CN114887736B - 一种制备超细生物制药粉末的药剂粉碎设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种制备超细生物制药粉末的药剂粉碎设备，包含密封罐体、下侧熔融药剂喷射机构和上侧螺旋气流喷头，密封罐体的底面为向上凸起的锥形结构，下侧熔融药剂喷射机构设置在密封罐体底面锥形结构顶部，上侧螺旋气流喷头固定在密封罐体上端且与下侧熔融药剂喷射机构相对设置，上侧螺旋气流喷头喷出的空心螺旋气流包裹在下侧熔融药剂喷射机构喷出的熔融药剂射流的外侧。本发明可以得到超细的药剂粉末，且得到的药剂粉末的颗粒大小均匀，质量高。
Description
技术领域
本发明涉及一种粉碎设备，特别是一种制备超细生物制药粉末的药剂粉碎设备，属于粉碎技术领域。
背景技术
生物制药是利用生物活体来生产药物的方法。如利用转基因玉米生产人源抗体、转基因牛乳腺表达人α1抗胰蛋白酶等。生物制药行业前景广阔，全世界的医药品已有一半是生物合成的，它将广泛用于治疗癌症、艾滋病、冠心病、贫血、发育不良、糖尿病等多种疾病。医药上已应用的抗生素绝大多数来自微生物，如红霉素、洁霉素等，注射用的青霉素、链霉素、庆大霉素等。
生物制药提取物部分药剂萃取干燥后为结晶体，结晶体的颗粒较大，还需要进行粉碎成超细颗粒才能够作为制药原料。药剂的传统的粉碎设备，如球磨等设备通常采用物理破碎和研磨的方式来对药剂结晶体进行粉碎，所得的药粉的颗粒大小受限于机械设备的加工精度影响很大，难以得到更细的超细粉末，且加工得到的粉末的颗粒大小分布不均匀，影响后期制药效果。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种制备超细生物制药粉末的药剂粉碎设备，能够得到更细粒径的超细粉末且粉末颗粒大小均匀度好。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种制备超细生物制药粉末的药剂粉碎设备，其特征在于：包含密封罐体、下侧熔融药剂喷射机构和上侧螺旋气流喷头，密封罐体的底面为向上凸起的锥形结构，下侧熔融药剂喷射机构设置在密封罐体底面锥形结构顶部，上侧螺旋气流喷头固定在密封罐体上端且与下侧熔融药剂喷射机构相对设置，上侧螺旋气流喷头喷出的空心螺旋气流包裹在下侧熔融药剂喷射机构喷出的熔融药剂射流的外侧。
进一步地，所述下侧熔融药剂喷射机构包含药剂喷管、电磁阀和压力容腔，药剂喷管的下端与电磁阀的一端连接，电磁阀的另一端与压力容腔的上端连接，压力容腔上端侧面开有熔融药剂进口，熔融药剂进口通过软管与压力泵连接，压力泵连接熔融药剂罐。
进一步地，所述压力容腔包含容腔壳体、活塞、压力弹簧、第一电磁加热线圈和容腔套壳，容腔壳体内腔体为沿竖直方向设置的圆柱形腔体，活塞沿竖直方向滑动设置在容腔壳体内的腔体中，压力弹簧设置在容腔壳体的内腔中并且位于活塞的下侧，容腔壳体的外侧面上开有与第一电磁加热线圈匹配的第一线槽，第一电磁加热线圈绕设在第一线槽内，容腔套壳套设在容腔壳体外侧并将第一线槽覆盖在内，活塞的外侧设置有三道密封圈。
进一步地，所述药剂喷管的外侧面上开有第二线槽，第二电磁加热线圈绕设在第二线槽的外侧，药剂喷管的外侧套设有喷管套管且喷管套管将第二线槽覆盖在内。
