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第二章 制剂生产通用设备
§2-1　基础操作生产设备
§2-2　公用系统生产设备
实训项目一 万能粉碎机的使用与维护
实训项目二 V形混合机的使用与维护
§2-1　基础操作生产设备
一、粉碎设备
1.概述
（1）粉碎的目的
粉碎是利用机械力将大块固体物料制成适宜粒度的碎块或细粉的操作过程。
目的：增加药物的表面积；有利于固体各成分的混合均匀；提高固体药物的分散度；有利于药材中提取有效成分的浸出。
（2）粉碎设备的分类
可分为四大类：机械式粉碎设备、气流式粉碎设备、研磨粉碎设备和低温粉碎设备。
2.常用粉碎设备
（1）万能粉碎机
1）主要结构
主要由机座、电机、加料斗、粉碎室、钢齿、环状筛板、抖动装置和出粉口等组成。
图2-1 万能粉碎机结构
1-加料斗 2-抖动装置 3-环状筛板
4-入料口 5-钢齿 6-出粉口
2）工作原理
原理。物料经过加料斗进入粉碎室，高速旋转的活动齿盘产生的较大离心力使 物料由粉碎室的中心部位被甩向室壁而产生撞击作用。另外，活动齿盘与固定齿盘之间相对 运动速度快，物料同时受钢齿的冲击、剪切、摩擦及物料间的相互撞击作用而被粉碎，最后 由于离心力的作用，物料会到达转盘外壁的环状空间，细料经环状筛板由底部出料，粗料在 粉碎室内继续重复粉碎。
3）设备使用
① 安装筛网并确认无松动或破碎，关闭粉碎室封盖并拧紧封盖螺钉；
② 将接料袋结实扎于出粉口处，再把接料袋放入专用料桶中；
③ 启动设备，空机运转２～３min；
④ 运转正常后，加料粉碎，调节料斗闸门保持匀速加料；
⑤ 工作结束时，先停止加料，待粉碎室内物料完全排出后，继续运转1～2min，排出余料，点击红色停止按钮；
⑥ 切断电源，清场。
4）维护保养
①设备保持清洁，粉碎室内残留的粉末一定要清扫干净；
②定期检查齿盘、齿圈等易损部件的磨损程度，发现缺损应及时更换或修复；
③定期检查活动齿盘的固定螺母有否松动，所有固紧部件不得松动，尤其应检查固定齿盘内螺栓；
④每半年打开轴承上的遮板，对前、后轴承加润滑油，转动部位需加耐高温的润滑油。
（2）锤式粉碎机
1）主要结构
主要是由高速旋转的旋转轴以及轴上安装的数个T形锤头、机壳上的衬板、筛网、加料斗、螺旋加料器部分等组成。
图2-2 锤式粉碎机结构
1-T形锤头 2-加料斗 3-螺旋加料器 4-出料口 5-筛网
2）工作原理
主要是靠冲击作用来破碎物料的。物料从加料斗进入机内，受到高速旋转锤头的强大冲击、剪切和被抛向衬板的撞击等作用而被粉碎，细料通过筛网进出料口排出为成品，粗料继续被粉碎。锤头的形状、大小、转速以及筛网的目数决定粉碎粒度的大小。
（3）球磨机
1）主要结构
由水平的筒体、进出料空心轴及磨头等部分组成。筒体为长的圆筒，筒内装有研磨球，为了防止筒体被磨损，通常在筒体内表面还装有衬板。研磨球为钢、陶瓷或玻璃材料的圆球，按不同直径和一定比例装入筒中。
图2-3 球磨机
2）工作原理
圆筒转动达到一定速度时会带动筒内的研磨球上升，研磨球上升到一定高度后受重力作用的影响而下落，通过研磨球的上下运动使物料受到冲击力和研磨力而完成粉碎。
影响球磨机粉碎效果的因素主要包括圆筒的转速、研磨球与物料的装量、研磨球的大小和质量等。其中，球磨机内研磨球的运动情况对物料的粉碎效果起直接的影响作用。
