專利名稱：植物性和纖維性原料自冷卻連續(xù)粉碎設備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及植物性和纖維性原料粉碎設備，特別是涉及通過自冷卻，可對植物性原料和纖維性原料可以進行連續(xù)的進料，粉碎，出料操作的粉碎設備。
背景技術(shù)：
為了制備性能良好的粉末材料，需要對某些物料進行粉碎。對植物性原料(如藥材)，一些纖維性物料(如羽毛)，聚氨酯短纖維等的粉碎，目前一般使用剪切粉碎機，氣流磨或者沖擊磨等設備。對于小型醫(yī)院，個人來講，一般使用結(jié)構(gòu)較為簡單，價格低廉，使用方便的是剪切粉碎機，但該裝置不能連續(xù)操作，而且沒有分級功能，只能在一些要求較低，少量分散的場合使用。中國實用新型專利01232845.6，02253347.8，99210806.3，96211833.8等描述了幾種藥材等植物性材料的粉碎設備，但上述專利技術(shù)僅僅是為了提高粉碎效率，在以往的粉碎機對刀具，粉碎筒等作了一些改進。其中申請?zhí)枮?6211833.8的實用新型專利是較為典型的一個，該專利把粉碎機的封蓋設成凸狀之凸部，在內(nèi)部形成出料空間，凸部之上方設有貫通上中空入料筒，其側(cè)邊適當位置設有貫通之出料口；該出料口設有依設定大小網(wǎng)孔之篩網(wǎng)，這樣可以得到預定粒徑的樣品。但上述發(fā)明不可實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)、不可避免在粉碎過程中對熱敏性和熱分解性原料的破壞。
一般實踐中，由于剪切式粉碎是利用刀具的沖擊實現(xiàn)，如果無冷卻方式，由于粉碎刀具和物料高速摩擦，粉碎筒體內(nèi)的溫度將上升很快。所以傳統(tǒng)的該類型設備是不能長時間運行的。
使用沖擊式粉碎原理的氣流磨或者沖擊磨可以連續(xù)大規(guī)模粉碎，機內(nèi)分級上述物料。氣流磨是利用高速氣流帶動待粉碎的物料，使物料互相碰撞而粉碎，但是這鐘設備耗氣量很大，需要大型的空氣壓縮機系統(tǒng)配套，而且設備系統(tǒng)內(nèi)是高壓氣流，對設備的密封和加工精度要求較高，特別是氣體噴嘴，是需要非常高的精度的，一般小型實驗型流化床氣流磨系統(tǒng)包括空氣壓縮機造價都在二十余萬元以上。沖擊磨利用對轉(zhuǎn)的磨盤機構(gòu)上設置粉碎齒，物料在這些粉碎齒中互相碰撞而破碎，這種方式需要磨盤的自重較大，而且必須使用昂貴的耐磨硬質(zhì)合金制造，造價昂貴，而且該種粉碎過程是物料是不能冷卻的，一般適用于無機非金屬材料，對熱敏性物料是不合適的。無論是剪切式原理或者沖擊式原理，在生產(chǎn)過程中設備內(nèi)部由于物料，機具碰撞等原因，在制備過程中產(chǎn)生大量的熱量，機內(nèi)溫度較高。對熱敏性或者熱分解性的物料，如一些名貴藥材，炸藥，升溫分解的物料，上述這些設備都不適用。上述兩類設備結(jié)構(gòu)復雜，價格較為昂貴，使其應用受到了很多限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種低成本的能滿足連續(xù)生產(chǎn)，分級，出料，粉碎植物性，纖維性原料的粉碎設備，同時在粉碎過程中還可對熱敏性，熱分解性原料進行有效粉碎，而不影響其性能。
本發(fā)明的目的通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)植物性和纖維性原料自冷卻連續(xù)粉碎設備，在帶有密閉腔體的圓臺型或圓柱形的粉碎筒底部設有動力設備驅(qū)動的粉碎輪或者粉碎絞刀，在粉碎筒的頂端設有進料口，在粉碎筒密閉腔體的上端設有分級裝置，分級裝置上端設有出料口，在粉碎輪或者粉碎絞刀上部的粉碎簡上開有正壓氣體進口，正壓氣體進口通過管道與正壓氣體產(chǎn)生裝置連接。
為進一步實現(xiàn)本發(fā)明的目的，可在于進料口處設有料倉以及為進料用螺旋鉸刀。還可在出料口設有收料裝置，出料口與收料裝置連接。所述收料裝置還可與負壓裝置連接。收料裝置可為針刺布或者針刺氈制作的料袋或者是旋風收塵裝置。所述負壓裝置為引風機或者真空泵。
所述分級裝置為離心分級輪或者分級篩網(wǎng)。
