一种支护一体的冻结设备的使用方法及其装置与流程

1.本发明涉及地层冻结技术领域，特别是一种支护一体的冻结设备的使用方法及其装置。


背景技术：

2.通过外界供液管将液氮输送到埋设地层内的冻结管的内部，使液氮在冻结管内直接直接汽化，并且与外管的内壁接触，从而利用液氮的汽化潜热和温升显热实现制冷，吸收地层中的热量，实现土层快速冻结的人工冻结技术，使用该冻结方式后，会使地层中的水结冰，将松散含水岩土变成冻土，增加其强度和稳定性，隔绝地下水，以便在冻结壁的保护下，便于进行后续的作业；该方式虽然可以对地层进行冻结，但是液氮的汽化后在上升的时为静止上升的，使靠近管道内侧的氮气无法与管道的外壁接触，从而无法对靠近内侧的气体进行充分利用，降低了设备的冷冻效果，并且设备仅仅通过管道插入地下，其稳定性较低，导致设备在使用时不够稳定。


技术实现要素：

3.本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
4.鉴于上述或现有技术中存在氮气上升为静止的，以及设备使用不够稳定的问题，提出了本发明。
5.因此，本发明的目的是提供一种支护一体的冻结设备的使用方法。
6.为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种支护一体的冻结设备的使用方法，其方法包括以下步骤，
7.首先将设备插入地下后，并且将设备与供液管进行接通；
8.通过设备外侧的防护部件能保证设备安装在地下后的稳定性，还能对设备进行安全保护；
9.启动供液设备后，会将液氮输入至设备的内部，并且液氮在设备的内部汽化，从而对地层进行冻结；
10.上升后的氮气会在回收管的设计将其氮气进行重新回收利用。
11.作为本发明支护一体的冻结设备的使用方法的一种优选方案，其中：在内部设备的运转下，会使汽化后的氮气在进行上升时在设备的内部进行混合，从而保证氮气与外管的内部进行充分接触，提高对氮气的利用。
12.作为本发明支护一体的冻结设备的使用方法的一种优选方案，其中：氮气在内部进行混合的同时，会使设备发出警铃声，便于巡检人员进行巡检的同时，提醒人员正处于工作状态。
13.本发明的支护一体的冻结设备的使用方法的有益效果：当氮气在管道的内部混合
时，会使氮气充分的与管道的内部接触，从而充分的提高氮气的利用率，保证其冷冻效果，并且在警铃声的设计下，不仅便于巡检人员进行快速、准确的了解设备运行状态的同时，还可以有效提醒人员正处于工作状态，注意避让，从而再一次的提高了设备的实用性。
14.本发明的还提供支护一体的冻结设备。
15.为解决上述技术问题，本发明还提供如下技术方案：一种支护一体的冻结设备，包括所述的支护一体的冻结设备的使用方法，以及，
16.触发机构，其包括外管、固定连接在所述外管外侧的回流管，以及固定连接在所述外管内部的内管，所述内管的外侧固定连接有滑套，所述滑套的内部滑动连接有滑杆；
17.其中，所述内管的内部设置有复位部件，所述外管的内部固定连接有隔板；
18.驱动机构，其包括固定连接在所述外管顶端的滑筒、开设在所述滑筒外侧底端的透气槽，以及设置在所述滑筒顶端的挤压部件，所述外管的内部适配安装有搅拌部件；以及，
19.防护机构，其包括固定连接在所述外管外侧的安装环、固定连接在所述安装环外侧的安装架，以及铰接在安装架一端的铰接架，所述铰接架的底端固定连接有插地杆；
20.其中，所述安装环的外侧设置有保护部件。
21.作为本发明支护一体的冻结设备的一种优选方案，其中：所述复位部件包括固定连接在所述滑杆底端的堵块、固定连接在所述堵块底端的立杆，以及固定连接在所述立杆底端的连接板，所述外管的内部底端固定连接有内杆，所述内杆的外侧套设有第一弹簧；
22.其中，所述立杆的底端与所述内杆的顶端滑动连接，且所述堵块的顶端设置有触发组件。
23.作为本发明支护一体的冻结设备的一种优选方案，其中：所述触发组件包括转动连接在所述内管内部的转轴、转动连接在所述转轴外侧的转动套，固定连接在所述转动套外侧的衔接环，所述转动套的外侧固定连接有挡板，所述衔接环的一端铰接有固定杆；
24.其中，所述固定杆的底端与所述堵块固定连接。
25.作为本发明支护一体的冻结设备的一种优选方案，其中：所述挤压部件包括滑动连接在所述滑筒顶端的压杆、固定连接在所述压杆顶端的安装杆，以及固定连接在所述压杆底端的活塞；
26.其中，所述安装杆的另一端与所述滑杆的外侧表面固定连接。
27.作为本发明支护一体的冻结设备的一种优选方案，其中：所述搅拌部件包括转动连接在所述隔板内侧的转动杆、固定连接在所述转动杆外侧的螺旋叶片，以及固定连接在所述转动杆外侧的凸块，所述外管的内部底端固定连接有转动筒，所述转动筒的内部开设有螺旋槽，所述转动杆的顶端设置有提醒组件；
