[发明专利]一种冰粒即时制备利用装置和射流方法

权利要求书

1.一种冰粒即时制备利用装置，其特征在于：包括温度控制系统，冰粒生成控制系统和冰粒收集引射系统，所述温度控制系统通过设置的液氮输送管道与冰粒生成控制系统联通，冰粒生成控制系统下部通过冰粒收集腔与冰粒收集引射系统联通；所述温度控制系统包括液氮罐，设置于液氮罐出口管路上的电磁阀和温度传感器，所述电磁阀和温度传感器与控制柜电连接，液氮罐出口管道伸入至冰粒生成控制系统的成冰腔内，所述液氮罐为两个，两个液氮罐之间通过连接件固定连接，两个液氮罐的出口汇集于一个总的出口管道，该出口管道穿过成冰腔的预留孔伸入成冰腔内部，出口管道旁设有位移传感器；所述冰粒生成控制系统包括成冰腔，设置于成冰腔体外的刀片控制组件，还包括液滴生成器，所述刀片控制组件包括电机，与电机输出轴固定连接的电动推杆，以及设置于电动推杆末端的刀片安装架，所述刀片安装架底部设有圆环形刀片，所述圆环形刀片的内径与成冰腔外径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处，注射器由机械臂控制左右移动，机械臂由单片机控制，所述单片机与控制柜电连接，注射器由供水箱供水；所述冰粒收集引射系统包括位于成冰腔底部的漏斗状冰粒收集腔，冰粒收集腔底部设有引射管道，引射管道底部设有锥形喷嘴，还包括高压气瓶，高压气瓶通过输送管道与引射管道联通，输送管道位于引射管道内部的部分端部设有收缩型喷嘴。

2.如权利要求1所述的冰粒即时制备利用装置，其特征在于：所述电动推杆包括推杆一，设置于推杆一下部与推杆一铰接的推杆二，设置于推杆二下部与推杆二铰接的推杆三，所述推杆三与成冰腔的中心轴同轴，推杆三末端设置有矩形刀片安装架，所述圆环形刀片位于刀片安装架的底部。

3.如权利要求2所述的冰粒即时制备利用装置，其特征在于：所述供水箱为两个，每个供水箱通过供水管道与液滴生成器连接，供水管道上设有流量阀和增压泵。

4.如权利要求1-3任一所述的冰粒即时制备利用装置的射流方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）根据需要制得的冰粒直径，准备不同规格的注射器，机械臂固定连接液滴生成器；

（2）打开控制柜开关，与液氮罐相连的温度传感器温度高于-80℃时，电磁阀将液氮罐的开关打开，液氮进入成冰腔内，温度低于-150℃时，阀门关闭，高于-80℃时阀门再次开启，以此循环控温，其中氮气从成冰腔上部预留孔排出，同时打开供水箱的开关和增压泵开关，调节供水箱的流量阀；

（4）供水箱正常运转时，启动电机开关，调节转速至最小值，同时启动空压机给气瓶加压，当压力到达要求时停止加压，调节转速启动刀片动作，位移传感器将刀片移动的信号传输给单片机，单片机接受到信号后启动机械臂移动液滴生成器至成冰腔外壁面处，待外壁面生成冰粒时，机械臂将液滴生成器移动至原位置，刀片动作刮掉壁面生成的冰粒，冰粒脱落至冰粒收集腔中，在引射管道内高速气流和冰粒混合进入喷嘴，在喷嘴内高速气流加速冰粒形成冰粒射流冲蚀工件，完成表面除漆除锈目的；

（5）关闭设备时，首先关闭供水箱和增压泵的开关，然后关闭控制柜和空压机开关，待温度传感器示数为0时，关闭电机，装置停止工作；

（6）需要制备其他粒径的冰粒，更换针管重复步骤（1）-（5）；

（7）控制柜根据温度传感器来调节液氮流量以改变冰粒硬度和温度、调节电机转速也能改变冰粒温度和硬度。