一种组合式多功能联动粉碎分级一体机的制作方法

本实用新型涉及一种固体材料粉碎装置 ，尤其涉及一种中药材组合式多功能联动粉碎分级一体机 ，属于制药设备技术领域。

背景技术：

在中药现代化的进程中，“中药细胞破壁技术”是中药材加工和中药制剂生产工艺中的一项重要的技术手段。所谓细胞级粉碎，是指以打破中药材细胞为目的的粉碎作业。中药超微粉碎追求的是细胞的破壁率。在按药典或一般标准中，直接入药的药材细粉为80目（180μm）或100目（150μm）。在理想的细胞破碎模型中，10μm细胞组成的180μm颗粒，其粒径与细胞直径比值n = 18，破壁率η仅15.77%。中药超微粉碎技术将中药材粉碎至1250目（10μm），在该细度条件下，一般药材细胞的破壁率≥95%。中药“微粉化”以后，其特点如下：

1 增加药物吸收率，提高其生物利用度。

2 有利于保留生物活性成分，提高药效。

3 中药复方粉碎中有匀化作用

4 服用计量减少，节省中药材资源

5 避免污染，能保证产品达到较高的卫生学要求

6 改造传统的中药提取工艺

7 拓宽中药剂型

但中药材的品种很多、据《本草纲目》不完全统计有2200多种，中药的附方约有11000余首。中药材的状态复杂，大致分为：根茎、全草、果实、矿物、皮类、菌类、动物、花类、其他等。因此，面对品种较多、状态复杂的中药材，在粉碎过程中，若不能“对症下药”，只运用一种的粉碎方式，显然是不能满足中药材“细胞破壁”的粉碎。

据笔者了解，目前大多数生产厂家，中药的“微粉化”采用传统单一的分段粉碎方式，首先进行粗粉碎，然后再进行超微粉碎。工艺上存在诸多问题。一是工序复杂，粉碎的细度难以一次性达到要求；二是分段粉碎达到一定的细度后，超微粉碎的产量较低；三是粉碎温度过高；四是粉碎、转移过程粉尘泄漏，造成物料和环境污染。

粉体的微粉粉碎过程实际上是宏观粉体中的各个颗粒在外力的作用下破碎、断裂、变小细化，从而引起整个粉体的性能指标发生变化的过程。物料粉碎的外力通过对物料的冲击，碰撞，剪切，研磨，分散等手段而实现。选择粉碎方法时，须视粉碎物料的性质和所要求的粉碎比而定，尤其是被粉碎物料的物理和化学性能具有很大的决定作用，而其中物料的硬度和破裂性更居首要地位，对于坚硬和脆性的物料，冲击很有效；而对有纤维特性的植物材料用研磨和剪切方法则较好。对于达到微米级物料的粉碎，采用超音速气流粉碎为宜。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术存在的缺陷，提出一种组合式多功能联动粉碎一体机，能够进行细粉粉碎（80-200目），也能够直接进行破壁粉碎（1-10μm）的中药粉碎分级机，同时在保证微粉化质量的前提下，有效提高超微粉碎的产能。

本实用新型通过以下技术方案解决技术问题：一种组合式多功能联动粉碎分级一体机，包括通过管道连接的粉碎设备、分级设备以及收集设备；所述粉碎设备包括机械粉碎机及旋喷气流粉碎机，所述分级设备包括气流分级机及气流分级系统；所述机械粉碎机的进料口通过进料管与进料器连接，所述机械粉碎机的出料口通过粉体输送导管与气流分级机的分级室进口连接，所述气流分级机的下部通过回料管与机械粉碎机的壳体连通，所述机械粉碎机与气流分级机之间为双向连通结构；所述气流分级机的分级室出口经内通道与收集设备的进口相连接。

所述气流分级系统的分级室出口经内通道接收集设备的进口。

由于机械粉碎机的粉碎室与分级室相对分离，被粉碎物料在粉碎室不会因分级机构的阻隔而过长时间的滞留，因此避免了“过粉碎”的现象，提高了粉碎产能。此外，可以将所述分级室下部与粉碎室壳体通过回料管连通，这样可以形成粉碎室与分级室的双向连通，有助于提高粉碎产量，进一步使被粉碎物料在粉碎室不会因阻隔而过长时间的滞留。