进一步地，所述上侧螺旋气流喷头包含喷头本体，喷头本体内开有喷孔，喷孔上端从侧面开若干进气口，喷孔由上侧螺旋发生段、中间收缩段和下侧螺旋喷射段构成，上侧螺旋发生段内设置有中心柱，中心柱位于喷孔轴线上且中心柱的上端固定在喷孔上端的喷头本体顶部，下侧螺旋喷射段的内壁上开有螺旋线槽。
进一步地，所述进气口沿着喷孔内壁的切线方向设置，并且若干个进气口沿着喷孔的圆周方向等间距分布。
进一步地，所述密封罐体底部锥形结构的底部与密封罐体侧壁之间为料槽，料槽内开有出料口，料槽内设置有料铲机构，料铲机构包含多个料铲和料铲驱动机构，多个料铲设置在料铲驱动机构上由料铲驱动机构驱动沿料槽周向铲料。
进一步地，所述料铲包含铲板、连杆和料刷，铲板上端与连杆的下端连接，连杆与密封罐体的侧壁形状匹配且连杆的另一端连接料铲驱动机构，料刷固定在连杆面向密封罐体内壁的一侧且料刷与密封罐体内壁接触，铲板下侧倾斜设置。
进一步地，所述料铲驱动机构包含防尘密封罩、驱动小车车体、小车滚轮、斜齿轮、斜齿轮驱动马达、斜齿圈、滑触线槽和滑触头，防尘密封罩呈环形固定在密封罐体内顶部，驱动小车车体的下侧固定有连杆固定支架，防尘密封罩的下侧开有与连杆固定支架匹配的环形槽道，四个小车滚轮转动设置在驱动小车车体两侧，斜齿圈固定在防尘密封罩顶部，斜齿轮与斜齿圈啮合且斜齿轮由斜齿轮驱动马达驱动，滑触线槽固定在防尘密封罩顶部，滑触头滑动设置在滑触线槽内且与斜齿轮驱动马达连接。
进一步地，所述驱动小车车体包含前侧车体和后侧车体，前侧车体和后侧车体通过铰轴铰接，前侧车体的侧面还设置有弹性导轮机构，弹性滑轮机构包含导轮、导轮支架、螺纹杆、弹簧、螺母和固定板，导轮转动设置在导轮支架上，两根螺纹杆平行设置且螺纹杆的一端固定在导轮支架上，两根螺纹杆的另一端均滑动设置在固定板的穿孔内，弹簧套设在螺纹杆外侧并且弹簧位于导轮支架与固定板之间，螺母套设在螺纹杆另一端端部与螺纹杆螺纹连接。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：
1、本发明的制备超细生物制药粉末的药剂粉碎设备，通过将熔融药剂与冷空气对冲喷射，空心螺旋的冷空气包裹在熔融药剂射流的外侧，通过螺旋产生的负压将射流药剂吸出并与冷空气碰撞冷却成超细粉末，冷却的粉末被螺旋气流甩出，进而被收集，本发明可以得到超细的药剂粉末，且得到的药剂粉末的颗粒大小均匀，质量高；
2、本发明射流与螺旋冷空气的接触距离长，面积大，制备粉末的效率高；
3、本发明通过特别设计的上侧螺旋气流喷头能够产生空心的螺旋气流，从而能够将药剂射流包裹在内，不与射流直接对撞，而是利用负压将射流吸出，使射流喷射更远，与冷空气接触时间更长；
4、本发明的下侧熔融药剂喷射机构利用压力容腔结构使射流喷射压力更大，射流的喷射距离更远，而且在喷头以及压力容腔内均设置电磁加热线圈，保证药剂不冷却凝固；
5、本发明料铲机构采用内部结构的小车驱动，保证了密封罐体的密封性，采用滑触环供电方式保证移动中小车的持续供电，整体结构密封性好，驱动稳定。
附图说明
图1是本发明的一种制备超细生物制药粉末的药剂粉碎设备的示意图。
图2是本发明的下侧熔融药剂喷射机构的示意图。
