阅读说明：本技术 直冷式智能自动化数控低温分散粉碎研磨成套设备 (Direct-cooling intelligent automatic numerical control low-temperature dispersing, smashing and grinding complete equipment ) 是由 杨剑英 于 2019-10-27 设计创作，主要内容包括：本发明公开了直冷式智能自动化数控低温分散粉碎研磨成套设备,可以在连续研磨到冰点至低温状态下处理来实现保持有效还原生态环境状态,可设定上下限温度使物料回流循环精细粉碎研磨,以制冷源为间接媒源与介质无任何接触,被研磨粉碎物料通过直冷式冷却的低温下状态后,物料之间的相互反复冲击、摩擦、碰撞、以及高速剪切、混合、搅拌、乳化、均质、研磨等综合作用下,达到超微粒粉碎的理想效果,同时利用外部范围冷却和内部直冷珠直接冷却的双重方式,来改善物料研磨分散过程中的摩擦升温现象,同时直冷珠可以起到促进研磨分散效果的提升作用,适用于到食品、生物工程、医疗、制药、保健、纳米材料等保鲜、保真、保质的科研和产业领域。(The invention discloses a direct-cooling intelligent automatic numerical control low-temperature dispersing, grinding and grinding complete equipment, which can be used for continuously grinding materials to a state from a freezing point to a low temperature to realize the maintenance of an effective reduction ecological environment state, can set upper and lower limit temperatures to enable the materials to be subjected to backflow circulation fine grinding and grinding, takes a refrigeration source as an indirect medium without any contact with the medium, achieves the ideal effect of superfine particle grinding under the comprehensive actions of mutual repeated impact, friction, collision, high-speed shearing, mixing, stirring, emulsification, homogenization, grinding and the like of the ground and ground materials after the ground and ground materials pass through the low-temperature state of direct-cooling, improves the friction and temperature rise phenomenon in the process of grinding and dispersing the materials by utilizing the double modes of cooling in an external range and direct cooling of internal direct-cooling beads, and is suitable for food, Biological engineering, medical treatment, pharmacy, health care, nano material and other fields of fresh keeping, fidelity, quality guarantee, scientific research and industry.)

直冷式智能自动化数控低温分散粉碎研磨成套设备

技术领域

本发明涉及研磨技术领域，更具体地说，涉及直冷式智能自动化数控低温分散粉碎研磨成套设备。

背景技术

传统的研磨利用涂敷或压嵌在研具上的磨料颗粒，通过研具与工件在一定压力下的相对运动对加工表面进行的精整加工（如切削加工）。研磨可用于加工各种金属和非金属材料，加工的表面形状有平面，内、外圆柱面和圆锥面，凸、凹球面，螺纹，齿面及其他型面。加工精度可达IT5-IT01，表面粗糙度可达Ra0.63-0.01微米。

低温生物学是研究低温条件下生物生命现象的特征和规律、研究生物与境之间的相互关系、以及生物体保存的一门新兴的边缘科学，就是利用低温技术手段人为地控制各种生物生命现象，以便研究、解决生物学中有效还原生态的有关问题。

目前国际上最先进的标准对食药生化物料物料一般要求在低温5-25C°范畴内湿法粉碎研磨，针对目前我国对食药生化物料加工一般要求在低温29-50C°范畴等需求，我国市场上的研磨设备尽管可以实现低温湿法粉碎研磨，但是物料在研磨过程中不可避免的出现升温现象，导致温度难以精确掌控，尤其是粘度较大的无聊，升温现象越明显，在生物工程中，温度一旦升高到一定程度，生物上的蛋白质和原生态会遭到破坏和变质，且传统的研磨设备容易引入杂质导致物料的污染，无法保证物料的纯天然性。

发明内容

1．要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供直冷式智能自动化数控低温分散粉碎研磨成套设备，它可以在连续研磨到冰点至低温状态下处理来实现保持有效还原生态环境状态，可设定上下限温度使物料回流循环精细粉碎研磨，以制冷源为间接媒源与介质无任何接触，被研磨粉碎物料通过直冷式冷却的低温下状态后，物料之间的相互反复冲击、摩擦、碰撞、以及高速剪切、混合、搅拌、乳化、均质、研磨等综合作用下，达到超微粒粉碎的理想效果，同时利用外部范围冷却和内部直冷珠直接冷却的双重方式，来改善物料研磨分散过程中的摩擦升温现象，同时直冷珠可以起到促进研磨分散效果的提升作用，适用于到食品、生物工程、医疗、制药、保健、纳米材料等保鲜、保真、保质的科研和产业领域。

