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吉首市中誠制藥機(jī)械廠
初級(jí)會(huì)員·17年
旋轉(zhuǎn)式壓片機(jī)（以下簡(jiǎn)稱壓片機(jī)）的強(qiáng)迫加料裝置是近年來廣泛應(yīng)用在中、高速壓片機(jī)上的一種加料形式，是不同于自然加料系統(tǒng)的又一種填充加料形式，也可以認(rèn)為是自然加料方式的升級(jí)換代，這是因?yàn)樗鼰o論是在工作原理還是在結(jié)構(gòu)形式上都有很大變化。本文將以介紹強(qiáng)迫加料裝置的結(jié)構(gòu)為切入點(diǎn)，從工作原理上對(duì)強(qiáng)迫加料裝置與自然加料系統(tǒng)進(jìn)行比較，著重分析結(jié)構(gòu)對(duì)片劑重量差異的影響以及所存在的常見問題，使讀者對(duì)其使用性有一個(gè)較為系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，同時(shí)對(duì)其設(shè)計(jì)原則也做了一些探討，希望對(duì)設(shè)計(jì)人員也有一些啟示。
1 強(qiáng)迫加料裝置的結(jié)構(gòu)形式
目前，壓片機(jī)大多數(shù)的強(qiáng)迫加料裝置主要包括3部分，下面分別對(duì)其進(jìn)行介紹：
（1）料斗部分，主要起存放物料的作用，其下部和強(qiáng)制加料器連接；
（2）減速電機(jī)部分，是強(qiáng)迫加料裝置的動(dòng)力源，主要包括三相/單相電機(jī)和蝸輪減速器，經(jīng)變頻器控制，輸出轉(zhuǎn)速可調(diào)，其下部和強(qiáng)制加料器連接；
（3）強(qiáng)制加料器，主要作用是將物料填充到轉(zhuǎn)臺(tái)上的各個(gè)中模孔中，由其完成強(qiáng)迫加料裝置的zui終使命，
所以強(qiáng)制加料器是整個(gè)強(qiáng)迫加料裝置的核心部件。強(qiáng)制加料器的結(jié)構(gòu)形式主要是利用齒輪的嚙合把減速電機(jī)的單向轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為兩個(gè)撥料葉輪的逆向轉(zhuǎn)動(dòng)，利用撥料葉輪把物料從料腔中填充到轉(zhuǎn)臺(tái)中?？變?nèi)。強(qiáng)制加料器的外形、內(nèi)部尺寸根據(jù)不同的機(jī)型而不同，同一機(jī)型產(chǎn)品依設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)思路的不同也不一樣，但其作用是相同的，都是將物料填充到轉(zhuǎn)臺(tái)中?？變?nèi)，即完成加料的功能。
2 從工作原理上對(duì)強(qiáng)迫加料裝置與自然加料系統(tǒng)進(jìn)行比較
2.1 工作原理
壓片機(jī)強(qiáng)迫加料裝置是利用減速電機(jī)帶動(dòng)強(qiáng)制加料器撥料葉輪的逆向轉(zhuǎn)動(dòng)，強(qiáng)制性地將物料填充到轉(zhuǎn)臺(tái)中?？變?nèi)；而自然加料系統(tǒng)是利用物料在重力作用下的自然流動(dòng)，經(jīng)格柵式加料器填充到轉(zhuǎn)臺(tái)中模孔內(nèi)。這是兩種加料系統(tǒng)工作原理的不同之處，也是強(qiáng)迫加料裝置名稱由來的主要原因。
2.2 強(qiáng)迫加料裝置與自然加料系統(tǒng)的比較
壓片機(jī)強(qiáng)迫加料裝置相對(duì)于自然加料系統(tǒng)有許多優(yōu)點(diǎn)，主要有：
（1）物料在密封的條件下完成填充過程，可以zui大程度地確保物料的潔凈；
（2）對(duì)于流動(dòng)性不好的物料，可以強(qiáng)制性地填充；
（3）相對(duì)于自然加料，可以避免粉塵，節(jié)省物料；
（4）提升了壓片機(jī)的檔次，是自然加料系統(tǒng)的升級(jí)。強(qiáng)迫加料裝置的劣勢(shì)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高。
3 強(qiáng)迫加料裝置的使用性分析