28.其中，所述凸块设置在所述螺旋槽的内部。
29.作为本发明支护一体的冻结设备的一种优选方案，其中：所述提醒组件包括滑动连接在所述转动杆顶端的安装块、固定连接在所述安装块外侧的横杆，以及固定连接在所述横杆内部的限位杆，所述限位杆的外侧套设有第二弹簧，所述限位杆的一端滑动连接有甩动杆，所述甩动杆的内部开设有发声腔。
30.作为本发明支护一体的冻结设备的一种优选方案，其中：所述保护部件包括转动连接在所述安装环外侧的安装框，以及安装在所述安装框外侧表面的观察窗。
31.本发明的支护一体的冻结设备的有益效果：由于转动杆不断的进行正反转会带动螺旋叶片进行正反转的同时，还会在外管的内部进行上下往复滑动，从而可以对外管内部的氮气进行充分的混合，使氮气可以充分的与外管的内壁进行接触，从而大大的提高了对氮气的利用效果，有效的提高了对地层的冷冻效果，一定的提高了设备的实用性，还可以通过发生声音便于巡检人员在进行巡检时，可以快速准确的对设备的运行状态进行确认，提高了巡检人员的检查速度，还可以通过声音提高人员该设备处于工作状态，需要注意避让，在一侧的提高了设备的实用性。
附图说明
32.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
33.图1为本发明的整体示意图。
34.图2为本发明的内部剖面示意图。
35.图3为本发明的局部示意图。
36.图4为本发明的a部分放大示意图。
37.图5为本发明的局部剖面示意图。
38.图6为本发明的提醒组件示意图。
39.图7为本发明的b部分放大示意图。
40.图8为本发明的防护机构示意图。
具体实施方式
41.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
42.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
43.其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
44.实施例1
45.参照图1～8，为本发明第一个实施例，该实施例提供了一种支护一体的冻结设备的使用方法，其方法包括以下步骤，
46.首先将设备插入地下后，并且将设备与供液管进行接通；
47.通过设备外侧的防护部件能保证设备安装在地下后的稳定性，还能对设备进行安全保护；
48.启动供液设备后，会将液氮输入至设备的内部，并且液氮在设备的内部汽化，从而对地层进行冻结；
49.上升后的氮气会在回收管的设计将其氮气进行重新回收利用。
50.具体的，在内部设备的运转下，会使汽化后的氮气在进行上升时在设备的内部进行混合，从而保证氮气与外管的内部进行充分接触，提高对氮气的利用。
51.进一步的，氮气在内部进行混合的同时，会使设备发出警铃声，便于巡检人员进行巡检的同时，提醒人员正处于工作状态。
52.综上，当氮气在管道的内部混合时，会使氮气充分的与管道的内部接触，从而充分的提高氮气的利用率，保证其冷冻效果，并且在警铃声的设计下，不仅便于巡检人员进行快速、准确的了解设备运行状态的同时，还可以有效提醒人员正处于工作状态，注意避让，从而再一次的提高了设备的实用性。
53.实施例2
54.参照图1～4，为本发明第二个实施例，与上个实施例不同的是，该实施例提供了一种支护一体的冻结设备，包括的支护一体的冻结设备的使用方法，以及，
55.触发机构100，其包括外管101、固定连接在外管101外侧的回流管102，以及固定连接在外管101内部的内管103，内管103的外侧固定连接有滑套104，滑套104的内部滑动连接有滑杆105；
56.其中，内管103的内部设置有复位部件106，外管101的内部固定连接有隔板107；
57.驱动机构200，其包括固定连接在外管101顶端的滑筒201、开设在滑筒201外侧底端的透气槽202，以及设置在滑筒201顶端的挤压部件203，外管101的内部适配安装有搅拌部件204；以及，
58.防护机构300，其包括固定连接在外管101外侧的安装环301、固定连接在安装环301外侧的安装架302，以及铰接在安装架302一端的铰接架303，铰接架303的底端固定连接有插地杆304；
59.其中，安装环301的外侧设置有保护部件305。
60.具体的，触发组件106f包括转动连接在内管103内部的转轴106f-1、转动连接在转轴106f-1外侧的转动套106f-2，固定连接在转动套106f-2外侧的衔接环106f-3，转动套106f-2的外侧固定连接有挡板106f-4，衔接环106f-3的一端铰接有固定杆106f-5；
61.其中，固定杆106f-5的底端与堵块106a固定连接。
