本實用新型涉及一種超細粉體破壁粉碎裝置，尤其適用在靈芝孢子粉、螺旋藻、小球藻等需要破壁才能提高食藥用價值的生產(chǎn)和加工行業(yè)，屬于細胞破壁設備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

破壁粉碎是一種將細小物料顆粒粉碎至粒徑在20μｍ—3μｍ的技術(shù)。物料處于微粉狀態(tài)時，其粒徑介于原子、分子、塊粒之間，正常顯示在30μｍ—5μｍ之間。應用超細粉碎技術(shù)給物料超細粉碎，使這些微小顆粒的堅韌外殼破裂、粉碎，提高人體對物料有效成分的吸收率和利用率。

破壁粉碎過程實際上是將細胞級的微小顆粒置于外力的作用下繼續(xù)粉碎，通過撞擊、碾壓、剪切等過程，從而使整個粉體的性能指標發(fā)生變化。選擇破壁方式時，需視微粉顆粒的性質(zhì)而定，而其中物料的硬度和破裂性要首先考慮，對于堅硬和脆性的物料使用氣流沖擊很有效；而對于纖維特性的植物材料用研磨和碾壓剪切的方法則較好。目前主要破壁裝置有氣流撞擊、振動研磨等。

據(jù)申請人了解，如今在對靈芝孢子粉、螺旋藻、小球藻等微粉顆粒的破壁方式和工藝上存在許多問題。例如：破壁過程中噪音大、如果加工時間短，破壁率得不到保證，如果破壁時間延長，破壁效率又降低了，還會導致破壁腔內(nèi)溫度升高，一些對溫度很敏感的有效成分會遭到破壞和碳化，進而降低了吸收率和利用率，這樣形成了惡性循環(huán)，顧此失彼了。也有一些人選用高能耗和高污染的化工機械或礦山機械，能耗少說都是二三十千瓦時以上，外觀通過簡單的粗糙改造，冒充食品機械，運用在破壁領(lǐng)域，破壁質(zhì)量根本得不到保證，產(chǎn)品質(zhì)量差，并且能耗很大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于：針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提出一種超細粉體破壁粉碎裝置。本實用新型能夠適應于高韌性微粉物料，如靈芝孢子粉、小球藻等的破壁粉碎，能夠在保證破壁質(zhì)量的前提下，降低能耗、降低噪音，有效的提高生產(chǎn)效率。

本實用新型技術(shù)方案如下：一種超細粉體破壁粉碎裝置，包括裝置本體，所述裝置本體上設有冷卻液控制箱、軋輥破壁主機、動力控制箱、總控制箱；所述軋輥破壁主機內(nèi)部設有上下兩層軋輥，上層軋輥包括第一主動輥和第一從動輥，下層軋輥包括第二主動輥和第二從動輥；所述下層軋輥的下方設有下料區(qū)；所述動力控制箱內(nèi)設有相連的電機和減速機，所述第一主動輥連接第一主動齒輪，所述第一從動輥連接第一從動齒輪，所述第二主動輥連接第二主動齒輪，所述第二從動輥連接第二從動齒輪，所述第一主動齒輪連接第一從動齒輪，所述第二主動齒輪連接第二從動齒輪，所述減速機上設有第一鏈輪和第二鏈輪，所述第一鏈輪連接第一主動齒輪，所述第二鏈輪連接第二主動齒輪；所述冷卻液控制箱內(nèi)部設有與軋輥相連的冷卻液進口；所述軋輥破壁主機兩側(cè)設有用于調(diào)節(jié)軋輥之間距離的調(diào)級旋鈕。

進一步地，所述電機上設有電機輸出軸，所述電機輸出軸連接第一皮帶輪，所述第一皮帶輪通過皮帶連接減速機上的第二皮帶輪，所述減速機上設有用于動力輸出的第一鏈輪和第二鏈輪，所述第一鏈輪和第二鏈輪分別通過鏈條連接第一主動齒輪和第二主動齒輪。

進一步地，所述冷卻液控制箱內(nèi)部設有與第一主動輥相連的第一主動輥冷卻液進口，與第一從動輥相連的第一從動輥冷卻液進口，與第二主動輥相連的第二主動輥冷卻液進口，與第二從動輥相連的第二從動輥冷卻液進口，所述第一主動輥冷卻液進口、第一從動輥冷卻液進口、第二主動輥冷卻液進口和第二從動輥冷卻液進口均通過冷卻液管路相連通。

進一步地，所述第一主動齒輪和第一鏈輪通過鏈條相連，所述第一主動齒輪和第一鏈輪之間還連接有第一張緊輪；所述第二主動齒輪和第二鏈輪通過鏈條相連，所述第二主動齒輪和第二鏈輪之間還連接有第二張緊輪。

