一种干冰颗粒大小可调节的碾冰装置及干冰清洗机的制作方法

本实用新型涉及干冰清洗领域，具体而言，涉及一种干冰颗粒大小可调节的碾冰装置及干冰清洗机。

背景技术：

干冰清洗指的是干冰颗粒或粉末高速撞击在电子设备或机械模具的表面，利用干冰的物理特性达到不伤害设备或模具下将其表面的污垢清洗干净的过程。然而，不同的电子设备或机械模具需要不同尺寸的干冰颗粒或粉末对其进行清洗，因此需要对干冰进行研磨后成不同尺寸的颗粒后，才用于电子设备或机械模具清洗。但是，目前市面上的干冰清洗机一般不会设有干冰碾磨装置或者碾磨装置只能碾磨出一种尺寸的干冰颗粒，而这远远不能达到不同领域的电子设备或机械模具的清洗要求。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种装置，旨在改善干冰清洗机的碾磨装置不能碾磨出不同尺寸的干冰颗粒的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种干冰颗粒大小可调节的碾冰装置，所述碾冰装置包括：

碾冰壳体，其竖直方向的两端具有开口；

碾冰轴，包括可转动地设置在所述碾冰壳体内的第一辊轴、第二辊轴，所述第一辊轴和所述第二辊轴之间具有磨料间隙；

第一驱动机构，用于驱动所述第一辊轴和第二辊轴相对转动，包括安装在所述第一辊轴一端的第一齿轮、安装在所述第二辊轴一端且与所述第一齿轮啮合的第二齿轮以及驱动所述第一辊轴转动的动力组件；

间隙调节机构，与第二辊轴的另一端连接，能够改变所述第二辊轴的位置以改变所述磨料间隙的大小，所述第一齿轮与所述第二齿轮均为变位齿轮，能够在所述第二辊轴位置改变时与所述第一齿轮保持啮合。

进一步地，所述间隙调节机构包括旋转支撑体和驱动所述旋转支撑体转动的第二驱动机构，所述旋转支撑体可转动地安装在所述碾冰壳体内，所述第二辊轴可转动地安装在旋转支撑体的偏离旋转中心的位置，所述旋转支撑体转动带动所述第二辊轴远离或靠近所述第一辊轴。

进一步地，所述旋转支撑体包括两个端板和连接两个所述端板的支撑柱，所述第二辊轴的两端分别可转动地穿设在两个所述端板上。

进一步地，所述支撑柱为弧状，具有与所述第二辊轴的表面贴合的内弧面和与所述端板的周缘重合的外弧面。

进一步地，所述第二驱动机构为旋转电机。

进一步地，所述第一辊轴和所述第二辊轴均包括从内到外依次设置的轴心和塑料层；所述塑料层采用耐超低温材料制成；所述塑料层表面还设置有摩擦层，用于对干冰进行摩擦研磨。

本实用新型还提供一种干冰清洗机，包括控制器、机架、进料装置、混冰装置和上述的碾冰装置；

所述机架，用于提供工作容腔和支撑；

所述进料装置，设置在所述机架内部，包括料斗和筛板，所述料斗具有一进料口和一出料口；所述筛板设置在所述进料口，所述出料口与所述碾冰装置的一端所述开口连接；

混冰装置，与所述碾冰装置的另一端所述开口连接，用将所述干冰颗粒与压缩空气混合；

所述控制器，分别与所述进料装置、所述碾冰装置和所述混冰装置电性连接。

进一步地，所述混冰装置包括进料模块、设置在进料模块下方的混合腔以及与所述混合腔连通的进气管和出气管，所述进料模块的进料口与所述碾冰装置的出料口连通，用于将所述碾冰装置中的干冰转运至所述混合腔，所述进气管用于向所述混合腔内输送压缩空气，所述混合腔内的干冰与所述压缩空气混合后从所述出气管输出；

所述进料模块包括具有落料通道的上模块和下模块、可转动的配置在所述上模块和下模块之间的运料轴，以及驱动所述运料轴转动的动力装置；所述上模块设置在所述碾冰装置的出料端，所述运料轴的表面开设有储料槽，所述混合腔包括连通于所述进气管的进气腔和连通于所述出气管的出料腔，所述下模块的出料口与所述进气腔和出料腔相连通，干冰经由所述运料轴转动运输至所述下模块，与所述进气腔内的气体混合后进入所述出料腔。

