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[发明专利]一种雾化磨料射流系统-CN202210593640.2有效
发明人：张金良;杨风威;夏毅敏;李冰洋;苏伟林;白正雄;罗星臣 -专利权人：黄河勘测规划设计研究院有限公司;中南大学
申请日： 2022-05-27 - 公布日： 2023-06-30 - 主分类号： B24C1/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种雾化磨料射流系统，包括：高压水射流泵站，进水端通过水循环管路与储液箱的出水口连接，出水端通过水循环管路与水射流喷头组件的输入端连接；雾化装置，输出端通过雾化气体输入管路与磨料发生器的雾化气体注入口连接；高压液态制冷剂组，输出端通过液态冷却剂输入管路与磨料发生器的液态冷却剂注入口连接，磨料发生器的输出端通过磨料输送管路连接水射流喷头组件的输入端；废水收集箱，出水口通过排污管道与过滤装置的进水口连接，过滤装置的出水口通过水泵及水循环管路与储液箱的进水口连接。本发明采用水雾制作固体冰粒磨料，与传统高压水射流系统结合，实现磨料射流效果，切割能力强，又不产生磨料杂质、清洁，还可循环利用。
一种雾化磨料射流系统

[发明专利]一种水射流辅助破岩隧道掘进机-CN202210600192.4在审
发明人：张金良;杨风威;曹智国;夏毅敏;李冰洋;白正雄;罗星臣 -专利权人：黄河勘测规划设计研究院有限公司;中南大学
申请日： 2022-05-27 - 公布日： 2022-10-18 - 主分类号： E21D9/10 文献下载
摘要：本发明提供了一种水射流辅助破岩隧道掘进机，包括掘进机主机、刀盘和刀具，掘进机主机连接刀盘，刀盘上连接刀具，还包括:雾化磨料射流动力系统、磨料发生器、多通道回转接头，雾化磨料射流动力系统包括：高压水射流泵站、工业雾化装置、液态高压制冷剂容器；磨料发生器、多通道回转接头均安装在刀盘内，多通道回转接头与雾化磨料射流动力系统的输出端连接以及和磨料发生器的输入端连接。本发明采用磨料射流的方式切割岩石，比传统纯水射流大幅提高岩石表面切缝深度，进而提高掘进机破岩能力并降低载荷；切割能力强，作用距离长，极大扩展掘进机切割范围。冰晶磨粒隧水射流喷出后可迅速融化、形成液体，不在土仓内引入新的固体渣料，更加清洁。
一种水射流辅助隧道掘进机

[发明专利]一种水射流辅助破障盾构机-CN202210593661.4在审
发明人：张金良;杨风威;白正雄;夏毅敏;苏伟林;罗星臣;曹智国 -专利权人：黄河勘测规划设计研究院有限公司;中南大学
申请日： 2022-05-27 - 公布日： 2022-08-09 - 主分类号： E21D9/08 文献下载
摘要：本发明提供了一种水射流辅助破障盾构机，包括：刀盘，其上连接有刀具和水射流喷头组件；混合通道回转接头，输入端与工业雾化装置、压缩制冷剂容器、高压水射流泵站的输出端连接，混合通道回转接头的输出端和磨料发生器及水射流喷头组件的输入端连接；盾构机主机，包括：开挖仓，连接有刀盘支撑臂，磨料发生器安装在刀盘支撑臂上，开挖仓内安装有混合通道回转接头、螺旋输送机。本发明具有以下优点：采用磨料射流的方式切割障碍物，比传统纯水射流大幅提高切割深度，进而提高盾构机破障能力并降低载荷；切割能力强，作用距离长，极大扩展盾构机切割范围；冰晶磨粒隧水射流喷出后可迅速融化、形成液体，不在土仓内引入新的固体渣料，更加清洁。
一种水射流辅助盾构

[发明专利]可拆卸盾构机高压水射流辅助破岩装置-CN202111051826.7在审
发明人：郭璐;张魁;李伟;韩伟锋;罗星臣 -专利权人：盾构及掘进技术国家重点实验室;湘潭大学;中南大学
申请日： 2021-09-08 - 公布日： 2021-11-26 - 主分类号： E21D9/08 文献下载
摘要：本发明提供了一种可拆卸盾构机高压水射流辅助破岩装置，包括：支撑架，所述支撑架的通过第一磁吸模块可拆卸地吸附在所述刀盘的后方；伸缩梁臂，所述伸缩梁臂的内端连接所述支撑架，所述伸缩梁臂设置有滑槽，所述伸缩梁臂的伸缩前臂滑动地设置在所述滑槽内，所述伸缩前臂由液压缸驱动伸缩，所述伸缩前臂的外端设置有第二磁吸模块；水刀喷头，所述水刀喷头安装在所述第二磁吸模块内，所述水刀喷头朝向所述刀盘的前方设置，所述水刀喷头通过所述第二磁吸模块可拆卸地吸附在所述刀盘的对应位置。本装置可以有效避免射流装置对盾构机其他正常工作的干扰，维持刀盘的结构强度和刚度，解决掘进过程中刀片易磨损、更换频率高的问题。
可拆卸盾构高压水射流辅助装置

