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  实验室研磨仪是专门为处理实验室少量样品而研发的产品。其不仅适用于对硬性、中硬性和脆性样品的细粉碎和精细研磨，还适用于软性、弹性、纤维质等材料的破碎研磨。可粉碎和研磨物料包括纤维组织、骨头、头发、化学品、药品、矿物、矿石、合金、玻璃、陶瓷、土壤、污泥、谷物颗粒在内的诸多物料。对于大部分物料，该设备只需要几十秒种的时间就能够达到对物料破碎、研磨、混合的目的。工作速度很快，所以物料可以在极短时间内处理完毕而不至于产生非常明显升温现象，可有很大成效避免对实验带来在温度方面的影响，因此大多数材料都可以在室温下进行研磨、混合。

  1968年，在河北出土了一架距今约2100年的石磨，是我国迄今所发现的最早的石磨食物 实物。根据《世本》的记载，石磨由鲁班发明，是最早期的研磨设备。

  而现代实验室样品的研磨，传统方式是通过研钵来处理，这在制备少量样品且粒度要求不高时，是能够完全满足的。但如果是量大的情况下，不仅工作量巨大，而且很难保证样品之间不被交叉污染，影响实验效果。从工业化产生的初代研磨仪还属于大型机械，而实验室研磨仪的出现很好的解决了这一矛盾。

  1923年，德国莱驰Retsch开发出第一台公司自有的实验室仪器——研钵式碾磨仪(研磨仪)，该仪器被称为“RETSCH-碾磨仪”，在全球范围内得到了认可，被公认为是减轻工作负担、改良实验室操作的典范。

  1962年，FRITSCH推出行星球磨机作为第一项获取专利的开发成果。其后紧接着其他技术创新。

  这一类实验室研磨机最早应用在种子检测行业中，因为种子检测的研磨量通常是非常大的，每个品种的种子都要有至少100个重复才行，如果用研钵人工去处理，工作量可想而知。垂直振荡式研磨机的优点是通量可以很大，最多可以同时处理4×96个样品，对那些样品繁多的实验室无疑是很好的帮手。但由于其运动方式及结构的限制，也给其使用上带来了一些不便，因为其是垂直运动的，所以其机身为立式结构，为了稳定重心，底部会比较重，另外也是由于其垂直运动的方式，会产生纵向的振动，这就使得其不太适合放置在台面上工作，而其操作面板又处于下部，就令使用的人要蹲下或弯腰才能操作按键，如果多次重复，还是会造成疲劳。故不是很适合实验台上的使用。

  这类实验室研磨机最早是由德国的一家研磨机厂家推出的，这个厂家大多数产品都是集中在工业领域，但其设计的实验室研磨机却也很专业，其很巧妙的利用了水平相对运动的方式来进行研磨，这样既使仪器的结构可以扁平化，不占空间，而且一对摇臂同速相对运动刚好可以把作用力抵消，加之又是水平方向的运动，故不会产生纵向振荡波，很适合放置在实验台上，不可能影响别的设备。水平振荡式研磨机的摇臂是在仪器正前方的位置，因此工作时的状态可以一目了然，但噪音也会相对更直接的传出，随着国内厂家对于电机的改进，将有刷电机变为无刷电机，噪音也得到了较好的改善。水平振荡式研磨机由于相互作用力同等，故其能够正常的使用更大的容器——研磨罐，因为研磨罐一般为硬质金属，质量较大，如果采用其他运动方式都需要克服其自身的重力效应，而使得研磨效果不好以及影响仪器的寿命。因此，水平研磨机的适合使用的范围因有研磨罐而宽泛了许多，也许这也是因为研磨机的厂家希望可以兼顾一些工业应用吧。随着实验室的应用增多，特别是冷冻研磨的应用，人们发现水平研磨机的另一个优点是冷冻操作的便利性和安全性，方便性在于适配器的安装很简单，只需要旋紧旋钮夹紧适配器即可，无需上额外的夹具，这就节省了许多时间，更大程度的保证预冷效果。而安全性则体现在冷冻研磨后冷凝水只会在仪器前部摇臂周围存在，而不会向后流到仪器内部，这也就保证了内部电机的绝对安全。因此，这类研磨机对于生物实验室用途来说更为适合，应用也比较广泛。