图3是本发明的压力容腔的剖视图。
图4是本发明的药剂喷管的剖视图。
图5是本发明的上侧螺旋气流喷头的剖视图。
图6是本发明的料铲驱动机构的示意图。
图7是本发明的驱动小车车体的俯视图。
具体实施方式
为了详细阐述本发明为达到预定技术目的而所采取的技术方案，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晰、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的部分实施例，而不是全部的实施例，并且，在不付出创造性劳动的前提下，本发明的实施例中的技术手段或技术特征可以替换，下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1所示，本发明的一种制备超细生物制药粉末的药剂粉碎设备，包含密封罐体1、下侧熔融药剂喷射机构2和上侧螺旋气流喷头3，密封罐体1的底面为向上凸起的锥形结构，密封罐体1的顶部也是向上凸起的锥形结构。密封罐体1底面锥形结构的顶端设置有水平的安装平台，安装平台上开孔，下侧熔融药剂喷射机构2设置在密封罐体1底面锥形结构顶部的开孔内，下侧熔融药剂喷射机钩2设置在整个密封罐1的轴心上并且竖直向上喷射出药剂射流。密封罐体1顶部锥形结构的顶端也设置有安装平台，安装平台中心开孔，上侧螺旋气流喷头3固定在密封罐体1上端开孔内且与下侧熔融药剂喷射机构2相对设置，上侧螺旋气流喷头3也设置在密封罐体1的轴心位置并竖直向下喷射出空心的螺旋气流，上侧螺旋气流喷头3喷出的空心螺旋气流包裹在下侧熔融药剂喷射机构2喷出的熔融药剂射流的外侧。这样冷空气气流包裹在射流外侧而不是直接与射流对冲喷射，可以使射流向上喷射的距离更远，而空心的螺旋气流能够在射流的外侧产生环形的负压带，从而将射流的熔融药剂吸出从而与冷气流接触，在冷气流的冲击下打散成超细颗粒并随着冷气流的冷却形成颗粒均匀的超细粉末。
如图2所示，下侧熔融药剂喷射机2构包含药剂喷管4、电磁阀5和压力容腔6，药剂喷管4的下端与电磁阀5的一端连接，电磁阀5的另一端与压力容腔6的上端连接，压力容腔6上端侧面开有熔融药剂进口7，熔融药剂进口7通过软管与压力泵连接，压力泵连接熔融药剂罐。工作的时候，电磁阀5关闭，药剂先在熔融药剂罐内被加热至熔融状态，然后压力泵将熔融药剂罐内的熔融药剂抽出并持续送入压力容腔6中，压力容腔6内的压力在压力泵持续工作下不断加大，当压力容腔6内的压力达到预设的压力值时，电磁阀5打开，压力容腔6内的压力瞬间释放从而将压力容腔6内的高压的熔融药剂瞬间从药剂喷管4内向上喷射而出，形成熔融药剂射流。采用压力容腔6可以增大熔融药剂的喷射压力，从而使熔融药剂射流能够喷射的更远，与冷却空气的接触时间更长，提高了制备粉末的效率和效果。