本發(fā)明的另一種實現(xiàn)設備為植物性和纖維性原料自冷卻連續(xù)粉碎設備，在密封的圓臺型或圓柱形的粉碎筒底部設有動力設備驅(qū)動的粉碎輪或者粉碎絞刀，在粉碎筒頂部設有進料口，在粉碎筒的頂部設有分級裝置，分級裝置上端設有出料口，出料口與負壓裝置連接。
本發(fā)明是發(fā)明人通過大量實踐，在傳統(tǒng)的剪切粉碎設備上增加了分級設備，并引進正壓氣體輸入設備或者負壓氣流出料設備。對熱敏性物料的粉碎可以在進料設備出外接正壓氣流冷卻設備?？梢赃B續(xù)粉碎植物性，纖維性原料，同時可以在制備過程中實現(xiàn)機內(nèi)分級，通過改變分級篩網(wǎng)的網(wǎng)孔尺寸或者分級輪的旋轉(zhuǎn)速度，得到不同粉碎粒度的樣品。同時由于采用負壓氣流出料的方式，可以在生產(chǎn)過程中使用冷態(tài)氣體，降低粉碎過程中的物料溫度，保護熱敏性和熱分解性的原料?？梢员ＷC生產(chǎn)過程的連貫性。結(jié)構(gòu)簡單，對于藥材，羽毛纖維等材料加工的規(guī)模擴大，需要連續(xù)生產(chǎn)的場合將得到了較為廣泛的應用。
相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下優(yōu)點1、設備小型化，造價低廉，可以滿足小批量，多品種的生產(chǎn)要求2、通過分級設備，實現(xiàn)目前多數(shù)小型粉碎設備不具備的分級功能，可以得到特定粒徑的產(chǎn)品3、可以連續(xù)生產(chǎn)，特別對小型設備而言，目前一般是幾百克一次，而本發(fā)明的產(chǎn)品是連續(xù)生產(chǎn)的，對數(shù)十公斤左右的粉碎是很合適的。
4、可以自冷卻，對熱敏性原料有很好的保護作用。
5、能耗低，這是相對具有類似功能的大型設備如氣流磨等具有的優(yōu)點。
6、清洗容易簡單，可以快速更換粉碎物料而不會造成物料互相污染。


圖1為實施例1植物性和纖維性原料自冷卻連續(xù)粉碎設備結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為實施例2植物性和纖維性原料自冷卻連續(xù)粉碎設備結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1中示出1出料口，2負壓收集裝置，3為進料口，4正壓氣體進口，5為利用剪切原理粉碎的粉碎輪，上裝有粉碎刀具，6為剪切粉碎的動力設備，7為離心式分級輪，8分級輪的動力驅(qū)動設備，9為氣體冷卻干燥設備，10為正壓產(chǎn)生裝置，11為粉碎筒。
圖2中示出1為出料口，2為篩網(wǎng)，3為進料口，4為正壓氣體進口，5為粉碎輪，上裝有粉碎刀具，6為剪切粉碎的動力設備，11為粉碎筒。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的說明，但本發(fā)明要求保護的范圍并不局限于實施例表達的范圍。
實施例1如圖1所示，植物性和纖維性原料自冷卻連續(xù)粉碎設備包括在密封的圓臺型粉碎筒11底部設有動力設備6驅(qū)動的粉碎輪5，在粉碎筒11頂部設有進料口3，在粉碎筒11密封腔體的上端還設有離心式分級輪7，離心式分級輪7上端設有出料口1，在粉碎輪5上部的粉碎筒上開有正壓氣體進口4，正壓氣體進口4通過管道與正壓氣體產(chǎn)生裝置10連接。正壓氣體進口4與正壓氣體產(chǎn)生裝置10之間設有氣體冷卻干燥設備9。
上述設備中，正壓氣體產(chǎn)生裝置10可為普通的LEK22B型3m3螺桿式空氣壓縮機(柳州第二空氣壓縮機廠生產(chǎn))；氣體冷卻干燥設備9為AD2型冷卻干燥機；粉碎輪5為浙江豐利粉碎設備有限公司生產(chǎn)的LDJ型粉碎輪，該粉碎輪是利用剪切原理粉碎的粉碎輪，裝有粉碎刀具；動力設備6為普通1000瓦電機；離心式分級輪7為德國阿爾派公司的315ATP型分級機的分級輪，離心式分級輪7由分級輪的動力驅(qū)動設備8驅(qū)動，分級輪的動力驅(qū)動設備8可為1000瓦普通電機。使用離心式分級輪可較好克服大量的物料可能引起篩網(wǎng)的堵塞的問題。
