用于冰芯前處理的電動刮冰裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明為一種用于冰芯前處理的電動刮冰裝置，其特征是：手柄連接碳鋼刀頭組或氧化鋁\陶瓷刀頭組，碳鋼刀頭組或氧化鋁\陶瓷刀頭組通過冰屑收集箱的伸入孔置放在圓柱體的冰屑收集箱內(nèi)，與冰樣接觸，冰屑收集箱兩側(cè)由Ⅰ號合頁、Ⅱ號合頁連接兩側(cè)門，側(cè)門中心設(shè)有伸入孔。本發(fā)明裝拆方便，較人工刮冰在均勻度和效率方面均有提升，節(jié)省了人力物力及時(shí)間且制作成本較低，適用于冰芯前處理的外壁剝離。該發(fā)明有效的避免了冰樣在空氣中的長期暴露，大大降低了在空氣中可能帶來的二次污染。
【專利說明】用于冰芯前處理的電動刮冰裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機(jī)械領(lǐng)域，具體是指一種冰芯研究前處理中使用高效、無污染的電動刮冰裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]冰芯記錄以其保真性好(低溫環(huán)境)、分辨率高(可達(dá)到年)、記錄序列長(可達(dá)幾十萬年)和信息量大等特征，成為重建高分辨率古氣候、古環(huán)境的重要研究手段。冰芯氣候記錄可彌補(bǔ)山區(qū)氣象臺站稀少、分布不均及數(shù)據(jù)積累年限短的不足。同時(shí)，冰芯中還可以提取物理、化學(xué)、生物信息，這些記錄保存了高分辨率的古環(huán)境信號，可以用來檢驗(yàn)氣候強(qiáng)迫因子的影響(如溫室氣體和太陽活動)，并提供大氣環(huán)流對氣候變化的響應(yīng)信息。因而，冰芯研究已成為檢測過去全球變化、監(jiān)測現(xiàn)代和預(yù)測未來全球氣候和環(huán)境變化的重要依據(jù)。
[0003]隨著冰芯研究內(nèi)容\指標(biāo)的不斷豐富，對于冰樣的需求量也隨之增大，如何盡可能合理、高效的利用冰芯就成為研究人員重點(diǎn)關(guān)注的問題。在冰芯研究中如重金屬分析對冰芯樣品的保潔性有嚴(yán)格要求。相關(guān)研究表明:Pb和Al的濃度均在冰芯最外一層最聞，而在冰芯內(nèi)部各層則基本處于同一水平上變化，外來污染主要集中在冰芯外層。為了盡可能真實(shí)的反映歷史時(shí)期的環(huán)境信息變化，需要剝離冰芯表層(3?4_)因鉆取、貯存以及切割過程中對冰芯造成的外來污染，而這些剝離樣品可收集后進(jìn)行不受污染影響的(如氧同位素活β活化度)其他樣品測試。
[0004]然而，目前冰芯的前處理多為人工處理，即選擇在低溫(_7°C)環(huán)境下，人工使用碳鋼手術(shù)刀及陶瓷刀剝離外壁可能的污染層。冰樣長期暴露在空氣中，所處環(huán)境與冰川區(qū)有所不同，可能會增加冰芯二次污染的概率，同時(shí)對其保存不利。與此同時(shí)，人工刨冰，樣品剝離均勻度上較難把握，刮冰刀(手術(shù)刀或陶瓷刀)反復(fù)的觸碰試驗(yàn)臺會造成刀片損傷，材料消耗較大，人工刮冰耗時(shí)耗力，制約了冰芯處理及分析的進(jìn)度，也增加了冰芯研究的費(fèi)用。此外，長期集中處于冰庫中作業(yè)對于工作人員的人體傷害較大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對上述問題，本發(fā)明的目的在旨在提供一種用于冰芯前處理的電動刮冰裝置，該裝置利用動力機(jī)體和碳鋼刀頭組、氧化鋁\陶瓷刀頭組配合，提高了冰芯樣品的刮冰速度，保證冰屑的均勻度，同時(shí)通過冰屑采集箱聚攏分離的冰屑，減小了樣品的損失度。節(jié)省了人力、時(shí)間和材料消耗。