如图3所示，压力容腔6包含容腔壳体8、活塞9、压力弹簧10、第一电磁加热线圈11和容腔套壳12，容腔壳体8内腔体为沿竖直方向设置的圆柱形腔体，活塞9为橡胶材质的圆盘形塞体并且活塞9沿水平面设置，活塞9沿竖直方向滑动设置在容腔壳体8内的腔体中，压力弹簧10设置在容腔壳体8的内腔中并且位于活塞9的下侧，当活塞9被向下挤压时同时挤压下方的压力弹簧10从而使活塞9上侧的熔融药剂的压力增大。容腔壳体8的外侧面上开有与第一电磁加热线圈11匹配的第一线槽，第一电磁加热线圈11绕设在第一线槽内，容腔套壳12是一个无盖的圆筒，容腔套壳12从容腔壳体8的下端向上套设在容腔壳体8外侧并将第一线槽覆盖在内，容腔套壳12的外侧面与容腔壳体8的外侧面平齐。活塞9的外侧设置有三道密封圈13，通过三道密封圈13增加了活塞9两侧的密封性，保证活塞9上侧的熔融药剂不会流至活塞9下侧的腔体内。压力泵持续向压力容腔6内注入熔融药剂，活塞9被持续下压从而使活塞9下方的压力弹簧10被持续压缩，当压力弹簧10被压缩到最大时，电磁阀开启，压力弹簧10向上弹起并将活塞9上侧的高压熔融药剂从药剂喷管4内向上喷射而出，形成熔融药剂射流。压力弹簧10压缩最大状态的检测，可以在压力容腔6上侧腔体安装压力传感器，或者在压力容腔6底部安装接触开关检测活塞9位置，或者采用固定时间间隔进行控制。
如图4所示，药剂喷管4的外侧面上开有第二线槽，第二电磁加热线圈14绕设在第二线槽的外侧，药剂喷管4的外侧套设有喷管套管15且喷管套管15将第二线槽覆盖在内，喷管套管15是圆形管状套管。通过第一电磁加热线圈11对压力容腔6内的熔融药剂进行加热，通过第二电磁加热线圈14对药剂喷管4以及喷管4内部的熔融药剂进行加热，可以使药剂不会凝固而造成系统堵塞。而且由于本设备是间歇性进行药剂喷射，在不喷射药剂的间隔时间内，药剂喷管4内的药剂是上一次药剂的残留，如果不进行加热则很容易在药剂喷管4内被冷却凝固。本发明采用电磁加热方式对药剂进行加热，加热效率高、效果好。
如图5所示，上侧螺旋气流喷头3包含喷头本体16，喷头本体16内开有喷孔，喷孔上端从侧面开若干进气口17，喷孔由上侧螺旋发生段18、中间收缩段19和下侧螺旋喷射段20构成，上侧螺旋发生段18内设置有中心柱21，中心柱21位于喷孔轴线上且中心柱21的上端固定在喷孔上端的喷头本体16顶部，中心柱21的下端设置有锥形结构，锥形结构与中间收缩段19配合方便气流被导向压缩，下侧螺旋喷射段20的内壁上开有螺旋线槽。进气口17沿着喷孔内壁的切线方向设置，并且若干个进气口17沿着喷孔的圆周方向等间距分布。冷空气从多个进气口17喷入喷孔上端，由于冷空气沿着喷孔的切线方向喷入，冷空气沿着喷孔的内壁旋转形成螺旋气流，并且由于中心柱21与喷孔内壁构成了环柱型的流道，冷空气则呈螺旋线型的气流向下流动，并在中间收缩段19中被收束最终从下侧螺旋喷射段20喷射而出，下侧螺旋喷射段20内壁的螺旋线槽能够进一步强化螺旋形气流的螺旋效果。
如图1所示，密封罐体1底部锥形结构的底部与密封罐体1侧壁之间的环状的水平部分为料槽，制备的药剂粉末被甩至密封罐体1的内壁上后并沿着内壁下落至料槽内进行收集。料槽内开有出料口，料槽内设置有料铲机构，通过铲料机构沿着料槽圆周运动从而将料槽内的药剂粉末铲至出料口出料。料铲机构包含多个料铲和料铲驱动机构，多个料铲沿着密封罐体1的圆周方向等间距分布，多个料铲设置在料铲驱动机构上由料铲驱动机构驱动沿料槽周向铲料。
