[發(fā)明專利]能量束破冰技術(shù)及其裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310378641.6
• 申請日: 2013-08-27
• 公開（公告）號: CN103422478A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張錫華
• 申請（專利權(quán)）人: 張錫華
• 主分類號: E02B15/02
• 分類號: E02B15/02;E01H5/10;H02G7/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種能量束破冰技術(shù)及其裝置，屬于破冰技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前，破冰技術(shù)普遍采用的是機械破冰的方式進行，利用錘子敲擊，或是利用船舶撞擊，這些破冰方法都是重壓式，即利用破冰船特有的小角度船艏壓向冰面，靠破冰船自身重量所產(chǎn)生向下的巨大壓力壓碎船身下的冰層。

此外，在黃河及北方的河流封凍期和凌汛期，冰凌災(zāi)害頻發(fā)，且難以防治。致災(zāi)的冰凌按其形態(tài)分為冰蓋、流凌、冰塞、冰壩。冰蓋是黃河封凍期在河面上凍結(jié)的具有一定厚度的冰體，冰蓋的膨脹作用會對河道水利工程設(shè)施和兩岸的建筑物造成破壞。目前，克服冰蓋膨脹作用的方法通常是在冰蓋上沿河流縱向用人工爆破方法開設(shè)一定寬度的裂縫，消除膨脹作用。即：先人工用冰穿、鐵挺、鋼釬開設(shè)或用小包炸藥連續(xù)爆破構(gòu)成冰洞，然后將裝藥加上一定質(zhì)量的配重系在繩索或木桿上，放入冰層下的水中，再用導(dǎo)爆索或電雷管同時起爆。該方法需要人工造孔、布藥，耗時長且安全性能差，無法滿足大面積破冰需要。冰塞、冰壩是在翌年黃河凌汛期，氣溫上升冰蓋開始融化，上游先解凍的河段會產(chǎn)生大量的流凌，這些流凌在河流水面比降由陡變緩的河段下泄時很容易阻塞河道，形成冰塞、冰壩，造成泛濫，需要迅速摧毀。目前，主要是利用飛機空投航彈或用火炮發(fā)射榴彈的方法破除流凌、冰塞、冰壩，這種方法雖然快速但是費用高、效果差、后患多、危害范圍大，且在橋梁和居民區(qū)附近無法使用。因此，針對破冰，需要采用除了這些機械破冰或者炸彈破冰的方式之外，還需要采用其他方式進行，也有相關(guān)技術(shù)對此進行了研究，公開了一些新的破冰技術(shù)。

在小型設(shè)備破冰方面，中國專利CN102553695A公開了一種茴油冰塊破碎機，由進料平臺、進料口、滾筒、出料口、外罩、進料斜斗、支架以及撐桿構(gòu)成，所述進料平臺與進料口相連，進料口下方安裝有滾筒，滾筒與電動機連接，滾筒下方設(shè)有出料口。中國專利CN?202873737?U中公開了一種果汁果肉冰塊破碎機，適用于果蔬產(chǎn)品尤其橙汁的加工生產(chǎn)、儲存與消費。在兩平行墻板間裝有定板和壓板，形成上下方敞開的四圍空間，壓板下邊距離定板下邊小于壓板上邊距離定板上邊，壓板上部連接連桿一端，連桿另端絞接曲軸偏心段，曲軸主軸段分別穿入墻板上的軸孔且其一端過墻板連接電機，壓板兩邊下部各有一橫榫頭分別伸入墻板體里的中空長條滑槽，滑槽長度大于曲軸偏心距的2倍，曲軸主軸心和滑槽中點的連線與滑槽呈銳角。果汁果肉大冰塊放入定壓板岔口，電機轉(zhuǎn)動使得壓板對冰塊一層層地壓碎剝削，脫離的分散小冰塊落入下面的盛料斗。這些破冰方法都是采用機械設(shè)計結(jié)構(gòu)，需要用到復(fù)雜的機械裝置進行破冰，且破冰時存在碎渣的情況。

在其他破冰技術(shù)方面，申請人汪硯秋公開了一種應(yīng)力破冰法（公開號為102400453A），該方法是利用材料在應(yīng)力集中處容易斷裂的原理，在冰層上人為地制造出應(yīng)力集中區(qū)，使冰層容易斷裂，從而達(dá)到提高破冰效果的目的。其實施過程是：在破冰船開始破冰之前，先在船艏前兩側(cè)開出兩道應(yīng)力槽，當(dāng)破冰船壓上冰面時，在應(yīng)力槽處會產(chǎn)生應(yīng)力集中，集中的應(yīng)力使冰面在該處斷裂，實現(xiàn)破冰目的。申請人范福倉公開了一種微波破冰船（公開號為102372070A），該船是在破冰船的后面安裝發(fā)電機，在破冰船的前面安裝金屬防護外殼，金屬防護外殼里面安裝高壓變壓器、高壓電容器、高壓二極管和磁控管，磁控管上有微波天線，當(dāng)需要破冰時，開動破冰船，發(fā)電機和磁控管就開始工作，使磁控管發(fā)出微波,磁控管產(chǎn)生的微波通過微波天線使冰融化，從而完成破冰工作。還有，中國人民解放軍總參謀部工程兵科研三所公開了一種聚能隨進破冰器及破冰方法（公開號為102011382A），該方法采用集儲存、運輸、發(fā)射、破冰功能于一體的兩級爆炸破冰結(jié)構(gòu)，一級為聚能穿孔裝置、二級為隨進破冰裝置；所述聚能穿孔裝置、隨進破冰裝置、推進裝置依序密封在連接筒內(nèi)，所述聚能穿孔裝置通過傳爆裝置與隨進破冰裝置相連，隨進破冰裝置尾端嵌入有提供動力的推進裝置；所述連接筒外中部設(shè)置有支架。本方法在冰層下或冰體內(nèi)爆炸，快速消除冰蓋膨脹作用、摧毀冰塞、冰壩，達(dá)到破冰減災(zāi)之目的。

上述破冰方式一般都是借助于機械作用，并輔助以應(yīng)力、微波、聚能爆炸等方式，這些破冰技術(shù)和裝置結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，需要利用較多的工具或者器具進行，且產(chǎn)生的破壞性強，可能會危害到其他生物體。且破冰效果受到一定的限制，只能在一些領(lǐng)域予以使用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)的缺點，而發(fā)明一種可以在各種場合進行破冰的技術(shù)及裝置，利用能量束的方式，定位掃描后進行爆炸式破冰。?

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：