[发明专利]一种利用激光破岩的掘进机

权利要求书

1.一种利用激光破岩的掘进机，包括掘进机主机，其特征在于：还包括与掘进机主机体相配合的水电输出系统（8），所述掘进机主机的前部设有刀盘系统（3），刀盘系统（3）的刀盘（301）上沿运动轨迹均匀设有若干个激光发生装置（2），激光发生装置（2）的发射端与开挖处的掌子面岩石（1）有倾斜角度，激光发生装置（2）通过水电输配系统（4）的输配管（403）与水电输出系统（8）连接，输配管（403）为集成了水管和电线管的多孔管道，掘进机主机的中部设有驱动刀盘系统（3）的驱动系统（5），掘进机主机内部设有与刀盘系统（3）配合的出渣系统（6），掘进机主机上设有步进系统（7）。

2.如权利要求1所述的利用激光破岩的掘进机，其特征在于：水电输出系统（8）包括配电柜（801）、变压器（803）、水箱（804）和增压泵（805），水电输出系统（8）的输电端口和输水端口均与水电输配系统（4）的输配管（403）连接。

3.如权利要求2所述的利用激光破岩的掘进机，其特征在于：水电输出系统（8）的输电端口与变压器（803）之间的电路上设有高压电压表（802）。

4.如权利要求1所述的利用激光破岩的掘进机，其特征在于：激光发生装置（2）包括激光发射器（201）、水冷器（202）和激光发生装置箱体（203），激光发射器（201）和水冷器（202）底部设在激光发生装置箱体（203）内，激光发射器（201）与水电输配系统（4）连接，激光发生装置箱体（203）安装在刀盘（301）上。

5.如权利要求4所述的利用激光破岩的掘进机，其特征在于：刀盘（301）为锥形，刀盘（301）内部设有与水冷器（202）和激光发生装置箱体（203）相配合的多孔通路，刀盘（301）的多孔通路总入口处设有电滑环（402），电滑环（402）通过液压回转接头（401）与输配管（403）连接。

6.如权利要求4所述的利用激光破岩的掘进机，其特征在于：激光发射器（201）与开挖处的掌子面岩石（1）有倾斜角度，且激光发射器（201）沿刀盘（301）的圆心向外侧径向倾斜。

7.如权利要求1-6任一项所述的利用激光破岩的掘进机，其特征在于：激光发生装置（2）沿刀盘（301）圆心向外侧径向倾斜的角度为15度~25度之间。

8.如权利要求7所述的利用激光破岩的掘进机，其特征在于，其工作原理是：在掘进机运送至开挖处开始工作前，启动水电输出系统（8），配电柜（801）输出的电流经变压器（803）加压后输出高压电流，高压电流经过高压电压表（802）被测出实时输出电压值，根据测出的实时输出电压值调整变压器（803）的功率，直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；启动掘进机主机，刀盘系统（3）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，水电输出系统（8）输出的高压电流经水电输配系统（4）进入激光发生装置箱体（203），水电输出系统（8）输出的水流经水电输配系统（4）进入水冷器（202），高压电流通过激光发射器（201）射出倾斜的激光射线，激光射线贯入掌子面岩石（1）并形成临空面，激光射线加热岩石后，水冷器（202）喷水将岩石冷却，当岩石受到激冷作用力超过岩石本身的抗拉强度后，掌子面岩石（1）的临空面一侧的岩石脱落，破岩后的岩渣与水经刀盘（301）面板的开口处随着出渣系统（6）排出，同时步进系统（7）驱动掘进机主机继续移动，直至破岩工程结束。