[发明专利]一种高压水冲孔冻结膨胀破岩TBM刀盘及其使用方法-CN202111097354.9在审
发明人：郭璐;向香彩;曾桂英;张旭辉;韩伟锋;罗星臣;夏毅敏;罗南川 -专利权人：盾构及掘进技术国家重点实验室;中南大学
申请日： 2021-09-18 - 公布日： 2021-11-09 - 主分类号： E21D9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种高压水冲孔冻结膨胀破岩TBM刀盘，包括刀盘、边缘滚刀、高压水射流喷嘴、液氮喷嘴，所述压缩空气喷嘴安装在所述刀盘设置的开孔中，并与所述刀盘内部的驱动装置传动连接；所述高压水射流喷嘴以刀盘中心轴为轴线圆周阵列设有若干圈，并由内向外呈放射状分布在所述刀盘掘进方向的端面，所述高压水射流喷嘴与所述刀盘内部的驱动装置传动连接；所述液氮喷嘴安装在所述刀盘设置的开孔中，并与所述刀盘内部的驱动装置传动连接。本发明通过液体结冰体积膨胀的方式，对硬岩内部结构预先形成有效的破坏，再进行破岩处理，能够有效降低滚刀破岩时破岩力，提高破岩效率，降低破岩能耗。
一种高压冲孔冻结膨胀 tbm 及其使用方法

[发明专利]一种适用于辅助滚刀破岩的水射流喷头装置及其布置方法-CN202010403275.5有效
发明人：唐崇茂;夏毅敏;徐海良;何山;罗南川;罗星臣;向香彩;杨妹 -专利权人：中南大学
申请日： 2020-05-13 - 公布日： 2021-06-22 - 主分类号： E21D9/087 文献下载
摘要：本发明提供了一种适用于辅助滚刀破岩的水射流喷头装置及其布置方法，所述装置包括：固定基座，所述固定基座包括固定盘，弹簧基座和调节垫板；活动喷头，所述活动喷头中心设有一水射流喷头组件，所述水射流喷头组件外侧包裹有一层中空的矩形保护套，所述保护套外侧包裹有一层中空的的矩形滑套；跟随滚轮，所述跟随滚轮通过一滚轮轴固定连接在所述滑套外侧，所述滚轮轴还可活动连接有一滚轮；水射流管路，所述水射流管路位于所述活动喷头上方，所述水射流管路包括水射管道和磨料软管；根据情况，可以选择在滚刀一侧或两侧布置水射流喷头装置；本发明能大幅度缩短刀盘上水射流喷头到岩面之间的喷射距离，提高水射流切缝效果并提高辅助破岩效果。
一种适用于辅助滚刀破岩水射流喷头装置及其布置方法

[发明专利]一种变刚度柔性滚刀刀座-CN202010402452.8有效
发明人：唐崇茂;夏毅敏;何山;林赉贶;罗星臣;向香彩;杨妹;宁波;徐海良 -专利权人：中南大学
申请日： 2020-05-13 - 公布日： 2021-06-22 - 主分类号： E21D9/11 文献下载
摘要：本发明提供了一种变刚度柔性滚刀刀座，包括：固定部，所述固定部包括刀座框架，L形固定板和固定板；所述刀座框架设于所述变刚度柔性滚刀刀座外侧，所述L形固定板固定于所述刀座框架内侧一端，所述固定板固定于所述刀座框架内侧另一端；活动部，所述活动部包括卡板、导向卡板、螺栓压板、电气控制盒、励磁线圈、磁流变弹性体和弹性垫板；滚刀，所述滚刀两侧设有安装轴，所述滚刀通过所述安装轴设置于所述卡板与所述导向卡板之间。本发明通过磁流变弹性体的相关设计，能使在滚刀达到安全载荷时既能够充分保证原有刀盘、刀具刚度和滚刀破岩能力，又能够有效避免刀具过载，减小刀具损坏。
一种刚度柔性刀刀

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