CN1248782C - 中药材冲击摩擦超细气流粉碎装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及中药材超细粉碎技术。中药材冲击摩擦超细气流粉碎装置，它包括涡轮分级机构、机座，其特征是机座(C)与涡轮分级机构(A)之间设置一冲击摩擦超细气流粉碎机构(B)，冲击摩擦超细气流粉碎机构(B)的上部与涡轮分级机构(A)由法兰连接，冲击摩擦超细气流粉碎机构(B)的支座与机座(C)以螺栓固定连接。本发明具有以下优点：一、更有效地实现中药材的超细粉碎。二、可以有目的的选择粉碎的施力方式，使气流粉碎对不同物性中药材的适用性和超细粉碎效率得到提高。三、使冲击粉碎效率得到提高。四、可以连续便捷地实现对中药材的超细粉碎粒径控制。

Description

中药材冲击摩擦超细气流粉碎装置

技术领域

本发明涉及中药现代加工领域，具体涉及中药材超细粉碎技术。

背景技术

随着现代社会健康水平的提高，人们对天然药物——中药的热情越来越高，而我国中药资源极为丰富，种类达12807种，其中药用植物11146种，药用动物1581种，药用矿物80种，仅对320种常用植物类药材的统计，总蕴藏量就达850万吨左右。但另一方面，作为一个中药产业大国，出口份额不足国际植物药市场的5％，究其原因主要是传统的中药产业没能与现代科学技术有机地结合，粗放的利用方式既造成了中药资源的严重浪费，也导致了中药质量的不稳定，同时缺乏国际市场认可的质量标准，而医药行业是世界公认的国际化产业。因此，中药产业迫切需要通过新工艺、新装备提升行业整体技术水平，促进产业结构调整，以应对入世后中药产业遇到的前所未有的发展机遇和挑战。

中药材超细化是近年来发展起来的一门新技术，也是中药现代加工技术的瓶颈问题之一。中药材超细化可提高药效的理论已得到普遍认可，由此衍生出的中药免煎技术也开始萌芽，但现有的免煎中药多为水煎煮提取物，成本高，浪费严重，对药效成份尚不明确的药材缺乏价值，并且否定了中药效观中的协同作用理论。中药材超细化制备免煎中药，一方面成本低，易于推广，另一方面可全组份入药，对珍贵药材及药效成份不明确的药材更有意义，大大节约了资源。中药材超细化也将带动中药制剂技术的革新，由于超细颗粒表面能极高，不加或少加辅料即可造粒，其缓解剂也可由一定粒度的短纤维充当，这一方面降低了成本，另一方面减少了体积，也减少了服用量。总之，中药材超细化可以提高药物生物利用度和临床疗效，降低生产成本，实现中药传统技术的新突破。

中药的组成十分复杂，有植物药、动物药和矿物药，其中，植物类中药又有根、根茎、皮、叶、花果、种子等均可入药，它们的微观组织结构存在很大的差异，反映在物料的易磨性上也有很大的差异，即加工成超细粉体的难易程度明显不同。因而，根据中药材的微观组织结构，采用不同的粉碎方式，对中药材的超细粉碎效率至关重要，这也是中药材难以实现超细粉碎的关键问题所在。

目前，中药材超细粉碎技术在国内处于起步阶段，用于中药材超细粉碎的设备主要包括：振动粉碎、机械冲击粉碎和气流粉碎等方法，也包括辅以深冷粉碎(或低温粉碎)措施。其中，振动粉碎是通过研磨介质对物料的高强度振动冲击、摩擦作用进行粉碎，该方法的优点是对不同物性的中药材具有较好的适用性，缺点是存在研磨介质的磨损性参杂污染，且粉碎过程中产生摩擦发热现象，不适用于热敏性和挥发性中药材的超细粉碎；机械冲击粉碎是通过回转叶片对物料的高速冲击、铣削作用进行粉碎，该方法的优点是适用于脆性和纤维状中药材粉碎，缺点是超细粉碎效率较低和摩擦发热；气流粉碎是通过喷射气流使物料之间产生高速碰撞、摩擦作用进行粉碎，该方法也是目前中药材超细粉碎技术中使用最多的方法，但问题是，现有的气流粉碎装置均不是专门针对中药材超细粉碎设计的，因此，直接用于中药材的超细粉碎，会由于忽视了中药材不同的物性而影响超细粉碎效果。深冷粉碎措施是利用材料的冷脆性，即中药材随着温度的降低，其抗拉强度也随之降低的特性进行辅助粉碎，该措施可用于常温下难以粉碎或不能粉碎的中药材的超细粉碎，并使药物的内在质量、色、香、味保持不变。但深冷粉碎最大的缺点是粉碎成本高，且需要冷媒(如液氮)粉碎作业不方便。在以上这些方法中，气流粉碎以其低温性、低污染性、粒度均齐等独特的粉碎性能，使其在中药材的超细粉碎技术最具应用潜力。

