[发明专利]一种双模式高压水射流辅助旋回振荡钻铣机构及使用方法

权利要求书

1.一种双模式高压水射流辅助旋回振荡钻铣机构，包括：

机架，以及设置在机架上的，

驱动装置，与所述机架之间固定连接，

切割组件，所述切割组件连接于所述驱动装置的驱动端，

其特征在于，所述切割组件包括：

偏心套筒，设置在旋回体与驱动装置之间，所述偏心套筒内部设置有斜内孔，所述斜内孔与旋回体配合连接，所述斜内孔的轴线与偏心套筒的轴线之间存在夹角，使铣削轴上的钻铣刀头进行旋回振荡铣削破岩；

旋回体，所述旋回体一端与驱动装置驱动连接，另一端设置有钻铣刀头，所述旋回体的中段设置有限位件，所述限位件用于抵消作用于旋回体的轴向力，

第一高压水射流单元，与高压水管连接，包括设置在钻铣刀头上的射流喷嘴，通过喷嘴形成射流与钻铣刀头共同完成煤岩钻孔；

所述偏心套筒通过支撑轴承安装在壳体内部，偏心套筒的中部设置有偏心块，所述偏心块的轴线与偏心套筒的轴线之间存在偏心距，偏心套筒的右端设置有中通孔；

所述斜内孔的内表面设有耐磨涂层I，所述偏心套筒的两端设有卡簧槽，所述卡簧槽定位设置支撑轴承；

所述第一高压水射流单元包括：摆动射流喷嘴、第一内部流道、高压水管支路I；所述第一内部流道设置在旋回体的内部，第一内部流道包括主流道、支流道；所述摆动射流喷嘴与第一内部流道的支流道连通，所述高压水管支路I与第一内部流道的主流道连通，所述第一内部流道的主流道与支流道在旋回体的左端连通，高压水管支路I与主流道之间设置有旋转密封件；

所述切割组件还包括第二高压水射流单元，所述第二高压水射流单元包括边缘射流喷嘴、第二内部流道、高压水管支路II，所述第二内部流道周向设置在旋回体支撑座的外侧；

所述边缘射流喷嘴与第二内部流道的出口连通，所述高压水管支路II与第二内部流道的进口连通。

2.根据权利要求1所述的双模式高压水射流辅助旋回振荡钻铣机构，其特征在于，所述旋回体中的限位件为中部球体，其与偏心套筒的斜内孔间隙配合安装，所述中部球体的表面设有耐磨涂层III和储存润滑脂的螺旋凹槽II；

所述旋回体还包括：

输入段，其与偏心套筒的斜内孔间隙配合安装，所述输入段的表面设有耐磨涂层II和储存润滑脂的螺旋凹槽I；

旋回体左端，其设有内螺纹孔I，通过内螺纹孔I与钻铣刀头连接；

旋回体右端，其设有内螺纹孔II，所述内螺纹孔II与旋转密封件配合安装。

3.根据权利要求1所述的双模式高压水射流辅助旋回振荡钻铣机构，其特征在于，所述旋回体支撑座还包括：

凹球槽，其表面设有耐磨涂层IV；

通孔I，周向设置于旋回体支撑座的左侧，旋回体支撑座通过所述通孔I与壳体连接；

通沉孔I，设置于旋回体支撑座的左侧，所述通沉孔I用于紧固旋回体支撑座的螺栓。

4.根据权利要求1所述的双模式高压水射流辅助旋回振荡钻铣机构，其特征在于，所述斜内孔与偏心套筒轴线之间的夹角为0.5°至3°。

5.根据权利要求1所述的双模式高压水射流辅助旋回振荡钻铣机构，其特征在于，所述驱动装置为中通马达，所述钻铣刀头为钻铣滚刀，所述钻铣滚刀包括多块扇形滚刀可拆卸固定在旋回体的左端，所述扇形滚刀的边缘镶嵌有合金齿I；所述扇形滚刀的中间区域设有通沉孔II、通孔II；所述扇形滚刀的端面规则排列镶嵌合金齿II。

6.一种根据权利要求1-5中任一所述双模式高压水射流辅助旋回振荡钻铣机构的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）启动驱动装置，由驱动装置带动偏心套筒进行旋转，偏心套筒的斜内孔旋转带动旋回体和钻铣刀头一同旋回摆动；

（2）在驱动装置启动时，打开高压水管的开关，高压射流分别通过高压水管支路I和高压水管支路II进入旋回体中的第一内部流道和旋回体支撑座中的第二内部流道；

（3）在所述高压水管支路I中，高压射流依次流经旋转密封件、第一内部流道，最后从摆动射流喷嘴处形成摆动射流；连接架向左侧移动时，摆动射流与钻铣刀头共同完成煤岩钻孔；

（4）在所述高压水管支路II中，高压射流流经第二内部流道，从边缘射流喷嘴处形成边缘射流，边缘射流冲击钻铣刀头的表面形成与铣削方向一致的射流，进行钻孔后，连接架向上或向下移动，钻铣刀头和边缘射流共同完成煤岩铣削。