進一步地，所述軋輥破壁主機的兩側(cè)設有用于調(diào)節(jié)第一主動輥和第一調(diào)級旋鈕，用于調(diào)節(jié)第一從動輥的第二調(diào)級旋鈕，用于調(diào)節(jié)第二主動輥的第三調(diào)級旋鈕和用于調(diào)節(jié)第二從動輥的第四調(diào)級旋鈕。

進一步地，所述第一主動輥和第一從動輥的上方設有進料區(qū)，所述上下兩層軋輥之間設有用于收集物料的漏斗。

進一步地，所述總控制箱設有電源控制電路，用于控制整個裝置的控制。

本實用新型一種超細粉體破壁粉碎裝置，主要分三個部分，

1、動力裝置部分；根據(jù)主機軋輥的大小來選擇最匹配的變頻調(diào)速電機，在實際生產(chǎn)過程中，根據(jù)物料的特性和產(chǎn)量的要求，通過矢量變頻器控制電機轉(zhuǎn)速，想快就快，不需要高速時我們就降低頻率，減慢轉(zhuǎn)速，達到降低能耗的目的；

2、減速傳動部分；采用與電機最大功率匹配的一進雙平行輸出軸同步反向旋轉(zhuǎn)減速機，減速機和電機之間可以選用聯(lián)軸器相連，或采用皮帶輪和皮帶相連，各有優(yōu)勢，根據(jù)實際需要選用，減速機和主機的主動輥傳動選用鏈輪和鏈條相連，兩鏈輪中間有張緊輪裝置，這樣保證了軋輥之間距離調(diào)節(jié)的時候，鏈條隨時都處于繃緊狀態(tài)，確保傳動的裝置的正常運行。

3、軋輥破壁主機部分，4根軋輥分上下兩層，各兩個軋輥并排安裝，同層軋輥，一主動輥（和鏈條相連），一從動輥通過齒輪和主動輥相連，主動輥和從動輥的旋轉(zhuǎn)速度不同，輥筒外表線速度相對速差固定，通過齒輪的大小來確定快慢，單位時間的行程差的大小可以通過電機的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)，轉(zhuǎn)速快行程差就大，反之則低；降溫冷卻裝置安裝在軋輥左側(cè)，軋輥結(jié)構(gòu)為冷卻空心輥，通過軋輥一頭的旋轉(zhuǎn)接頭將冷水或其他冷媒輸入輥內(nèi)，并且循環(huán)流動，從而起到了降溫效果，保證了軋輥在旋轉(zhuǎn)碾壓破壁過程中不會產(chǎn)生高溫而破壞產(chǎn)品的生物活性。

本實用新型的有益效果如下：1.本實用新型核心部件——軋輥的材質(zhì)選擇；我們采用的是醫(yī)用不銹鋼，根據(jù)不同的生產(chǎn)要求和材料成本的考慮，可以選用國標304、316L或440C三種材質(zhì)的醫(yī)用不銹鋼，杜絕了利用化工機械代替食品機械有可能產(chǎn)生的金屬污染。2.本實用新型采用四輥碾壓；同層并排的兩輥之間不但有很強的擠壓力，而且有很強的剪切力，這個剪切力是通過兩輥之間的轉(zhuǎn)速差產(chǎn)生的，微粉物料自上而下，連續(xù)經(jīng)過了兩次碾壓、剪切，生產(chǎn)效率提高了兩倍以上；3.本實用新型變速調(diào)頻電機在軋輥機上的應用；我們根據(jù)微粉顆粒外殼的物理和化學特性來判斷破壁所需的擠壓力和剪切力的大小，該大的時候大，該小的時候小，不再犯那種殺豬也用砍牛刀的低級錯誤，大大降低了能耗，節(jié)約了能源；最終同時實現(xiàn)了提高效率、降低能耗設計目的。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的說明。

圖1為本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實用新型的軋輥的傳動結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實用新型動力傳動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本實用新型冷卻液輸入管路的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本實用新型上層軋輥的俯視結(jié)構(gòu)簡圖。

圖中：1-裝置本體；2-冷卻液控制箱；3-第一調(diào)級旋鈕；4-軋輥破壁主機；5-第一主動輥；6-漏斗；7-第二調(diào)級旋鈕；8-第三調(diào)級旋鈕；9-動力控制箱；10-總控制箱；11-下料區(qū)；12-第二從動輥；13-第四調(diào)級旋鈕；14-第一主動齒輪；15-第一從動齒輪；16-第二從動齒輪；17-第二主動齒輪；18-第一張緊輪；19-第二張緊輪；20-第一鏈輪；21-第二鏈輪；22-電機；23-第一皮帶輪；24-皮帶；25-第二皮帶輪；26-減速機； 27-第一從動輥冷卻液進口；28-第一主動輥冷卻液進口；29-第二主動輥冷卻液進口；30-第二從動輥冷卻液進口；31-冷卻液管路；32-第一從動輥。

