便携式粉末手动压片机设计.docx

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便携式粉末手动压片机设计

摘要

粉末压片机是一种小型、花篮式压片机。

它是药化工、食品、电子等工业部门处理颗粒状原料压成片或冲剂的必须设备之一。

它适用于小批生产、实验室、医院等部门压制药片、精密陶瓷、新材料、新能源、超导、建材、红外分光光度计、X荧光分析、钙铁分析仪、触煤、糖片、钙片、咖啡片、粉末冶金、电子原件和各种农业化肥片剂等。

它可压制各种异型、环形片剂，并可压制双面刻有商标、文字及简单图形的片剂，用于中西制药工业的大规格片剂生产，同时适用于化工、食品、电子等工业部门，该粉末压片机特点是一种小型台式电动连续压片的机器,也可以手摇，压出的药片厚度平均，光泽度高，无需抛光。

由于单冲压片机只有一付冲模，所以称单冲压片机；物料的充填深度,压片厚度均节。

在实际生产中，会遇到某些化学性质不稳定的药物，如易水解的酯类、酰胺类药物，易氧化的酚羟基类药物、维生素C、维生素E等；在湿法制粒中，很多遇热、遇光不稳定的药物在生产过程中会发生水解反应，或在颗粒干燥过程中受热破坏，或由于工艺复杂造成药物见光分解等。

对于这些问题，可考虑采用直接压片工艺加以解决。

由于粉末直接压片工艺简单，无需制粒、干燥，从而可有效地保护主药的稳定性，避免其因为湿法制粒造成的各种不稳定因素，从而保证产品的质量，工艺适应性很强。

关键词：

压片厚度均节手摇工艺适应性

Abstract

Powdertabletpressisasmall,flowerbasketscontinuousautomatictabletpress.Itisadrug,chemical,food,electronicsandotherindustrialsectorstodealwithpressinggranularrawmaterialsintotabletsorgranulesmustbeoneofthedevices.Itissuitableforsmallbatchproduction,laboratories,hospitalsandotherdepartmentstosuppresstablets,precisionceramics,newmaterials,newenergy,superconductivity,buildingmaterials,infraredspectrophotometer,Xfluorescenceanalysis,calciumandironanalyzer,touchcoal,sugartablets,calcium,coffee,powdermetallurgy,electroniccomponents,andavarietyofagriculturalfertilizertablets.Itcansuppressavarietyofspecial-shaped,ring-shapedtablets,andcansuppressbothsidesareimpressedtrademarks,lettersandsimplegraphicstablet,tabletproductionforthelargesizeoftheChineseandWesternpharmaceuticalindustry,alsoapplytothechemical,food,electronicsandotherindustrialdepartment,thepressedpowderpelletmachinefeaturesacompactdesktopelectriccontinuoustabletmachine,canalsobehand-cranked,pressurepillsaveragethickness,highglosswithoutpolishing.Singlepunchtabletpressonlyapairdies,socalledsinglepunchtabletmachine;fillingdepthofmaterial,thethicknessofthetabletscanbeadjusted.

Encounteredintheactualproduction,ofsomechemicallyunstabledrugs,suchaseasyhydrolysisofesters,amides,drugs,theeasilyoxidizedphenolichydroxyldrugs,vitaminC,vitaminE;wetgranulation,exposedtoheat,whenexposedtolightunstabledrugshydrolysisreactionoccurredintheproductionprocessorintheprocessofdryingtheparticlesinthermaldestruction,orseethelightdecompositionofdrugsduetothecomplexprocess.Theseproblems,considerusingdirectcompressionprocesstobeaddressed.Simplethepowderdirectcompressionprocess,granulation,drying,whichcaneffectivelyprotectthestabilityofthemaindrugtoavoidbecauseofthewetgranulationcausedbyavarietyoffactorsofinstability,thusensuringthequalityoftheproduct,processadaptable.