壓片機(jī)加料系統(tǒng)的主要作用就是將物料添加到轉(zhuǎn)臺(tái)中?？字校M(jìn)而通過轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)，對(duì)沖模的物料進(jìn)行壓制，完成片劑的出片。在片劑的眾多工藝指標(biāo)中，重量差異是一個(gè)非常重要的指標(biāo)，除了《藥典》的規(guī)定之外，許多廠家還制定了更為嚴(yán)格的內(nèi)控要求。影響片劑重量差異的因素除了壓片機(jī)充填機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)臺(tái)跳動(dòng)等自身質(zhì)量以及沖模尺寸偏差等因素外，強(qiáng)迫加料裝置填充量的穩(wěn)定性對(duì)片劑的重量差異起非常關(guān)鍵的作用。所以，對(duì)強(qiáng)迫加料裝置的結(jié)構(gòu)及使用性進(jìn)行分析與研究，掌握影響填充量的因素，控制片劑的重量差異尤為必要。
3.1 強(qiáng)制加料器的結(jié)構(gòu)對(duì)物料填充穩(wěn)定性的影晌
強(qiáng)制加料器的結(jié)構(gòu)主要包括3部分，下面對(duì)每一部分進(jìn)行分析：
（1）動(dòng)力轉(zhuǎn)換部分，其作用是把減速電機(jī)輸出軸的單向轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為撥料葉輪的逆向轉(zhuǎn)動(dòng)，即兩葉輪的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，把從料斗放下來的物料輸送到轉(zhuǎn)臺(tái)中?？變?nèi)；
（2）支撐部分（即輔助部分），其作用是將強(qiáng)制加料器定位在主體上，滿足轉(zhuǎn)臺(tái)可靠和密切的定位要求；
（3）撥料葉輪和料腔部分，這是強(qiáng)制加料器中對(duì)物料填充穩(wěn)定性有直接影響的部分。在設(shè)計(jì)撥料葉輪和料腔時(shí)，應(yīng)考慮到這一問題：是確保物料的流動(dòng)性；還是不改變物料的原始狀態(tài)。
為確保物料的流動(dòng)性，撥料葉輪的外形尺寸和料腔的內(nèi)形尺寸應(yīng)有合適的比例，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意：一是撥料葉輪不能太?。ㄏ鄬?duì)于料腔），否則起不到充分撥料的作用；二是撥料葉輪不能太大，應(yīng)使料腔內(nèi)有一定的空間，以確保物料的充分流動(dòng)；三是撥料葉輪本身結(jié)構(gòu)、形狀能起到充分撥料的作用。
在設(shè)計(jì)強(qiáng)制加料器時(shí)，確保物料有良好的流動(dòng)性是很好理解的，那么，為什么不能改變物料的原始狀態(tài)呢因?yàn)樗帍S在壓制片劑時(shí)，對(duì)每種物料的配比是有要求的，在保證藥物成分和輔料成分的同時(shí)，還要保證物料的可壓制性（如密度、干濕性、顆粒大小、流動(dòng)性等），如果改變了物料的原始狀態(tài)，那么壓出的片劑的其他指標(biāo)（如崩解度、脆碎度等）就會(huì)受到影響，所以物料的原始狀態(tài)是不能改變的。為了確保這一點(diǎn)，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)葉輪時(shí)，其形狀、尺寸可以針對(duì)每一種物料進(jìn)行設(shè)計(jì)，用戶也可根據(jù)不同的物料來選擇。
3.2 料斗部分物料流量對(duì)物料填充穩(wěn)定性的影響
料斗部分起著存放物料的作用，其下部和強(qiáng)制加料器聯(lián)接，其流量由料斗控制閥來控制。物料填充量的需求越大，則由料斗流向強(qiáng)制加料器的量就越大；物料填充量的需求越小，則由料斗流向強(qiáng)制加料器的量也就越小，這是很顯然的。但應(yīng)注意的是：為盡量減少物料在料腔中停留的時(shí)間（即加快物料的流通率），料斗流量應(yīng)進(jìn)行合理控制，而不是將流量開啟到zui大為好。這是因?yàn)槲锪显诹锨恢型Ａ舻臅r(shí)間越長(zhǎng)，其原始狀態(tài)被改變得越大，壓制出的片劑的崩解度、脆碎度等指標(biāo)就越不容易符合要求，所以合理控制物料流量，加快物料在料腔中的流通率是在使用強(qiáng)迫加料裝置時(shí)應(yīng)注意的一個(gè)問題。
3.3 撥料葉輪的轉(zhuǎn)速對(duì)物料填充穩(wěn)定性的影晌
撥料葉輪的轉(zhuǎn)速是由減速電機(jī)在變頻器的調(diào)整下確定的，在強(qiáng)制加料器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)定型后，撥料葉輪轉(zhuǎn)速的高低對(duì)物料填充穩(wěn)定性也有影響。設(shè)想一下，當(dāng)處于狀態(tài)時(shí)，如若撥料葉輪轉(zhuǎn)速為零，物料顯然不能充分流動(dòng)；又如撥料葉輪轉(zhuǎn)速很高，高到極限，撥料葉輪就好似一個(gè)圓平面，那么物料也不能充分流動(dòng)。因此，撥料葉輪的轉(zhuǎn)速應(yīng)有一個(gè)合理的范圍，其轉(zhuǎn)速范圍應(yīng)考慮以下兩方面：