进一步地,所述动力组件为所述碾冰装置提供动力，包括固设于所述混冰装置的主动链轮、固设于所述第一辊轴的从动链轮以及绕设于所述主动链轮和从动链轮上的链条。

进一步地，所述动力装置安装在所述运料轴的一端，所述主动链轮固定安装在所述运料轴的另一端。

通过采用上述技术方案，本实用新型可以取得以下技术效果：本实用新型提供的碾冰装置可通过间隙调节机构调节碾冰装置的磨料间隙，从而来改变干冰颗粒的大小，从而满足不同行业清洗的要求，精确清洗元件残留物，不会损伤被清洗物体的表面，也不会造成二次污染。其中，本实用新型的磨料间隙可调节范围在2～20mm之间，而此范围研磨出的干冰颗粒就可以满足大部分行业进行干冰清洗的要求。除此之外，本发明提供的碾冰装置结构简单，易于生产。本实用新型还提供了一种干冰清洗机，其料斗的进料口设置有筛板和振动件，可防止干冰颗粒在料斗里面大量堆积，提高干冰清洗的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型实施例1提供的碾冰装置的结构示意图；

图2是图1中的第一辊轴的结构示意图；

图3是图2的剖视图；

图4是图1中的旋转支撑体和第二辊轴的结构示意图；

图5是图1的剖视图；

图6是本实用新型实施例2提供的干冰清洗机的结构示意图；

图7是图6的剖视图；

图8是本实用新型提供的干冰清洗机的混冰装置的结构示意图。

图中标记：1-机架；10-进料装置；20-碾冰装置；30-混冰装置；50-控制器；11-筛板；12-振动件；210-碾冰壳体；221-第一辊轴；221A-轴心；221B-塑料层；221C-摩擦层；222-第二辊轴；224-第二驱动机构；225-第一齿轮；226-第二齿轮；231-端板；232-支撑柱；24-主动链轮、21-从动链轮；23-链条；310-运料轴；311-储料槽；320-上模块；330-下模块；340-混合腔；350-动力装置；60-进气管；70-出气管。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例1

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

由图1～图5所示，在本实施例中提供一种干冰颗粒大小可调节的碾冰装置，所述碾冰装置20包括碾冰壳体210、碾冰轴、第一驱动机构和间隙调节机构。

碾冰壳体210，如图5所示，其竖直方向的两端具有开口，干冰通过一端开口进入碾冰装置20，经过碾冰轴碾磨成粒径一致的干冰颗粒后，从另一端开口进入下一道工序。

碾冰轴，包括可转动地设置在所述碾冰壳体210内的第一辊轴221、第二辊轴222，所述第一辊轴221和所述第二辊轴222之间具有磨料间隙。干冰进入所述磨料间隙，经所述第一辊轴221和第二辊轴222磨碎成粒径一致干冰颗粒进入下一道工序。

进一步地，如图2～图3所示，所述第一辊轴221和所述第二辊轴222均包括从内到外依次设置的轴心221A和塑料层221B。所述塑料层221B采用耐超低温材料制成。所述塑料层221B表面还设置有摩擦层221C，用于对干冰进行摩擦研磨。

由于干冰的温度极低，且干冰升华会带走热量，导致碾冰装置20内部温度低。现有技术当中，碾冰装置20的辊轴一般使用金属材料制备，其表面具有滚花结构用于增加碾冰轴与干冰颗粒之间的摩擦力，进而可以碾磨干冰颗粒。但是，碾冰装置20的超低温环境使得环境中的水汽沉积在辊轴表面，填满了辊轴表面滚花工艺的沟壑，使得辊轴与干冰颗粒之间的摩擦力减小，从而达不到碾磨干冰颗粒的效果。而本实用新型提供的辊轴，采用耐超低温材料将轴心221A进行包裹，且由于耐超低温材料的存在，水汽不会在凝结在塑料层221B表面的摩擦层221C上，从而不会影响辊轴与干冰颗粒之间的摩擦力，使得辊轴以及碾冰装置20可以长期工作。

