在相邻的研磨板23转动并带动连杆22转动时,连杆22沿滑槽352上下运动带动连接环21上下运动,进而带动研磨板23上下运动。通过合理设置滑槽352的长度和倾斜角度,可以将研磨板23转动时的高度变化与滑槽352相适配,保证研磨板23的最下端具漏料板36的高度始终不变。
在本实施例中,如图11所示,支柱34的上表面具有导料斜面,导料口341连通支柱34的内周壁和导料斜面,植入材料从导料口341排出后通过导料斜面的引导进入一级研磨腔研磨。
在本实施例中,研磨壳33的周壁上设置有出料通道(图中未示出),出料通道位于漏料板36的下方,来自漏料板36的物料最终通过出料通道排出。研磨壳33的内底部还可以设置导料斜台,出料通道连通导料斜台,便于引导植入材料排入出料通道。
在本实施例中,如图1所示,驱动组件包括驱动壳,驱动壳密封连接在研磨壳33的下端,驱动壳的内部设置有电机31,电机31的输出轴32延伸入研磨壳33的内部并与传动轴35相连接,以带动传动轴35进行转动。
结合上述实施例,本发明的使用原理和工作过程为:
初始位置相邻两个研磨板23的上端处于闭合和开放之间,如图7所示,此时连杆22位于滑槽352的中间位置。本发明中优选的研磨板23的数量设置为偶数个。
启动电机31,电机31带动传动轴35沿顺时针方向转动,进而带动研磨板23转动,植入材料从进料口11进入传动轴35上方的空腔,通过下料口351、导料口341,进入到一级研磨腔内进行研磨,体积较小的植入材料以及经过一级研磨腔的植入材料通过相邻两个研磨板23之间的间隙进入到二级研磨腔内进行研磨,研磨后的植入材料以及本身体积较小无需研磨的植入材料通过研磨空间下方的漏料板36下落至研磨壳33的底部,并经研磨壳33下端的出料通道(图中未示出)排出。
当一级研磨腔内发生卡阻的时候,内磨刀232受到植入材料的阻力作用变大,使得相邻两个研磨板23中,上侧具有内磨刀232的研磨板23顺时针转动、下侧具有内磨刀232的研磨板23逆时针转动,进而使得相邻的两个研磨板23的上端靠拢闭合(如图8所示),相邻两个研磨板23之间下端的空隙变大,能够通过的物料的最大体积变大,减小一级研磨腔的研磨压力。同时在研磨板23转动的过程中,内磨刀232趋于水平受到的植入材料的阻力减小,以进一步减小一级研磨腔受到的阻力,外磨刀231趋于竖直受到的植入材料的阻力增大,增强二级研磨腔的研磨效果。此种状态下,连杆22沿滑槽352斜向下运动,带动连接环21向下运动,进而带动研磨板23向下运动,以弥补研磨板23转动过程中其底部相对于漏料板36升高的距离,使得研磨板23距离漏料板36的距离保持不变。
当二级研磨腔发生卡阻的时候,外磨刀231受到植入材料的阻力作用变大,使得相邻两个研磨板23中,上侧具有外磨刀231的研磨板23顺时针转动、下侧具有外磨刀231的研磨板23逆时针转动,进而使得相邻两个研磨板23的上端相互远离(如图9所示,研磨板23变为竖直状态),相邻两个研磨板23之间下端的空隙变小,也就是最大的空隙变小,能够通过的物料的最大体积减小,提高一级研磨腔的研磨力度,减小二级研磨腔受到的阻力。同时,在研磨板23转动的过程中,外磨刀231趋于水平受到的植入材料的阻力减小,以进一步减小二级研磨腔受到的阻力,内磨刀232趋于竖直受到的植入材料的阻力增大,以进一步提高一级研磨腔的研磨力度。此种状态下,连杆22沿滑槽352斜向上运动,带动连接环21向上运动,进而带动研磨板23向上运动,以弥补研磨板23转动过程中其底部相对于漏料板36降低的距离,使得研磨板23距离漏料板36的距离保持不变。
本发明还提供了一种医用植入材料的回收工艺,具体包括以下步骤:
(1)对待回收的植入材料进行清洗、杀菌;
(2)对清洗杀菌后的植入材料进行粗破碎;