料铲包含铲板22、连杆23和料刷24，铲板22上端与连杆23的下端连接，铲板22的主体部分呈梯形结构，铲板22下侧边沿等于或者略小于料槽的宽度。连杆23与密封罐体1的侧壁形状匹配且连杆23的另一端连接料铲驱动机构，料刷24固定在连杆23面向密封罐体1内壁的一侧且料刷24与密封罐体1内壁接触，铲板22下侧倾斜设置。料铲驱动机构驱动铲板22沿着料槽周向将药剂粉末铲动至出料口出料，多个铲板22沿着铲动方向向前倾斜，方便将药剂粉末铲起。
如图6所示，料铲驱动机构包含防尘密封罩25、驱动小车车体26、小车滚轮27、斜齿轮28、斜齿轮驱动马达29、斜齿圈30、滑触线槽31和滑触头32，防尘密封罩25呈环形固定在密封罐体1内顶部，防尘密封罩25的截面积为矩形。驱动小车车体26的下侧固定有连杆固定支架33，防尘密封罩25的下侧面的中间位置开有与连杆固定支架33宽度匹配的环形槽道，连杆固定支架33穿过环形槽道并与连杆23固定连接，环形槽道的两侧侧壁上设置有多道V型密封圈，多道V型密封圈均向下倾斜设置，可以有效阻止外侧粉末进入到防尘密封罩25内。四个小车滚轮27转动设置在驱动小车车体26两侧，斜齿圈30固定在防尘密封罩25顶部，斜齿轮28与斜齿圈30啮合且斜齿轮28由斜齿轮驱动马达29驱动，滑触线槽31固定在防尘密封罩25顶部，防尘密封罩25顶部与密封罐体1顶部相应位置开孔，滑触线槽31从开孔处连接外部电源。滑触头32滑动设置在滑触线槽31内且与斜齿轮驱动马达29连接为斜齿轮驱动马达29供电，斜齿轮驱动马达29采用减速电机。通过滑触线槽31与滑触头32的结构对马达进行供电，保证了小车在移动过程中的不间断供电。
如图7所示，驱动小车车体26包含前侧车体34和后侧车体35，前侧车体34和后侧车体34通过铰轴36铰接，前侧车体34的后端和后侧车体的前端为三角形结构，铰轴36则设置在前侧车体34和后侧车体35的三角形结构的顶部位置，通过三角形结构降低车体重量的同时，也使减少了车体转动的碰撞可能。由于斜齿轮28直径较大，而垫高马达高度会增加整个驱动机构的厚度，我们在前侧车体34上对应斜齿轮28位置开孔，使斜齿轮28下侧位于开孔内，减少驱动机构的厚度。前侧车体34的侧面还设置有弹性导轮机构，弹性滑轮机构包含导轮37、导轮支架38、螺纹杆39、弹簧40、螺母41和固定板42，导轮37转动设置在导轮支架38上，两根螺纹杆39平行设置且螺纹杆39的一端固定在导轮支架38上，两根螺纹杆39的另一端均滑动设置在固定板42的穿孔内，弹簧40套设在螺纹杆39外侧并且弹簧40位于导轮支架38与固定板42之间，螺母41套设在螺纹杆39另一端端部与螺纹杆39螺纹连接。弹性导轮机构提供车体向圆周外侧的弹力，从而使斜齿轮28能够始终抵靠在斜齿圈30上，也能够有效避免小车的偏移。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种制备超细生物制药粉末的药剂粉碎设备，其特征在于：包含密封罐体、下侧熔融药剂喷射机构和上侧螺旋气流喷头，密封罐体的底面为向上凸起的锥形结构，下侧熔融药剂喷射机构设置在密封罐体底面锥形结构顶部，上侧螺旋气流喷头固定在密封罐体上端且与下侧熔融药剂喷射机构相对设置，上侧螺旋气流喷头喷出的空心螺旋气流包裹在下侧熔融药剂喷射机构喷出的熔融药剂射流的外侧；
