本發(fā)明涉及中藥材粉碎機(jī)的，特別是涉及到一種根莖類中藥超微粉碎系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、中藥材本身的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)復(fù)雜多樣，常規(guī)的單一的粉碎設(shè)備難以滿足各類中藥材的粉碎要求。特別是含纖維較多的藥材如黃芪、甘草、黃柏等，采用常規(guī)粉碎設(shè)備通常難以達(dá)到要求的粉碎細(xì)度；同時(shí)，因藥材中的纖維較難順利通過(guò)粉碎機(jī)的篩片，保留在粉碎系統(tǒng)中，不但在粉碎過(guò)程中產(chǎn)生了緩沖作用，而且浪費(fèi)了大量的機(jī)械能，造成所謂的“緩沖粉碎”，粉碎效率低下；另外，常規(guī)粉碎中這些纖維在粉碎機(jī)內(nèi)部不斷撞擊發(fā)熱，容易導(dǎo)致著火。

2、根莖類中藥主要成分是植物纖維，韌性較大，脆性較小，物料吸收的應(yīng)變能量大，粉碎的難度較大，并且因需要減少粉碎時(shí)物料的團(tuán)聚，要在粉碎前對(duì)中藥進(jìn)行干燥處理，這就造成根莖類中藥呈現(xiàn)出很強(qiáng)的堅(jiān)韌性，從而更加難以粉碎。在中藥粉碎領(lǐng)域中，大多選用現(xiàn)成的粉碎設(shè)備對(duì)中藥進(jìn)行粉碎，并沒(méi)有根據(jù)中藥的種類與特性不同來(lái)選擇合理的粉碎方法及粉碎流程。

3、目前對(duì)中藥的粗粉碎方法大致可分為：

4、擊碎粉碎：是指中藥受到粉碎機(jī)構(gòu)內(nèi)轉(zhuǎn)子總成錘片的擊打，利用高速轉(zhuǎn)動(dòng)的錘片對(duì)中藥進(jìn)行多次捶擊，使中藥獲得理想的粉碎效果并通過(guò)刷網(wǎng)將其刷出。

5、磨碎粉碎：將中藥放置在兩個(gè)磨盤(pán)中間，通過(guò)兩個(gè)磨盤(pán)中齒槽的相對(duì)移動(dòng)對(duì)中藥產(chǎn)生壓力與剪切力，當(dāng)中藥受到的壓力與剪切力超過(guò)其內(nèi)凝聚力?后將中藥研磨粉碎。磨碎粉碎通常是對(duì)烘干后中藥進(jìn)行粉碎，其配套動(dòng)力較低，磨盤(pán)容易磨損，使粉碎后中藥夾雜在磨盤(pán)組分中且粉末較多。

6、切碎粉碎：將中藥置于兩個(gè)刀具的平面間，通過(guò)兩個(gè)平面間的相對(duì)?移動(dòng)，作用外力于中藥上，使其粉碎。

7、多數(shù)的沖擊式粉碎機(jī)主要用沖擊力和摩擦力兩種力場(chǎng)來(lái)進(jìn)行粉碎，比較適合脆性中藥，對(duì)具有較高韌性的根莖類中藥來(lái)說(shuō)其最有效的力場(chǎng)是剪切力場(chǎng)，所以對(duì)根莖類中藥粉碎效率不高；并且機(jī)械沖擊式粉碎通常最多能把物料粉碎至大約100目(150μm)，要想將物料粉碎至更細(xì)則需要消耗大量的能量與時(shí)間，而經(jīng)過(guò)大量研究與實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)大多數(shù)中藥需粉碎至粒徑至70μm以下時(shí)才可實(shí)現(xiàn)破壁。而磨碎式發(fā)熱較為嚴(yán)重，且難以規(guī)?；瘧?yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種根莖類中藥超微粉碎系統(tǒng)及方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)根莖類中藥高效率的超微粉碎；生產(chǎn)效率高和自動(dòng)化程度高的同時(shí)，還能控制粉碎室溫度，保證中藥的藥效水平，具體的技術(shù)方案為：