Keywords:

ThetabletthicknessFestivalDynamoprocessadaptability

目录

中文摘要

英文摘要

第1章绪论5

背景5

第2章压片机概述7

2.1主要用途及使用范围7

2.2压片机的主要型式8

第3章压片机总体方案设计9

3.1压片机的技术参数8

3.2确定压片机主要构件9

3.2.1底座和支架的设计9

3.2.2油缸的选择10

3.2.3手柄和丝杆的设计…………………………………………………10

3.2.4支撑板的设计………………………………………………………11

3.2.5压力表的选择………………………………………………………11

3.2.6摇柄的设计…………………………………………………………12

3.2.7放油阀的选择………………………………………………………13

3.2.8模具的选择…………………………………………………………13

3.3压片机的液路原理设计14

第4章压片机使用须知和故障处理……………………………………………15

4.1使用前须知………………………………………………………………15

4.2使用操作……………………………………………………………………15

4.3注意事项……………………………………………………………………15

4.4故障排除……………………………………………………………………16

4.5故障维修……………………………………………………………………16

结论18

参考文献19

致谢20

第一章绪论

压片机与压片技术是医药制剂工业中最普遍的亦是最重要的，尽管压片机从19世纪初已经出现，但是至今，新的压片机及压片技术仍在不断的涌现。

近十年来，随着GMP改造在我国的推进，压片机及压片技术亦获得了快速的发展，中国的压片机制造商已有近三十多家，能够生产高速压片机的亦有5-6家之多，然而长期以来，由于基础研究的薄弱，人才的贫乏以及缺乏完善的创新机制，因此与国外的先进的压片机及压片技术还存在很大的差距。

