[发明专利]一种微波辅助破岩悬臂式掘进机及微波辅助破岩方法

权利要求书

1.一种微波辅助破岩悬臂式掘进机，包括截割机构（1）、铲板（2）、截割升降油缸（3）、回转机构（4）、铲板升降油缸（5）、左行走机构（6）、机架（9）、右行走机构（11）、回转油缸（12）和运输系统（15）；

所述铲板（2）与机架（9）通过铲板升降油缸（5）连接，通过铲板升降油缸（5）实现铲板（2）上下摆动，用于接收截割机构（1）截割下来物料；

所述回转机构（4）转动安装在机架（9）上，两侧对称设置有回转油缸（12），通过回转油缸（12）实现水平旋转；

所述左行走机构（6）和右行走机构（11）分别安装在机架的左右两侧，用于行走调动；

所述运输系统（15）布置在机架（9）的中部，位于铲板（2）的后方，用于转运铲板（2）接收的物料；

其特征在于，所述截割机构（1）包括机械破岩系统和微波辅助破岩系统；

所述机械破岩系统包括纵轴式截割头（16）、悬臂段（17）、截割减速器（18）、叉形架（19）和截割电机（20）；

所述微波辅助破岩系统包括微波发生器组件（21）、前旋转波导（22）、微波加热器组件（24）和传输波导组件（25）；

所述叉形架（19）的两端与回转机构（4）转动连接，截割升降油缸（3）的两端分别与叉形架（19）和回转机构（4）转动连接，通过截割升降油缸（3）实现截割机构（1）的上下摆动；

所述截割电机（20）和截割减速器（18）固定在叉形架（19）上，截割减速器（18）的输入端与截割电机（20）连接，截割减速器（18）的输出端与悬臂段（17）的后端连接，纵轴式截割头（16）转动安装在悬臂段（17）的前端；

所述微波发生器组件（21）固定在截割电机（20）上；

所述微波加热器组件（24）固定在纵轴式截割头（16）中；

所述传输波导组件（25）穿过纵轴式截割头（16）、悬臂段（17）、截割减速器（18）和截割电机（20）的旋转中心，前端通过前旋转波导（22）与微波加热器组件（24）旋转连接，后端与微波发生器组件（21）连接。

2.根据权利要求1所述的微波辅助破岩悬臂式掘进机，其特征在于，所述传输波导组件（25）的后端通过后旋转波导（26）与微波发生器组件（21）转动连接。

3.根据权利要求2所述的微波辅助破岩悬臂式掘进机，其特征在于，纵轴式截割头（16）上设置有用于安装微波加热器组件（24）和传输波导组件（25）的纵向孔，纵向孔的前端安装有防尘盖（23）。

4.根据权利要求1-3任一项所述的微波辅助破岩悬臂式掘进机，其特征在于，机架（9）上还设置有液压系统（7），液压系统（7）包括液压泵、液压阀、液压马达和液压胶管，为铲板（2）、左行走机构（6）、右行走机构（11）、运输系统（15）和各液压油缸提供动力。

5.根据权利要求4所述的微波辅助破岩悬臂式掘进机，其特征在于，机架（9）上还设置有防护总成（8），防护总成（8）为掘进机各部件提供防护盖板或防护网。

6.根据权利要求5所述的微波辅助破岩悬臂式掘进机，其特征在于，机架（9）的后端设置有后支撑组件（10），后支撑组件（10）可通过旋转和伸缩支撑在地面上。

7.根据权利要求6所述的微波辅助破岩悬臂式掘进机，其特征在于，机架（9）的右前部设置有司机操作室（13），为司机驾驶机器提供空间和操作手柄。

8.根据权利要求7所述的微波辅助破岩悬臂式掘进机，其特征在于，电气系统（14）包括电机和电控箱，负责截割机构（1）、液压系统（7）和其它辅助元部件的控制和保护。

9.一种微波辅助破岩方法，其特征在于，包括下述步骤：

S1、权利要求1-8任一项所述的微波辅助破岩悬臂式掘进机停在预设位置，做好截割准备工作，将巷道断面由中心向外依次分成多个截割区：A、B、C、D……；

S2、开启纵轴式截割头（16）旋转并前进，在巷道断面中心区域A掏槽；

S3、开启微波加热器组件（24），对与中心区域A相邻的区域B的岩石加热至岩石出现裂纹，开启纵轴式截割头（16）旋转并摆动，将区域B的岩石截割下来；

S4、按照步骤S3顺序依次加热截割区域C、D，最后按照巷道设计轮廓完成修边；

S5、整个截割工序完成后，微波辅助破岩悬臂式掘进机前进，按照步骤S1～步骤S4进行下一个截割循环。