2、一種根莖類中藥超微粉碎系統(tǒng)，包括：

3、上料裝置，所述上料裝置包括上料電機(jī)、傳送帶和送料上料斗，所述上料電機(jī)設(shè)置于所述傳送帶的上端一側(cè)，所述送料上料斗設(shè)置于所述傳送帶的上端，所述傳送帶上設(shè)有多個(gè)擋板；

4、粗粉碎裝置，所述粗粉碎裝置包括粉碎箱上料斗、粉碎箱、自上而下依次安裝于所述粉碎箱內(nèi)部的第一粉碎轉(zhuǎn)子與第二粉碎轉(zhuǎn)子，所述粉碎箱上料斗與所述送料上料斗連接，所述粉碎箱包括粉碎箱上箱體、粉碎箱中箱體、粉碎箱下箱體、底部擋板以及由所述粉碎箱上箱體、所述粉碎箱中箱體、所述粉碎箱下箱體及所述底部擋板形成的內(nèi)部安裝空間，所述第一粉碎轉(zhuǎn)子下方設(shè)有第一粉碎篩網(wǎng)，所述第二粉碎轉(zhuǎn)子下方設(shè)有第二粉碎篩網(wǎng)，所述第一粉碎轉(zhuǎn)子與第一帶輪連接，所述第二粉碎轉(zhuǎn)子與第二帶輪連接，所述第一帶輪與所述第二帶輪通過(guò)皮帶連接，所述第二帶輪的直徑小于所述第一帶輪的直徑，所述第二帶輪通過(guò)皮帶與粉碎電機(jī)連接，所述底部擋板上設(shè)有第一出料口；

5、超微粉碎裝置，所述超微粉碎裝置包括上端蓋、下端蓋及設(shè)置于所述上端蓋和所述下端蓋內(nèi)部的氣流磨盤(pán)，所述上端蓋上設(shè)有加料口與第二出料口，所述加料口與第一氣泵的第一氣流管連接，所述第一出料口通過(guò)出料管道與所述第一氣流管合并，所述出料管道與所述第一氣流管合并處采用文丘里噴嘴設(shè)置，所述下端蓋底端設(shè)有氣流口，所述氣流口通過(guò)第二氣流管與第二氣泵連接，所述上端蓋和所述下端蓋通過(guò)卡箍固定，所述氣流磨盤(pán)包括入料端蓋、氣流環(huán)蓋，所述入料端蓋與所述氣流環(huán)蓋之間形成有供氣流對(duì)物料進(jìn)行粉碎的空間，所述入料端蓋上設(shè)有與所述加料口對(duì)應(yīng)的入料口，所述氣流磨盤(pán)側(cè)面設(shè)有多個(gè)氣流噴嘴；

6、旋風(fēng)除塵器，所述旋風(fēng)除塵器的進(jìn)料口與所述第二出料口連接，所述旋風(fēng)除塵器的導(dǎo)出口與儲(chǔ)料桶連接。

7、在一種優(yōu)選的實(shí)現(xiàn)方式中，所述第一粉碎轉(zhuǎn)子與所述第二粉碎轉(zhuǎn)子均包括主軸，所述主軸上等間距的設(shè)置多個(gè)隔片，多個(gè)隔片之間采用隔片軸套隔開(kāi)，所述隔片軸套套設(shè)于所述主軸上，所述主軸內(nèi)部為中空結(jié)構(gòu)，所述主軸與所述隔片軸套對(duì)應(yīng)位置沿徑向開(kāi)設(shè)有多個(gè)小孔，所述小孔用以將降溫空氣直接噴射到刀具上；

8、所述第一粉碎轉(zhuǎn)子和所述第二粉碎轉(zhuǎn)子均被所述隔片隔分成多個(gè)寬度為b的粉碎室，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式地：

9、

10、式中，b為粉碎室的寬度；z為刀具數(shù)量；e為刀具厚度；為錘片的排列密度系數(shù)，所述排列密度系數(shù)在0.28-0.42之間；

11、其中，所述粉碎室內(nèi)地刀具數(shù)量z取決至少包括所述粗粉碎裝置地類型、加工物料地物理特性與預(yù)期生產(chǎn)能力中的一項(xiàng)或多項(xiàng)，計(jì)算刀具數(shù)量z的經(jīng)驗(yàn)公式為：

