[发明专利]一种自循环冰粒磨料射流破碎方法及其装置

权利要求书

1.一种自循环冰粒磨料射流破碎方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：通过冰粒磨料射流进行冰面破碎；

步骤S2：在利用冰粒磨料射流进行冰面破碎的同时，收集冰粒和破碎冰块并将其粉碎，作为冰粒磨料用于制备冰粒磨料射流，以达到冰粒循环使用和就地取材的效果。

2.根据权利要求1所述的一种自循环冰粒磨料射流破碎方法，其特征在于，在步骤S2收集冰粒和破碎冰块的同时，将冰粒射流喷射出的溶液进行收集，经过加压、过滤、添加钠盐、低温处理后制备成混合冰粒用的钠盐溶液水射流；以实现钠盐溶液的循环使用。

3.一种自循环冰粒磨料射流破碎装置，包括动力控制系统、破冰排屑系统、冰粒磨料制备系统和低温钠盐溶液制备系统；其特征在于：

(a)所述破冰排屑系统包括转向机械臂(1)、冰粒溶液加压泵(2)、低温钠盐溶液加压泵(3)、机械臂导轨(4)、冰粒磨料射流喷头(5)、负压收集装置(6)、传送带(7)和冰块破碎箱(8)；所述负压收集装置(6)的冰块入口设置于冰粒磨料射流喷头(5)的后方，用于收集破碎冰块；负压收集装置(6)的冰块出口设置于所述传送带(7)一端的上方；传送带(7)的另一端连接于所述冰块破碎箱(8)；冰块破碎箱(8)可将传送带(7)输送进的冰块进行破碎；所述冰粒溶液加压泵(2)经过高压软管沿机械臂(1)连接于冰粒磨料射流喷头(5)；所述低温钠盐溶液加压泵(3)经过高压软管沿机械臂(1)连接于冰粒磨料射流喷头(5)；

(b)所述冰粒磨料制备系统包括带格栅的传送带(9)和冰粒粉碎机(10)，所述冰粒粉碎机(10)包括破碎刀具(11)、冰粒滤网(12)、搅拌扇叶(13)和电机(14)；所述连接带格栅的传送带(9)一端连接冰块破碎箱(8)，另一端连接至冰粒粉碎机(10)，以此将冰块破碎箱(8)中的冰块输送进冰粒粉碎机(10)；冰粒粉碎机(10)内部安装有破碎刀具(11)，破碎刀具(11)下部依次安装有冰粒滤网(12)和搅拌扇叶(13)；破碎刀具(11)和搅拌扇叶(13)经旋转轴连接于外部电机(14)，通过外部电机(14)带动破碎刀具(11)和搅拌扇叶(13)转动；所述冰粒溶液加压泵(2)的进口端高压软管连接于所述冰粒粉碎机(10)的底部；

(c)所述低温钠盐溶液制备系统包括水泵(15)、过滤箱(16)、溶解箱(17)和降温箱(18)；所述水泵(15)、过滤箱(16)、溶解箱(17)和降温箱(18)通过高压软管依次连接，进而制备得到钠盐溶液；降温箱(18)引出的高压软管一路连接于低温钠盐溶液加压泵(3)，一路连接于冰粒粉碎机(10)。

4.根据权利要求3所述的一种自循环冰粒磨料射流破碎装置，其特征在于：所述冰粒磨料射流喷头(5)包括外壳(5-1)、喷嘴安装杆(5-2)、磨料射流喷嘴(5-3)、电机(5-4)、连杆(5-5)、冰粒入口(5-6)、钠盐溶液入口(5-7)、钠盐溶液导管(5-8)和冰粒导管(5-9)；所述喷嘴安装杆(5-2)和连杆(5-5)相互铰接组成平行四边形机构；所述连杆(5-5)的中部与外壳(5-1)相互铰接；电机(5-4)与连杆(5-5)连接以驱动连杆(5-5)转动；外壳(5-1)与机械臂(1)连接；所述喷嘴安装杆(5-2)上安装至少有2个磨料射流喷嘴(5-3)；所述磨料射流喷嘴(5-3)包括内喷嘴(5-3-1)、外喷嘴(5-3-2)、冰粒溶液入口(5-3-3)，由内外喷嘴间的空隙形成的一级喷嘴(5-3-4)和混合腔(5-3-5)；所述混合腔(5-3-5)为变半径内空环形；所述钠盐溶液导管(5-8)经分支分别连接于磨料射流喷嘴(5-3)的内喷嘴(5-3-1)；所述冰粒导管(5-9)经分支分别连接于磨料射流喷嘴(5-3)的冰粒溶液入口(5-3-3)；所述冰粒溶液加压泵(2)经过高压软管沿机械臂(1)连接于冰粒磨料射流喷头(5)的冰粒入口(5-6)；所述低温钠盐溶液加压泵(3)经过高压软管沿机械臂(1)连接于冰粒磨料射流喷头(5)的钠盐溶液入口(5-7)。

5.根据权利要求3所述的一种自循环冰粒磨料射流破碎装置，其特征在于：机械臂(1)设置于机械臂导轨(4)上，机械臂(1)可沿机械臂导轨(4)进行上下移动和定位。

6.根据权利要求3所述的一种自循环冰粒磨料射流破碎装置，其特征在于：所述动力控制系统包括电源(20)，动力轮(21)和总控机(19)；动力轮(21)设置于自循环冰粒磨料射流破碎装置的底部。