旋转式压片机（以下简称压片机）的强制加料系统是近年来广泛应用在中、高速压片机上的一种加料形式，是不同于自然加料系统的又一种填充加料形式，也可以认为是自然加料方式的升级换代，这是因为无论是在工作原理还是在结构形式上都有了很大变化。本文将以介绍强制加料系统的结构为切入点，从工作原理上对强制加料系统与自然加料系统进行比较，着重分析结构对片剂重量差异的影响以及所存在的常见问题，使读者对其使用性有一个较为系统的认识，对其设计原则也做了一些探讨，希望对设计人员也有一些启示。

　　1 强制加料系统的结构形式

 

　　目前，大多数的强制加料系统主要包括三部分，下面分别对其进行介绍：

 

1.1料斗部分，主要起存放物料的作用，其下部和强制加料器连接；

 

1.2减速电机部分，是强制加料系统的动力源，主要包括三相/单相电机和蜗轮减速器，经变频器控制，输出转速可调，其下部和强制加料器连接；

 

1.3强制加料器，主要作用是将物料填充到转台上的各个中模孔中，由其完成强制加料系统的*终使命，所以强制加料器是整个强制加料系统的核心部件。强制加料器的结构形式主要是利用齿轮的啮合把减速电机的单向转动转换为两个拨料叶轮的逆向转动，利用拨料叶轮把物料从料腔中填充到转台中模孔内。强制加料器的外形、内部尺寸根据不同的机型而不同，同一机型产品依设计人员设计思路的不同也不一样，但其作用是相同的，都是将物料填充到转台中模孔内，即完成加料的功能。

 

　　2 从工作原理上对强制加料系统与自然加料系统进行比较

 

　　强制加料系统是利用减速电机带动强制加料器的拨料叶轮强制性的将物料填充到转台中模孔内，而自然料加系统是利用物料在重力作用下的自然流动，经格栅式加料器填充到转台中模孔内，这是两种加料系统工作原理的不同之处，这应是强制加料系统名称由来的主要原因。强制加料系统相对于自然加料系统有许多的优点，主要有以下几点：

 

2.1物料在密封的条件下完成填充过程，可以*大程度的确保物料的卫生条件；

 

2.2对于流动性不好的物料，可以强制性的填充；

 

2.3相对于自然加料，可以避免粉尘，节省物料；

 

2.4提升了压片机的档次，是自然加料系统的升级。其劣势是结构复杂，投入较高，增加成本。

 

　　3 强制加料系统的使用性分析

 

　　加料系统的主要作用就是将物料添加到转台中模孔中，进而通过转台的旋转，冲模的压制，完成片剂的出片。在片剂的众多指标中，重量差异是一个非常重要的指标，除了《药典》的明文规定之外，许多厂家还制定有自己的更为严格的内控要求。影响片剂重量差异的因素除了压片机充填机构、转台跳动等自身质量以及冲模尺寸偏差等因素外，强制加料系统填充量的稳定性对片剂的重量差异有非常关键的作用，所以，对强制加料系统的结构及使用性进行研究与分析，掌握影响填充量的因素，控制片剂的重量差异尤为必要。

 

3.1强制加料器的结构对物料填充稳定性的影响。强制加料器的结构主要包括三部分，下面对每一部分进行分析：

 

3.1.1动力转换部分，其作用是把减速电机输出轴的单向转动转换为拨料叶轮的逆向转动，即两叶轮的相对转动把从料斗放下来的物料输送到转台中模孔内；

 

3.1.2支撑部分，即辅助部分，其作用是将强制加料器定位在主体上，和转台有可靠和密切的定位要求；

 

3.1.3拨料叶轮和料腔部分，这是强制加料器中对物料填充稳定性有直接影响的部分。在设计拨料叶轮和料腔时，设计原则有两个：一是确保物料的流动性；二是不改变物料的原始状态。为确保物料的流动性，拨料叶轮的外形尺寸和料腔的内形尺寸应有合适的比例，设计时应注意的有三点：一是拨料叶轮不能太小（相对于料腔），否则起不到充分拨料的作用；二是拨料叶轮不能太大，应使料腔内有一定的空间，以确保物料的充分流动；三是拨料叶轮本身结构、形状能起到充分拨料的作用。在设计强制加料器时，确保物料有良好的流动性，很好理解，那么，为什么不能改变物料的原始状态呢，因为药厂在压制片剂时，对每种物料的配比是有要求的，在保证药物成份和辅料成份的同时，还要保证的物料的可压制性，如密度、干湿性、颗粒大小、流动性等，如果改变了物料的原始状态，那么压出的片剂的其他指标，如崩解度、脆碎度等就会受到影响，所以物料的原始状态是不能改变的。为了确保物料的原始状态不改变，设计人员在设计叶轮时，其形状、尺寸可以针对每一种物料进行设计，用户根据不同的物料来选择。