发明内容

针对现有中药材超细粉碎设备中，振动粉碎和机械冲击粉碎装置低温粉碎性能较差和参杂污染及粉碎效率低等缺点，特别是针对现有气流粉碎装置对不同物性的中药材粉碎适用性较差的缺点，本发明的目的是提供一种适用性强、超细粉碎效率高的中药材冲击摩擦超细气流粉碎装置。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：中药材冲击摩擦超细气流粉碎装置，它包括涡轮分级机构、机座，其特征是机座C与涡轮分级机构A之间设置一冲击摩擦超细气流粉碎机构B，冲击摩擦超细气流粉碎机构B的上部与涡轮分级机构A由法兰连接，冲击摩擦超细气流粉碎机构B的支座与机座C以螺栓固定连接。

所述的冲击摩擦超细气流粉碎机构B主要由调速螺旋给料机1、环形气包和喷嘴座接管2、超音速引射喷嘴3、混合加速管4、小风叶5、底板6、连接法兰7、磨门8、磨体9、支座21、离心布料锥盘10、物料分配器11、旋转靶12和旋转靶驱动装置13组成，调速螺旋给料机1通过螺栓连接在磨体9中部高于离心布料锥盘10的位置，环形气包和喷嘴座接管2焊接在磨体9下部，环形气包和喷嘴座接管2端部伸入磨体9内，超音速引射喷嘴3通过螺纹固定在环形气包和喷嘴座接管2的端部，超音速引射喷嘴3轴线在同一平面上，四喷嘴时，喷嘴间轴线夹角为90°，三喷嘴时，喷嘴间轴线夹角为120°；混合加速管4通过螺纹与物料分配器11连接，混合加速管4与超音速引射喷嘴3同轴，物料分配器11焊接在磨体9上，并使混合加速管4与超音速引射喷嘴3同轴，磨门8通过铰接螺栓联结在磨体9上，并可启闭；离心布料锥盘10通过螺纹连接在旋转靶12上端，旋转靶12下端与旋转靶驱动装置13的回转轴(20)通过键连接，小风叶5焊接在旋转靶12下部旋转靶驱动装置13的回转轴20上，离心布料锥盘10、旋转靶12和小风叶5通过底板6上的螺栓固定在磨体9内，并与磨体9同轴。

中药材冲击摩擦超细气流粉碎装置，将喷射气流的高速冲击粉碎作用和旋转靶的高速摩擦粉碎作用复合用于中药材的超细气流粉碎中，当中药材从装置中部加入后，通过离心布料锥盘和物料分配器，经由多个喷嘴和混合加速管，分别高速、对心冲击旋转靶，并在不同的旋转靶表面摩擦纹理的剪切作用下得以冲击、摩擦粉碎，粉碎后的中药材随上升气流进入装置上部涡轮分级结构，符合粒径要求的中药材通过分级涡轮作为产品排出，不符合粒径要求的中药材回落至物料分配器，被再次加速、冲击、摩擦粉碎直至粒径符合要求作为产品排出。本发明采用将喷射气流的高速冲击粉碎作用和旋转靶的高速摩擦粉碎作用复合用于中药材的超细气流粉碎中，使气流粉碎对不同物性的中药材的适用性和超细粉碎效率显著提高。

本发明与现有的中药材超细粉碎装置相比，具有以下优点：

其一，采用高速冲击和摩擦的复合粉碎结构，可以强化对中药材的粉碎作用，从而更有效地实现中药材的超细粉碎。

其二，采用不同的旋转靶表面摩擦纹理和连续可调的旋转靶速，可以有目的的选择粉碎的施力方式，使气流粉碎对不同物性中药材的适用性和超细粉碎效率得到提高。

其三，采用离心布料锥盘和物料分配器，可以使中药材均匀地获得每个喷嘴和混合加速管的加速作用，使冲击粉碎效率得到提高。

其四，采用变频调速涡轮分级结构，可以连续便捷地实现对中药材的超细粉碎粒径控制。

附图说明

图1是本发明的主视图(为示意结构，主视图中环形气包和喷嘴座接管2、超音速引射喷嘴3、混合加速管4和物料分配器11按俯视图顺时针方向旋转了45°)

图2是本发明的左视图

图3是本发明的俯视图

图4是本发明的冲击摩擦超细气流粉碎机构B的主视图(为示意结构，主视图中环形气包和喷嘴座接管2、超音速引射喷嘴3、混合加速管4和物料分配器11按图6顺时针方向旋转了45°)