62.进一步的，复位部件106包括固定连接在滑杆105底端的堵块106a、固定连接在堵块106a底端的立杆106b，以及固定连接在立杆106b底端的连接板106c，外管101的内部底端固定连接有内杆106d，内杆106d的外侧套设有第一弹簧106e；
63.其中，立杆106b的底端与内杆106d的顶端滑动连接，且堵块106a的顶端设置有触发组件106f。
64.更进一步的，触发组件106f包括转动连接在内管103内部的转轴106f-1、转动连接在转轴106f-1外侧的转动套106f-2，固定连接在转动套106f-2外侧的衔接环106f-3，转动套106f-2的外侧固定连接有挡板106f-4，衔接环106f-3的一端铰接有固定杆106f-5；
65.其中，固定杆106f-5的底端与堵块106a固定连接。
66.在使用时，先将外管101插入地下，并将供液管与内管103连接后，启动供液设备，此时液氮会进入至内管103的内部，并且会对内管103底端的堵块106a进行推动，接着汽化，并进入至外管101的内部，最终使氮气通过回流管102进行回收，堵块106a下滑的同时会带
动立杆106b与连接板106c向下滑动，并且对第一弹簧106e进行挤压，使第一弹簧106e收缩，由于转动杆204a与连接板106c转动连接，从而当连接板106c下滑时也会带动转动杆204a下滑，且由于设置在螺旋槽204e的内部，从而会使转动杆204a下滑时并且转动，从而会带动固定在转动杆204a外侧的螺旋叶片204b进行转动；
67.堵块106a下滑的同时会带动固定杆106f-5下滑，从而使固定杆106f-5拉动衔接环106f-3，使衔接环106f-3带动转动套106f-2在转轴106f-1的外侧转动，使挡板106f-4转起，对内管103内部的管径进行遮挡，从而会减少液氮的输出量，此时对堵块106a的压力减小，在第一弹簧106e的弹性下会带动堵块106a上滑，堵块106a上滑的同时会带动转动杆204a上滑，从而使转动杆204a反转，堵块106a上滑的同时会带动使堵块106a顶端的固定杆106f-5上滑，并且使挡板106f-4恢复初始在状态，从而又使液氮的输出量增大，并带动堵块106a向下滑动，周而复始，从而会使堵块106a不断的往复滑动，并且使转动杆204a不断的进行正反转。
68.综上，由于转动杆204a不断的进行正反转会带动螺旋叶片204b进行正反转的同时，还会在外管101的内部进行上下往复滑动，从而可以对外管101内部的氮气进行充分的混合，使氮气可以充分的与外管101的内壁进行接触，从而大大的提高了对氮气的利用效果，有效的提高了对地层的冷冻效果，一定的提高了设备的实用性。
69.实施例3
70.参照图1～7，为本发明第三个实施例，与上个实施例不同的是，该实施例提供了挤压部件203，其包括滑动连接在滑筒201顶端的压杆203a、固定连接在压杆203a顶端的安装杆203b，以及固定连接在压杆203a底端的活塞203c；
71.其中，安装杆203b的另一端与滑杆105的外侧表面固定连接。
72.具体的，搅拌部件204包括转动连接在隔板107内侧的转动杆204a、固定连接在转动杆204a外侧的螺旋叶片204b，以及固定连接在转动杆204a外侧的凸块204c，外管101的内部底端固定连接有转动筒204d，转动筒204d的内部开设有螺旋槽204e，转动杆204a的顶端设置有提醒组件204f；
73.其中，凸块204c设置在螺旋槽204e的内部。
74.进一步的，提醒组件204f包括滑动连接在转动杆204a顶端的安装块204f-1、固定连接在安装块204f-1外侧的横杆204f-2，以及固定连接在横杆204f-2内部的限位杆204f-3，限位杆204f-3的外侧套设有第二弹簧204f-4，限位杆204f-3的一端滑动连接有甩动杆204f-5，甩动杆204f-5的内部开设有发声腔204f-6。
75.在使用时，当堵块106a上下滑动的同时会带动滑杆105进行上下滑动，从而使滑杆105通过安装杆203b带动压杆203a以及固定在压杆203a底端的活塞203c在滑筒201的内部进行往复滑动，从而会使活塞203c不断的通过透气槽202将滑筒201内部的气体排除并且吸入；
76.由于转动杆204a不断的在进行正反转，从而会带动与转动杆204a顶端滑动连接的安装块204f-1进行转动，从而会使安装块204f-1在离心力的作用下，将横杆204f-2内部的甩动杆204f-5向外甩出，并且会对第二弹簧204f-4进行拉伸，甩出的甩动杆204f-5的会将开设在甩动杆204f-5外侧的发声腔204f-6漏出，配合往复滑动的活塞203c可以将滑筒201内部的气体通过发声腔204f-6后，接着通过透气槽202排除，当气体通过发声腔204f-6时，
会发生声音。
