[发明专利]一种隧道挖掘中微波与水切割混合破岩装置

摘要

本发明公开了一种隧道挖掘中微波与水切割混合破岩装置，微波装置、钻头装置和水切割装置绕翻转电机主轴的周向均匀布置；微波装置和钻头装置分别通过两个导电伸缩杆与翻转电机连接，导电伸缩杆连接在翻转电机的周向位置；将微波发射器和PDC钻头安装在导电伸缩杆上，将电缆嵌入导电伸缩杆，电缆与翻转电机相连为微波发射器和PDC钻头供电；翻转电机与高压泵相连，冷水箱内为配备好的冷水，冷水箱和单向阀连接；单向阀与高压泵相连接；高压泵安装压力表；高压泵出口处安装有安全阀；供料系统磨料罐与磨料混合腔相连；磨料混合腔出口处与高压喷嘴相连。本装置具有快速加热后冷却切割的快速破岩功效，对周围环境干扰较小，提高破岩效率，降低破岩成本。

主权项

1.一种隧道挖掘中微波与水切割混合破岩装置，其特征在于：微波装置、钻头装置和水切割装置绕翻转电机(5)主轴的周向均匀布置；微波装置和钻头装置分别通过两个导电伸缩杆与翻转电机(5)连接，导电伸缩杆(2)连接在翻转电机(5)的周向位置；钻头装置包括PDC钻头(1)和第一驱动电机，第一驱动电机安装在第一个导电伸缩杆(2)的端部，PDC钻头(1)与第一驱动电机的输出轴连接，导电伸缩杆(2)的伸缩能够对PDC钻头(1)的钻机位置进行自由调整；微波装置包括微波发射器(3)和铝制金属罩(14)，两个微波发射器(3)分别安装在第二个导电伸缩杆(2)的前端和中部，第二个导电伸缩杆(2)的伸缩能够对两个微波发射器(3)的位置进行自由调整，铝制金属罩(14)安装在导电伸缩杆(2)的尾部，微波发射器(3)与铝制金属罩(14)形成温度反射区域，增大微波发射器(3)的发热效率；水切割装置包括第二驱动电机、冷水箱(6)、单向阀(7)、高压泵(8)、安全阀(9)、压力表(10)、磨料罐(11)、磨料混合腔(12)和高压喷嘴(13)；高压泵(8)与翻转电机(5)的主轴连接，高压泵(8)与单向阀(7)相连，单向阀(7)通过管道与冷水箱(6)相连，高压泵(8)上安装有压力表(10)，高压泵(8)的出口处有安全阀(9)，供液系统出口与磨料混合腔(12)相连，磨料混合腔(12)进料口与磨料罐(11)相连，磨料混合腔(12)的出料口与高压喷嘴(13)相连，第二驱动电机与高压泵(8)连接，第二驱动电机通过连接杆固定在翻转电机(5)的周向；翻转电机(5)外部装有启动按钮，首先用钻头装置对正需要破坏的岩石，启动钻头装置开始进行钻心工作，工钻心作结束后，第一个导电伸缩杆(2)回收钻头装置；翻转电机(5)自动旋转至微波装置进行供电工作，第二个导电伸缩杆(2)带动微波发射器(3)进入钻好孔内，微波发射器(3)与铝制金属罩(14)在钻孔内形成密闭空间，微波发射器(3)启动加热，微波装置在钻孔内为球面热辐射区域，钻孔内壁的岩石被加热；微波装置工作结束后，翻转电机(5)旋转至水切割装置进行供电工作，高压喷嘴(13)在钻孔内旋转喷射，对加热的岩石内壁进行降温及切割，待水切割装置工作结束后翻转电机(5)停止工作，工作结束；通过冷热效应及水力切割，每个孤石破岩模块的力学性能被破坏，多个破岩模块协同作用完成对孤石的破坏。