2．技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

直冷式智能自动化数控低温分散粉碎研磨成套设备，包括一对搅拌研磨罐和制冷机，所述制冷机与搅拌研磨罐之间通过进液管和出气管连接，所述搅拌研磨罐上安装有高剪切分散乳化机，所述搅拌研磨罐的出料口通过进料管道连接有研磨单元，所述研磨单元的出料口通过循环管道与一对搅拌研磨罐上的循环口连接，所述制冷机连接有自动化控制柜，且高剪切分散乳化机、研磨单元和制冷机均与自动化控制柜连接，所述自动化控制柜连接有总电系统，所述研磨单元的出料口还连接有出料管道，所述出料管道和一对搅拌研磨罐上均安装有回收管，所述回收管上端固定连接有配合环，所述配合环上侧设有磁吸回收盖，所述配合环外端开凿有一对对称分布的定位孔，所述磁吸回收盖下端开凿有与配合环相匹配的封闭槽，所述封闭槽内侧壁上开凿有一对安装槽，所述安装槽内固定连接有电动推杆，所述电动推杆的伸长端固定连接有与定位孔相匹配的定位块，所述磁吸回收盖内开凿有磁吸腔，所述磁吸腔内固定连接有电磁铁，且电磁铁与自动化控制柜电性连接，所述封闭槽内吸附有多个直冷珠。

进一步的，所述直冷珠内端开凿有球形冷却腔，所述球形冷却腔内填充有冷却液，所述直冷珠采用导冷金属材料制成，且表面经过强化处理，冷却液用来通过直冷珠间接对物料冷却，冷却形式为直冷珠内的冷却液的冷量经过直冷珠传递至物料，用于冷却平衡物料在研磨分散的过程中摩擦的热量，更为有效直接且迅速，而当冷却液冷量转移后，即吸热后会气化，此时制冷机工作的冷却液在对物料环境进行冷却后，冷量会向直冷珠转移，直冷珠的气体遇到冷量后冷凝重新变为液体，重复上述过程，利用直冷珠优异的导冷性实现对物料的快速直接冷却，现超低温粉碎，物料的防爆，防氧化，防挥发而不污染物料的等综合效果，而被粉碎后的物料保持着原生状态。

进一步的，所述直冷珠上开凿有多个环形阵列分布的排斥槽，所述排斥槽内固定连接有条形磁铁，且条形磁铁远离球形冷却腔的一端为同名磁极，利用条形磁铁同名磁极相互排斥的作用，一方面可以实现直冷珠在物料中冷却时是相互排斥具有间隙的，尽量减少在研磨分散过程中直冷珠之间的摩擦碰撞产生的热量，提高直冷珠的冷却效果同时降低对物料的升温影响，另一方面方便通过磁吸作用在在物料研磨分散完成后直接回收。

进一步的，所述球形冷却腔内底壁上固定连接有配重球，且配重球与直冷珠的重量比为1:0.6-1，配重球起到配重的作用，迫使直冷珠容易以预定的姿势位于物料中，这样可以最大限度发挥条形磁铁之间的排斥作用。

进一步的，所述搅拌研磨罐包括内胆和保温层，所述内胆和保温层之间形成有冷却腔，所述进液管和出气管分别通过进液口和出气口与冷却腔连通，且出气口位于进液口的上侧，冷却液方便流入冷却腔后吸热气化，变成气体后重新回到制冷机，制冷降低温快，保温性能强，能提高胶液物料质量，加速解聚混合、搅拌均化、粉碎研磨，长时间低温恒定不变质。

进一步的，所述配合环外端还开凿有一对对称分布的导向槽，所述封闭槽内侧壁上还固定连接有一对导向块，且导向块与导向槽相匹配，所述磁吸回收盖外端粘贴有与导向块相对应的颜色标识，起到对磁吸回收盖的导向安装作用，方便技术人员转移安装。

