[发明专利]一种利用激光破岩的掘进机及其掘进方法在审
申请号: | 201811637237.5 | 申请日: | 2018-12-29 |
公开(公告)号: | CN109555531A | 公开(公告)日: | 2019-04-02 |
发明(设计)人: | 李建斌;卓兴建;张家年;杨洋;宁向可;李坤;欧阳凯 | 申请(专利权)人: | 中铁工程装备集团有限公司 |
主分类号: | E21D9/10 | 分类号: | E21D9/10 |
代理公司: | 郑州优盾知识产权代理有限公司 41125 | 代理人: | 张绍琳;李宣宣 |
地址: | 450016 河南省*** | 国省代码: | 河南;41 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 破岩 掘进机 掘进 激光 金属刀具 传统的 刀盘 主机 开挖 激光发生装置 刀具成本 盾构掘进 更换频率 掘进成本 不均匀 滚刀 换刀 减小 水冷 磨损 挤压 岩石 地质 节约 | ||
1.一种利用激光破岩的掘进机,包括掘进机主机,掘进机主机上设有刀盘(301),其特征在于:所述的刀盘(301)上设有激光发生装置(2)。
2.根据权利要求1所述的利用激光破岩的掘进机,其特征在于:所述的激光发生装置(2)包括激光发射器(201)和水冷器(202),激光发射器(201)和水冷器(202)均设置在刀盘(301)上。
3.根据权利要求2所述的利用激光破岩的掘进机,其特征在于:所述的刀盘(301)为锥形刀盘,激光发射器(201)的中轴线与掌子面之间不垂直设置。
4.根据权利要求2所述的利用激光破岩的掘进机,其特征在于:所述的刀盘(301)为平面刀盘,激光发射器(201)的中轴线与掌子面垂直设置。
5.根据权利要求3或4所述的利用激光破岩的掘进机,其特征在于:所述激光发射器(201)的中轴线与水冷器(202)的中轴线平行。
6.根据权利要求3或4所述的利用激光破岩的掘进机,其特征在于:与所述的激光发射器(201)连接设有高压电输出系统(80),所述的高压电输出系统(80)包括配电柜(801)、变压器(803)和控制器,配电柜(801)与变压器(803)连接,变压器(803)与控制器、激光发射器(201)通过电缆线管路连接。
7.根据权利要求6所述的利用激光破岩的掘进机,其特征在于:与所述的水冷器(202)连接设有增压水输出系统(81),所述的增压水输出系统(81)包括增压泵(805),增压泵(805)通过增压水管路与水冷器(202)连接。
8.根据权利要求7所述的利用激光破岩的掘进机,其特征在于:还包括水电输配系统(4),水电输配系统(4)包括输配管(403),所述的高压电输出系统(80)的电缆线管路与增压水输出系统(81)的增压水管路均设置在输配管(403)内。
9.根据权利要求8所述的利用激光破岩的掘进机,其特征在于:所述的激光发生装置(2)还包括箱体(203),箱体(203)固定在刀盘(301)上,箱体(203)一端与激光发射器(201)、水冷器(202)连接、另一端与输配管(403)连接。
10.根据权利要求9所述的利用激光破岩的掘进机,其特征在于:所述的箱体(203)与激光发射器(201)、水冷器(202)可拆卸连接。
11.一种利用激光破岩的掘进机的掘进方法,其特征在于:包括以下步骤:①启动高压电输出系统(80):高压电输出系统(80)启动后,配电柜(801)输出的电流经变压器(803)加压后输出高压电流,至高压电流的电压达到切割岩石的激光射线破岩所需电压;
②步骤①启动高压电输出系统(80)的同时,启动增压水输出系统(81),增压水输出系统(81)启动后,增压泵(805)对水流压缩后输出增压水流束,至增压水流束的压力达到切割岩石所需的压力;
③启动掘进机主机:刀盘系统(3)的刀盘(301)受驱动系统(5)驱动开始旋转,进而带动激光发生装置(2)开始旋转,高压电输出系统(80)输出的高压电流通过激光发射器(201)射出,增压水输出系统(81)输出的增压水流束通过水冷器(202)射出,增压水流束形成增压水刀;
④开挖掌子面:步骤③激光发射器(201)射出的激光射线加热岩石,水冷器(202)喷出的水将岩石冷却进行破岩。
12.根据权利要求11所述的利用激光破岩的掘进机的掘进方法,其特征在于:步骤④所述的激光发射器(201)射出的激光射线为倾斜的激光射线或垂直的激光射线。
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