具體實施方式

如圖1-5所示，本實用新型一種超細粉體破壁粉碎裝置，包括裝置本體1，所述裝置本體1上設有冷卻液控制箱2、軋輥破壁主機4、動力控制箱9、總控制箱10；所述軋輥破壁主機4內(nèi)部設有上下兩層軋輥，上層軋輥包括第一主動輥5和第一從動輥32，下層軋輥包括第二主動輥和第二從動輥12；所述下層軋輥的下方設有下料區(qū)11；所述動力控制箱9內(nèi)設有相連的電機22和減速機26，所述第一主動輥5連接第一主動齒輪14，所述第一從動輥32連接第一從動齒輪15，所述第二主動輥連接第二主動齒輪17，所述第二從動輥12連接第二從動齒輪16，所述第一主動齒輪14連接第一從動齒輪15，所述第二主動齒輪17連接第二從動齒輪16，所述減速機26上設有第一鏈輪20和第二鏈輪21，所述第一鏈輪20連接第一主動齒輪14，所述第二鏈輪21連接第二主動齒輪17；所述冷卻液控制箱2內(nèi)部設有與軋輥相連的冷卻液進口；所述軋輥破壁主機4兩側(cè)設有用于調(diào)節(jié)軋輥之間距離的調(diào)級旋鈕。

本實用新型所述電機22上設有電機輸出軸，所述電機輸出軸連接第一皮帶輪23，所述第一皮帶輪23通過皮帶24連接減速機26上的第二皮帶輪25，所述減速機26上設有用于動力輸出的第一鏈輪20和第二鏈輪21，所述第一鏈輪20和第二鏈輪21分別通過鏈條連接第一主動齒輪14和第二主動齒輪17。所述冷卻液控制箱2內(nèi)部設有與第一主動輥5相連的第一主動輥冷卻液進口28，與第一從動輥32相連的第一從動輥冷卻液進口27，與第二主動輥相連的第二主動輥冷卻液進口29，與第二從動輥相連的第二從動輥冷卻液進口30，所述第一主動輥冷卻液進口28、第一從動輥冷卻液進口27、第二主動輥冷卻液進口29和第二從動輥冷卻液進口30均通過冷卻液管路31相連通。所述第一主動齒輪14和第一鏈輪20通過鏈條相連，所述第一主動齒輪14和第一鏈輪20之間還連接有第一張緊輪18；所述第二主動齒輪17和第二鏈輪21通過鏈條相連，所述第二主動齒輪17和第二鏈輪21之間還連接有第二張緊輪19。所述軋輥破壁主機4的兩側(cè)設有用于調(diào)節(jié)第一主動輥5和第一調(diào)級旋鈕3，用于調(diào)節(jié)第一從動輥32的第二調(diào)級旋鈕7，用于調(diào)節(jié)第二主動輥的第三調(diào)級旋鈕8和用于調(diào)節(jié)第二從動輥12的第四調(diào)級旋鈕13。所述第一主動輥5和第一從動輥32的上方設有進料區(qū)，所述上下兩層軋輥之間設有用于收集物料的漏斗6。所述總控制箱10設有電源控制電路，用于控制整個裝置的控制。

本實用新型一種超細粉體破壁粉碎裝置，主要分三個部分，

1、動力裝置部分；根據(jù)主機軋輥的大小來選擇最匹配的變頻調(diào)速電機，在實際生產(chǎn)過程中，根據(jù)物料的特性和產(chǎn)量的要求，通過矢量變頻器控制電機轉(zhuǎn)速，想快就快，不需要高速時我們就降低頻率，減慢轉(zhuǎn)速，達到降低能耗的目的；

2、減速傳動部分；采用與電機最大功率匹配的一進雙平行輸出軸同步反向旋轉(zhuǎn)減速機，減速機和電機之間可以選用聯(lián)軸器相連，或采用皮帶輪和皮帶相連，各有優(yōu)勢，根據(jù)實際需要選用，減速機和主機的主動輥傳動選用鏈輪和鏈條相連，兩鏈輪中間有張緊輪裝置，這樣保證了軋輥之間距離調(diào)節(jié)的時候，鏈條隨時都處于繃緊狀態(tài)，確保傳動的裝置的正常運行。