图2-4 研磨球的运动情况
（4）气流式粉碎机（又称流能磨）
1）主要结构
循环管式气流粉碎机较为常用，结构见图2-5。
图2-5 循环管式气流粉碎机结构
1—输送带；2—加料斗；3—文丘里送料器；4—支管；5—粉碎室；6—喷嘴；7—分级器；8—出口；9—空气


2）工作原理
压缩空气自底部喷嘴喷入粉碎室后立即膨胀变为超音速气流在机内高速循环。物料自加料斗经文丘里送料器输至环形粉碎室底部喷嘴上，射入Ｏ形环道下端的粉碎腔，在粉碎腔外周粉碎喷嘴高速射流的作用下，物料在粉碎室内随气流高速回转，相互间发生猛烈的碰撞、摩擦及剪切作用，从而实现粉碎。粉碎的微粉随气流上升到分级器，粗粒子由于较大的离心力，沿环形粉碎室外侧返回粉碎腔循环粉碎，质量较小的微粉由气流带出，由中心出口进入捕集系统排出。
3）设备使用
①做好开机前准备工作；
②打开压缩空气阀门和气流粉碎机侧旁的进气阀门，压缩空气进入粉碎机，观察压力表；
③根据不同粒径要求进行压力调节；
④加料，物料输送平稳、均匀、连续，加料量不宜过大；
⑤加料结束后，关掉加料器开关停止加料，应继续运行1～2min；
⑥关闭总进气阀。
4）维护保养
① 检查粉碎机喷嘴中有无异物堵塞；
② 定期检查压力气管、调节阀和接插件是否松动，有无泄漏；
③ 定期检查各固定螺栓、卡箍是否紧固、缺失，除尘收集袋是否破损；
④ 每半年检查压力表反应是否灵敏，应无滞后或不反应现象；
⑤ 每半年检查粉碎机主机内衬是否严重磨损，进料内衬的内孔是否磨损变形；
⑥ 每年检查引风机是否有异常噪声和振动。
（5）胶体磨
1）主要结构
胶体磨有立式和卧式两种,主要由壳体、转子、定子、调节机构、机械密封、电机等部件组成。
图2-6 胶体磨结构
1-料斗；2-可调隙定子；3-转子
图2-7 胶体磨外形
2）工作原理
胶体磨的工作部件是由一个可高速旋转的磨体（转子）与其相配的固定磨体（定子）组成，定子和转子之间形成微小间隙并可调节。工作时，在转子的高速转动下，物料通过定子与转子之间的环间隙。附于转子表面上的物料速度最大，而附于定子面上的物料速度为零，其间产生很大的速度梯度。物料受其剪切力、摩擦力、撞击力和高频振动等复合力的作用而被粉碎、分散、研磨、乳化和均质。
3）设备使用
①连接好料斗、出料循环管，检查循环管阀门；
②接通冷却水管和排漏管；
③调节磨片间隙；
④接通电源后，把物料投入料斗，通过调节出料阀改变设备运行状况及物料的粒度；
⑤使用完毕，打开出料管，待物料出料完毕，关闭电源。
4）维护保养
①工作第一个月内，经100h更换润滑油，以后每隔500h换油一次；
②定期检查轴套的磨损情况，磨损较大后应及时更换；
③检查所有电器元件各接头的紧固状况。检查线路的老化情况，有无损坏。检查电器各部位防水情况，接地良好；
④检查底座水槽内部排水是否通畅；
⑤检查水封密合情况，弹簧松紧度，齿轮磨损情况。检查主轴密封圈磨损情况。
二、过筛设备
1.概述
（1）过筛的目的
过筛是通过网孔性工具将粒度不同的物料进行分离的操作。
目的：得到较均匀粒度的物料，混合。
（2）过筛设备的分类
根据物料在设备中的不同运动方式，可将常用的过筛设备分为振动筛、旋转筛和摇动筛。
2.常用过筛设备
（1）旋涡式振动筛
1）主要结构
包括筛网、振动室、联轴器、电机等。振动室内则有偏心重锤、橡胶软件、主轴、轴承等。
图2-8 旋振筛