  这类实验室研磨机的代表是美国的一家试剂公司为配合其提取试剂所推出的。其运动方法不一样于前两种的往复式运动方式，是一种类似于涡旋振荡的运动，因此这种研磨机能够达到很高的转速，但受其结构的限制，其通量并不能够达到很高，而且其研磨管一般为专用的耗材，还在于其适配器是盘式结构，研磨罐是卡在上面的。普通的样品管在高速震荡过程中会从适配器上松脱甚至破裂。专用管子的好处就是质地较硬，样品可以很好的进行研磨。八字型研磨机由于主要是配合试剂来使用，故在设计上没有太考虑到冷冻研磨的需求，其适配器不能够放入液氮环境中预冷，其降温的方法是通过冷冻护罩给腔体降温，但温度一般是在0℃左右，这也使得其不太适合植物组织的干磨处理。但动物组织的湿磨效果是比较理想的。因此这类研磨机在一些动物以及医学研究的实验室比较常见。

  简而言之，垂直振荡的研磨机体积较大，通量最高；水平振荡研磨机操作便捷，适应性广；八字振荡研磨机速度最快，适合湿磨。这三类研磨机都是实验室中能见到的，每个类型的研磨机都有自己的用武之地。

  目前市面上常见的类型有行星式球磨仪、臼式研磨仪、刀式研磨仪、盘式研磨仪、颚式破碎仪等等。

  英文名为Planetary ball mill，是实验室使用的一种小型高能球磨机，可用于实验室固体样品粉碎研磨前处理。设备工作区域底部有一个在水平面上高速转动的圆形主轮盘，轮盘上方四周均匀分布着四个罐座，罐座固定在单独的行星轮盘上，行星轮盘作与主轮盘相反方向的转动，罐座内部放置着可拆卸的球磨罐，球磨罐内部可装填研磨介质和样品。行星式球磨仪的运转方式类似于恒星和行星之间的运转，当设备工作时，主轮盘朝一个方向高速转动，而罐座底部的轴朝反方向转动，两种相反方向转动的作用力同时叠加作用在球磨罐上，球磨罐内部的研磨介质（一般为研磨球）被带动而赋予动能。此时获得能量的研磨介质对样品进行反复的撞击、挤压和摩擦，从而完成样品的研磨。

  行星式球磨机能够直接进行干磨、湿磨、低温研磨、无污染研磨、抽真空研磨及充惰性气体研磨，也可用于样品的均匀混合和分散，出料粒度可轻松达到微米级，某些样品可研磨至百纳米级。

  以仿传统的手工研磨方式为基础，通过研钵和臼杵的摩擦和挤压，从而完成样品的粉碎。样品从进料口进去之后，沿着研钵运动的方向向内侧运动，碰到刮料板后，一部分样品向臼杵和研钵的上下接触面聚集，另一部分样品沿着研钵壁进入到研钵和臼杵的后侧接触面，这样的循环运动保证了样品的均匀性的粉碎。臼杵相对于研钵，属于偏心设计，一方面研钵带动臼杵转动，通过和样品的接触产生摩擦力粉碎样品；另一方面臼杵本身的重量以及作用在臼杵轴向、可调节的弹性力所产生的压力粉碎样品。

  利用非常快速地旋转的刀片来对样品进行切割粉碎，就像家庭用的豆浆机一样，对食品类、组织类的样品有比较好的粉碎效果。刀式研磨仪研磨速度快，效率较高，但是样品出料粒度相对较差，好一些的设备也只能研磨至百微米级别，适用于对样品粒度要求不严格细致的实验。

  实验室研磨仪的应用领域十分普遍，可粉碎和研磨物料包括纤维组织、骨头、头发、化学品、药品、矿物、矿石、合金、玻璃、陶瓷、土壤、污泥、谷物颗粒在内的诸多物料。对于大部分物料，该设备只需要几十秒种的时间就能够达到对物料破碎、研磨、混合的目的。

  在使用过程中，研磨机皮带部分有几率存在的问题最重要的包含：皮带的装备问题、皮带轮的装备问题和皮带轮的轮槽的问题。造成这样一些问题的根本原因在于皮带轮的装备不够到位，安装过程中皮带可能过紧或者相对较松。

  皮带装备问题，主要表现在皮带的长短不一、无法匹配、皮带松紧不宜、皮带翻卷等方面。因此我们在安装研磨机皮带时，要选择长短合适的皮带，防止在传动中出现振动的问题；同时也要控制好皮带的松紧，当皮带张力过大时， 容易造成轴承的损坏，当皮带的张力过小时，容易造成打滑现象的出现。皮带轮在传动过程中会造成传动轴的侧弯力，从而出现轴磨损的问题。皮带在长时间的运转中会出现皮带张力降低的状况，在这种情况下就需要对皮带的松紧程度进行及时的检测。

