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专利号: 2020103764949
申请人: 中国矿业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 土层或岩石的钻进;采矿
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种适用于全地质岩体掘进用智能混合破岩机构,其特征在于,包括先导钻孔和扩张共享动力轴(12)、依次设置在先导钻孔和扩张共享动力轴(12)的连续扩孔末圆盘(10)、岩块二次破碎板(11)、连续扩孔前圆盘(5)、岩块防卡滚筒(4)、开切口过料圆盘(3)以及安装在开切口过料圆盘(3)上的先导牙轮钻头(1)、先导扩孔镶齿滚刀头(2),所述连续扩孔前圆盘(5)与连续扩孔末圆盘(10)之间连接有若干个均布的连续扩孔支撑弧形板(6),所述连续扩孔支撑弧形板(6)上设置有若干交替均布的碟形滚刀(9)、岩石形状超前检测传感器(7),每个岩石形状超前检测传感器(7)旁分别设置有一个水力割缝喷嘴(8),所述连续扩孔末圆盘(10)上设置有数据采集分析与控制系统(18)、电磁阀(19)、振动发储电系统(20)以及若干过料口(10-1),所述先导钻孔和扩张共享动力轴(12)内设置有能够作为高能钻地弹(13)的发射通道的中心共享通道(12-1),所述岩石形状超前检测传感器(7)、电磁阀(19)、振动发储电系统(20)与数据采集分析与控制系统(18)之间电连接。

2.根据权利要求1所述的一种适用于全地质岩体掘进用智能混合破岩机构,其特征在于,所述发射通道的中心共享通道(12-1)设置在先导钻孔和扩张共享动力轴(12)中心,所述先导钻孔和扩张共享动力轴(12)外部设置有动力输入花键段(12-5),所述先导钻孔和扩张共享动力轴(12)内部设置有高压水入口(12-2)、高压水流道(12-3)、高压水输出口(12-

4),所述高压水入口(12-2)处设置有动密封圈槽(12-6),所述动密封圈槽(12-6)内用于安装动密封圈(15),所述高压水入口(12-2)通过高压水流道(12-3)将高压水动态引入至高压水输出口(12-4)用于给水力割缝喷嘴(8)供水,所述高压水入口(12-2)与外部高压水管连通,所述连续扩孔末圆盘(10)、连续扩孔支撑弧形板(6)内形成有连通水力割缝喷嘴(8)、高压水输出口(12-4)的供水管道,所述电磁阀(19)下部连接在供水管道上,用于控制供水管道的开、闭,所述动力输入花键段(12-5)用于传递外界输入的机械动力。

3.根据权利要求1所述的一种适用于全地质岩体掘进用智能混合破岩机构,其特征在于,所述先导牙轮钻头(1)包括圆周对称肋板(1-1)、合金压头(1-2)、中心通孔I(1-3)、支撑盘(1-4),所述的圆周对称肋板(1-1)焊接在支撑盘(1-4)上,所述支撑盘(1-4)紧固在先导扩孔镶齿滚刀头(2)上,所述合金压头(1-2)镶嵌在圆周对称肋板(1-1)上,所述圆周对称肋板(1-1)内表面与支撑盘(1-4)下部的紧固孔构成中心通孔I(1-3)。

4.根据权利要求3所述的一种适用于全地质岩体掘进用智能混合破岩机构,其特征在于,所述合金压头(1-2)之间的间距由内而外呈指数形式增大。

5.根据权利要求3所述的一种适用于全地质岩体掘进用智能混合破岩机构,所述圆周对称肋板(1-1)分为四个按圆周均匀对称焊接在支撑盘(1-4)上。

6.根据权利要求1所述的一种适用于全地质岩体掘进用智能混合破岩机构,其特征在于,所述开切口过料圆盘(3)包括圆周阵列切口(3-1)和中心通孔II(3-2),所述圆周阵列切口(3-1)用于先导孔形成过程中岩渣的流通,所述开切口过料圆盘(3)用于支撑先导扩孔镶齿滚刀头(2)。

7.根据权利要求1所述的一种适用于全地质岩体掘进用智能混合破岩机构,其特征在于,所述岩块防卡滚筒(4)包括密布的球齿(4-1),所述岩块防卡滚筒(4)直径小于先导扩孔镶齿滚刀头(2)的成孔直径。

8.根据权利要求1所述的一种适用于全地质岩体掘进用智能混合破岩机构,其特征在于,所述连续扩孔前圆盘(5)上安装数个镐型截齿(5-1),所述镐型截齿(5-1)作用方向平行于先导牙轮钻头(1)和先导扩孔镶齿滚刀头(2)钻孔方向。

9.根据权利要求1所述的一种适用于全地质岩体掘进用智能混合破岩机构,其特征在于,所述碟形滚刀(9)刀刃夹角为30°-60°,所述碟形滚刀(9)回转中心线与先导牙轮钻头(1)和先导扩孔镶齿滚刀头(2)钻孔中心线夹角为85°-90°。

10.根据权利要求1所述的一种适用于全地质岩体掘进用智能混合破岩机构,其特征在于,所述连续扩孔支撑弧形板(6)包括按连续扩孔前圆盘(5)外圆周均匀分布的若干个,所述连续扩孔支撑弧形板(6)曲率由地质条件和破岩机构推进方向确定。