ZP-17D型旋转式压片机在食品实验教学中的使用技巧研究

陈艳 赵颂宁

(吉林大学食品科学与工程学院，吉林 长春 130000)

旋转式压片机具有自动连续压片功能，适用于将各种颗粒状原料压制成片剂，是片剂生产中的重要设备，普遍应用于制药、化工、陶瓷、食品、电子、塑料、粉末冶金等工业。ZP-17D型旋转式压片机有17副冲模，配有6mm、12mm、18mm 3套模具。最大压片压力60kN，最大压片直径20mm；最大充填深度15mm，最大片剂厚度6mm。旋转式压片机除了在生产中得到广泛应用外，也是目前高校食品实验教学及课题研究中不可缺少的实验设备。多数用于将水果、蔬菜、粮食等产品进行加工处理后，制成各种形状的片剂，目前食品保健的制片工艺应用非常广泛。

1 构造与工作原理

1.1 ZP-17D型旋转式压片机的基本构成及作用

ZP-17D型旋转式压片机构造比较复杂，基本由7大装置构成，分别是压轮架及外围封闭装置，加料斗和月形栅式加料器为主的供料装置，转台和上轨道装置，主体和下轨道装置，传动装置，电动装置，独立的吸粉装置。

1.1.1 上压轮架及外围封闭装置

位于机器的上半部，台板上设有2根圆形支柱及外围4根直角支承，用来抵御压片时冲杆上压轮的压实反力及构成窗式封闭空间的压制室。其作用是当上压轮承受的反力大于所设定的工作压力时，其上压轮偏心距组成的力矩大于压缩弹簧和杠杆所组成的平衡力矩，则弹簧将被压缩，并使上压轮让开，起卸荷作用，有效地避免了冲杆的超压损坏。与此同时一端的行程开关被断开，控制面板上的指示灯发出过载信号，并自动停机，以便操作者检查故障和及时调整工作压力。调整压力时需打开工作台对面上方的后面板，然后根据需要调节弹簧套内弹簧的预紧力，达到设定压力的目的。

1.1.2 加料斗和月形珊加料器为主的供料装置

使符合一定要求的颗粒状物料经加料器流入中模内，使物料均匀地充满模孔，减少片重差异。

1.1.3 转台和上轨道装置

转台是压片机工作的主要部件，其外形是1个圆形转盘，有17对冲杆孔和中模孔均匀分布在周边，当其在主轴的带动下作旋转运动时，冲杆沿导轨的曲线作上下运动，从而完成压片过程。上轨道装置相当于1个圆柱凸轮，工作时上冲尾部的槽沿轨道的凸缘做预定的升降运动，转盘工作时必须顺时针旋转，以免冲杆损坏轨道。

1.1.4 主体和下轨道装置

下轨道是分块式平面凸轮，能使下冲杆工作时，沿其做升降运动。在下行轨的出口处有1个圆形装卸下冲用的垫块，下冲可从主体下部直接拆装。主体是支承转台重力和抗御传动涡轮轴向力的主要零件，本机采用了主轴带动转台的传动方式，故在主体中心孔内安装有3档轴承，主体一侧作为下压轮支承，并设有片厚调节装置。

1.1.5 传动装置

主要由电机通过带轮传动带动蜗杆转动，再由蜗杆带动涡轮及主轴转动，从而达到转台做回转运动的目的。带轮传动带有张紧装置，可调节三角皮带的松紧程度。

1.1.6 电动装置

电机电源采用三相四线制，通过操作面板上的按钮控制机器的开关和速度调节，速度的快慢可通过转速表显示。位于电器箱右侧按钮TA为紧急停车按钮，平时停车尽量不要使用。本电器设有过载保护功能，正常情况下开关被压和，当过载时开关被断开，同时面板上压力过载指示灯亮起并自动停机。压力重新调整后方可开启，否则无法开机，从而起到自动保护作用。