[0006]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
一種用于冰芯前處理的電動刮冰裝置，主要包括動力機(jī)體、隔離防護(hù)罩、碳鋼刀頭組、氧化鋁\陶瓷刀頭組及冰屑收集箱。動力機(jī)體設(shè)有電源開關(guān)和調(diào)速器，置于隔離防護(hù)罩內(nèi)，動力機(jī)體通過軟軸連接手柄，手柄連接碳鋼刀頭組或氧化鋁\陶瓷刀頭組，碳鋼刀頭組或氧化鋁\陶瓷刀頭組通過冰屑收集箱的伸入孔置放在圓柱體的冰屑收集箱內(nèi)，碳鋼刀頭組或氧化鋁\陶瓷刀頭組與冰樣接觸，冰屑收集箱兩側(cè)由I號合頁和II號合頁連接冰屑收集箱兩側(cè)門，側(cè)門中心設(shè)有伸入孔。
[0007]上述碳鋼刀頭組是將碳鋼刀片插入刀座中的圓嵌部內(nèi)呈花蕊狀分布。碳鋼刀片一側(cè)為直線，另一側(cè)為120°弧線連接，每葉碳鋼刀片間隔角度為45°，碳鋼刀頭組的圓嵌部用箍子緊固，芯軸與刀座固結(jié)。
[0008]上述氧化鋁\陶瓷刀頭組是由6組刀刃分60°組成。每片刀刃由二側(cè)為90°直線和120°弧線連接，刀刃厚度為5mm，刀刃和中心的柱體為一整體，呈風(fēng)車柱體狀，風(fēng)車柱體中心有孔，下部帶有座盤的芯軸穿過風(fēng)車柱體的中心孔，風(fēng)車柱體座落在座盤上，芯軸伸出風(fēng)車柱體端用螺絲固定。
[0009]上述碳鋼刀頭組或氧化鋁\陶瓷刀頭組在冰屑收集箱5的刮冰轉(zhuǎn)速為100轉(zhuǎn)/分鐘-150轉(zhuǎn)/分鐘，刮冰的力度為0.98千牛-1.5千牛，
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
1、本發(fā)明采用的動力機(jī)體配以聚丙烯材質(zhì)的隔離防護(hù)罩，將動力機(jī)體與實(shí)驗(yàn)環(huán)境隔離并保溫。適于低溫作業(yè)，同時(shí)減小機(jī)體自身釋放的氣體對實(shí)驗(yàn)環(huán)境的影響。
[0010]電動刮冰機(jī)的動力持續(xù)均勻，工作效率高，設(shè)有每分鐘O轉(zhuǎn)---10000轉(zhuǎn)的變速裝置用以不同的速度和力量；可依據(jù)實(shí)際情況調(diào)整，減少前處理人員的投入和體力消耗，降低了冰芯研究的人工費(fèi)用并提高了工作效率，提高了冰芯研究的進(jìn)度。
[0011]2、本發(fā)明采用的碳鋼刀頭組，硬度適宜，分45° 8頁刀片適于固定在刀座上，用箍子緊固，刮冰時(shí)受力均勻，利于刀片間與冰樣的平穩(wěn)過渡，避免冰屑存留于碳鋼刀片夾縫之間，提高了刮冰速率。
[0012]3、本發(fā)明采用的氧化鋁\陶瓷刀頭組考慮了人工使用的安全性及刀片的易損性，每片刀刃呈風(fēng)車柱體狀，強(qiáng)度高。間隔適宜，連續(xù)觸冰效果最佳，刀刃鈍時(shí)可拆卸打磨。經(jīng)檢測，該刀頭陰陽離子各項(xiàng)均到達(dá)冰樣處理要求，杜絕冰樣污染。
[0013]4、冰屑收集箱為圓柱體設(shè)計(jì)，且結(jié)合處都為曲面連接，最大程度降低了冰屑在收集箱里的殘存，兩側(cè)圓面部分分別在上部和側(cè)面設(shè)置合頁，方便冰屑收集。