进一步的，所述搅拌研磨罐内安装有液位传感器和温度传感器，且液位传感器和温度传感器均与自动化控制柜连接，方便有自动化控制柜进行自动化控制，实现无人值守。

进一步的，所述自动化控制柜连接有无线通讯模块，所述无线通讯模块连接有云服务器，方便实时上传数据和备份，技术人员可以实时在线查看，还可以远程进行遥控，智能化程度更高。

进一步的，所述进液管、出气管、进料管道、出料管道、循环管道和回收管上均安装有电磁阀，且电磁阀与自动化控制柜连接，方便由自动化控制柜进行统一控制。

进一步的，所述研磨单元包括一对串联的管线式研磨泵，既可以降低物料的研磨压力，同时提高研磨质量，节省研磨时间提高效率。

3．有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

（1）本方案可以在连续研磨到冰点至低温状态下处理来实现保持有效还原生态环境状态，可设定上下限温度使物料回流循环精细粉碎研磨，以制冷源为间接媒源与介质无任何接触，被研磨粉碎物料通过直冷式冷却的低温下状态后，物料之间的相互反复冲击、摩擦、碰撞、以及高速剪切、混合、搅拌、乳化、均质、研磨等综合作用下，达到超微粒粉碎的理想效果，同时利用外部范围冷却和内部直冷珠直接冷却的双重方式，来改善物料研磨分散过程中的摩擦升温现象，同时直冷珠可以起到促进研磨分散效果的提升作用，适用于到食品、生物工程、医疗、制药、保健、纳米材料等保鲜、保真、保质的科研和产业领域。

（2）直冷珠内端开凿有球形冷却腔，球形冷却腔内填充有冷却液，直冷珠采用导冷金属材料制成，且表面经过强化处理，冷却液用来通过直冷珠间接对物料冷却，冷却形式为直冷珠内的冷却液的冷量经过直冷珠传递至物料，用于冷却平衡物料在研磨分散的过程中摩擦的热量，更为有效直接且迅速，而当冷却液冷量转移后，即吸热后会气化，此时制冷机工作的冷却液在对物料环境进行冷却后，冷量会向直冷珠转移，直冷珠的气体遇到冷量后冷凝重新变为液体，重复上述过程，利用直冷珠优异的导冷性实现对物料的快速直接冷却，现超低温粉碎，物料的防爆，防氧化，防挥发而不污染物料的等综合效果，而被粉碎后的物料保持着原生状态。

（3）直冷珠上开凿有多个环形阵列分布的排斥槽，排斥槽内固定连接有条形磁铁，且条形磁铁远离球形冷却腔的一端为同名磁极，利用条形磁铁同名磁极相互排斥的作用，一方面可以实现直冷珠在物料中冷却时是相互排斥具有间隙的，尽量减少在研磨分散过程中直冷珠之间的摩擦碰撞产生的热量，提高直冷珠的冷却效果同时降低对物料的升温影响，另一方面方便通过磁吸作用在在物料研磨分散完成后直接回收。

（4）球形冷却腔内底壁上固定连接有配重球，且配重球与直冷珠的重量比为1:0.6-1，配重球起到配重的作用，迫使直冷珠容易以预定的姿势位于物料中，这样可以最大限度发挥条形磁铁之间的排斥作用。

（5）搅拌研磨罐包括内胆和保温层，内胆和保温层之间形成有冷却腔，进液管和出气管分别通过进液口和出气口与冷却腔连通，且出气口位于进液口的上侧，冷却液方便流入冷却腔后吸热气化，变成气体后重新回到制冷机，制冷降低温快，保温性能强，能提高胶液物料质量，加速解聚混合、搅拌均化、粉碎研磨，长时间低温恒定不变质。

（6）配合环外端还开凿有一对对称分布的导向槽，封闭槽内侧壁上还固定连接有一对导向块，且导向块与导向槽相匹配，磁吸回收盖外端粘贴有与导向块相对应的颜色标识，起到对磁吸回收盖的导向安装作用，方便技术人员转移安装。