植物性和纖維性原料自冷卻連續(xù)粉碎設備還可以在進料口3處安裝料倉和螺旋鉸刀加料設備，實現(xiàn)定時定量加料。正壓氣體進口3可讓冷卻氣流的進入，冷卻氣流可以是惰性氣體或者經(jīng)過氣體制冷機的冷態(tài)氣體，從該進口處進入粉碎機筒內(nèi)。這些氣體可以加壓到一定壓力，該壓力是可以調(diào)整的，以便和生產(chǎn)速度和物料的特性相配合。這些氣體的用法是如果物料是易氧化的，如炸藥等，正壓氣體可以是惰性氣體，如氮氣，氬氣，二氧化碳等降低物料和空氣中的氧接觸的概率，如果物料是熱敏性原料，如中草藥等，可以引入經(jīng)過深度冷卻的氣體，可以保持物料的溫度在較低的水平，如果待粉碎的物料沒有特殊的要求，氣流可以用普通的空氣流，大流量的冷卻氣體的流動可以保證粉碎筒內(nèi)的溫度保持在正常水平上。
料倉中的待粉碎物料引入粉碎筒后，粉碎輪在高速旋轉(zhuǎn)，以剪切，沖擊等方式對粉碎物料，粉碎過程中經(jīng)過粉碎的物料，在漩渦氣流和氣體以及出口負壓的引導下，向上進入離心式分級輪7進行分級，可以實現(xiàn)某一粒度以下的物料才能通過離心式分級輪7，保證了粉碎的效果。通過分級設備的物料，就可以到出料口1出料，或者是在出料口1設置負壓出料設備進行收集。沒有通過離心式分級輪7的物料重新落入粉碎筒下部的粉碎輪，重新再次進行粉碎。
在出料設備方面，由于存在冷卻進氣壓力，以及剪切設備旋轉(zhuǎn)的渦流，物料可以直接排出出料口。對于較大規(guī)模的連續(xù)生產(chǎn)，在出料口處還可設置一個負壓收料裝置2，具體是出料口與收料裝置連接，收料裝置還可與負壓裝置連接，收料裝置為針刺布或者針刺氈制作的料袋或者旋風收塵裝置。負壓裝置為引風機或者真空泵。引進收料裝置和負壓裝置可以保證大量的產(chǎn)物順暢排出粉碎筒，同時由于粉碎后的物料的顆粒非常細小，有較大的表面能，容易粘附在粉碎筒的表面，加快物料的排出，避免物料在粉碎筒中的積累。
實施例2如圖2所示，植物性和纖維性原料自冷卻連續(xù)粉碎設備包括在密封的圓臺型粉碎筒11底部設有動力設備6驅(qū)動的的粉碎輪5，粉碎輪5直徑為200毫米，電機功率為為1500瓦，在粉碎筒11頂部設有進料口3，在粉碎筒11密封腔體的上端還設有分級篩網(wǎng)2，分級篩網(wǎng)2上端設有出料口1，在粉碎輪5上部的粉碎筒上開有正壓氣體進口4，正壓氣體進口4通過管道與正壓氣體產(chǎn)生裝置(圖中未示出)連接。正壓氣體產(chǎn)生裝置是一臺鼓風機，為上海鼓風機廠無錫分廠生產(chǎn)的2.5千瓦的鼓風機。
上述設備中與實施例相同。由于使用分級篩網(wǎng)2替代實施例中的離心式分級輪5，可以不要離心式分級輪5的動力設備8，有利于進一步簡化設備，使本發(fā)明的植物性和纖維性原料自冷卻連續(xù)粉碎設備小型化。分級篩網(wǎng)2可通過兩片法蘭式夾板連接設備固定。通過夾板固定，可快速更換不同孔徑的篩網(wǎng)，得到不同粒徑的物料。
出料口1可直接出料，也可連接實施例的負壓收料裝置2。進料口處設有料蒼和螺旋鉸刀。
對比實施例實施例2的植物性和纖維性原料自冷卻連續(xù)粉碎設備與產(chǎn)于臺灣的傳統(tǒng)型RT-04型剪切粉碎設備性能比較。粉碎物料為一種魔芋粗粉原料。
RT-04型剪切粉碎設備的粉碎筒直徑180毫米，電機功率1500瓦。同時使用一臺耗氣量為3立方米的流化床對撞式氣流磨，其空氣壓縮機的功率為38千瓦，分級機功率2千瓦。
實驗結(jié)果實施例2的設備生產(chǎn)效率比RT-04型剪切粉碎設備有較大的提高。具體表現(xiàn)為(1)從一次連續(xù)生產(chǎn)時間看，RT-04型剪切粉碎設備按其要求單次粉碎過程最長運行時間不能超過30分鐘，而實施例2設備可以連續(xù)運行數(shù)小時，4小時內(nèi)的產(chǎn)量提高約12倍。
(2)從收料效果看，實施例2通過附加的收集裝置把粉碎的物料完整收集，而RT-04型剪切粉碎設備由于沒有收料設備，只能單次收集，而且細小的粉末容易飛揚對環(huán)境造成一定的影響。同時由于RT-04型剪切粉碎設備的收料系統(tǒng)較為復雜，包括機器清洗，收集產(chǎn)品的總時間是實施例2的十倍左右。