77.综上，由于转动杆204a不断的进行正反转会带动螺旋叶片204b进行正反转的同时，还会在外管101的内部进行上下往复滑动，从而可以对外管101内部的氮气进行充分的混合，使氮气可以充分的与外管101的内壁进行接触，从而大大的提高了对氮气的利用效果，有效的提高了对地层的冷冻效果，一定的提高了设备的实用性，还可以通过发生声音便于巡检人员在进行巡检时，可以快速准确的对设备的运行状态进行确认，提高了巡检人员的检查速度，还可以通过声音提高人员该设备处于工作状态，需要注意避让，在一侧的提高了设备的实用性。
78.实施例4
79.参照图1～8，为本发明第四个实施例，与上个实施例不同的是，该实施例提供了保护部件305，其包括转动连接在安装环301外侧的安装框305a，以及安装在安装框305a外侧表面的观察窗305b。
80.在使用时，将外管101插入地下的同时，可以将插地杆304插入地下，从而可以提高设备插入地下后的稳定性，并且插地杆304铰接的设计可以依据具体的使用情况进行合适的调节，提高了设备的适配性，通过观察窗305b的设计不仅可以对外管101顶端的零部件进行安全防护，而且便于人员通过观察窗305b对其零部件进行观察，有效的提高了设备的实用性。
81.综上，通过插地杆304铰接的设计，不仅提高设备插入地下后的稳定性，还可以依据具体的使用情况进行合适的调节，提高了设备的适配性，通过观察窗305b的设计不仅可以对外管101顶端的零部件进行安全防护，而且便于人员通过观察窗305b对其零部件进行观察，有效的提高了设备的实用性。
82.重要的是，应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本技术的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的(例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值(例如，温度、压力等)、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等)。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可被倒置或以其它方式改变，并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此，所有这样的改型旨在被包含在本发明的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中，任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构，且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本发明的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本发明不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。
83.此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征(即，与当前考虑的执行本发明的最佳模式不相关的那些特征，或与实现本发明不相关的那些特征)。
84.应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，所述开发努力将是一个设计、制造和
生产的常规工作。
85.应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

技术特征：
1.一种支护一体的冻结设备的使用方法，其特征在于：其方法包括以下步骤，首先将设备插入地下后，并且将设备与供液管进行接通；通过设备外侧的防护部件能保证设备安装在地下后的稳定性，还能对设备进行安全保护；启动供液设备后，会将液氮输入至设备的内部，并且液氮在设备的内部汽化，从而对地层进行冻结；上升后的氮气会在回收管的设计将其氮气进行重新回收利用。2.如权利要求1所述的支护一体的冻结设备的使用方法，其特征在于：在内部设备的运转下，会使汽化后的氮气在进行上升时在设备的内部进行混合，从而保证氮气与外管的内部进行充分接触，提高对氮气的利用。3.如权利要求2所述的支护一体的冻结设备的使用方法，其特征在于：氮气在内部进行混合的同时，会使设备发出警铃声，便于巡检人员进行巡检的同时，提醒人员正处于工作状态。4.