12、

13、式中，c為常數(shù)，取決于所述粗粉碎裝置的類型和具體設(shè)計(jì)；p為預(yù)期生產(chǎn)能力，t/h或kg/h；m為待粉碎物料的密度；l為刀具的有效長(zhǎng)度；s為物料的切碎系數(shù)，反映物料的切碎難度。

14、在一種優(yōu)選的實(shí)現(xiàn)方式中，所述隔片的外圈均勻設(shè)置多個(gè)刀具連接軸，所述刀具連接軸上等間距的固定設(shè)置多個(gè)刀具，多個(gè)刀具之間采用刀具隔套隔開(kāi)，所述隔片的內(nèi)圈均勻設(shè)置多個(gè)錘片連接軸，所述錘片連接軸上等間距的活動(dòng)設(shè)置多個(gè)錘片，多個(gè)錘片在錘片連接軸上軸向錯(cuò)開(kāi)設(shè)置，所述多個(gè)錘片之間采用錘片隔套隔開(kāi)，所述刀具連接軸與所述錘片連接軸之間設(shè)有限位銷，所述錘片的長(zhǎng)度小于所述刀具的最低端。

15、在一種優(yōu)選的實(shí)現(xiàn)方式中，所述第一粉碎篩網(wǎng)與所述第二粉碎篩網(wǎng)的形狀貼合所述刀具的運(yùn)動(dòng)弧線，所述第一粉碎篩網(wǎng)與所述第二粉碎篩網(wǎng)上開(kāi)設(shè)有多個(gè)小孔，且所述第二粉碎篩網(wǎng)的孔徑小于所述第一粉碎篩網(wǎng)的孔徑。

16、在一種優(yōu)選的實(shí)現(xiàn)方式中，所述氣流環(huán)蓋的直徑小于所述上端蓋或所述下端蓋的內(nèi)側(cè)直徑。

17、在一種優(yōu)選的實(shí)現(xiàn)方式中，所述氣流噴嘴設(shè)有6個(gè)，且相鄰兩個(gè)氣流噴嘴大小不相同。

18、在一種優(yōu)選的實(shí)現(xiàn)方式中，所述氣流環(huán)蓋的內(nèi)側(cè)設(shè)置為翼型弧面結(jié)構(gòu)。

19、在一種優(yōu)選的實(shí)現(xiàn)方式中，所述下端蓋的上表面中心設(shè)有圓形凸臺(tái)，所述第二出料口向下延伸穿過(guò)所述上端蓋，所述第二出料口與所述圓形凸臺(tái)之間留有間隙。

20、一種根莖類中藥超微粉碎的方法，使用任一項(xiàng)所述的根莖類中藥超微粉碎系統(tǒng)，包括以下步驟:

21、所述上料裝置中的上料電機(jī)帶動(dòng)所述傳送帶在所述擋板的配合下將中藥送入所述送料上料斗；

22、所述送料上料斗通過(guò)所述粉碎箱上料斗將中藥送入所述粗粉碎裝置；

23、中藥在所述粗粉碎裝置中的第一粉碎轉(zhuǎn)子處進(jìn)行粗粉碎，而后通過(guò)第一粉碎篩網(wǎng)落入第二粉碎轉(zhuǎn)子處并進(jìn)行細(xì)粉碎，細(xì)粉碎完成后通過(guò)第二粉碎篩網(wǎng)落入所述底部擋板處，中藥顆粒經(jīng)第一出料口排出；

24、中藥顆粒在所述文丘里噴嘴的作用下由加料口進(jìn)入到所述超微粉碎裝置的氣流環(huán)蓋中，在多個(gè)氣流噴嘴的環(huán)狀高壓氣流作用下，中藥顆粒產(chǎn)生激烈的相互碰撞，完成超微粉碎；

25、超微粉碎完成后的物料顆粒通過(guò)第二出料口進(jìn)入所述旋風(fēng)除塵器，分離加工過(guò)程中產(chǎn)生的灰塵以及雜質(zhì)，最后所述旋風(fēng)除塵器將分離出的物料顆粒導(dǎo)入儲(chǔ)料桶。