（1）根據(jù)物料的情況，若物料的流動(dòng)性良好，那么撥料葉輪的轉(zhuǎn)速范圍根據(jù)說明書設(shè)定范圍進(jìn)行調(diào)整即可；若物料流動(dòng)性較差，撥料葉輪轉(zhuǎn)速的設(shè)定應(yīng)稍高或根據(jù)具體落料情況而定；若物料流動(dòng)性極差（例如物料從料斗中不能自由落下），那么就要設(shè)計(jì)輔助落料裝置來進(jìn)行填充，輔助落料裝置的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)客戶的物料以及其他的不同要求進(jìn)行單獨(dú)設(shè)計(jì)，撥料葉輪的轉(zhuǎn)速也應(yīng)根據(jù)具體落料情況進(jìn)行設(shè)定。
（2）轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)速越高，要求產(chǎn)量大，則撥料葉輪的轉(zhuǎn)速也要高；轉(zhuǎn)速低，要求填充量少，則撥料葉輪轉(zhuǎn)速可降低。撥料葉輪的轉(zhuǎn)速在滿足以上要求的前提下，應(yīng)低一些為好，盡量減小對(duì)物料的影響。
3.4 物料對(duì)填充穩(wěn)定性的影響
物料的密度、干濕度、均勻度等均會(huì)影響其流動(dòng)性和可壓制性，藥廠在配備物料時(shí)，也要充分考慮這一點(diǎn)。否則，在出現(xiàn)片劑重量差異不穩(wěn)時(shí)，有可能作出其原因出在設(shè)備上的錯(cuò)誤判斷。
4 強(qiáng)迫加料裝置存在的常見問題分析
在對(duì)強(qiáng)迫加料裝置進(jìn)行試驗(yàn)及試車過程中，可能會(huì)發(fā)現(xiàn)一些問題，現(xiàn)對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的分析。
4.1 強(qiáng)迫加料裝置的漏粉與甩粉問題
（1）漏粉，由于在藥廠的物料中常含有極細(xì)的粉末成分，在壓制過程中，強(qiáng)制加料器的漏粉大多數(shù)是料斗和強(qiáng)制加料器的連接部件配合不嚴(yán)密所致；
（2）甩粉，主要是因?yàn)閺?qiáng)制加料器和轉(zhuǎn)臺(tái)平面的配合不嚴(yán)密所致。
解決這些問題，要靠生產(chǎn)制造商的加工過程來保證。所以，在加工這些關(guān)鍵零部件時(shí)，要有設(shè)備、工裝、工器具及科學(xué)的工藝作保障，保證其加工精度，才能有效地對(duì)其進(jìn)行控制。
4.2 片劑的重量差異問題
對(duì)此問題前文已作分析，就強(qiáng)迫加料裝置而言，控制影響片劑重量差異的因素有兩點(diǎn)，一是不改變物料的原始狀態(tài)，二是要有良好的流動(dòng)性，以滿足充填量的要求。
4.3 片劑的崩解度問題
影響片劑崩解度的因素有物料的成分、物料的狀態(tài)（主要指密度、顆粒大小等）與壓制的壓力。在我們的實(shí)驗(yàn)過程中還發(fā)現(xiàn)這樣的問題，在3個(gè)因素相同的情況下，經(jīng)自然加料系統(tǒng)和強(qiáng)迫加料裝置填充所壓出片劑的崩解度卻不一樣，經(jīng)自然加料系統(tǒng)填充壓出的片劑的崩解度符合要求，而強(qiáng)迫加料裝置填充壓出的片劑的崩解度卻不符合要求。另外，同是強(qiáng)迫加料裝置，不同機(jī)型壓出的片劑的崩解度也不一樣。經(jīng)分析，主要是因?yàn)槲锪显诮?jīng)強(qiáng)制加料器填充的過程中，葉輪在密閉料腔中的轉(zhuǎn)動(dòng)改變了物料的原始狀態(tài)，使物料中的細(xì)粉增多，zui終導(dǎo)致崩解度的不同，細(xì)粉越多，崩解度越長(zhǎng)，細(xì)粉越少，崩解度越短。所以，在這里，提醒設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)該部件時(shí)，既要滿足普通物料的要求，更要針對(duì)客戶的不同物料進(jìn)行設(shè)計(jì)。
5 旋轉(zhuǎn)式壓片機(jī)強(qiáng)迫加料裝置介紹結(jié)語
綜上所述，壓片機(jī)強(qiáng)迫加料裝置的使用比自然加料系統(tǒng)要復(fù)雜許多，在設(shè)計(jì)、操作、維護(hù)過程中所要考慮的因素增加了許多。應(yīng)該說，強(qiáng)迫加料裝置還處在一個(gè)不斷完善的過程中，新技術(shù)、新材料的應(yīng)用以及理念的更新為其提供了更廣闊的發(fā)展空間，本文的敘述僅初探端倪，希望對(duì)設(shè)計(jì)人員和藥廠使用者有所幫助。