(3)利用本发明的多级粉碎回收设备对粗破碎后的植入材料进行粉碎研磨,得到符合粒径要求的原料颗粒;
(4)对原料颗粒进行干燥处理,然后密封保存。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种医用植入材料的多级粉碎回收设备,包括研磨组件和驱动组件,其特征在于:研磨组件包括:
研磨壳,其上方设置有进料口、内部设置有支柱,支柱和研磨壳之间具有研磨空间,研磨空间的下端设置有漏料板;研磨壳的内周壁沿圆周方向均布有若干竖直延伸的外研磨柱,支柱的外周壁沿圆周方向均布有若干竖直延伸的内研磨柱,支柱的上端部设置有导料口;
传动轴,其上端部为中空结构且可转动地设置于支柱的中心,传动轴的上端连通进料口且传动轴侧壁上设置有下料口,来自进料口的植入材料通过下料口和导料口进入研磨空间;
若干研磨板,位于研磨空间内且首尾相接沿圆周方向围合一周,以将研磨空间分为一级研磨腔和二级研磨腔,研磨板的内表面设置有若干内磨刀,研磨板的外表面设置有若干外磨刀;研磨板呈菱形且其长对角线竖向延伸、短对角线水平延伸,以使得一级研磨腔的植入材料通过相邻研磨板之间的间隙进入二级研磨腔;每个研磨板的上端通过连接结构与传动轴相连接,以在传动轴的带动下以预设方向转动对植入材料进行研磨;且
相邻两个研磨板绕水平轴线相互铰接,在内磨刀或者外磨刀受到植入材料的阻力增大时,相邻两个研磨板在内磨刀或者外磨刀的作用下发生转动,以改变相邻两个研磨板之间的间隙,进而改变相邻研磨板之间能够通过的植入材料的最大体积。
2.根据权利要求1所述的一种医用植入材料的多级粉碎回收设备,其特征在于:内磨刀设置于每个研磨板内表面的上半部或者下半部,任意相邻两个研磨板上的内磨刀分别在该两个研磨板的上半部和下半部;外磨刀设置于每个研磨板外表面的上半部或者下半部,任意相邻两个研磨板上的外磨刀分别设置在该两个研磨板的上半部和下半部;
若干内磨刀均匀间隔倾斜设置,若干外磨刀均匀间隔倾斜设置,同一个研磨板上的内磨刀和外磨刀相对于该研磨板的短对角线对称设置,相邻两个研磨板上的外磨刀倾斜方向相反,同一研磨板上的内磨刀和外磨刀从临近该研磨板短对角线的一端沿与传动轴转动方向相反的方向延伸至其另一端。
3.根据权利要求1所述的一种医用植入材料的多级粉碎回收设备,其特征在于:连接结构包括连接环和若干连杆,连接环设置于传动轴的内部,传动轴的侧壁沿圆周方向均布有若干滑槽,若干连杆沿连接环的圆周方向均布,且每个连杆的内端绕竖直轴线可转动地安装于连接环、外端穿过滑槽与研磨板的上端相铰接。
4.根据权利要求3所述的一种医用植入材料的多级粉碎回收设备,其特征在于:连接环可上下滑动地设置于传动轴;传动轴内部设置有复位弹簧,复位弹簧连接于连接环的上端且促使连接环向上运动;
滑槽倾斜设置,相邻两个滑槽倾斜方向相反。
5.根据权利要求1所述的一种医用植入材料的多级粉碎回收设备,其特征在于:研磨板的数量为偶数个。
6.根据权利要求1所述的一种医用植入材料的多级粉碎回收设备,其特征在于:支柱的上表面具有导料斜面,导料口连通支柱的内周壁和导料斜面。
7.根据权利要求1所述的一种医用植入材料的多级粉碎回收设备,其特征在于:研磨壳的周壁上设置有出料通道。
8.根据权利要求7所述的一种医用植入材料的多级粉碎回收设备,其特征在于:研磨壳的内底部设置有导料斜台,出料通道连通导料斜台。
9.根据权利要求1所述的一种医用植入材料的多级粉碎回收设备,其特征在于:驱动组件包括驱动壳,驱动壳密封连接在研磨壳的下端,驱动壳的内部设置有电机,电机的输出轴延伸入研磨壳的内部并与传动轴相连接,以带动传动轴转动。
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