[發(fā)明專利]一種利用激光破巖的掘進(jìn)機(jī)及其掘進(jìn)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811637237.5
• 申請(qǐng)日: 2018-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN109555531A
• 公開（公告）日: 2019-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李建斌;卓興建;張家年;楊洋;寧向可;李坤;歐陽凱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中鐵工程裝備集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): E21D9/10
• 分類號(hào): E21D9/10
• 代理公司: 鄭州優(yōu)盾知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41125
• 代理人: 張紹琳;李宣宣

1.一種利用激光破巖的掘進(jìn)機(jī)，包括掘進(jìn)機(jī)主機(jī)，掘進(jìn)機(jī)主機(jī)上設(shè)有刀盤（301），其特征在于：所述的刀盤（301）上設(shè)有激光發(fā)生裝置（2）。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用激光破巖的掘進(jìn)機(jī)，其特征在于：所述的激光發(fā)生裝置（2）包括激光發(fā)射器（201）和水冷器（202），激光發(fā)射器（201）和水冷器（202）均設(shè)置在刀盤（301）上。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用激光破巖的掘進(jìn)機(jī)，其特征在于：所述的刀盤（301）為錐形刀盤，激光發(fā)射器（201）的中軸線與掌子面之間不垂直設(shè)置。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用激光破巖的掘進(jìn)機(jī)，其特征在于：所述的刀盤（301）為平面刀盤，激光發(fā)射器（201）的中軸線與掌子面垂直設(shè)置。

5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的利用激光破巖的掘進(jìn)機(jī)，其特征在于：所述激光發(fā)射器（201）的中軸線與水冷器（202）的中軸線平行。

6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的利用激光破巖的掘進(jìn)機(jī)，其特征在于：與所述的激光發(fā)射器（201）連接設(shè)有高壓電輸出系統(tǒng)（80），所述的高壓電輸出系統(tǒng)（80）包括配電柜（801）、變壓器（803）和控制器，配電柜（801）與變壓器（803）連接，變壓器（803）與控制器、激光發(fā)射器（201）通過電纜線管路連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的利用激光破巖的掘進(jìn)機(jī)，其特征在于：與所述的水冷器（202）連接設(shè)有增壓水輸出系統(tǒng)（81），所述的增壓水輸出系統(tǒng)（81）包括增壓泵（805），增壓泵（805）通過增壓水管路與水冷器（202）連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的利用激光破巖的掘進(jìn)機(jī)，其特征在于：還包括水電輸配系統(tǒng)（4），水電輸配系統(tǒng)（4）包括輸配管（403），所述的高壓電輸出系統(tǒng)（80）的電纜線管路與增壓水輸出系統(tǒng)（81）的增壓水管路均設(shè)置在輸配管（403）內(nèi)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的利用激光破巖的掘進(jìn)機(jī)，其特征在于：所述的激光發(fā)生裝置（2）還包括箱體（203），箱體（203）固定在刀盤（301）上，箱體（203）一端與激光發(fā)射器（201）、水冷器（202）連接、另一端與輸配管（403）連接。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的利用激光破巖的掘進(jìn)機(jī)，其特征在于：所述的箱體（203）與激光發(fā)射器（201）、水冷器（202）可拆卸連接。

11.一種利用激光破巖的掘進(jìn)機(jī)的掘進(jìn)方法，其特征在于：包括以下步驟：①啟動(dòng)高壓電輸出系統(tǒng)（80）：高壓電輸出系統(tǒng)（80）啟動(dòng)后，配電柜（801）輸出的電流經(jīng)變壓器（803）加壓后輸出高壓電流，至高壓電流的電壓達(dá)到切割巖石的激光射線破巖所需電壓；

②步驟①啟動(dòng)高壓電輸出系統(tǒng)（80）的同時(shí)，啟動(dòng)增壓水輸出系統(tǒng)（81），增壓水輸出系統(tǒng)（81）啟動(dòng)后，增壓泵（805）對(duì)水流壓縮后輸出增壓水流束，至增壓水流束的壓力達(dá)到切割巖石所需的壓力；

③啟動(dòng)掘進(jìn)機(jī)主機(jī)：刀盤系統(tǒng)（3）的刀盤（301）受驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（5）驅(qū)動(dòng)開始旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)激光發(fā)生裝置（2）開始旋轉(zhuǎn)，高壓電輸出系統(tǒng)（80）輸出的高壓電流通過激光發(fā)射器（201）射出，增壓水輸出系統(tǒng)（81）輸出的增壓水流束通過水冷器（202）射出，增壓水流束形成增壓水刀；

④開挖掌子面：步驟③激光發(fā)射器（201）射出的激光射線加熱巖石，水冷器（202）噴出的水將巖石冷卻進(jìn)行破巖。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的利用激光破巖的掘進(jìn)機(jī)的掘進(jìn)方法，其特征在于：步驟④所述的激光發(fā)射器（201）射出的激光射線為傾斜的激光射線或垂直的激光射線。