1.1.7 吸粉箱

吸粉箱为独立的工作系统，接入电源用外接接插件与主机电器箱连接，需要工作或停止，只要按动吸粉箱上的按钮即可。

1.2 ZP-17D 型旋转式压片机的工作原理

压片机的主要工作包括填充、定量、预压、主压成型、出片等工序。ZP-17D旋转式压片机由电机通过带轮传动带动蜗杆转动，再由蜗杆带动涡轮及主轴转动，从而带动转台做回转运动，使符合一定要求的颗粒状物料经加料器流入中模内，并由均布于转台的17副冲模在压轮的作用下，将物料压制成片剂。转台工作时带动冲模做顺时针运转，上下冲杆沿曲线导轨作升降运动，通过压轮来完成压力动作。压力轮的工作压力，由弹簧平衡装置调整，超压时会自动卸荷，并由指示灯发出过载信号并自动停机，以减少冲击和振动，起到保护冲杆超压作用。

2 ZP-17D型旋转式压片机的正确使用

2.1 冲模的安装

冲模由3部分组成，上冲杆、下冲杆和中模。安装前，先检查冲模有无裂纹、变形、锈蚀等迹象，后将转台的工作面、上下冲杆孔、中模孔和所需规格的冲模一一擦拭干净，打开压片机左侧的边门，装上试车手轮，按下列顺序将模具进行安装。

2.1.1 安装中模

将转台侧边的中模紧固螺丝逐个旋出，以中模孔内不能摸到螺丝为宜，因中模和孔是过渡配合，故中模需放平，再用打棒由上孔穿入，用手击棒将中模轻轻敲入(严禁用棒猛力击打中模面)，以中模面与转台面水平最佳，然后将侧边的紧固螺丝拧紧。如需更换中模，用打棒从下冲杆的孔中向上将中模击打即可卸下。

2.1.2 安装上冲杆

将上轨道的嵌舌向上翻起，在上冲杆的尾端涂抹些植物油，逐件将其插入冲杆孔中，然后用摇动手轮转动转台，观察上冲杆头部进入冲模孔后上下及转动是否灵活自如，符合要求后，将嵌舌翻下。

2.1.3 安装下冲杆

打开压片机的左侧边门，拆下在主体面上装卸下冲杆用的圆形活动垫块，从垫块缺口处将下冲杆装入。同样安装时在冲杆的尾部涂抹植物油，安装完成后将垫块复原。注意垫块必须放平于圆孔中，不能突出主体面，否则影响下冲杆的正常运转。

模具全套安装完成后，用手轮按顺时针方向旋转2圈(切忌逆转)，观察上下冲与冲模的运行情况，不能有碰撞和硬摩现象。根据实验及研究的不同需求，定制不同形状的模具，就能压制出形状各异的片剂。

2.2 料斗的安装

料斗是旋转式压片机的主要供料装置，由加料斗、出料嘴和加料器组成。

安装时，加料斗的底面与转台面的间隙应为0.03～0.1mm，可由支柱调节。粉量的调节，是在料斗架的顶部有一旋钮，用以调节料斗的高度以控制粉子的流量。料斗的嘴部有1个舌形插板可微调流量及不需要时起关闭作用。

2.3 操作程序

开机使用前，应仔细检查模具是否齐全，物料的颗粒是否干燥，颗粒的含粉量是否符合要求。

接通电源后，根据物料的性质、片径的大小，设定压片力的大小(一般标准是片径大，粘度差，难成形的物料，设定较高的压片力；片径小，粘度强，易成型的物料，设定的压片力就略小些)。填充量的调节(即每片用料量)：调节操作台左前方旋钮，控制压轮压制的片重，当顺时针方向调节时，充填量增加，即填充深度加深；当逆时针方向调节时，即充填量减小，填充深度变浅。片重的预调节：将中模孔的中心位置对准刮料板的下缺口，调节操作台左前方的填充量调节旋钮，使下冲与转台台面的深度距离处于中模直径的2/3处，逐渐进行调整，直至符合要求。片剂厚度的调节(根据工艺要求)：调节操作台右前方的旋钮控制压轮压制的片厚，调节旋钮按顺时针方向旋转时，片剂变薄，反之片剂增厚。用手轮调试出符合标准的片剂后，再正式开机运行。

开机步骤：电源接通后→转动指令钥匙钮(指令指示灯亮)→按主机预备按钮(主机预备指示灯亮)，主机开始运转→根据需要转动调速按钮调整转速(转速的大小可通过转速表显示)→停机时，按动操作面板上的主机停机按钮键即可。