（7）搅拌研磨罐内安装有液位传感器和温度传感器，且液位传感器和温度传感器均与自动化控制柜连接，方便有自动化控制柜进行自动化控制，实现无人值守。

（8）自动化控制柜连接有无线通讯模块，无线通讯模块连接有云服务器，方便实时上传数据和备份，技术人员可以实时在线查看，还可以远程进行遥控，智能化程度更高。

（9）进液管、出气管、进料管道、出料管道、循环管道和回收管上均安装有电磁阀，且电磁阀与自动化控制柜连接，方便由自动化控制柜进行统一控制。

（10）研磨单元包括一对串联的管线式研磨泵，既可以降低物料的研磨压力，同时提高研磨质量，节省研磨时间提高效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明磁吸回收盖部分的结构示意图；

图3为本发明磁吸回收盖部分的安装示意图；

图4为本发明直冷珠的结构示意图；

图5为本发明搅拌研磨罐内直冷珠的分布示意图；

图6为本发明的系统原理图。

图中标号说明：

1搅拌研磨罐、101内胆、102保温层、103冷却腔、2高剪切分散乳化机、3研磨单元、4制冷机、5自动化控制柜、6回收管、7配合环、8定位孔、9磁吸回收盖、10电动推杆、11导向槽、12导向块、13电磁铁、14直冷珠、15条形磁铁、16配重球、17云服务器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1，直冷式智能自动化数控低温分散粉碎研磨成套设备，包括一对搅拌研磨罐1和制冷机4，制冷机4与搅拌研磨罐1之间通过进液管和出气管连接，请参阅图5，搅拌研磨罐1包括内胆101和保温层102，内胆101为不锈钢材质，保温层102采用玻璃棉，内胆101和保温层102之间形成有冷却腔103，进液管和出气管分别通过进液口和出气口与冷却腔103连通，且出气口位于进液口的上侧，冷却液方便流入冷却腔103后吸热气化，变成气体后重新回到制冷机4，制冷降低温快，保温性能强，能提高胶液物料质量，加速解聚混合、搅拌均化、粉碎研磨，长时间低温恒定不变质，搅拌研磨罐1上安装有高剪切分散乳化机2，乳化均质研磨效果好，通过物料之间的相互反复冲击、摩擦、碰撞、以及高速剪切、混合、搅拌、乳化、均质、研磨等综合作用下，达到超微粒粉碎的理想效果，搅拌研磨罐1的出料口通过进料管道连接有研磨单元3，研磨单元3包括一对串联的管线式研磨泵，既可以降低物料的研磨压力，同时提高研磨质量，节省研磨时间提高效率，研磨单元3的出料口通过循环管道与一对搅拌研磨罐1上的循环口连接，制冷机4连接有自动化控制柜5，且高剪切分散乳化机2、研磨单元3和制冷机4均与自动化控制柜5连接，自动化控制柜5连接有总电系统，研磨单元3的出料口还连接有出料管道，出料管道和一对搅拌研磨罐1上均安装有回收管6。

请参阅图2-3，回收管6上端固定连接有配合环7，配合环7上侧设有磁吸回收盖9，配合环7外端开凿有一对对称分布的定位孔8，磁吸回收盖9下端开凿有与配合环7相匹配的封闭槽，封闭槽内侧壁上开凿有一对安装槽，安装槽内固定连接有电动推杆10，电动推杆10的伸长端固定连接有与定位孔8相匹配的定位块，磁吸回收盖9内开凿有磁吸腔，磁吸腔内固定连接有电磁铁13，且电磁铁13与自动化控制柜5电性连接，用来通电带磁回收物料中的直冷珠14，封闭槽内吸附有多个直冷珠14，配合环7外端还开凿有一对对称分布的导向槽11，封闭槽内侧壁上还固定连接有一对导向块12，且导向块12与导向槽11相匹配，磁吸回收盖9外端粘贴有与导向块12相对应的颜色标识，起到对磁吸回收盖9的导向安装作用，方便技术人员转移安装。

