專利名稱：強烈剪切,有力打擊,充分空穴三重作用同時并舉超微粉碎結(jié)構(gòu)機的制作方法
超微粉碎技術(shù)是一個正在興起的高科技產(chǎn)業(yè)，已引起科技界、學術(shù)界、教育界、醫(yī)學醫(yī)藥界、企業(yè)界的重視和關(guān)注。超微粉碎技術(shù)應用從軍工、重工、輕工、化工逐漸進入到食品、藥品、塑料、電子、顏料、涂料、化妝品、紡織品、金屬礦、非金屬礦、造紙、保健品等各個領(lǐng)域，成為謀求經(jīng)濟發(fā)展和提高產(chǎn)品檔次與經(jīng)濟附加值的有效的高科技方法。
根據(jù)粉碎過程物料的受力于機械運動形式不同，機械粉碎設備有球磨機、雷蒙磨、渦流粉碎機、超聲波粉碎機和超音速氣流粉碎機(干法粉碎)高壓均質(zhì)機、膠體磨、桶式高剪切混合乳化機和砂磨機等。由于粉碎過程比較復雜，因此直至現(xiàn)在還沒有建立完備的粉碎機理。并且粉碎領(lǐng)域普遍存在著兩大世界難題一是用于粉碎的有效能量利用率極低，粉碎能耗高，例如大型球磨機的能量利用率僅為0.6％，即使超音速氣流粉碎機的能量利用率也僅為2％，二是豆類、果肉、蔬菜纖維難以超微粉碎。
本人1998年開發(fā)成功的高速銷盤式高剪切均質(zhì)機(專利號ZL99227293.9)投放市場以來取得了很好的企業(yè)效益和社會經(jīng)濟效益，對解決以上兩大世界難題均有很好的突破。一是比高壓均質(zhì)機節(jié)能三分之二，二是浸泡8個小時的全黃豆纖維經(jīng)高均質(zhì)機可超微粉碎至0.-2μm占總體的90％以上(見98年12月29日和99年1月28日無錫輕工大學食品學院的有關(guān)檢測報告)，這樣水果肉不用榨汁，可直接將果肉(蘋果、橙子，椰子等)超微粉碎后，制成全纖維蘋果飲料、橙汁飲料等高檔全纖維保健飲料，也可直接將茶葉、南瓜、靈芝、花粉等制成全纖維高檔營養(yǎng)保健品，其保健功能和產(chǎn)生的經(jīng)濟效益是無法估量的。預計中國的全纖維果汁飲料一定可與美國的可口可樂和百事可樂抗衡而風靡世界飲料市場。
物理機械超微粉碎作用比較復雜，有剪切、擠壓、打擊空穴作用來粉碎物料。現(xiàn)有的高壓均質(zhì)機或超音速氣流粉碎機等超微粉碎機，均以打擊碰撞為主體粉碎作用，其它剪切、空穴作用為副。因此，有效粉碎能量利用率較低，能耗必然就高。想要提高能量利用率至5％至8％和超微粉碎纖維在0.1-5微米，就必須另辟蹊徑，打破常規(guī)采用強烈剪切、有力打擊、充分空穴三重作用同時并舉的超微粉碎結(jié)構(gòu)或機理，來實現(xiàn)干、濕物料的微米級和納米級超微粉碎。
如圖一所示，機身1、機蓋2、動環(huán)Ⅰ-Ⅳ、定環(huán)Ⅰ-Ⅳ和主軸14及動盤11等零件級成三重作用同時并舉的粉碎結(jié)構(gòu)。動環(huán)Ⅰ-Ⅳ用六角螺釘裝在動盤11和主軸上，以2930-7000轉(zhuǎn)/分高速旋轉(zhuǎn)，定環(huán)Ⅰ-Ⅳ裝在機蓋上不動。物料從進料機構(gòu)進入動環(huán)Ⅰ內(nèi)腔后，動環(huán)以極高的打擊速度和動定環(huán)之間的強烈剪切作以及內(nèi)外動環(huán)差速所造成的充分空穴作用被層層超微粉碎。因此，有力打擊、強烈剪切和充分空穴同時并舉使干狀物料得以超微粉碎至微米級和納米級，其有效粉碎能量利用率大大提高。比超音速氣流粉碎機節(jié)能三分之二。對國民經(jīng)濟各產(chǎn)業(yè)的超細粉碎將會產(chǎn)生不可估量的微觀和宏觀經(jīng)濟效益。