进一步地，所述耐超低温材料为可耐-80℃的材料。例如，所述超低温材料可以选用UPE材料，UPE材料的耐温范围在-269℃到90℃之间，而干冰的极限温度为-78.5℃，因此UPE材料可在-78.5℃温度下维持材料性能不变。可以理解的是，UPE材料只是本实用新型实施例的一种选择，但不限于此，只要可满足在耐受的住-80℃的温度材料即可。

进一步地，所述塑料层221B厚度为0.5～3.5cm。优选地，在本实用新型的较佳实施例中，所述塑料层221B厚度为1cm，不需要过厚的塑料层221B，只要能起到水汽不凝结在摩擦层221C的效果即可。

进一步地，如图2所示，所述摩擦层221C由所述塑料层221B经过塑料滚花表面处理工艺形成。可以理解的是，塑料滚花表面处理工艺形成摩擦层221C形状不固定，可在塑料层221B表面形成增加摩擦力的沟壑即可。

第一驱动机构用于驱动所述第一辊轴221和第二辊轴222相对转动，包括安装在所述第一辊轴221一端的第一齿轮225、安装在所述第二辊轴222一端且与所述第一齿轮225啮合的第二齿轮226以及驱动所述第一辊轴221转动的动力组件。可以理解的是，所述动力组件可以是驱动第一齿轮225转动的电机，也可以是与干冰清洗机其他部件配套形成的传送组件，只要能满足第一辊轴221和第二辊轴222相对转动即可。

间隙调节机构与第二辊轴222的另一端连接，能够改变所述第二辊轴222的位置以改变所述磨料间隙的大小，所述第一齿轮225与所述第二齿轮226均为变位齿轮，能够在所述第二辊轴222位置改变时与所述第一齿轮225保持啮合。通过调节第一辊轴221和第二辊轴222的磨料间隙，改变干冰颗粒的粒径，来满足不同清洗工艺的要求。磨料间隙可调节范围在2～20mm之间，此范围生产得到的干冰颗粒足以满足大部分行业进行干冰清洗的要求。

进一步地，如图4所示，所述间隙调节机构包括旋转支撑体和驱动所述旋转支撑体转动的第二驱动机构224，所述旋转支撑体可转动地安装在所述碾冰壳体210内，所述第二辊轴222可转动地安装在旋转支撑体的偏离旋转中心的位置。因此，当第二驱动机构224驱动旋转支撑体进行旋转时，所述第二辊轴222会绕着旋转中心进行旋转，从而达到远离或靠近所述第一辊轴221的效果。

进一步地，所述旋转支撑体包括两个端板231和连接两个所述端板231的支撑柱232，所述第二辊轴222的两端分别可转动地穿设在两个所述端板231上。两个所述端板231至少有一个可拆卸安装，便于间隙调节机构与第二辊轴222的维护。

进一步地，如图5所示，所述支撑柱232为弧状，具有与所述第二辊轴222的表面贴合的内弧面和与所述端板231的周缘重合的外弧面。支撑柱232一方面可以维持旋转支撑体的稳定旋转。另一方面当旋转支撑体旋转时，干冰由于支撑柱232阻挡作用，不会从第二辊轴222的另一边缝隙掉入下一道工序，保证了干冰碾磨的全面性。

进一步地，所述第二驱动机构224为旋转电机，旋转范围设定在0～90°之间。在本实用新型的较佳实施例中，所述旋转电机的型号可选用42步进电机，但不限于此，只要满足驱动旋转支撑体旋转即可。

实施例2

参考图6所示，本实施例提供一种干冰清洗机，包括控制器50、机架1、进料装置10、混冰装置30和上述的碾冰装置20。碾冰装置20的结构参见实施例1中的内容。

机架1，用于提供工作容腔和支撑。

进料装置10，参考图6所示，设置在所述机架1内部，包括料斗和筛板11，所述料斗具有一进料口和一出料口；所述筛板11设置在所述进料口，所述出料口与所述碾冰装置20的一端所述开口连接。