  两个皮带轮的端面分别处于不同的面上，当不在同一面时，会加快皮带的磨损速度，同时造成皮带脱落的问题。当轮毂没有得到合理的固定，定位螺栓过于松动时，在皮带轮的运行过程中就会造成移位现象的发生，从而改变皮带轮端面。

  由于研磨机V带截面是梯形，两侧工作面在运转过程中靠轮内侧壁的相互摩擦来产生动力的，所以，皮带轮的长时间运行会磨损皮带轮的轮槽内侧，将内槽变成凹面，减少工作表面积，容易造成皮带打滑的问题，因此我们要及时检查、更换皮带轮。

  研磨机的辊筒经常会发生故障， 其中最常见的故障是辊筒的平行度发生改变。造成辊筒发生变化的原因主要在于辊筒的弹簧或者滑道出现了磨损和失效的情况，此外，螺旋机构的内涡轮蜗杆的工作面如果发生了磨损，也会造成研磨辊筒的平行出现一些明显的异常问题，一旦辊筒上的平行度出现了问题，就会降低研磨效率。

  当螺旋机构内部的蜗杆工作面出现磨损的问题时，涡轮啮合齿表面就会出现缝隙，增大螺旋的升角，在研磨机的运行过程中就会让研磨机的自锁能力失去功能。当蜗轮蜗杆松动时，在运行过程中就会出现两个螺旋机构无法同步进行的现象，从而加快研磨辊的磨损速度。

  当螺栓备帽出现缺失、损坏、松动等问题时，会影响研磨机的调节装置，造成调节装置的调节失效和无法正常连接等问题，从而使研磨机无法执行调试的指令。

  当研磨机经过长时间运转后，就会出现弹性降低、疲劳磨损的问题。在检修研磨机的过程中会造成研辊出现移位的问题，弹簧无法跟上研磨机的整体工作速度，没办法保证调试工作的准确性。

  当滑道出现磨损后，就会对研磨机的运行造成一定的阻力，增大运行中的摩擦阻力，让其无法正常移动，同上述弹簧失效具有相同的原理。当研磨机辊筒之间的平行度明显降低时，如果没有及时行进有效的处理解决措施，就会使两侧的辊筒接触摩擦，增加辊筒的齿纹磨损， 最终降低研磨机整体的工作效率。

  研棒转动异常通常有两种原因，首先是连接不牢固引起的，如果在进行连接固定后，依然不能够正常转动，那么就要对万向节的连接处进行全方位检查，查看是不是发生时连接处出现了摩擦卡死的现象。以某车间的研磨机维修为例，修东西的人发现研磨机中的研棒的转动出现了问题，检查研磨机万向节的连接是否牢固，该修东西的人给磨头通电，观察万向节是否有不正常的情况，发现万向节出现了上下窜动的情况后将其拆开，检查万向节相连的齿轮轴上的顶丝，在发现顶丝脱落后，立即更换顶丝。除了顶丝以外，还有可能是两个万向节之间的连接脱落，或者连接过紧将其卡死等多种问题造成，因此在发现研棒转动异常时， 维护人员一定要考虑多方面原因，全面检查研磨机，继而更换出现异常的位置。

  研钵是研磨机中的重点内容，如果研棒转动正常而研钵出现了转动异常， 应该对研钵进行全方位检查。比如，某厂的工作人员反应研磨机的研钵出现了时转时不转的非正常现象后，维护人员到达现场后，将研钵抬起，转动研钵，检查研钵轴承是否良好，但是在转动中出现了卡阻的现象，因此该维护人员判断是研钵轴承问题，在更换了轴承后，研钵转动回到正常状态。除了轴承这一原因，研钵也会存在连接问题，因此如果在确认轴承完好的情况下，还要检查摩擦轮的连接情况，观察摩擦轮出没出现了松动、缺裂、老化等现象，更换加布胶木的摩擦轮，在实际的应用过程中，操作人员还可以用绝缘胶带缠绕在一些老化程度较轻的摩擦轮。延长使用时间，减少维修次数。

  当研棒研钵都保持在正常运作的过程中，假如慢慢的出现了研磨细度不佳的情况，维护人员第一步是要检查研棒和研钵是不是已经达到了最大磨损，假如发现二者磨损严重的话，就要换掉全新的研棒和研钵。

  但是必须要格外注意的是，有关人员要在更换过程中保证安装的地方准确无误。比如，在更换研棒时，首先要用开口扳手将研棒座卸下，然后将研棒座放在台钳上正时针旋转夹紧，进而将细杆插入到棒座尾部的孔中，用手轻轻的敲击，确保研棒的位置准确。而在更换研钵时，也必须要格外注意固定研钵的四个螺栓必须要对称拧紧，才能确保更换后的研钵不可能会出现螺帽松动问题，从根本上避免研钵在更换后发生滑动，导致研钵无法正常运作。