开机后，机器的运转速度应根据压力和直径来决定。压力大的宜慢，小则可快；直径大的宜慢，小则可快。加料斗内的物料量也应先少加(够开车即可)，正式运行后，要少加勤加颗粒，保持物料斗内有少量的物料，不能空转。有些物料压出的片剂硬度虽然不大，但具有一定的韧性(通常以从1～1.2m高度掉在地面不碎为标准)，因此不要单从硬度着眼，以免压片压力过大，损坏机器。机器使用结束关机前，应先将速度旋钮归零，然后再关掉电源。

2.4 保养维护

开机前，在各机件的加油处分别注入润滑脂、润滑油，并保持油路的通畅。定期给冲杆和轨道压轮等易磨易损件滴油润滑，以保证冲杆上下滑动自如。1次使用完毕，应取出余粉，刷清机器各部分的残留粉子。机器长时间不用时，应将模具全部卸下，用油布(最好是植物油)将上下冲及中模包裹好放置，以免锈蚀。

3 ZP-17D型旋转式压片机常见故障的处理

3.1 故障1

中模与加料器产生碰撞。分析及处理方法：中模的固定螺丝松动，造成中模表面高于转台平面，将中模的紧固螺丝拧紧[1-3]。

3.2 故障2

上下冲不能正常运动，机器卡死。分析及处理方法：上下冲装反，将其正确安装；模具变形或锈蚀，更换模具或用煤油浸泡除锈；物料的干燥度不符合要求，重新处理物料。

3.3 故障3

片剂缺损或变形。分析及处理方法：将填充量和片厚旋钮进行重新调节；物料颗粒过大或过潮，造成上下冲头部粘有残留物料，卸下上下冲清理冲头。

3.4 故障4

漏粉严重。分析及处理方法：物料流速与转盘速度不匹配或加料器、刮粉板、导片板与转台平面的间隙过大，都会导致出现漏粉。重新调整转台速度和物料的流速；调整加料器、刮粉板、导片板与转台平面的缝隙[4-6]。

3.5 故障5

调节系统调节失灵。分析及处理方法：一般情况下，调节失灵是手轮螺丝松动使手轮调节不起作用，或是调节蜗轮卡死所致。调节手轮和蜗轮，通过紧固螺丝、润滑转动蜗轮等措施解决[7-9]。

3.6 故障6

充填不稳。分析及处理方法：物料流动性差，制粒不均匀，重新处理物料；个别冲模磨损严重，造成片型高低不一，更换冲模；料斗高度调节不当，加料器后面格栅填料不足，调整料斗的高度；加料器底面磨损严重，造成加料器底面与转盘间隙不均匀，将加料器底面打磨平整；刮粉板磨损严重，导致刮粉效果差，更换刮粉板。

3.7 故障7

片剂松散或片剂外观质量不好。分析及处理方法：主要是由压力偏小、颗粒不均匀或物料成分不易压制造成，调整压力手轮增加压力、调整颗粒及辅料成分。

3.8 故障8

压片时机器振动声较大。分析及处理方法：由两边压力不均衡造成，调整压力解决[10-12]。

3.9 故障9

减速箱漏油。分析及处理方法：法兰盘螺丝松动或油封老化造成，将法兰盘螺丝旋紧或更换油封并用密封胶密封。

3.10 故障10

吸粉机吸力变小。分析及处理方法：吸粉箱粉尘太多，用力击打吸粉箱上的手柄并清理粉尘箱。

3.11 故障11

开机后几分钟即停机。分析及处理方法：压力过大使机器过载保护，将压力降低，重新启动。

3.12 故障12

转速表、计数器不显示。分析及处理方法：如机器运转正常，则是表头损坏，更换表头。

3.13 故障13

过载保护系统报警频繁。分析及处理方法：主要是压片压力超载或过载保护弹簧设定压力太小所致，调节压力旋钮，减小压力或增大过载保护弹簧的设定压力(调整设定压力时，需打开工作台对面上方的后面板，然后根据需要调节弹簧套内弹簧的预紧力，达到设定压力的目的)[13-15]。

4 结语

随着压片设备的不断更新，压片技术也越来越多地应用到各行各业。但实验教学与研究不同于企业生产，因物料的量有限，为了减少耗损，保证实验的顺利进行，正确使用和熟练掌握压片机的操作程序尤为关键。