[實用新型]一種冰粒即時制備利用裝置

有效

• 申請號: 202220210517.3
• 申請日: 2022-01-26
• 公開（公告）號: CN216731310U
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 李志平;劉勇;劉笑天;馮奕瑋;李海超;鄧玉潔;張東鑫
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: B24C1/00
• 分類號: B24C1/00;B24C5/00;B24C7/00;B24C9/00
• 代理公司: 鄭州立格知識產權代理有限公司 41126
• 代理人: 張妍

本實用新型屬于冰粒射流技術領域，具體公開一種冰粒即時制備利用裝置，包括溫度控制系統，冰粒生成控制系統和冰粒收集引射系統，所述溫度控制系統通過設置的液氮輸送管道與冰粒生成控制系統聯通，冰粒生成控制系統下部通過冰粒收集腔與冰粒收集引射系統聯通，本實用新型利用液滴生成器生成不同粒徑的液滴注射在含有液氮的成冰腔外壁面上，液滴在低溫條件相變凝結成冰粒，再經刀片刮落至收集腔內，后經引射管道內高速氣流加速形成高速冰粒射流沖蝕工件，完成表面處理工作。

技術領域

本實用新型屬于冰粒射流技術領域，尤其涉及一種冰粒即時制備利用裝置。

背景技術

冰粒射流技術作為一種新型綠色環保新工藝，表面清洗除垢和表面脫漆領域有廣闊的發展前景。冰粒射流屬于噴砂脫漆法的一種，是基于磨料射流的原理，利用冰粒具有的強度和硬度，用冰粒替代傳統磨料，在高速流體帶動下形成的高速冰粒粒子流沖蝕加工件的表面，完成工件表面除漆除銹的目的。

冰粒作為冰粒射流的動力源，其物理力學性質在一定程度上決定了冰粒射流的沖蝕性能，現有的冰粒射流技術廣泛采用霧化噴嘴產生的小液滴與制冷劑直接接觸方法制取冰粒，然后將制取的冰粒放置引射器內進行引射；現有裝置制取的冰粒硬度和粒徑不可控，生成的冰粒粘結嚴重、利用率低，能耗高。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種冰粒即時制備利用裝置，本實用新型利用液滴生成器生成不同粒徑的液滴注射在含有液氮的成冰腔外壁面上，液滴在低溫條件相變凝結成冰粒，再經刀片刮落至收集腔內，后經引射管道內高速氣流加速形成高速冰粒射流沖蝕工件，完成表面處理工作。該實用新型克服了制冷劑直接接觸法導致的冰粒粘結問題，通過更換不同規格的液滴生成器解決冰粒粒徑問題。此外本實用新型設計溫控系統通過液氮流量控制成冰溫度，一定程度降低冰粒制備的能耗，將冰粒的引射和加速融合一體，使冰粒具備高速的沖擊能力，提高冰粒的利用率，彌補現有冰粒射流技術制備和引射冰粒的不足，對改善冰粒射流技術具有一定意義。

為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是：

一種冰粒即時制備利用裝置，包括溫度控制系統，冰粒生成控制系統和冰粒收集引射系統，所述溫度控制系統通過設置的液氮輸送管道與冰粒生成控制系統聯通，冰粒生成控制系統下部通過冰粒收集腔與冰粒收集引射系統聯通。

進一步的，所述溫度控制系統包括液氮罐，設置于液氮罐出口管路上的電磁閥和溫度傳感器，所述電磁閥和溫度傳感器與控制柜電連接，液氮罐出口管道伸入至冰粒生成控制系統的成冰腔內，溫度控制系統用來檢測液氮的溫度，便于對液滴生成的溫度進行控制，確保整個過程的順利進行。

進一步的，所述冰粒生成控制系統包括成冰腔，設置于成冰腔體外的刀片控制組件，還包括液滴生成器，所述刀片控制組件包括電機，與電機輸出軸固定連接的電動推桿，以及設置于電動推桿末端的刀片安裝架，所述刀片安裝架底部設有圓環形刀片，所述圓環形刀片的內徑與成冰腔外徑相匹配用于切除成冰腔外壁的冰粒；所述液滴生成器包括注射器，注射器末端位于成冰腔外壁面處，注射器由機械臂控制左右移動，機械臂由單片機控制，所述單片機與控制柜電連接，注射器由供水箱供水，所述電動推桿包括推桿一，設置于推桿一下部與推桿一鉸接的推桿二，設置于推桿二下部與推桿二鉸接的推桿三，所述推桿三與成冰腔的中心軸同軸，推桿三末端設置有矩形刀片安裝架，所述圓環形刀片位于刀片安裝架的底部，冰粒生成控制系統控制冰粒的生成和切割，其使用多段電動推桿的形式便于對環形刀片進行控制，且設置形式省空間。

進一步的，所述冰粒收集引射系統包括位于成冰腔底部的漏斗狀冰粒收集腔，冰粒收集腔底部設有引射管道，引射管道底部設有錐形噴嘴，還包括高壓氣瓶，高壓氣瓶通過輸送管道與引射管道聯通，輸送管道位于引射管道內部的部分端部設有收縮型噴嘴，冰粒收集引射系統用于將生成的冰粒進行即時使用，引射管道末端噴嘴聯合高壓氣瓶內的壓縮空氣推動冰粒高速撞擊致待處理工件表面，聯合使用效果更強。