进一步的，前述的组合式多功能联动粉碎分级一体机，气流分级机的分级室出口通过内通道还连接有旋喷气流粉碎机粉碎室的进料口，所述旋喷气流粉碎机粉碎室的进料口通过管道与气流分级系统相连通，所述气流分级系统的分级室出口经内通道连接至收集设备的进口。

进一步的，前述的组合式多功能联动粉碎分级一体机，收集设备包括由管道串联的旋风收集器及隔离收集器组成，所述隔离收集器的出口处通过引风机连通至大气。

为了达到进一步的目的，本实用新型中药材组合式多功能联动粉碎一体机组中的机械粉碎机包括二种类型。

进一步的，前述的组合式多功能联动粉碎分级一体机，机械粉碎机包括安装在粉碎室壳体中的旋转粉碎装置，所述粉碎室壳体由隔板构成三个中部连通的粉碎区域，所述三个粉碎区域分别装有同轴的旋转粉碎装置，所述旋转粉碎装置分别为方形桩式式粉碎装置、摆刀粉碎装置和锥刀粉碎装置。第一种类型的粉碎机适用于中药材混合料的粉碎。

进一步的，前述的组合式多功能联动粉碎分级一体机，机械粉碎机还包括在粉碎室壳体中的旋转粉碎装置和安装在壳体、盖板上的固定粉碎装置，所述的旋转粉碎装置分别第一、二层为旋转的方形桩式粉碎装置和第三层的齿形摆刀粉碎装置。固定粉碎装置包括前盖板上装有的带有双层内外齿的圆形固定粉碎装置和在壳体的内圈装有齿圈。该粉碎机为叠加式多层多次粉碎，在第一层旋转和固定的咬合粉碎装置利用其撞击性能，有利于粉碎各种较硬和较大的材料；在其他粉碎区借助于旋转和固定装置和刀片的剪切性能，有利于粉碎各种纤维类材料。第二种类型适用于纤维类中药材的粉碎。

进一步的，前述的组合式多功能联动粉碎分级一体机，旋喷气流粉碎机包括上部开口下部封闭的圆柱形粉碎室，所述圆柱形粉碎室的侧壁上对称均布有四个喷管座，所述各喷管座的下方接口通过出气管与旋转气包连接；所述粉碎室的上部与气流分级机分级室的下部间隙连接，所述粉碎室的底部与旋转气包上部螺纹连接。喷管座的内部安装有超音速气流喷管；所述旋转气包，包括圆柱性气包壁上气管出口，上部螺母接口。当物料进入粉碎室，以最短的距离进入高速气流加速区。在高速气流带动下高速运动，在气流交汇处碰撞，实现粉碎。

进一步的，前述的组合式多功能联动粉碎分级一体机，流分级机包括分级室壳体，所述壳体的上部为圆柱体，下部为圆锥体，所述圆锥体的底面直径与圆柱体的底部直径一致；所述壳体的上部顶板上安装有机头，所述机头由固定在顶板上的机头出口、安置在机头出口上方的电机、以及由电机带动的分级轮组成。分级轮置于顶板下方的分级室内，包括中部为通过顶板孔与机头出口连通的空腔，外周为间隔分布的叶片，整体外廓呈上大下小的圆台形，所述下部穿引入进料导管，所述进料导管的出口朝上，位于下部中间附近，所述下部的底端与回料管连接。分级机工作时，电机带动分级轮旋转，由进料管进入分级机的粉末自下而上预气流分散于分级机内部，在叶轮高速旋转产生的离心力场作用下，粗颗粒向外移动，沿边壁落下，回料处理；细颗粒移向转子中心，由引风机从机头出口吸走收集，从而完成分级过程。

本实用新型的有益效果：本实用新型循环进料的结构既严格限制了“大颗粒”，又避免了过粉碎，因此产品粒径分布狭窄，粒度均匀；解决了150目以上的粉体难以过筛的问题，能够高效完成微粉颗粒的分级，同时，分别调整机械粉碎机的分级机和旋喷气流粉碎机分级系统的分级轮转速，可以最大限度提高超微粉碎的产能，满足中药“微粉化”的产业化需要。