3、軋輥破壁主機部分，4根軋輥分上下兩層，各兩個軋輥并排安裝，同層軋輥，一主動輥（和鏈條相連），一從動輥通過齒輪和主動輥相連，主動輥和從動輥的旋轉(zhuǎn)速度不同，相對速差固定，通過齒輪的大小來確定快慢，輥筒外表行程差通過電機的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)，轉(zhuǎn)速快行程差就大，反之則低；降溫冷卻裝置安裝在軋輥左側(cè)，軋輥結(jié)構(gòu)為冷卻空心輥，通過軋輥一頭的旋轉(zhuǎn)接頭將冷水或其他冷媒輸入輥內(nèi)，并且循環(huán)流動，從而起到了降溫效果，保證了軋輥在旋轉(zhuǎn)碾壓破壁過程中不會產(chǎn)生高溫而破壞產(chǎn)品的生物活性。

本實用新型的有益效果如下：1.本實用新型核心部件——軋輥的材質(zhì)選擇；我們采用的是醫(yī)用不銹鋼，根據(jù)不同的生產(chǎn)要求和材料成本的考慮，可以選用國標304、316L或440C三種材質(zhì)的醫(yī)用不銹鋼，杜絕了利用化工機械代替食品機械有可能產(chǎn)生的金屬污染。2.本實用新型采用四輥碾壓；同層并排的兩輥之間不但有很強的擠壓力，而且有很強的剪切力，這個剪切力是通過兩輥之間的轉(zhuǎn)速差產(chǎn)生的，微粉物料自上而下，連續(xù)經(jīng)過了兩次碾壓、剪切，生產(chǎn)效率提高了兩倍以上；3.本實用新型變速調(diào)頻電機在軋輥機上的應用；我們根據(jù)微粉顆粒外殼的物理和化學特性來判斷破壁所需的擠壓力和剪切力的大小，該大的時候大，該小的時候小，不再犯那種殺豬也用砍牛刀的低級錯誤，大大降低了能耗，節(jié)約了能源；最終同時實現(xiàn)了提高效率、降低能耗設計目的。

本實用新型可以稱為四輥破壁粉碎機，四根軋輥粉上下兩層安裝，通過正面的4個旋鈕調(diào)級同層兩輥之間的距離，這里要更正傳統(tǒng)的錯誤觀點，壓輥機擠壓粉碎的時候，兩壓輥之間并不是越緊越好，而要根據(jù)不同物料的特性來決定，只要有靈芝孢子粉進到兩輥之間，壓輥的擠壓力和剪切力就傳遞到了物料上，粉與粉之間同樣產(chǎn)生了很大的擠壓力和剪切力，我們以破壁靈芝孢子粉來實驗，碾壓首遍時同層兩輥之間的距離不要太緊，控制在一張紙厚度的距離，這樣做有兩個好處:（1）避免了開機后光輥直接摩擦，損壞軋輥;(2)加快了首遍的下料速度，快速壓實孢子粉，增加了微粉的密度，減少了揚塵。從第二遍開始我們適當增加壓力，且保持軋輥之間不斷供粉料。開機工作，電機平率從0慢慢加大，最終控制在35赫茲左右（這樣在扭矩不變的情況下，節(jié)省了30%的能耗），經(jīng)過上層碾壓過的孢子粉，直接掉入下層兩輥之間再次被碾壓一次（這樣加工效率提升了100%），經(jīng)過兩次碾壓過的靈芝孢子粉再次注入上層漏斗進行循環(huán)碾壓，這樣反復循環(huán)10-15次，取樣通過高倍顯微鏡觀測，如破壁率≥98%，達到破壁要求，表明實驗完成。

本實用新型具備以下幾大優(yōu)點：1、安全環(huán)保，與物料接觸部位全部采用達到國際標準的醫(yī)用不銹鋼，徹底取代了目前市場所用的化工機械和橡膠機械（軋輥采用的都是鑄鋼或鑄鐵合金，容易生銹，容易腐蝕導致重金屬離子析出）杜絕了重金屬超標；2、優(yōu)質(zhì)高效：軋輥強力碾壓剪切，在加工破壁靈芝孢子粉的實踐中每小時能加工了10-20公斤，是傳統(tǒng)破壁工藝效率的5-10倍；4、破壁過程中，軋輥全程常溫或低溫、保證了生物物料的生物活性不被破壞；5、操作簡單、能耗低、噪音小，破壁成本是普通工藝的25%以下；6、體積小重量輕，方便安置，輕松移動；

除以上實施例外，本實用新型還可以有其他實施方式（如配套循環(huán)上料機組，以降低人力成本）。凡采用等同替換或等效變換（如改變軋輥尺寸、材質(zhì)、、改變減速機的種類或安裝方向、改變傳動連接方式、改變電機級別大小等）技術(shù)方案，均在本實用新型要求的保護范圍。