 

3.2料斗部分物料流量对物料填充稳定性的影响料斗部分起着存放物料的作用，其下部和强制加料器联接，其流量由料斗控制阀来控制。物料填充量的需求越大，则由料斗流向强制加料器的量应越大；物料填充量的需求越小，则由料斗流向强制加料器的量也应越小，这是很显然的，但应注意的是为尽量减少物料在料腔中停留的时间，即加快物料的流通率，料斗流量应进行合理控制，而不是将流量开启到*大为好。这是因为物料在料腔中停留的时间越长，其原始状态将被改变的越厉害，压制出的片剂的崩解度、脆碎度等指标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强制加料系统时应注意的一项要求。

 

3.3拨料叶轮的转速对物料填充稳定性的影响拨料叶轮的转速是由减速电机在变频器的调整下确定的，在强制加料器的结构设计定型后，拨料叶轮转速的高低对物料填充稳定性也有影响。设若一下极端情况，例如，若拨料叶轮转速为零，物料显然不能充分流动；若拨料叶轮转速很高，高到极限，拨料叶轮就好似一个圆平面，那么物料也不能充分流动，所以拨料叶轮的转速应有一个合理的范围。拨料叶轮的转速范围的确定有二点：一是根据物料的情况，若物料的流动性良好，那么拨料叶轮的转速范围根据说明书设定范围进行调整即可；若物料流动性较差，拨料叶轮转速的设定应稍高或根据具体落料情况而定；若物料流动性*差（例如物料从料斗中不能自由落下），那么就要设计辅助落料装置来进行填充，辅助落料装置的设计根据客户的物料以及其不同的要求，只能进行单独设计，拨料叶轮的转速就要根据具体落料情况进行设定。二是根据转台的转速，转速高，要求产量大，则拨料叶轮的转速也要高；转速低，要求填充量少，则拨料叶轮转速可降低。拨料叶轮的转速在满足以上要求的前提下，应低一些为好，尽量减小对物料的影响。

 

3.4物料对填充稳定性的影响物料的密度、干湿度、均匀度等均会影响其流动性和可压制性，药厂在调配物料时，也充分考虑到了这一点，否则，在出现片剂重量差异不稳时会做出原因只出在设备上的错误的判断。

 

　　4 强制加料系统存在的常见问题分析

 

　　在对强制加料系统进行试验及试车过程中，发现了一些问题，现对其进行进一步的分析。

 

4.1强制加料系统的漏粉、甩粉问题在药厂的物料中，有细小的粉末成份，在压制过程中，强制加料器的漏粉大多数是料斗和强制加料器的连接部件配合不严密所致；甩粉，主要是因为强制加料器和转台平面的配合不严密所致，解决这些问题，要靠生产制造商的加工过程来保证，所以，在加工这些关键零部件时，要有专用设备、工装、工器具及科学的工艺做保障，才能保证其加工精度。

 

4.2片剂的重量差异问题这一问题的分析，在上面已叙述过了，在这里仅做一个小结论：影响片剂重量差异的因素很多，仅就强制加料系统而言，对其要求有两点，一是不改变物料的原始状态，二是要有良好的流动性，以满足充填量的要求。

 

4.3片剂的崩解度问题影响片剂崩解度的因素有三个，一是物料的成份；二是物料的状态，主要指密度、颗粒大小等；三是压制的压力。在我们的实验过程中，发现这样的问题，在三个因素相同的情况下，经自然加料系统和强制加料系统填充压出的片剂，崩解度却不一样，经自然加料系统填充压出的片剂的崩解度符合要求，而强制加料系统填充压出的片剂的崩解度却不符合要求。另外，同是强制加料系统，不同机型的压出的片剂的崩解度也不一样。经分析原因，主要是因为物料在经强制加料器填充过程中，由于叶轮的在密闭料腔中转动，改变了物料的原始状态，使物料中的细粉增多，*终导致崩解度的不同，细粉越多，崩解度越长，细粉越少，崩解度越短。所以，在这里，提醒设计人员在设计该部件时，既要满足普通物料的要求，又要针对客户的不同物料进行设计。

 

　　5 小结

 

　　综上所述，强制加料系统的使用比自然加料系统要复杂许多，在设计、操作、维护过程中所要考虑的因素增加了许多，应该说，强制加料系统还处在一个不断完善的过程中，新技术、新材料的应用以及理念的更新为其提供了更广阔的发展空间，本文的闸述仅是一端倪，希望对设计人员和药厂使用者有所帮助。