所述下侧熔融药剂喷射机构包含药剂喷管、电磁阀和压力容腔，药剂喷管的下端与电磁阀的一端连接，电磁阀的另一端与压力容腔的上端连接，压力容腔上端侧面开有熔融药剂进口，熔融药剂进口通过软管与压力泵连接，压力泵连接熔融药剂罐；所述压力容腔包含容腔壳体、活塞、压力弹簧、第一电磁加热线圈和容腔套壳，容腔壳体内腔体为沿竖直方向设置的圆柱形腔体，活塞沿竖直方向滑动设置在容腔壳体内的腔体中，压力弹簧设置在容腔壳体的内腔中并且位于活塞的下侧，容腔壳体的外侧面上开有与第一电磁加热线圈匹配的第一线槽，第一电磁加热线圈绕设在第一线槽内，容腔套壳套设在容腔壳体外侧并将第一线槽覆盖在内，活塞的外侧设置有三道密封圈；
所述上侧螺旋气流喷头包含喷头本体，喷头本体内开有喷孔，喷孔上端从侧面开若干进气口，喷孔由上侧螺旋发生段、中间收缩段和下侧螺旋喷射段构成，上侧螺旋发生段内设置有中心柱，中心柱位于喷孔轴线上且中心柱的上端固定在喷孔上端的喷头本体顶部，下侧螺旋喷射段的内壁上开有螺旋线槽。
2.根据权利要求1所述的一种制备超细生物制药粉末的药剂粉碎设备，其特征在于：所述药剂喷管的外侧面上开有第二线槽，第二电磁加热线圈绕设在第二线槽的外侧，药剂喷管的外侧套设有喷管套管且喷管套管将第二线槽覆盖在内。
3.根据权利要求1所述的一种制备超细生物制药粉末的药剂粉碎设备，其特征在于：所述进气口沿着喷孔内壁的切线方向设置，并且若干个进气口沿着喷孔的圆周方向等间距分布。
4.根据权利要求1所述的一种制备超细生物制药粉末的药剂粉碎设备，其特征在于：所述密封罐体底部锥形结构的底部与密封罐体侧壁之间为料槽，料槽内开有出料口，料槽内设置有料铲机构，料铲机构包含多个料铲和料铲驱动机构，多个料铲设置在料铲驱动机构上由料铲驱动机构驱动沿料槽周向铲料。
5.根据权利要求4所述的一种制备超细生物制药粉末的药剂粉碎设备，其特征在于：所述料铲包含铲板、连杆和料刷，铲板上端与连杆的下端连接，连杆与密封罐体的侧壁形状匹配且连杆的另一端连接料铲驱动机构，料刷固定在连杆面向密封罐体内壁的一侧且料刷与密封罐体内壁接触，铲板下侧倾斜设置。
6.根据权利要求5所述的一种制备超细生物制药粉末的药剂粉碎设备，其特征在于：所述料铲驱动机构包含防尘密封罩、驱动小车车体、小车滚轮、斜齿轮、斜齿轮驱动马达、斜齿圈、滑触线槽和滑触头，防尘密封罩呈环形固定在密封罐体内顶部，驱动小车车体的下侧固定有连杆固定支架，防尘密封罩的下侧开有与连杆固定支架匹配的环形槽道，四个小车滚轮转动设置在驱动小车车体两侧，斜齿圈固定在防尘密封罩顶部，斜齿轮与斜齿圈啮合且斜齿轮由斜齿轮驱动马达驱动，滑触线槽固定在防尘密封罩顶部，滑触头滑动设置在滑触线槽内且与斜齿轮驱动马达连接。
7.根据权利要求6所述的一种制备超细生物制药粉末的药剂粉碎设备，其特征在于：所述驱动小车车体包含前侧车体和后侧车体，前侧车体和后侧车体通过铰轴铰接，前侧车体的侧面还设置有弹性导轮机构，弹性滑轮机构包含导轮、导轮支架、螺纹杆、弹簧、螺母和固定板，导轮转动设置在导轮支架上，两根螺纹杆平行设置且螺纹杆的一端固定在导轮支架上，两根螺纹杆的另一端均滑动设置在固定板的穿孔内，弹簧套设在螺纹杆外侧并且弹簧位于导轮支架与固定板之间，螺母套设在螺纹杆另一端端部与螺纹杆螺纹连接。
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