进一步地，所述进料装置10还包括设置所述料斗外壁的振动件12。

可选的，参考图7所示，所述料斗的进料口设置有筛板11，用于筛掉干冰大颗粒，防止因其自身的粘结作用聚结成大块而堵塞料斗。所述料斗的外壁上设有振动件12，进一步防止干冰颗粒的堆积。

可选的，所述振动件12可以是气缸、振动器、振动马达或其他振动装置。优选的，所述振动件12为气缸，进料时，所述气缸进行低频振动，避免了所述料斗堵塞。

混冰装置30与所述碾冰装置20的另一端所述开口连接，用将所述干冰颗粒与压缩空气混合。

进一步地，如图8所示，所述混冰装置30包括进料模块、设置在进料模块下方的混合腔340以及与所述混合腔340连通的进气管60和出气管70，所述进料模块的进料口与所述碾冰装置20的出料口连通，用于将所述碾冰装置20中的干冰转运至所述混合腔340，所述进气管60用于向所述混合腔340内输送压缩空气，所述混合腔340内的干冰与所述压缩空气混合后从所述出气管70输出。

如图7和图8所示，所述进料模块包括具有落料通道的上模块320和下模块330、可转动的配置在所述上模块320和下模块330之间的运料轴310，以及驱动所述运料轴310转动的动力装置350。所述上模块320设置在所述碾冰装置20的出料端，所述运料轴310的表面开设有储料槽311，所述混合腔340包括连通于所述进气管60的进气腔和连通于所述出气管70的出料腔，所述下模块330的出料口与所述进气腔和出料腔相连通。干冰颗粒经由所述运料轴310转动从上模块320运输至所述下模块330，与所述进气腔内的气体混合后进入所述出料腔。

进一步地，如图7所示，所述上模块320的落料通道的纵截面呈漏斗形，落料通道具有一定的倾斜角度，一是为了使干冰颗粒向运料轴310中心汇集，二是减缓干冰颗粒从落料通道直接进入运料轴310的速度。

进一步地，下模块330设置在所述混合腔340中，但不进行固定，这样的设置，使压缩空气或者携带干冰的压缩空气向上顶升下模块330，使下模块330的运料轴容腔表面与运料轴310表面紧密贴合，在不影响运料轴310轮转动的情况下形成良好的密封结构，防止物料泄漏。

进一步地，如图6和图8所示，所述混冰装置30的动力装置350为所述混冰装置30与所述碾冰装置20提供动力。进一步地，所述碾冰装置20的动力组件包括固设于所述混冰装置30的主动链轮24、固设于所述第一辊轴221的从动链轮21以及绕设于所述主动链轮24和从动链轮21上的链条23。而所述混冰装置30的动力装置350安装在所述混冰装置30的运料轴310的一端，主动链轮24固定安装在运料轴310的另一端。因此，当所述动力装置350驱动所述运料轴310运动，经所述动力组件将动力输送给所述碾冰装置20，使所述运料轴310与所述第一辊轴221、第二辊轴222同步转动。本实用新型只采用了一个动力装置350即可实现碾冰装置20与混冰装置30同时运行，突破了每套工序必须配置相适配的动力系统的瓶颈，大大简化的机构，降低了成本。

控制器50，分别与所述进料装置10、所述碾冰装置20和所述混冰装置30电性连接。使用时，可根据所要清洗设备的情况对所述碾冰装置20和所述混冰装置30进行控制，包括碾冰装置20磨料间隙的大小、混冰装置30运料轴310的转速、压缩空气压力等。

上述碾冰装置20及干冰清洗机的工作原理为：

将干冰放置在料斗内，开启振动件12，使干冰顺利从料斗排出，进入碾冰装置20，碾冰装置20通过调节间隙调节机构改变磨料间隙的大小，将干冰碾磨成符合清洗要求、且粒径均匀的干冰颗粒后进入混冰装置30。干冰颗粒由混冰装置30上模块320的落料通道内灌入运料轴310上的储料槽311内。储料槽311内的干冰随着运料轴310的转动，将位于上模块320中的干冰颗粒转运到下模块330中。此时，由进气管60引进的压缩空气经由进气腔进入储料槽311带走干冰颗粒，而后从出料腔和出气管70将混有干冰颗粒的压缩空气喷射到所要清洗的元件表面，进行元件的清洗。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。