强烈剪切,有力打击,充分空穴三重作用同时并举超微粉碎结构机

强烈剪切、有力打击、充分空穴三重作用同时并举 超粉碎结构机

超微粉碎技术是一个正在兴起的高科技产业，已引起科技界、学术界、教育界、 医学医药界、企业界的重视和关注。超微粉碎技术应用从军工、重工、轻工、化工 逐渐进入到食品、药品、塑料、电子、颜料、涂料、化妆品、纺织品、金属矿、非 金属矿、造纸、保健品等各个领域，成为谋求经济发展和提高产品档次与经济附加 值的有效的高科技方法。

根据粉碎过程物料的受力于机械运动形式不同，机械粉碎设备有球磨机、雷蒙 磨、涡流粉碎机、超声波粉碎机和超音速气流粉碎机(干法粉碎)高压均质机、胶 体磨、桶式高剪切混合乳化机和砂磨机等。由于粉碎过程比较复杂，因此直至现在 还没有建立完备的粉碎机理。并且粉碎领域普遍存在着两大世界难题：一是用于粉 碎的有效能量利用率极低，粉碎能耗高，例如大型球磨机的能量利用率仅为0.6％， 即使超音速气流粉碎机的能量利用率也仅为2％，二是豆类、果肉、蔬菜纤维难以超 微粉碎。

本人1998年开发成功的高速销盘式高剪切均质机(专利号：ZL99227293.9)投 放市场以来取得了很好的企业效益和社会经济效益，对解决以上两大世界难题均有 很好的突破。一是比高压均质机节能三分之二，二是浸泡8个小时的全黄豆纤维经 高均质机可超微粉碎至0.-2μm占总体的90％以上(见98年12月29日和99年1 月28日无锡轻工大学食品学院的有关检测报告)，这样水果肉不用榨汁，可直接将 果肉(苹果、橙子，椰子等)超微粉碎后，制成全纤维苹果饮料、橙汁饮料等高档 全纤维保健饮料，也可直接将茶叶、南瓜、灵芝、花粉等制成全纤维高档营养保健 品，其保健功能和产生的经济效益是无法估量的。预计中国的全纤维果汁饮料一定 可与美国的可口可乐和百事可乐抗衡而风靡世界饮料市场。

物理机械超微粉碎作用比较复杂，有剪切、挤压、打击空穴作用来粉碎物料。 现有的高压均质机或超音速气流粉碎机等超微粉碎机，均以打击碰撞为主体粉碎作 用，其它剪切、空穴作用为副。因此，有效粉碎能量利用率较低，能耗必然就高。 想要提高能量利用率至5％至8％和超微粉碎纤维在0.1-5微米，就必须另辟蹊径， 打破常规采用强烈剪切、有力打击、充分空穴三重作用同时并举的超微粉碎结构或 机理，来实现干、湿物料的微米级和纳米级超微粉碎。

如图一所示，机身1、机盖2、动环Ⅰ-Ⅳ、定环Ⅰ-Ⅳ和主轴14及动盘11等零件 级成三重作用同时并举的粉碎结构。动环Ⅰ-Ⅳ用六角螺钉装在动盘11和主轴上， 以2930-7000转/分高速旋转，定环Ⅰ-Ⅳ装在机盖上不动。物料从进料机构进入动环 Ⅰ内腔后，动环以极高的打击速度和动定环之间的强烈剪切作以及内外动环差速所造 成的充分空穴作用被层层超微粉碎。因此，有力打击、强烈剪切和充分空穴同时并 举使干状物料得以超微粉碎至微米级和纳米级，其有效粉碎能量利用率大大提高。 比超音速气流粉碎机节能三分之二。对国民经济各产业的超细粉碎将会产生不可估 量的微观和宏观经济效益。

动环Ⅳ与定环Ⅳ之间的物料不断被粉碎进入超微分级机分级，被粉碎至要求 细度的微粉沿旋风分离器、关风器、超细粉过滤器等组成地风运系统所选取(图三)。 这是本专利在干粉碎方面的一种形式。若将机身1和机盖2改变成立式，同时将定 环Ⅲ和定环Ⅳ改变成如图二所示的结构出料方式，既适用于干粉碎、又适用于湿 粉碎的超微粉碎，特别适用于固形物为高达30-40％的湿粉碎。动环9’为内弧齿和3- ΦA或6-ΦA个出口，物料被局部关在里面超微粉碎，此时空穴作用更强。

本专利动环的弧齿和多齿及多层粉碎的整体结构，定环基圆所形成的剪切刃口 和多齿的整体结构(如图一和图二所示)以及动定环之间的合理间隙均保证强烈剪 切、有力打击和充分空穴三重作用同时并举的超微粉碎结构。

本专利既适用于干粉碎，又适用于湿粉碎(包含均质机、混合乳化机、胶体磨 等)以及各种超微粉碎机。

如图一和图二所示：1-机身；1＇-立式机身；2-机盖；3-动环Ⅰ； 4-定环Ⅰ；5-动环Ⅱ；6-定环Ⅱ；7-动环Ⅲ；8-定环Ⅲ；8＇- 定环Ⅲ；9-动环Ⅳ；9＇-动环Ⅳ；10-定Ⅳ；11-动盘； 10＇-定盘； 12－齿母；13-端；14-主轴；15-缷荷座；