近年来，密闭性、模块化、自动化、规划化及先进的检测技术将是压片机与压片技术最主要的发展方向，压片机将朝着完善生产不断的进步。

1）向高速高产发展是压片机首要的发展方向

高速高产量是压片机生产商多年以来始终追求的目标，目前世界上主要的压片机厂商都拥有每小时产量达到100万片的压片机。

目前国内行业标准中规定高速压片机的转台节圆线速度应超过60m/min。

按这个标准，目前国外生产的压片机大多数均超过这个速度，有些压片机的转台节圆线速度已达200m/min。

如：

Manestry公司生产的Xpress700型压片机最高产量达100万片/h；

Korsch公司生产的XL800型压片机最高产量达102万片/h；

Courtoy公司生产的ModulD型压片机最高产量达107万片/h；

Fette公司生产的4090i型压片机最高产量达150万片/h；

为了提高产量，国外不少压片机的转台越做越大，冲位数亦越来越多，当然机器的尺寸亦会越来越大。

例如：

Fette公司的4090i型压片机转台节径达1060mm，最大冲位数为122冲，外形尺寸为1810×1810×2240mm。

主电机功率为18.5kW。

Korsch公司的XL800型压片机转台节径达840mm，最大冲位数为95冲，TRP700/900型压片机的转台节径为780/1000mm。

Courtoy生产的ModulD型压片机最大冲位数达89冲。

2）全封闭的一体化的片剂成型系统是压片机的一个主要发展方向。

当今的片剂设备面临着两个主要矛盾：

一是在安全有效地生产出更多药品的同时，不断降低生产成本；二是在大批量规模化生产的同时亦要考虑最大的灵活性。

目前国外的压片机十分注重输入、输出环节的密闭性，尽可能的减少交叉污染及粉尘飞扬，而国内的压片机大多数这个过程是敞开的。

全封闭的、一体化的片剂成型系统包括：

上料、压片、除尘、筛片、检测等多台设备，以及这些设备的联接。

3）集成化、模块化使得压片机的发展取得巨大的成功。

Fette公司新近也研发了一款新的压片机，其核心在于用冲盘组件来代替传统的冲模台板，而后者需要逐一把每一只冲模装入冲模台板中，再用螺钉逐一紧固。

如此在更换产品或清洗上下场时非常耗时，新一款的压片机只需要3～5个冲盘组件，每个组件只需2个卡箍和2个螺钉紧固即可。

这些独立的冲盘组件均有硬度，上面可以按所需压片的模腔尺寸直接做在冲模台板上，而不再有分列的中模。

用这种技术带来的优势是：

①大大节约了拆卸装配所需的时间，据统计可节约88％的时间。

②清洁效果更佳。

③产品损失少。

④生产能力更高。

⑤设备磨损小，维护简单。

这项技术由Fette公司独创，技术上处于领先地位

4）新颖的压片机及压片技术层出不穷。

1、增加预压力，改善压片质量是众多压片机厂商推出新产品时所共同考虑的，同时主压和预压一样，给装配调整、制造、产品类型都会带来很大的方便。

2、为了最大程度的提高设备利用率，降低设备使用成本，使设备的清洁更规范，WIP在位清洗的理念在更多的压片机上得到了贯彻。

国外先进的压片机厂商还十分注重顶出力的研究，不少规格和型号的压片机已在控制系统中增加了顶出力显示。

我国压片机和压片技术虽然发展很快，成就很大，但与发达国家相比，无论在产品品种、技术水平和产品质量方面都有很大差距。

发达国家已将微机控制、电子记录、电子签名、远程调制调解等高新技术成熟的应用于压片技术，而这些高新技术在我国压片行业才刚刚开始采用；我国的压片产品品种缺口约30％～40％，压片机产品的性能及质量有一定差距。

第2章压片机的概述

2.1主要用途及使用范围

压片机是片剂生产中必不可少的设备其是将颗粒或粉状物料置于模孔内右冲头压制成片剂的设备，它是一种电动连续冲压机（无电时也可手摇压片），利用液压系统传递动力，将一定量的粉体物料在高压力下压制成形。

能将各种颗粒状、晶体状或者流动性好的粉状原料压制成圆片状、圆柱状、球状、凸面、凹面和其他各种几何形状的产品（如方形、三角、椭圆、囊形等），还可压制带有文字、商标、图案的产品，适合于制药、保健品、食品、农业、化工、电子电池、冶金陶瓷等行业作为小批量生产和科研实验教学使用。

由于压片机在医药制剂工业上的重要作用，近年来在压片机的研究方面取得了很大的成果。

例如在产量方面，Manestry公司生产的Xpress700型压片机最高产量达100万片/h；Korsch公司生产的XL800型压片机最高产量达102万片/h；Courtoy公司生产的ModulD型压片机最高产量达107万片/h；Fette公司生产的4090i型压片机最高产量达150万片/h；在集成化和模块化方面，Courtoy公司、Fette公司的压片机获得巨大进步，位于比利时布鲁塞尔的世界著名压片机制造商Courtoy公司的ModulD型压片机采用集成组合的设计技术，压片机上靠近转台所有接触成品的零部件都可装在一个可以更换的压缩的模块化组件ECM上，这使压片机的变型或上下场更加迅速。

通常国内的高速旋转式压片机以及由Fette、Korsch、Maestry等著名压片机公司生产的压片机，药片的片重差异控制均由主压处的压力传感器来控制。

最近Courtoy公司在旋转式压片机上采用与上述原理不同的方法来控制药片的重量。

这种原理的基础是测量固定压力下的厚度变化，而不是固定厚度下的压力变化，并且测量是在预压处进行的，而非一般的压片机在主压处。

这个原理最重要的特点是测量的厚度与所控制的重量之间呈线性关系。

应用：

压片机是一种电动连续冲压机（无电时也可手摇压片），能将各种颗粒状、晶体状或者流动性好的粉状原料压制成圆片状、圆柱状、球状、凸面、凹面和其他各种几何形状的产品（如方形、三角、椭圆、囊形等），还可压制带有文字、商标、图案的产品，适合于制药、保健品、食品、农业、化工、电子电池、冶金陶瓷等行业作为小批量生产和科研实验教学使用。

适用于压制■制药：

中药片剂、西药片剂、营养素片、药丸、动物药片■食品：

糖果片、咖啡片、巧克力豆、调味块、葡萄糖片、奶片、泡茶片■保健品：

钙片、口含片、蜂胶片、螺旋藻片、泡腾片、咀嚼片■农业：

饲料块、化肥片、动物食粮、宠物营养品■电子电池：

热敏电阻、集成电路元件、纽扣电池■化工：

催化剂、消毒片、驱蚊烟片、樟脑丸、清洗剂、芳香剂、浴盐球■冶金陶瓷塑胶：

触媒粒、玻璃粉粒、陶瓷粉粒、冶金粉末粒、塑胶粒。

它是制药、化工、食品等工业部门，处理各种颗粒状和粉末原料压制成片剂的基本设备。

无论在国内或国外，压片工作已涉及到各行各业，面广量大，对人民生活、国际贸易都带来深刻的影响，甚至在现实生活中出现了过去难以想象的新情况，随着现代工业向规模化方向发展以及对产量、控制性能、设备稳定可靠要求的提高，越来越多的企业开始实现对压片机进行改良以实现自动化控制。