(3)從對成品影響上看，實施例2由于引入了冷態(tài)空氣，魔芋粉末的顏色在粉碎后沒有變化，而RT-04型剪切粉碎設備粉碎的魔芋粉產(chǎn)品呈少許的焦黃色，同時有淡淡的焦糊味，表明在傳統(tǒng)型設備上產(chǎn)生的高溫已經(jīng)對熱敏性的魔芋粉末產(chǎn)生一定的不利影響。
(4)從能耗上看，使用RT-04型剪切粉碎設備和實施例2制備的基本相同粒徑的產(chǎn)品的生產(chǎn)時間基本相同，但氣流磨的能耗是本發(fā)明的約二十倍。
總之，本發(fā)明可以通過分級設備確定制備出的顆粒粒度大小，通過強制氣流冷卻粉碎筒內(nèi)設備和物料，可以長時間連續(xù)運行，同時，該設備還可以通過引入惰性氣體或者冷態(tài)氣體，保護易氧化的物料或者是熱敏性的物料。而且設備結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉，具有很強的實用性。本發(fā)明可以廉價達到大型設備的功能，本發(fā)明設備非常適合在中藥加工廠中數(shù)十到數(shù)百公斤的小批量，多品種原料的粉碎。
權(quán)利要求
1.植物性和纖維性原料自冷卻連續(xù)粉碎設備，在帶有密閉腔體的圓臺型或圓柱形的粉碎筒底部設有動力設備驅(qū)動的粉碎輪或者粉碎絞刀，在粉碎筒的頂端設有進料口，其特征在于，在粉碎筒密閉腔體的上端設有分級裝置，分級裝置上端設有出料口，在粉碎輪或者粉碎絞刀上部的粉碎筒上開有正壓氣體進口，正壓氣體進口通過管道與正壓氣體產(chǎn)生裝置連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述植物性和纖維性原料自冷卻連續(xù)粉碎設備，其特征在于進料口處設有料倉和為進料用的螺旋鉸刀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述植物性和纖維性原料自冷卻連續(xù)粉碎設備，其特征在于出料口與收料裝置連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述植物性和纖維性原料自冷卻連續(xù)粉碎設備，其特征在于收料裝置與負壓裝置連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或者4所述植物性和纖維性原料自冷卻連續(xù)粉碎設備，其特征在于收料裝置為針刺布或者針刺氈制作的料袋或者旋風收塵裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述植物性和纖維性原料自冷卻連續(xù)粉碎設備，其特征在于所述負壓裝置為引風機或者真空泵。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述植物性和纖維性原料自冷卻連續(xù)粉碎設備，其特征在于分級裝置為離心分級輪或者分級篩網(wǎng)。
8.植物性和纖維性原料自冷卻連續(xù)粉碎設備，在密封的圓臺型或圓柱形的粉碎筒底部設有動力設備驅(qū)動的粉碎輪或者粉碎絞刀，在粉碎筒頂部設有進料口，其特征在于，在粉碎筒的頂部設有分級裝置，分級裝置上端設有出料口，出料口與負壓裝置連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了植物性和纖維性原料自冷卻連續(xù)粉碎設備。該設備在帶有密閉腔體的圓臺型或圓柱形的粉碎筒底部設有動力設備驅(qū)動的粉碎輪或者粉碎絞刀，在粉碎筒的頂端設有進料口，在粉碎筒密閉腔體的上端設有分級裝置，分級裝置上端設有出料口，在粉碎輪或者粉碎絞刀上部的粉碎筒上開有正壓氣體進口，正壓氣體進口通過管道與正壓氣體產(chǎn)生裝置連接。本發(fā)明可對植物性或纖維性原料低成本實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，分級，出料，同時在粉碎過程中還可對熱敏性，熱分解性原料進行有效粉碎，而不影響其性能。
文檔編號B02C18/22GK1915523SQ200610037379
公開日2007年2月21日 申請日期2006年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月31日
發(fā)明者李新衡, 王燕民, 謝平波, 胡國明, 潘志東 申請人:華南理工大學