图5是本发明的冲击摩擦超细气流粉碎机构B的左俯视图

图6是本发明的冲击摩擦超细气流粉碎机构B的俯视图

图7是本发明的物料分配器11与混合加速管4的主视图

图8是图7的俯视图

图9是本发明的旋转靶12的主视图

图10是图9的俯视图

图11是本发明的冲击摩擦花纹19为：1～0.4mm四棱锥齿(与锉刀齿相同)图

图12是本发明的冲击摩擦花纹19为：与靶体轴线成30～60°夹角的叠层刀片齿图

图13是本发明的冲击摩擦花纹19为：碳化硅磨料浇铸靶体(树脂类结合剂)图

图14是本发明的涡轮分级机构A的主视图

图15是本发明的涡轮分级机构A的俯视图

其中：A-涡轮分级结构；B-冲击摩擦超细气流粉碎结构；C-机座；1-调速螺旋给料机；2-环形气包和喷嘴座接管；3-超音速引射喷嘴；4-混合加速管；5-小风叶；6-底板；7-连接法兰；8-磨门；9-磨体；10-离心布料锥盘；11-物料分配器；12-旋转靶；13-旋转靶驱动装置；14-物料加入口；15-粉碎后物料排出口；16-压缩空气接入口；17-导料锥；18-离心布料沟槽；19-冲击摩擦花纹；20-回转轴；21-支座；22-上盖板；23-排料管；24-分级机体；25-分级机法兰；26-分级涡轮；27-带传动装置；28-轴承座；29-主轴；30-驱动电机；31-电机座板。

具体实施方式

中药材冲击摩擦超细气流粉碎装置，它包括涡轮分级机构、机座，机座C与涡轮分级机构A之间设置一冲击摩擦超细气流粉碎机构B，冲击摩擦超细气流粉碎机构B的上部与涡轮分级机构A由法兰连接，冲击摩擦超细气流粉碎机构B的支座与机座C以螺栓固定连接。如图1、图2和图3所示。

所述的冲击摩擦超细气流粉碎机构B，由调速螺旋给料机1、环形气包和喷嘴座接管2、超音速引射喷嘴3、混合加速管4、小风叶5、底板6、连接法兰7、磨门8、磨体9、支座21、离心布料锥盘10、物料分配器11、旋转靶12和旋转靶驱动装置13组成，调速螺旋给料机1通过螺栓连接在磨体9中部高于离心布料锥盘10的位置，环形气包和喷嘴座接管2焊接在磨体9下部，环形气包和喷嘴座接管2端部伸入磨体9内，超音速引射喷嘴3通过螺纹固定在环形气包和喷嘴座接管2的端部，超音速引射喷嘴3轴线在同一平面上，四喷嘴时，喷嘴间轴线夹角为90°，三喷嘴时，喷嘴间轴线夹角为120°；混合加速管4通过螺纹与物料分配器11连接，混合加速管4与超音速引射喷嘴3同轴，物料分配器11焊接在磨体9上，并使混合加速管4与超音速引射喷嘴3同轴，磨门8通过铰接螺栓联结在磨体9上，并可启闭；离心布料锥盘10通过螺纹连接在旋转靶12上端，旋转靶12下端与旋转靶驱动装置13的回转轴(20)通过键连接，小风叶5焊接在旋转靶12下部旋转靶驱动装置13的回转轴(20)上，离心布料锥盘10、旋转靶12和小风叶5通过底板6上的螺栓固定在磨体9内，并与磨体9同轴。如图4、图5和图6所示。

所述的物料分配器11由与超音速引射喷嘴3数量相同的弧形锥斗组成，每一弧形锥斗具有轴对称形状，在锥斗下部的对称轴线上设置混合加速管4，物料分配器11与磨体9内壁所构成的弧形锥状腔体，组成了均匀布料和引射结构。如图7、图8所示。

所述的离心布料锥盘10、旋转靶12 小风叶5和旋转靶驱动装置13组成的布料、摩擦和搅拌结构，通过变频调速控制在300～3000r.p.m.内连续可调。如图9、图10所示。

所述的旋转靶12，靶体高度的2/3为圆柱体(下部)，靶体高度的1/3为圆弧状倒锥体(上部)，圆柱体和圆弧状倒锥体连续均匀过渡，靶体表面可分别采用不同的摩擦纹理(冲击摩擦花纹19)：①1～0.4mm四棱锥齿(与锉刀齿相同)；如图11所示；②与靶体轴线成30～60°夹角的叠层刀片齿；如图12所示；③碳化硅磨料浇铸靶体(树脂类结合剂)；如图13所示。

所述的涡轮分级机构A，由上盖板22、排料管23、粉碎后物料排出口15、分级机体24、分级机法兰25、分级涡轮26、带传动装置27、轴承座28、主轴29、驱动电机30和电机座板31组成，上盖板22通过螺栓连接在分级机体24顶部，排料管23通过螺栓连接在分级机体24侧部，排料管23外侧焊接着粉碎后物料排出口15，主轴29一端通过键和螺栓与分级涡轮26连接，另一端通过轴承座28，并与带传动装置27连接，驱动电机30通过螺栓固定在电机座板31上，并通过三角胶带驱动带传动装置27。如图14、15所示。