2.2压片机的主要型式

压片机可以根据它的作用形式以及压样的种类不同有多种型式，它的主要型式有，旋转式压片机，粉末压片机，陶瓷压片机，单冲压片机，手动压片机，高速压片机。

2.3精密样品压片机简介

本次设计的内容为精密样品压片机。

它是利用液压系统传递动力，将一定量的粉体物料在高压力下压制成形，从而为材料的化学分析提供样品依据。

该设备广泛应用于水泥、钢铁、陶瓷、矿山以及海关等行业、部门。

该压片机为X荧光分析所需样品的制备提供了一种良好、有效的方法，使得荧光分析过程更加方便准确。

本设备可对硅酸盐、水泥、陶瓷材料、金属矿石、火山岩、矿渣以及页岩等矿物材料进行压制。

压制成形试样所需要的粉体物料量应以实验为依据，通过不断调整而得到。

如果取样材料是粉体状态，颗粒直径不应大于200um。

取样材料必须具有粘接性质，否则应添加粘接剂。

如果压制金属材料，金属屑的截面面积应该小于1.5mm²，并且能够在压力作用下成形。

第3章压片机总体方案设计

3.1压片机的技术参数

额定工作压力（max）:

24吨（240KN）

系统中单位压力（max）：

40MPa（400kgf/cm²）

活塞行程（max）：

20mm

压力稳定性：

≤1MPa/10min

运动模式：

带快速预紧

工作空间（mm）：

105×105×150

外型尺寸（max）：

273×215×515

压片机的功能，是指其所能完成的压片工序的种绝而度用范围，则是指其压片不同物品的能力。

一般说来，减少功能和缩小应用范围，可以简化机器结构、降低创造成本、提高生产率、易于实现自动化。

反之，增加功能和扩大应用范围，则可以一机多用、相对缩小占地面积、有利于扩大机器制造批量，但结构复杂、成本高。

现代科学技术的发展为压片机的自动化和自动控制提供了先进的技术手段，同时也对它提出了更高更新的要求。

在确定所设计的压片机的自动化程度和自动控制方案时，应根据具体情况区别对待。

既要尽量采用先进技术、赶超国际先进水平，又要结合我国国情、讲究经济效益、便于推广应用。

3.2确定压片机的主要构件

3.2.1底座支架的设计

图一底座和支架

底座包括油池，支座，和油路箱，支架四根，支架和支座之间过盈配合，基础尺寸油池230×160×28，油路箱70×160×49，支座160×160×49，四根支架长度314，直径25，上部64mm螺纹直径20

3.2.2油缸的选择

图二油缸

工作平台，三根螺钉固定于支座上，

3.2.3手柄和丝杆的设计

图三手柄和丝杆

工作时摇动手柄，丝杆前进，紧固模具

3.2.4支撑板的设计

图四支撑板

起固定丝杆作用，保证丝杆垂直于工作台160×160×33

3.2.5压力表的选择

图五压力表

压力表量程60MPa,但工作时压力不得超过40MPa，以免损坏机件和密封件

3.2.6摇柄的设计

图六

工作时摇动摇柄产生压力

3.2.7放油阀的选择

图七放油阀

放油阀起控制控制油路的作用

3.2.8模具的选择

图八模具

压片样机的压样模具就是压样成型的模具及加料时所用的工具，它主要包括压料器、置粉筒、顶杆、顶杆套、压杆和上下横梁等。

模具的设计可以根据压制样品的形状来设计

3.3压片机液路原理

放油阀（3）关闭时，摆动摇杆（6）液压油从油池（11）中吸出单向阀（8）（10）经变径油泵（7），经高压单向阀（4）（5）到工作油缸

（1）中，高压油将工作油缸中的活塞顶起，为减少摇杆在高压时的工作力，当压力上升到一定值时，变径油泵的大油泵中的压力油就会经溢流阀（9）溢流，而变径油泵中的小油泵继续将压力油经高压单向阀压入工作油缸