  除了上面讲述的情况，在修理研磨机的过程中，还会出现研棒和研钵都不能正常运作，这就需要将研磨机全部拆开，检查其中的零部件，是不是真的存在磨损和老化的现象，还要对研磨机底部的皮带轮进行检查。

  以某研磨机为例，维修工人在发现研磨机的研棒、研钵均不能运转时，对研磨机的内部零件进行了详细的检查，发现并没再次出现过度磨损和老化的现象，随后该修东西的人检查了皮带轮，发现造成故障的根本原因是因为皮带轮发生了滚键问题，此时应选择更换或者修复皮带轮。

  要想解决研磨机的故障问题，通过研究处理研磨机的故障仅仅是从表面解决了研磨机的故障问题，要从根源上解决研磨机的故障问题，就要提前对研磨机进行仔细的检测，预防故障的发生，将故障隐患消除在生长萌芽中。具体可以从以下几个方面入手：

  首先，要对研磨机的轴承温度进行定期的测量，防止因轴承温度高于正常标注而出现的轴承磨损问题，同时要定时进行轴承护理，做好轴承的润滑保养。

  其次，要对皮带轮温度进行定期的检查，掌握皮带轮的运作时的状态，将皮带的松紧度调整到一个合适的状态，增加皮带轮的有效期。

  最后，要减少研磨机的平行度的调整次数，因为过于频繁的调整研磨机平行度会减少内部零件的使用期限，降低研磨机的使用寿命。

  拿土壤研磨过程为例，在细磨步骤中，有的实验室会使用行星式球磨仪进行机械研磨，研磨后的土壤需要经过孔径为100目(0.15mm)的尼龙筛。出样细度方面，行星式球磨仪可靠。

  三种类型的研磨仪，数行星式球磨仪的价格较为昂贵。另外，如果配置选择玛瑙材质的，价格也会贵一些。

  有些科研样品，本身样品量小，应很大程度减少研磨时样品粘壁或者难转移。例如生物样品，植物、动物组织细胞以及对小量样品，震动球磨仪可满足要求。

  如：土壤样品30g,选择振动球磨仪是不错的方案，行星式球磨仪和臼式研磨仪的操作便利性不够，后续实验要求如果涉及到重金属元素，通常选择玛瑙或氧化锆材质的研磨配件。

  进口研磨仪在长时间连续研磨，设备的稳定性、可靠性上有竞争优势，但价格昂贵，售后服务成本高。随着国产仪器的研发投入，近年来国产研磨仪的性能也逐渐提升并且具备良好的售后服务水平。

  如果样品量大，研磨精度要求高的，通常用行星式球磨仪，更有多个研磨平台可选；

  为了能更好的发挥实验室研磨仪的作用，因此要采用正确的方法来使用，比如，启动前设备前，要认真了解机器性能，并且使用人员应熟悉本机的结构，传动特点及操作程序等等。具体来说，实验室研磨仪使用需要注意的几点包括下面几点应该要牢记。

  每次启动实验室研磨仪前仔细检查各部零件是否安全紧固，根据震动情况判断弹簧是不是正常。还要看物料破碎合不合格，这主要根据破碎研磨部分的情况，所以要常常检验核查相关部件有没有损坏。同时检查实验室研磨仪的机壳各部螺栓是否拧紧，电机电源线是否漏电等等，待检查完各部装置并确定无异常时，方可启动机器。

  试车半个小时后，观察高销量的实验室研磨仪无异常噪音或剧烈震动以及螺栓松动等非正常现象，如发现非正常现象，必须停车检查检修，试运转正常后方可进行使用。同时注意试车和各种运转都要加料进行，不可无料动转，防止实验室研磨仪元件碰坏。

  震动大小与偏心锤弹簧和橡胶墩使用情况有关，实验室研磨仪的偏心锤在出厂时已经调试好，不需再进行经常性的调整。由于行业里品牌好的实验室研磨仪的弹簧折断或橡胶墩劈裂是引起震动的关键，察觉缺陷按时换新的零件，并且注意更换断裂弹簧时要将四只一齐更换。

  以上就是实验室研磨仪的使用需要注意的几点包括的几个主要方面，另外，还有实验室研磨仪震动部件与电源是用电缆连接，由于经常处于抖动状态，极可能会导致电缆外表橡胶皮套断裂，导致电线漏电，所以要常常检验核查以防出现触电事故。同时要注意如果遇物料卡住以及电机不转，应该立即关闭以免电机烧毁，待清除所卡物料后才能接着使用。