[0014]5、本發(fā)明采用冰屑收集箱為聚丙烯材質(zhì)、刮冰刀頭組為氧化鋁材質(zhì)及碳鋼材質(zhì)，以保證刮冰的全程清潔，同時(shí)適于低溫環(huán)境。
[0015]6、本發(fā)明相對于人工刮冰，剝離的冰屑均勻穩(wěn)定，提升了刮冰質(zhì)量。
[0016]7、相對于人工刮冰，電動刮冰器刀頭僅于冰體接觸，杜絕了現(xiàn)有技術(shù)刀片與臺面的碰撞，降低了刀片、手套等材料消耗。
[0017]8.制作成本低。相比于人工刮冰在材料、后勤保障及人工費(fèi)方面的消耗，其制作成本較低。
[0018]

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明的電動刮冰裝置-碳鋼刀頭組示意圖。
[0020]圖2是本發(fā)明的碳鋼刀頭組示意圖。
[0021]圖3是本發(fā)明的氧化鋁\陶瓷刀頭組-電動刮冰器示意圖。
[0022]圖中:1、隔離防護(hù)罩；2、動力機(jī)體；3、軟軸；4、碳鋼刀頭組；5、冰屑收集箱；6、側(cè)門；7、合頁；8、伸入孔；9、冰樣；10、手柄；11、合頁；12、調(diào)速器；13、電源開關(guān)；14、碳鋼刀片；15、圓嵌部；16、碳鋼刀頭組刀座；17、箍子；18、芯軸；19、氧化鋁\陶瓷刀頭組；20、螺絲；21、盤座；22、芯軸。

【具體實(shí)施方式】
[0023]下面，結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案再作進(jìn)一步的說明:
如圖1-3所示，一種用于冰芯前處理的電動刮冰裝置，主要包括動力機(jī)體2、隔離防護(hù)罩1、軟軸3、手柄10、碳鋼刀頭組4、氧化鋁\陶瓷刀頭組19及冰屑收集箱5。動力機(jī)體2設(shè)有電源開關(guān)13和調(diào)速器12，置于隔離防護(hù)罩I內(nèi)，動力機(jī)體2通過軟軸3連接手柄10，手柄10連接碳鋼刀頭組4。碳鋼刀頭組4由8葉前寬后窄碳鋼刀片14插入刀座16中的
0.4mm夾縫的圓嵌部15內(nèi)，呈花蕊狀分布。碳鋼刀片4 一側(cè)為直線，另一側(cè)為120°弧線連接，每葉碳鋼刀片14間隔角度為45°，碳鋼刀頭組4的下部用箍子17緊固。芯軸18與刀座16固結(jié)。氧化鋁\陶瓷刀頭組19是由6組刀刃分60°組成。每片刀刃兩側(cè)為90°直線和120°弧線連接，刀刃厚度為5mm，刀刃和中心柱體為一整體，呈風(fēng)車柱體狀，風(fēng)車柱體中心有穿孔，穿孔內(nèi)設(shè)有軸承，下部帶有座盤21的芯軸22穿過風(fēng)車柱體的中心孔，風(fēng)車柱體座落在座盤21上，芯軸22伸出風(fēng)車柱體端用螺絲20固定。
[0024]為杜絕冰樣污染，分別對碳鋼刀頭組4和氧化鋁\陶瓷刀頭組19進(jìn)行陰陽離子檢測，碳鋼刀頭組和氧化鋁\陶瓷刀頭凈潔度高，滿足刮冰要求。
[0025]冰屑收集箱5兩側(cè)由I號合頁11和II號合頁7連接兩側(cè)門6，側(cè)門6中心設(shè)有伸入孔8。碳鋼刀頭組4通過冰屑收集箱5的伸入孔8置放在圓柱體的冰屑收集箱5內(nèi)，與冰樣9垂直接觸，