请参阅图4，直冷珠14内端开凿有球形冷却腔，球形冷却腔内填充有冷却液，直冷珠14采用导冷金属材料制成，且表面经过强化处理，冷却液用来通过直冷珠14间接对物料冷却，冷却形式为直冷珠14内的冷却液的冷量经过直冷珠14传递至物料，用于冷却平衡物料在研磨分散的过程中摩擦的热量，更为有效直接且迅速，而当冷却液冷量转移后，即吸热后会气化，此时制冷机4工作的冷却液在对物料环境进行冷却后，冷量会向直冷珠14转移，直冷珠14的气体遇到冷量后冷凝重新变为液体，重复上述过程，利用直冷珠14优异的导冷性实现对物料的快速直接冷却，现超低温粉碎，物料的防爆，防氧化，防挥发而不污染物料的等综合效果，而被粉碎后的物料保持着原生状态，直冷珠14上开凿有多个环形阵列分布的排斥槽，排斥槽内固定连接有条形磁铁15，且条形磁铁15远离球形冷却腔的一端为同名磁极，利用条形磁铁15同名磁极相互排斥的作用，一方面可以实现直冷珠14在物料中冷却时是相互排斥具有间隙的，尽量减少在研磨分散过程中直冷珠14之间的摩擦碰撞产生的热量，提高直冷珠14的冷却效果同时降低对物料的升温影响，另一方面方便通过磁吸作用在在物料研磨分散完成后直接回收，球形冷却腔内底壁上固定连接有配重球16，且配重球16与直冷珠14的重量比为1:0.6-1，配重球16起到配重的作用，迫使直冷珠14容易以预定的姿势位于物料中，这样可以最大限度发挥条形磁铁15之间的排斥作用。

请参阅图5，搅拌研磨罐1内安装有液位传感器和温度传感器，且液位传感器和温度传感器均与自动化控制柜5连接，方便有自动化控制柜5进行自动化控制，实现无人值守，自动化控制柜5连接有无线通讯模块，无线通讯模块连接有云服务器17，方便实时上传数据和备份，技术人员可以实时在线查看，还可以远程进行遥控，智能化程度更高。

进液管、出气管、进料管道、出料管道、循环管道和回收管6上均安装有电磁阀，且电磁阀与自动化控制柜5连接，方便由自动化控制柜5进行统一控制。

在物料粉碎过程中，其冷源即冷却液形成一个闭路循环系统，使能源得到充分利用，节省能耗：在研磨粉碎时，处理的物料(固液混合物)在冷源温度调节下长期保持至设置温度-5-50℃度等各种上下限的温度24小时连续运行，确保物料的承受温度范围之特性，在低温研磨粉碎过程中其温度可调控，选择最佳粉碎温度，降低能耗，粉碎细度可达到100-300目以上，甚至达到微米1-50μm等细度。

使用时，向一对搅拌研磨罐1内进水并投料，同时制冷机4开始启动制冷，温度设定为5℃，到达后高剪切分散乳化机2开始启动，先低速搅拌后高速均化，此时直冷珠14在相互排斥的作用较为均匀的分散在物料中，不仅可以辅助物料进行混合，同时可以均匀的对物料进行降温冷却，冷却平衡物料在剪切、碰撞、摩擦等过程中出现的热量，完成后经过进料管道进入到研磨单元3内进行研磨分散，直冷珠14继续起到冷却降温的作用，同时直冷珠14由于自身特性类似于研磨珠可以起到辅助研磨的效果，从而提升物料的研磨质量，当物料研磨至指定细度后可以直接从出料管道内出料，同时打开回收管6上的电磁阀，电磁铁13启动通电带磁，物料中的直冷珠14在磁力的作用下被吸附上去，在表面清洁完成后用于下次使用，当物料细度未达到要求时，物料可以从研磨单元3中进入循环管道后重新进入搅拌研磨罐1完成二次研磨分散。

本发明可以在连续研磨到冰点至低温状态下处理来实现保持有效还原生态环境状态，可设定上下限温度使物料回流循环精细粉碎研磨，以制冷源为间接媒源与介质无任何接触，被研磨粉碎物料通过直冷式冷却的低温下状态后，物料之间的相互反复冲击、摩擦、碰撞、以及高速剪切、混合、搅拌、乳化、均质、研磨等综合作用下，达到超微粒粉碎的理想效果，同时利用外部范围冷却和内部直冷珠直接冷却的双重方式，来改善物料研磨分散过程中的摩擦升温现象，同时直冷珠可以起到促进研磨分散效果的提升作用，适用于到食品、生物工程、医疗、制药、保健、纳米材料等保鲜、保真、保质的科研和产业领域。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。