26、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：

27、（1）針對(duì)目前根莖類中藥含纖維較多，常規(guī)粉碎設(shè)備對(duì)于纖維類物料難以控制粉碎溫度以及團(tuán)聚引起的重復(fù)粉碎等問(wèn)題，本發(fā)明利用第一粉碎轉(zhuǎn)子和第二粉碎轉(zhuǎn)子分別進(jìn)行粗粉碎和細(xì)粉碎，得到直徑為100μm~500μm的細(xì)小中藥顆粒，經(jīng)由加料口進(jìn)入超微粉碎裝置，而后高壓氣流從多個(gè)氣流噴嘴同時(shí)進(jìn)入氣流磨盤(pán)產(chǎn)生環(huán)狀氣流，使得物料顆粒和物料顆粒、物料顆粒與氣流磨盤(pán)的腔體之間發(fā)生激烈的相互碰撞，從而達(dá)到超微粉碎的效果。

28、（2）針對(duì)目前錘片類粉碎機(jī)發(fā)熱量較大，刀具類粉碎機(jī)反復(fù)粉碎引起的能量浪費(fèi)。本發(fā)明在粗粉碎裝置的第一粉碎轉(zhuǎn)子和第二粉碎轉(zhuǎn)子上設(shè)置有錘片，且錘片在軸向上錯(cuò)開(kāi)分布，使得錘片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)粉碎裝置內(nèi)的空氣實(shí)現(xiàn)非均勻流動(dòng)使得中藥物料實(shí)現(xiàn)無(wú)規(guī)律運(yùn)動(dòng)，并且將中藥物料推向外側(cè)；

29、（3）針對(duì)目前刀式粉碎機(jī)在主軸兩邊設(shè)置風(fēng)力發(fā)生器或者將刀具作為曲面使得轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)獲得軸向的風(fēng)力，這導(dǎo)致前者無(wú)法均勻吹散物料，后者軸向力在高速運(yùn)動(dòng)時(shí)過(guò)大，本發(fā)明使用錘片將物料擊打到外圍，在使用高速旋轉(zhuǎn)的刀具對(duì)物料實(shí)施剪切力，然后粉碎機(jī)里風(fēng)場(chǎng)會(huì)將符合大小的物料顆粒送入下一級(jí)粉碎裝置。

30、（4）針對(duì)目前中藥類粗粉碎裝置發(fā)熱量較大難以控制的問(wèn)題，本發(fā)明將兩個(gè)粉碎轉(zhuǎn)子的主軸內(nèi)部設(shè)置為中空結(jié)構(gòu)，并且在發(fā)熱量較大的刀具的軸向位置開(kāi)有徑向小孔，同時(shí)也在隔片軸套上的相應(yīng)位置也開(kāi)有小孔，使得降溫空氣能夠直接噴射到刀具上，通過(guò)安裝在箱體上的紅外線測(cè)溫模塊檢測(cè)溫度，溫度即將超過(guò)閾值時(shí)，加大空氣流量或者降低空氣溫度來(lái)保證中藥粉碎的溫度。

31、（5）針對(duì)目前圓盤(pán)式氣流磨裝置內(nèi)物料粉碎無(wú)規(guī)律，粉碎效率低，本發(fā)明對(duì)圓盤(pán)式氣流磨中的氣流噴嘴的大小改進(jìn)為非均勻大小，各個(gè)氣流噴嘴噴出的氣流流速有差異，使得原本的物料顆粒與機(jī)體以及顆粒之間的摩擦更加劇烈。

32、（6）針對(duì)目前圓盤(pán)式氣流磨裝置內(nèi)物料粉碎無(wú)規(guī)律，粉碎效率低，本發(fā)明對(duì)圓盤(pán)式氣流磨中的粉碎腔體周圍改進(jìn)為有弧度的翼型弧面結(jié)構(gòu)，使得流體在流經(jīng)不同橫截面時(shí)，流速發(fā)生改變，使得物料的碰撞更加劇烈，粉碎效果更好。