本实用新型具有以下优点：

1、机械粉碎与气流粉碎有机的结合，可以使得中药材原料直接粉碎至“细胞”破壁。

2、该机组为一机多用，既可以进行细粉粉碎（80-200目），也可以直接进行破壁粉碎（1-10μm）

3、机械粉碎室与分级室相对分离，避免“过粉碎”，一是减少粉碎产生的“过热”，降低粉碎室的温度。二是粉碎室的有效粉碎增多，提高了粉碎的产量高。

4、机械粉碎的分级机和旋喷气流分级系统的特殊设计，分级转速低。分级精度高。

5、全封闭负压作业，粉体在粉碎过程中不发生任何泄漏，无环境污染、噪声小。

6、 特别适宜符合GMP要求的中药粉碎车间采用。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1是本实用新型一个实施例的结构示意图。

图2是图1中机械粉碎机的结构示意图。

图3是图1中旋喷气流粉碎机的结构示意图。

图4是图1中机械粉碎的分级机的结构示意图。

图5是图1中气流粉碎的分级系统的结构示意图。

具体实施方式

本实施例的组合式多功能联动粉碎分级一体机，其结构如图1至图5所示，主要由电控柜1、进料器2、机械粉碎机4、机械粉碎分级机7、旋喷气流粉碎机9、气流分级系统11、旋风收集器13、隔离收集器15以及引风机18组成。其中机械粉碎机4和分级机7之间设有机械粉碎出料管5和回料管6。机械粉碎机4的粉碎室进料口通过进料管3与进料器2衔接，出料口通过机械粉碎出料管5与机械粉碎分级机7的分级室进口连通，机械粉碎分级机7的分级室下部与机械粉碎室壳体通过回料管6连通，形成双向连通结构。机械粉碎的分级机7的分级室出口经第二连接管道8分别与第三连接管道10以及第四连接管道13连接，而第四连接管道的出口连接与收集设备的进口连接。其中，第三连接管道10与气流分级机连接。而气流分级机的分级室出口通过内通道还连接有旋喷气流粉碎机粉碎室的进料口，旋喷气流粉碎机粉碎室的进料口通过管道与气流分级系统相连通，气流分级系统的分级室出口经内通道连接至收集设备的进口。

收集设备由通过第五连接管道14串联的旋风收集器13和隔离收集器15构成，隔离收集器的出口处通过第六连接管道16连接引风机18通大气。同时，引风机的前端还安装有引风机消声器17。

本实施例机组中的机械粉碎机如图2所示，粉碎机壳体2-2由隔板12-7和隔板2 2-13分成三个中部连通的粉碎区域——第一粉碎区2-3、第二粉碎区2-8和第三粉碎区2-12。位于第一粉碎区的转轴段安装由锤头支架2-4和锤头2-5构成的锤式粉碎装置，其对应的第一粉碎区圆周内壁固定直齿圈2-6；位于第二粉碎区的转轴段安装摆刀支架2-9 和摆刀2-10构成的摆刀粉碎装置，其对应的第二粉碎区圆周内壁固定直齿圈2-11；位于第三粉碎区的转轴段安装锥刀支架2-18和锥刀2-14构成的锥刀粉碎装置，其对应的第三粉碎区圆周内壁固定锥齿圈2-15。第三粉碎区一端的壳体内还设有风机室，穿过该室的转轴2-1上固定有通过风叶支架2-16连接的风扇叶片2-17。工作时，各粉碎装置可以与对应的齿圈配合，分步起到粉碎作用。在风机的作用下，粉料由进料口进料，粉碎后由出料口输出。当将其应用到医药生产领域后，可将中药材从传统粉碎工艺得到的中心粒径150—200目的粉末，提高到中心粒径达30——40微米以下，从而大大提高有效成份的吸收速度和吸收程度。

本实施例机组中的旋喷气流粉碎机如图3所示，旋喷气流粉碎机由旋转粉碎室3-10、旋转气包3-4、旋转接头3-2、进气分气管3-7组成。 旋转粉碎室3-10圆柱壁与两组相对的超音速喷管座3-5焊接。圆柱空气包3-4上部与旋转粉碎室3-10下部螺栓连接，圆柱空气包3-4下部与旋转接头3-2上部连接，形成一个可以旋转的统一体。 四根平分的分气管3-7一头连接超音速喷管座3-5，一头连接圆柱空气包3-4。进气管3-1连接旋转接头3-2。