動環(huán)Ⅳ與定環(huán)Ⅳ之間的物料不斷被粉碎進入超微分級機分級，被粉碎至要求細度的微粉沿旋風分離器、關(guān)風器、超細粉過濾器等組成的風運系統(tǒng)所選取(圖三)。這是本專利在干粉碎方面的一種形式。若將機身1和機蓋2改變成立式，同時將定環(huán)Ⅲ和定環(huán)Ⅳ改變成如圖二所示的結(jié)構(gòu)出料方式，既適用于干粉碎、又適用于濕粉碎的超微粉碎，特別適用于固形物為高達30-40％的濕粉碎。動環(huán)9’為內(nèi)弧齒和3-ΦA(chǔ)或6-ΦA(chǔ)個出口，物料被局部關(guān)在里面超微粉碎，此時空穴作用更強。
本專利動環(huán)的弧齒和多齒及多層粉碎的整體結(jié)構(gòu)，定環(huán)基圓所形成的剪切刃口和多齒的整體結(jié)構(gòu)(如圖一和圖二所示)以及動定環(huán)之間的合理間隙均保證強烈剪切、有力打擊和充分空穴三重作用同時并舉的超微粉碎結(jié)構(gòu)。
本專利既適用于干粉碎，又適用于濕粉碎(包含均質(zhì)機、混合乳化機、膠體磨等)以及各種超微粉碎機。
如圖一和圖二所示1-機身；1＇-立式機身；2-機蓋；3-動環(huán)Ⅰ；4-定環(huán)Ⅰ；5-動環(huán)Ⅱ；6-定環(huán)Ⅱ；7-動環(huán)Ⅲ；8-定環(huán)Ⅲ；8＇-定環(huán)Ⅲ；9-動環(huán)Ⅳ；9＇-動環(huán)Ⅳ；10-定Ⅳ；11-動盤； 10＇-定盤；12－齒母；13-端；14-主軸；15-缷荷座；
權(quán)利要求
強烈剪切、有力打擊、充分空穴三重作用同時并舉超粉碎結(jié)構(gòu)的綜合效應有充分的實踐基礎(chǔ)，高速銷盤式高剪切均質(zhì)機實用新型專利(專利號ZL99227293.9)在解決超微粉碎領(lǐng)域的兩大難題(節(jié)能和纖維超微粉碎)有所突破，是國內(nèi)首創(chuàng)。因此，為保護中華民族的利益，必須盡速在國內(nèi)和國外(美、德、日、瑞士)申請專利，以便產(chǎn)品出口。本發(fā)明專利的權(quán)利要求如下1、采用動環(huán)Ⅰ-定環(huán)Ⅰ-動環(huán)Ⅱ-定環(huán)Ⅱ-動環(huán)Ⅲ-定環(huán)Ⅲ-動環(huán)Ⅳ-定Ⅳ的多級打擊剪切空穴三重作用同時并舉結(jié)構(gòu)。要求兩個動環(huán)和一個定環(huán)以上的動定環(huán)多層結(jié)構(gòu)得到保護。
2.動環(huán)的弧形和多齒6n(n為速數(shù))的整體結(jié)構(gòu)，其中動環(huán)Ⅳ為內(nèi)弧齒向內(nèi)打擊，因圖上有3-ΦA(chǔ)或6-ΦA(chǔ)個出流孔，既適用于濕粉碎，也適用于干粉碎。當然干粉碎時動環(huán)Ⅳ采用外齒和定環(huán)Ⅳ采用內(nèi)齒的出料方式，應一并得到保護。
3.定環(huán)的基圓所形成主刃口和其旁小齒尖及多滄6n整體結(jié)構(gòu)，其中定環(huán)Ⅲ的內(nèi)外刃口對強烈剪切起著主導作用必須保護。
4.本結(jié)構(gòu)的主軸和機身既可采用立式，也可采用臥式；主軸傳動既可采用卸荷皮帶輪實現(xiàn)變速傳動，及變頻調(diào)速系統(tǒng)，也可法蘭式電機直接傳動。為冷卻軸承和物料采用冷卻水套系統(tǒng)。
5.固定動盤Ⅱ的軸端外齒輪螺母12，起著中心打擊物料的作用，也應得到保護。
全文摘要
強烈剪切、有力打擊、充分空穴三重作用同時并舉超粉碎結(jié)構(gòu)是在高速銷盤式高剪切均質(zhì)機實用新型專利(ZL99227293.9)基礎(chǔ)上進一步申請發(fā)明專利。本發(fā)明已經(jīng)開發(fā)成功LGJC－218系列、LGJC－138系列、LGJC－180系列立式高剪切均質(zhì)機流量從0.1－4m
文檔編號B02C19/00GK1307935SQ0010173
公開日2001年8月15日 申請日期2000年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月18日
發(fā)明者戎國鈞 申請人:戎國鈞