1—上部重锤；2—弹簧；3—下部重锤；4—电机；5—筛网；
2）工作原理
旋振筛是用直立式电机作激振源，在电机的上、下两端安装有偏心重锤，电机转动时受偏心重锤的作用，旋转运动转变为水平、垂直、倾斜的三次元运动，同时传递给筛网。通过调节上、下两端的相位角，可以改变物料在筛网上的运动轨迹。筛网的振荡使物料在筛内形成轨道漩涡，粗料由上部排出口排出，筛分的细料由下部排出口排出。
3）设备使用
①按工艺要求选择、安装筛网；
②盛料袋捆扎于出料口；
③根据生产要求和物料的性质，调节偏心重锤的偏心角度（0～90°）；
④开机空转2～3min，运转正常后，将物料从加料口加入过筛；
⑤生产结束后，停止加料，待不再出料后停机，切断电源，清场。
4）维护保养
①检查机体振动情况，检查各部位螺栓，发现松动应及时处理；
②每班使用完后应将旋振筛内残留物清理干净，保持整机的整洁；
③每班检查筛网，出现破裂及时更换，以免有金属屑落入物料中；
④每月检查电控柜与主机接地线，确保接地良好，不得有漏电现象发生；
⑤每季度检查电机的连接，使之随时保持紧固状态；
⑥每年检查电动机轴承并为其加油，检查电机接线盒端子是否牢固。
（2）直线式振动筛
主要结构包括：筛箱、筛网、筛框、弹簧、支座、电机等。
利用弹簧对筛网所产生的上下振动而筛选粉末，操作时物料由加料口加入，分布在筛网上，电机带动弹簧使筛网发生振动，对物料进行筛选。
图2-9 直线式振动筛主要结构
（3）摇动筛
主要由药筛和摇动装置组成，摇杆、连杆和偏心轮构成摇动装置。
利用偏心轮及连杆使药筛作往复运动。
使用时，将目数最大的药筛放在粉末接受器上，其他药筛按目数大小依次向上排列，目数最小的药筛放在顶上。
图2-10 摇动筛
（3）旋转筛
主要由机座、机壳、进出料推进装置、电动机等组成。
加料斗中的物料在螺旋推进器的作用下进入筛箱，受到分流叶片的不断翻动，物料在筛箱内不断更新推进，细料在筛网中落下，粗料则继续前进在粗料口中被推出。
三、混合设备
1.概述
（1）混合的目的
混合是指将两种或两种以上的物料相互交叉分散均匀的操作。
目的：使含量均匀一致，使处方组分均匀分散，色泽一致，以保证剂量准确和用药安全。
（2）混合设备的分类
固定型混合机：槽形混合机、双螺旋锥形混合机、圆盘形混合机等。
旋转型混合机：V形混合机、双锥形混合机、三维运动混合机等。
2.常用混合设备
（1）V形混合机
1）主要结构
主要有水平旋转轴、支架、V形料筒、驱动系统等。
图2-11 V形混合机结构
1-机座；2-电机；3-皮带；4-蜗轮蜗杆；5-V形料筒
6-料筒盖；7-旋转轴；8-轴承；9-出料口；10-盛料器
2）工作原理
工作时，V形料筒在电机驱动的涡轮涡杆的作用下绕水平轴转动，物料在V形料筒内的运动状态主要是两种：当V字朝下的时候，物料是聚合在V字的下端；当V字的尖头朝上的时候，物料会被分开。因此，随着料筒的持续旋转，物料会反复分开和聚集，形成对流循环混合的效果，在较短的时间内混合均匀。
3）设备使用
①点动设备，使V型料筒加料口朝上，并检查出料口是否已关闭；
②加开加料口，加料后，关闭加料口并锁紧；
③启动设备，设置混合时间，调节转速调至工艺要求；
④混合完毕后，停机并使出料口垂直朝下，将盛料器置于出料口下，打开出料口，放出物料；
⑤生产结束后关闭电源，清场。
4）维护保养
