本發(fā)明涉及中藥材粉碎機的，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：

1、中藥材本身的結構和性質復雜多樣，常規(guī)的單一的粉碎設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)粉碎設備通常難以達到要求的粉碎細度；同時，因藥材中的纖維較難順利通過粉碎機的篩片，保留在粉碎系統(tǒng)中，不但在粉碎過程中產生了緩沖作用，而且浪費了大量的機械能，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內部不斷撞擊發(fā)熱，容易導致著火。

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

3、目前對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構內轉子總成錘片的擊打，利用高速轉動的錘片對中藥進行多次捶擊，使中藥獲得理想的粉碎效果并通過刷網(wǎng)將其刷出。

5、磨碎粉碎：將中藥放置在兩個磨盤中間，通過兩個磨盤中齒槽的相對移動對中藥產生壓力與剪切力，當中藥受到的壓力與剪切力超過其內凝聚力?后將中藥研磨粉碎。磨碎粉碎通常是對烘干后中藥進行粉碎，其配套動力較低，磨盤容易磨損，使粉碎后中藥夾雜在磨盤組分中且粉末較多。

6、切碎粉碎：將中藥置于兩個刀具的平面間，通過兩個平面間的相對?移動，作用外力于中藥上，使其粉碎。

7、多數(shù)的沖擊式粉碎機主要用沖擊力和摩擦力兩種力場來進行粉碎，比較適合脆性中藥，對具有較高韌性的根莖類中藥來說其最有效的力場是剪切力場，所以對根莖類中藥粉碎效率不高；并且機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則需要消耗大量的能量與時間，而經過大量研究與實驗發(fā)現(xiàn)大多數(shù)中藥需粉碎至粒徑至70μm以下時才可實現(xiàn)破壁。而磨碎式發(fā)熱較為嚴重，且難以規(guī)?；瘧谩?/p>

技術實現(xiàn)思路

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

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、傳送帶和送料上料斗，所述上料電機設置于所述傳送帶的上端一側，所述送料上料斗設置于所述傳送帶的上端，所述傳送帶上設有多個擋板；

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部的第一粉碎轉子與第二粉碎轉子，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部安裝空間，所述第一粉碎轉子下方設有第一粉碎篩網(wǎng)，所述第二粉碎轉子下方設有第二粉碎篩網(wǎng)，所述第一粉碎轉子與第一帶輪連接，所述第二粉碎轉子與第二帶輪連接，所述第一帶輪與所述第二帶輪通過皮帶連接，所述第二帶輪的直徑小于所述第一帶輪的直徑，所述第二帶輪通過皮帶與粉碎電機連接，所述底部擋板上設有第一出料口；

5、超微粉碎裝置，所述超微粉碎裝置包括上端蓋、下端蓋及設置于所述上端蓋和所述下端蓋內部的氣流磨盤，所述上端蓋上設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置，所述下端蓋底端設有氣流口，所述氣流口通過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卡箍固定，所述氣流磨盤包括入料端蓋、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物料進行粉碎的空間，所述入料端蓋上設有與所述加料口對應的入料口，所述氣流磨盤側面設有多個氣流噴嘴；

6、旋風除塵器，所述旋風除塵器的進料口與所述第二出料口連接，所述旋風除塵器的導出口與儲料桶連接。

7、在一種優(yōu)選的實現(xiàn)方式中，所述第一粉碎轉子與所述第二粉碎轉子均包括主軸，所述主軸上等間距的設置多個隔片，多個隔片之間采用隔片軸套隔開，所述隔片軸套套設于所述主軸上，所述主軸內部為中空結構，所述主軸與所述隔片軸套對應位置沿徑向開設有多個小孔，所述小孔用以將降溫空氣直接噴射到刀具上；

8、所述第一粉碎轉子和所述第二粉碎轉子均被所述隔片隔分成多個寬度為b的粉碎室，根據(jù)經驗公式地：

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期生產能力中的一項或多項，計算刀具數(shù)量z的經驗公式為：

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計；p為預期生產能力，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)選的實現(xiàn)方式中，所述隔片的外圈均勻設置多個刀具連接軸，所述刀具連接軸上等間距的固定設置多個刀具，多個刀具之間采用刀具隔套隔開，所述隔片的內圈均勻設置多個錘片連接軸，所述錘片連接軸上等間距的活動設置多個錘片，多個錘片在錘片連接軸上軸向錯開設置，所述多個錘片之間采用錘片隔套隔開，所述刀具連接軸與所述錘片連接軸之間設有限位銷，所述錘片的長度小于所述刀具的最低端。

15、在一種優(yōu)選的實現(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動弧線，所述第一粉碎篩網(wǎng)與所述第二粉碎篩網(wǎng)上開設有多個小孔，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側直徑。

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

18、在一種優(yōu)選的實現(xiàn)方式中，所述氣流環(huán)蓋的內側設置為翼型弧面結構。

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

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帶動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子處進行粗粉碎，而后通過第一粉碎篩網(wǎng)落入第二粉碎轉子處并進行細粉碎，細粉碎完成后通過第二粉碎篩網(wǎng)落入所述底部擋板處，中藥顆粒經第一出料口排出；

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

25、超微粉碎完成后的物料顆粒通過第二出料口進入所述旋風除塵器，分離加工過程中產生的灰塵以及雜質，最后所述旋風除塵器將分離出的物料顆粒導入儲料桶。

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

27、（1）針對目前根莖類中藥含纖維較多，常規(guī)粉碎設備對于纖維類物料難以控制粉碎溫度以及團聚引起的重復粉碎等問題，本發(fā)明利用第一粉碎轉子和第二粉碎轉子分別進行粗粉碎和細粉碎，得到直徑為100μm~500μm的細小中藥顆粒，經由加料口進入超微粉碎裝置，而后高壓氣流從多個氣流噴嘴同時進入氣流磨盤產生環(huán)狀氣流，使得物料顆粒和物料顆粒、物料顆粒與氣流磨盤的腔體之間發(fā)生激烈的相互碰撞，從而達到超微粉碎的效果。

28、（2）針對目前錘片類粉碎機發(fā)熱量較大，刀具類粉碎機反復粉碎引起的能量浪費。本發(fā)明在粗粉碎裝置的第一粉碎轉子和第二粉碎轉子上設置有錘片，且錘片在軸向上錯開分布，使得錘片轉動時帶動粉碎裝置內的空氣實現(xiàn)非均勻流動使得中藥物料實現(xiàn)無規(guī)律運動，并且將中藥物料推向外側；

29、（3）針對目前刀式粉碎機在主軸兩邊設置風力發(fā)生器或者將刀具作為曲面使得轉動時獲得軸向的風力，這導致前者無法均勻吹散物料，后者軸向力在高速運動時過大，本發(fā)明使用錘片將物料擊打到外圍，在使用高速旋轉的刀具對物料實施剪切力，然后粉碎機里風場會將符合大小的物料顆粒送入下一級粉碎裝置。

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

31、（5）針對目前圓盤式氣流磨裝置內物料粉碎無規(guī)律，粉碎效率低，本發(fā)明對圓盤式氣流磨中的氣流噴嘴的大小改進為非均勻大小，各個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體以及顆粒之間的摩擦更加劇烈。

32、（6）針對目前圓盤式氣流磨裝置內物料粉碎無規(guī)律，粉碎效率低，本發(fā)明對圓盤式氣流磨中的粉碎腔體周圍改進為有弧度的翼型弧面結構，使得流體在流經不同橫截面時，流速發(fā)生改變，使得物料的碰撞更加劇烈，粉碎效果更好。