工作时，启动旋转粉碎室，当物料进入粉碎室，物料以最短的距离进入高速气流加速区。在高速气流带动下高速运动，在气流交汇处碰撞，实现超微粉碎。粉碎后的混合物料进入旋转粉碎室上方的分级系统。

本实施例中的机械粉碎机的分级机为离心式，如图4所示，

由图4可见，分级室壳体由上部的圆柱形上壳体4-7和下部的圆锥形锥壳体4-5构成。上部的顶板上安装分级机机头4-9。该机头包括固定在顶板上的向两侧开口的机头出口4-16，机头出口4-16外接抽风机负压源。机头出口4-16上方固定安置电机4-14，该电机的输出轴通过连轴器4-15与分级机主轴4-10连接，该主轴下端通过锁紧螺母4-18固定安装立式分级轮4-8。分级轮位于顶板下方的分级室内。分级轮的中部为空腔，通过顶板孔与机头出口连通，其整体外廓呈上大下小的圆台形。分级室下部锥壳体4-5一侧穿入进料导管4-6，该进料导管的出口朝上，位于下部中间。锥壳体4-5的底端通过关风机4-4与回料三通4-2、回料三通4-2与回料管4-1连接。另一端装有回料通气管4-3。

本实施例中的旋喷气流粉碎机的分级系统为离心式，如图5所示，由图5可见，分级室壳体由上部的圆柱形上壳体5-6和下部的圆锥形分机系统锥壳体5-5、直壳体5-1构成。 上部的顶板上安装分机系统分级机机头5-8。该机头包括固定在顶板上的向两侧开口的分机系统机头出口5-13，分机系统机头出口5-13外接抽风机负压源。分机系统机头出口5-13上方固定安置电机5-15，该电机的输出轴通过分机系统连轴器5-14与分机系统分级机主轴5-9连接，该主轴下端通过分机系统锁紧螺母5-11固定安装立式分机系统分级轮5-7。分机系统分级轮位于顶板下方的分级室内。分级轮的中部为空腔，通过顶板孔与分机系统机头出口连通，其整体外廓呈上大下小的圆台形。分级室下部直壳体5-1一侧穿入旋转粉碎室内。分级室下部直壳体5-1一侧安装观察空5-2,。分机系统锥壳体5-5的切向装有两个对称的旁通气管。

本实用新型的工作过程为：启动电源，通过电控柜调节选择所需数值，并启动设备。将需粉碎的物料从进料器入口处放置，经第一连接管输送至机械粉碎机的粉碎室进料口，物料经机械粉碎室的各粉碎区域粉碎加工后由出料口输送至气流分级机的进口，若分级处理后的粉体颗粒过大，则通过气流分级机的下部设置的回料管输送回至机械粉碎机的壳体重新进行粉碎加工；若需要对粉体进行破壁粉碎，则通过输送管道将粉体送入旋喷气流粉碎机，经粉碎室内粉碎加工后由气流分级系统排出。

实践证明，本实施例的离心式分级机不需配置筛网，在低转速下就可以将产品粒度进行分级。其循环进料的结构既严格限制了“大颗粒”，又避免了过粉碎，因此产品粒径分布狭窄，粒度均匀；解决了150目以上的粉体难以过筛的问题，能够高效完成微粉颗粒的分级，同时，分别调整机械粉碎机的分级机和旋喷气流粉碎机分级系统的分级轮转速，可以最大限度提高超微粉碎的产能，满足中药“微粉化”的产业化需要。

实践证明，本实施例的机组具有以下优点：

1、机械粉碎与气流粉碎有机的结合，可以使得中药材原料直接粉碎至“细胞”破壁。

2、该机组为一机多用，既可以进行细粉粉碎（80-200目），也可以直接进行破壁粉碎（1-10μm）。

3、机械粉碎室与分级室相对分离，避免“过粉碎”，一是减少粉碎产生的“过热”，降低粉碎室的温度。二是粉碎室的有效粉碎增多，提高了粉碎的产量高。

4、机械粉碎的分级机和旋喷气流分级系统的特殊设计，分级转速低。分级精度高。

5、全封闭负压作业，粉体在粉碎过程中不发生任何泄漏，无环境污染、噪声小。

6、 特别适宜符合GMP要求的中药粉碎车间采用。

除上述实施外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。