（1）中，使系统中压力继续升高，其压力值从压力表上读出，压力结束后打开放油阀，压力油卸荷回油池，工作油缸中活塞复位

第4章压片机使用须知和故障处理

4.1使用前须知

4.1.1压片机实行带压运输，使用时应先逆时针拧松放油阀使压力表指示为零后再使用。

4.1.2由于运输原因，摇杆处的螺钉已拧紧，防止摇杆转动，使用前请略拧松此螺钉，压片机才能正常工作。

4.1.3使用后，若要移动压片机到其他地方，也要拧紧此螺钉，防止摇杆转动，影响正常工作，到工作地点后再拧松此螺钉。

4.1.4使用前请拧松注油孔处的螺钉，压片机才能正常工作。

4.1.5使用前须重复检查冲模的质量，是否有缺边、裂缝、变形和紧松不全情况及装置是否完整良好等工作。

4.1.5检查颗粒原料的粉子是否干燥及颗粒中的粉末含量最好不超过10%，如不合格的不要硬压，否则会影响机器的正常运转及使用寿命和原料损耗。

4.1.6此型号压片机油缸最大升程为20毫米，请在范围内使用，否则将损坏机件。

管理人员必须熟悉本机的技术性能，内部构造，控制机构的使用原理及运转期间不的离开工作地点，为防止发生故障而损坏机件，借以保证安全生产为前提。

4.1.7此型号压片机为FY-24型手动压片机，其最大压力为24吨。

压力表使用显示值最大为40Mpa。

不要超过40Mpa，以免损坏计件和密封件。

4.1.8压力表显示值和压力的关系：

此型号压片机为FY-24型手动压片机，使用压力=0.6×压力表显示值。

如12吨力（120KN）=0.6×30MPa。

4.1.9每次加压时，不要用螺杆进行预紧，用螺杆接近模具或被压物，用压片机进行预紧，一面模具或被压物旋转。

4.1.10在使用中要随时注意机器响声是否正常，遇到有尖叫声和怪声即行停车进行检查消除之，不得勉强使用。

4.1.11每次使用完，油缸复位后请拧紧放油阀，以提高升压速度。

4.2使用操作

4.2.1将模具或其它要加压的物品放在工作台中部。

4.2.2向下旋动螺杆接近模具顶端，请不要拧紧模具以免模具旋转偏离中心。

4.2.3打开放油阀，前后摇动摇杆3~4次后顺时针拧紧放油阀。

4.2.4进行加压到所需的压力，保压后打开放油阀，油缸自动回程取出模具。

4.3注意事项

4.3.1定期在各滑动部分和运动部分加少量润滑油（30#机油）。

4.3.2机器在较长时间内没有使用时，使用前须拧开放油阀，摇动摇杆数次使系统充满油后再进行工作，使压力加到额定数值。

4.3.3当压力升到需要压力时，由于单向阀关闭时的滞后影响使压力表会略掉压，这不是机器的故障，可以用摇杆补一点压力油达到额定数值以保持压力的恒定。

4.3.4压力油可以使用N46液压油或30#机油

4.4故障排除

4.4.1如在刚性物体上加压，压力达到所需压力时，表压会略有香江1.5分度格以下，这是由于单向阀关闭滞后所引起的，不是机器故障，可以在此基础上略加一下压就可以解决。

4.4.2表压如果下降的较多，是因为单向阀上存在异物所引起的，可以用大流量压力油冲洗。

首先拧松放油阀，前后摇动摇杆数次将异物冲洗出单向阀，一般故障基本能解决。

4.4.3由于压力油黏度较大，有时异物难以冲出单向阀，这时就要打开机器解决故障。

具体步骤如下：

4.4.3.1拧松放油阀。

4.4.3.2将压力表连同下面的螺栓一同拧下（压力表连同下面的螺栓成一个整体不要分开）。

4.4.3.3取出弹簧和钢球，用一块磁石吸附在小内六角扳手上，内六角扳手端部吸住钢球，一同在阀门处将异物吸出，再将刚起用乙醇冲洗干净，连同弹簧一同放回原处。

4.4.3.4关闭放油阀，缓缓地摇动摇杆，使单向阀孔中充满压力油后将压力表（压力表连同下面的螺栓成一个整体）拧回原处。

（检查O型圈是否完好可用）

4.4.3.5拧紧放油阀，加压到5~10Mpa后打开放油阀就会听到哧哧声，这样反复数次听不到声音时说明系统中空气已排尽，可以正常工作。

用这种方法可以做到最小限度减少污染，便于维修。

4.5故障维修，检修步骤

4.5.1快速上升没有

4.5.1.1