一种支护一体的冻结设备，其特征在于：包括权利要求1～3任一所述的支护一体的冻结设备的使用方法，以及，触发机构(100)，其包括外管(101)、固定连接在所述外管(101)外侧的回流管(102)，以及固定连接在所述外管(101)内部的内管(103)，所述内管(103)的外侧固定连接有滑套(104)，所述滑套(104)的内部滑动连接有滑杆(105)；其中，所述内管(103)的内部设置有复位部件(106)，所述外管(101)的内部固定连接有隔板(107)；驱动机构(200)，其包括固定连接在所述外管(101)顶端的滑筒(201)、开设在所述滑筒(201)外侧底端的透气槽(202)，以及设置在所述滑筒(201)顶端的挤压部件(203)，所述外管(101)的内部适配安装有搅拌部件(204)；以及，防护机构(300)，其包括固定连接在所述外管(101)外侧的安装环(301)、固定连接在所述安装环(301)外侧的安装架(302)，以及铰接在安装架(302)一端的铰接架(303)，所述铰接架(303)的底端固定连接有插地杆(304)；其中，所述安装环(301)的外侧设置有保护部件(305)。5.如权利要求4所述的支护一体的冻结设备，其特征在于：所述复位部件(106)包括固定连接在所述滑杆(105)底端的堵块(106a)、固定连接在所述堵块(106a)底端的立杆(106b)，以及固定连接在所述立杆(106b)底端的连接板(106c)，所述外管(101)的内部底端固定连接有内杆(106d)，所述内杆(106d)的外侧套设有第一弹簧(106e)；其中，所述立杆(106b)的底端与所述内杆(106d)的顶端滑动连接，且所述堵块(106a)的顶端设置有触发组件(106f)。6.如权利要求5所述的支护一体的冻结设备，其特征在于：所述触发组件(106f)包括转动连接在所述内管(103)内部的转轴(106f-1)、转动连接在所述转轴(106f-1)外侧的转动套(106f-2)，固定连接在所述转动套(106f-2)外侧的衔接环(106f-3)，所述转动套(106f-2)的外侧固定连接有挡板(106f-4)，所述衔接环(106f-3)的一端铰接有固定杆(106f-5)；其中，所述固定杆(106f-5)的底端与所述堵块(106a)固定连接。7.如权利要求4～6任一所述的支护一体的冻结设备，其特征在于：所述挤压部件(203)
包括滑动连接在所述滑筒(201)顶端的压杆(203a)、固定连接在所述压杆(203a)顶端的安装杆(203b)，以及固定连接在所述压杆(203a)底端的活塞(203c)；其中，所述安装杆(203b)的另一端与所述滑杆(105)的外侧表面固定连接。8.如权利要求7所述的支护一体的冻结设备，其特征在于：所述搅拌部件(204)包括转动连接在所述隔板(107)内侧的转动杆(204a)、固定连接在所述转动杆(204a)外侧的螺旋叶片(204b)，以及固定连接在所述转动杆(204a)外侧的凸块(204c)，所述外管(101)的内部底端固定连接有转动筒(204d)，所述转动筒(204d)的内部开设有螺旋槽(204e)，所述转动杆(204a)的顶端设置有提醒组件(204f)；其中，所述凸块(204c)设置在所述螺旋槽(204e)的内部。9.如权利要求8所述的支护一体的冻结设备，其特征在于：所述提醒组件(204f)包括滑动连接在所述转动杆(204a)顶端的安装块(204f-1)、固定连接在所述安装块(204f-1)外侧的横杆(204f-2)，以及固定连接在所述横杆(204f-2)内部的限位杆(204f-3)，所述限位杆(204f-3)的外侧套设有第二弹簧(204f-4)，所述限位杆(204f-3)的一端滑动连接有甩动杆(204f-5)，所述甩动杆(204f-5)的内部开设有发声腔(204f-6)。10.如权利要求4～6任一所述的支护一体的冻结设备，其特征在于：所述保护部件(305)包括转动连接在所述安装环(301)外侧的安装框(305a)，以及安装在所述安装框(305a)外侧表面的观察窗(305b)。

技术总结
本发明涉及地层冻结技术领域，特别是一种支护一体的冻结设备的使用方法及其装置，包括一种支护一体的冻结设备，其包括所述的支护一体的冻结设备的使用方法，以及触发机构，其包括外管、固定连接在所述外管外侧的回流管，以及固定连接在所述外管内部的内管，所述内管的外侧固定连接有滑套，所述滑套的内部滑动连接有滑杆；由于转动杆a不断的进行正反转会带动螺旋叶片b进行正反转的同时，还会在外管的内部进行上下往复滑动，从而可以对外管内部的氮气进行充分的混合，使氮气可以充分的与外管的内壁进行接触，从而大大的提高了对氮气的利用效果，有效的提高了对地层的冷冻效果。有效的提高了对地层的冷冻效果。有效的提高了对地层的冷冻效果。


技术研发人员：李树学 姜文鑫 姜文涛
受保护的技术使用者：华能伊敏煤电有限责任公司
技术研发日：2023.05.17
技术公布日：2023/9/20