動力機(jī)體2與220V交流電源連接，啟動電源開關(guān)2，碳鋼刀頭組4開始旋轉(zhuǎn)，碳鋼刀頭組4與冰樣9垂直接觸。冰樣9 一般上層為粒雪冰，下層為冰川冰。調(diào)節(jié)調(diào)速器12，當(dāng)碳鋼刀頭組4轉(zhuǎn)速為100轉(zhuǎn)/分鐘、力度為0.98千牛時(shí)適于處理粒雪冰，當(dāng)轉(zhuǎn)速為150轉(zhuǎn)/分鐘、力度為1.2-1.5千牛時(shí)適于處理冰川冰。雙手分別將碳鋼刀頭組4和冰樣9從冰屑收集箱5兩側(cè)的伸入孔8進(jìn)入，碳鋼刀頭組4垂直接觸冰樣9并調(diào)整接觸面，剝離冰屑開始，先進(jìn)行碳鋼刀頭組4對冰樣9上層的剝離，然后再進(jìn)行氧化鋁\陶瓷刀頭組19對冰樣9下層的剝離，待剝離冰樣9完成后，關(guān)閉電源開關(guān)2。打開冰屑收集箱5兩側(cè)通過合頁7連接的側(cè)門6，收集冰屑。
【權(quán)利要求】
1.一種用于冰芯前處理的電動刮冰裝置，主要包括動力機(jī)體2、隔離防護(hù)罩1、軟軸3、手柄10、碳鋼刀頭組4、氧化鋁\陶瓷刀頭組19及冰屑收集箱5，動力機(jī)體(2)設(shè)有電源開關(guān)(13)和調(diào)速器(12)，置于隔離防護(hù)罩(I)內(nèi)，動力機(jī)體(2)通過軟軸(3)連接手柄(10)，其特征是手柄(10)連接碳鋼刀頭組(4)或氧化鋁\陶瓷刀頭組(19)，碳鋼刀頭組(4)或氧化鋁\陶瓷刀頭組(19)通過冰屑收集箱(5)的伸入孔(8)置放在圓柱體的冰屑收集箱(5)內(nèi)，碳鋼刀頭組或氧化鋁\陶瓷刀頭組與冰樣(9)接觸，冰屑收集箱(5)兩側(cè)由I號合頁(11)、II號合頁(7 )連接兩側(cè)門(6 )，側(cè)門(6 )中心設(shè)有伸入孔(8 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于冰芯前處理的電動刮冰裝置，其特征是碳鋼刀頭組(4)由8葉碳鋼刀片(14)插入刀座(16)中的夾縫(15)內(nèi)，呈花蕊狀分布，碳鋼刀片(14) 一側(cè)為直線，另一側(cè)為120°弧線連接，每個碳鋼刀片(14)間隔角度為45°，碳鋼刀頭組(4)的下部用箍子(17)緊固；芯軸(18)與刀座(16)固結(jié)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于冰芯前處理的電動刮冰裝置，其特征是氧化鋁\陶瓷刀頭組(19)是由6組刀刃分60°組成；每片刀刃二側(cè)為90°直線和120°弧線連接，刀刃厚度為5mm，刀刃和中心柱體為一整體，呈風(fēng)車柱體狀，風(fēng)車柱體中心有穿孔，穿孔內(nèi)設(shè)置軸承，下部帶有座盤(21)的芯軸(22)穿過風(fēng)車柱體的中心孔，風(fēng)車柱體座落在座盤21上，芯軸22伸出風(fēng)車柱體端用螺絲20固定。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于冰芯前處理的電動刮冰裝置，其特征是碳鋼刀頭組(4)或氧化鋁\陶瓷刀頭組19轉(zhuǎn)速為100-150轉(zhuǎn)/分鐘、力度為0.98-1.5千牛。
【文檔編號】B08B1/04GK104190642SQ201410376575
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月1日
【發(fā)明者】杜文濤, 康世昌, 秦翔, 朱國才, 高新生, 嚴(yán)芳萍 申請人:中國科學(xué)院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所