中药材通过装置中部的冲击摩擦超细气流粉碎机构B上的调速螺旋给料机1上的中药材加入口送入装置中，并通过离心布料锥盘10和物料分配器11，经由多个喷嘴3和混合加速管4，分别高速、对心冲击旋转靶12；在不同的旋转靶表面摩擦纹理的剪切作用下得以冲击、摩擦粉碎；粉碎后的中药材随上升气流进入装置上部的涡轮分级机构A，符合粒径要求的中药材通过粉碎后中药材排出口作为产品从装置中排出，不符合粒径要求的中药材回落至物料分配器11，被再次加速、冲击、摩擦粉碎直至粒径符合要求作为产品从装置中排出。中药材超细粉碎产品粒径由变频调速涡轮分级转速控制且连续可调。

Claims (6)

1、中药材冲击摩擦超细气流粉碎装置，它包括涡轮分级机构、机座，其特征是机座(C)与涡轮分级机构(A)之间设置一冲击摩擦超细气流粉碎机构(B)，冲击摩擦超细气流粉碎机构(B)的上部与涡轮分级机构(A)由法兰连接，冲击摩擦超细气流粉碎机构(B)的支座与机座(C)以螺栓固定连接；所述的冲击摩擦超细气流粉碎机构(B)主要由调速螺旋给料机(1)、环形气包和喷嘴座接管(2)、超音速引射喷嘴(3)、混合加速管(4)、小风叶(5)、底板(6)、连接法兰(7)、磨门(8)、磨体(9)、支座(21)、离心布料锥盘(10)、物料分配器(11)、旋转靶(12)和旋转靶驱动装置(13)组成，调速螺旋给料机(1)通过螺栓连接在磨体(9)中部高于离心布料锥盘(10)的位置，环形气包和喷嘴座接管(2)焊接在磨体(9)下部，环形气包和喷嘴座接管(2)端部伸入磨体(9)内，超音速引射喷嘴(3)通过螺纹固定在环形气包和喷嘴座接管(2)的端部，超音速引射喷嘴(3)轴线在同一平面上，混合加速管(4)通过螺纹与物料分配器(11)连接，混合加速管(4)与超音速引射喷嘴(3)同轴，物料分配器(11)焊接在磨体(9)上，并使混合加速管(4)与超音速引射喷嘴(3)同轴，磨门(8)通过铰接螺栓联结在磨体(9)上，并可启闭；离心布料锥盘(10)通过螺纹连接在旋转靶(12)上端，旋转靶(12)下端与旋转靶驱动装置(13)的回转轴(20)通过键连接，小风叶(5)焊接在旋转靶(12)下部旋转靶驱动装置(13)的回转轴(20)上，离心布料锥盘(10)、旋转靶(12)和小风叶(5)通过底板(6)上的螺栓固定在磨体(9)内，并与磨体(9)同轴。

2、根据权利要求1所述的中药材冲击摩擦超细气流粉碎装置，其特征是所述的超音速引射喷嘴(3)为四喷嘴时，喷嘴间轴线夹角为90°；为三喷嘴时，喷嘴间轴线夹角为120°。

3、根据权利要求1所述的中药材冲击摩擦超细气流粉碎装置，其特征是所述的物料分配器(11)由与超音速引射喷嘴(3)数量相同的弧形锥斗组成，每一弧形锥斗具有轴对称形状，在锥斗下部的对称轴线上设置混合加速管(4)，物料分配器(11)与磨体(9)内壁所构成的弧形锥状腔体，组成了均匀布料和引射结构。

4、根据权利要求1所述的中药材冲击摩擦超细气流粉碎装置，其特征是所述的离心布料锥盘(10)、旋转靶(12)和小风叶(5)和旋转靶驱动装置(13)组成布料、摩擦和搅拌结构，通过变频调速控制在300～3000r.p.m.内连续可调。

5、根据权利要求1所述的中药材冲击摩擦超细气流粉碎装置，其特征是所述的旋转靶(12)，靶体下部为圆柱体，其高度占2/3，靶体上部为圆弧状倒锥体，其高度占1/3，圆柱体和圆弧状倒锥体连续均匀过渡，靶体表面设有摩擦纹理。

6、根据权利要求5所述的中药材冲击摩擦超细气流粉碎装置，其特征是所述的靶体表面摩擦纹理为1～0.4mm四棱锥齿，与锉刀齿相同；或者为与靶体轴线成30～60°夹角的叠层刀片齿；或者为树脂类结合剂碳化硅磨料浇铸靶体。

Images