①每班次工作完成后，检查加料口是否密封，出料口是否密封，出料阀是否轻便。
②定期检查各部位螺栓，不允许出现松动现象。
③每月检查电控柜与主机接地线，确保接地良好。
④每季度检查皮带磨损情况，必要时更换皮带。
⑤每半年打开轴承上的遮板，对前、后轴承加润滑油，转动部位需加耐高温的润滑油。
（2）三维运动混合机
1）主要结构
主要由机座、驱动系统、三维运动机构、混合筒及电气控制系统部分组成。
图2-13 混合桶结构
1-主动轴；2-从动轴；3-万向节；4-混合筒
图2-12 三维运动混合机
2）工作原理
工作时主动轴旋转,由于两个万向节的夹持，混合筒进行自转的同时进行公转和翻转，做复杂的空间运动。被混合物料在频繁和迅速的翻动作用下，进行着物料间扩散、流动与剪切，使物料由各自状态达到互相掺杂。此外，混合桶的翻转运动又使物料在无离心力作用下混合，进一步减少了比重偏析，保障混合物在短时间内达到理想的混合要求。
3）设备使用
①试运行无异常现象后，停机，并使装卸料口朝上；
②松开装卸料口抱箍及封堵片，装入物料，将装卸料口关闭锁牢；
③开机，设置混合速度，按工艺要求混合一定时间；
④混合完毕后，停机，使装卸料口垂直朝下，将盛装物料的容器置于装卸料口下，打开装卸料口，放出物料。
⑤生产结束后关闭电源，清场。
4）维护保养
①定期检查各部位螺栓；
②轴承及链条要经常加润滑油（一般间隔48h）；
③设备的各传动接触部位，每3个月应加润滑油、润滑脂；
④新设备运行3个月后应更换润滑油、润滑脂，以后每半年更换一次；
⑤每月对电气检修一次，每年对机械、电气大修一次。
（3）槽形混合机
1）主要结构
主要由搅拌桨、混合槽、固定轴等部件组成，通常搅拌桨多为S形。
图2-14 槽形混合机
图2-15 槽形混合机结构
1-混合槽；2-搅拌桨；3-固定轴
2）工作原理
工作时，搅拌桨在主电机驱动的减速器带动下旋转，槽内物料在搅拌桨的工作下被从两端推向中心，又由中心推向两端，在槽内上下翻滚，以对流混合为主。由于搅拌桨是S形，在混合槽的左、右两侧会产生一定角度的推挤力，使得混合槽内两端的物料混合较好，而中部的物料运动不均匀，因此需要的混合时间较长。
3）设备使用
①空机运转1～2min，检查是否有异常情况；
②投料，盖上盖板；
③开机，按工艺要求混合一定时间；
④混合结束后，关机，使混合槽适当倾斜，倒出槽内物料至容器中；
⑤切断电源，清场。
4）维护保养
①每批药品生产完毕后，应及时进行清洁，以便维护保养；
②轴承、螺栓等易生锈的部位应经常性加注润滑油；
③搅拌桨被动端的润滑油每班加油2次，搅拌驱动器齿轮电机油槽中的油位要保持在适当水平；
④每3个月检查一次搅拌器、安全开关、电机、润滑装置等。
（4）双螺旋锥形混合机
1）主要结构图
主要由锥形容器、螺旋杆、转臂、传动系统等组成。
图2-16 双螺旋锥形混合机
１—摆线针轮减速器 ２—转臂传动系统 ３—锥形容器 ４—螺旋杆 ５—拉杆
2）工作原理
工作时，整个锥形筒体做慢速公转运动，而筒体内的两个非对称螺旋杆则自转将物料由锥形筒体底部向上提升，物料被提升到顶部时空间变开阔，两股物料会向中心凹陷处汇合，形成一股向下的物料流，补充了底部的空缺。如此循环往复，使得物料不断更新扩散，形成对流循环的三重混合效果。

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