[发明专利]一种信息互馈式异向旋转截割装置及使用方法

权利要求书

1.一种信息互馈式异向旋转截割装置，包括：截割头(1)、异向旋转装置(2)、动力启停装置(3)、转速n和扭矩M传感装置(4)、转速n和扭矩M控制装置(5)、信息互馈分析系统(6)；所述异向旋转装置(2)与所述截割头(1)连接，控制截割头(1)同轴异向转动；所述信息互馈分析系统(6)与动力启停装置(3)连接，通过转速n和扭矩M传感装置(4)、转速n和扭矩M控制装置(5)，实时监测、反馈、调整截割头(1)的转速和扭矩，实现复杂地质条件不同岩性巷道的快速掘进。

2.根据权利要求1所述的一种信息互馈式异向旋转截割装置，其特征在于：所述截割头(1)包括前部破岩部件(1-1)、中部切割部件(1-2)和尾部成型部件(1-3)，所述各部件后部均焊接有一个驱动轴和一个锥齿轮；所述各部件上面焊接有截齿和导料板，且截齿和导料板布设形态与所在部件转向相同，分步依次实现岩体的破碎、切割与成型。

3.根据权利要求2所述的一种信息互馈式异向旋转截割装置，其特征在于：所述前部破岩部件(1-1)、中部切割部件(1-2)、尾部成型部件(1-3)均由各自的驱动轴驱动而独立旋转，所述前部破岩部件(1-1)和尾部成型部件(1-3)的转动方向相同，所述中部切割部件(1-2)的转动方向与前部破岩部件(1-1)和尾部成型部件(1-2)的转动方向相反。

4.根据权利要求3所述的一种信息互馈式异向旋转截割装置，其特征在于：所述中部驱动轴(1-2c)同心嵌套在前部驱动轴(1-1c)上，所述尾部驱动轴(1-3c)同心嵌套在中部驱动轴(1-2c)上；所述前部驱动轴(1-1c)与前部锥齿轮(2-1)连接，所述中部驱动轴(1-2c)与中部锥齿轮(2-2)连接，所述尾部驱动轴(1-3c)与尾部锥齿轮(2-3)连接；所述动力启停装置(3)通过前部驱动轴(1-1c)直接带动前部破岩部件(1-1)旋转，并通过中部锥齿轮(2-2)和尾部锥齿轮(2-3)分别带动中部驱动轴(1-2c)和尾部驱动轴(1-3c)转动，进而带动中部切割部件(1-2)和尾部成型部件(1-2)旋转，分步依次实现岩体的破碎、切割与成型。

5.根据权利要求4所述的一种信息互馈式异向旋转截割装置，其特征在于：所述前部驱动轴(1-1c)直接与动力启停装置(3)连接，实现前部破岩部件(1-1)对岩体的初步破碎；所述中部驱动轴(1-2c)直接与中部切割部件(1-2)连接，实现中部切割部件(1-2)对岩体的再次切割；所述尾部驱动轴(1-3c)直接与尾部成型部件(1-3)连接，实现尾部成型部件(1-3)对岩体的最后成型。

6.根据权利要求1所述的一种信息互馈式异向旋转截割装置，其特征在于：所述异向旋转装置(2)由三个同心的竖向安装的前部锥齿轮(2-1)、中部锥齿轮(2-2)和尾部锥齿轮(2-3)及两个独立水平安装的初级转向传递锥齿(2-4)和次级转向传递锥齿(2-5)组成，所述前部锥齿轮(2-1)通过初级转向传递锥齿轮(2-4)带动中部锥齿轮(2-2)，所述中部锥齿轮(2-2)通过次级转向传递锥齿轮(2-5)带动尾部锥齿轮(2-3)，继而实现截割头(1)的异向旋转；进一步的，所述异向旋转装置(2)的抗污截割外壳(2-6)具有抗污特性，其表面涂有抗污涂层，能保护所述异向旋转装置(2)中的齿轮机构不受外部岩粉侵入而磨损。

7.根据权利要求1所述的一种信息互馈式异向旋转截割装置，其特征在于：所述前部锥齿轮(2-1)、中部锥齿轮(2-2)、尾部锥齿轮(2-3)、初级转向传递锥齿(2-4)和次级转向传递锥齿轮(2-5)均保持恒定的传动比，以及较大的转速和扭矩传输；所述中部锥齿轮(2-2)为相同尺寸的双面齿轮。