[發明專利]一種利用液氮射流輔助破巖的懸臂掘進機

在審

• 申請號: 202110458021.8
• 申請日: 2021-04-27
• 公開（公告）號: CN113027480A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 曹宸旭;朱英;尤衛星;張建楠;年俊杰;閆佳琪
• 申請（專利權）人: 中鐵工程裝備集團有限公司
• 主分類號: E21D9/10
• 分類號: E21D9/10
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 朱坤鵬;韓嫚嫚

1.一種利用液氮射流輔助破巖的懸臂掘進機，其特征在于，所述利用液氮射流輔助破巖的懸臂掘進機包括依次連接的掘進機主體結構(1)、截割臂(31)及截割頭(32)，截割頭(32)上設有液氮噴頭(3)，所述利用液氮射流輔助破巖的懸臂掘進機還包括液氮射流供應系統，所述液氮射流供應系統能夠向液氮噴頭(3)供應液氮并使液氮噴頭(3)噴射液氮。

2.根據權利要求1所述的利用液氮射流輔助破巖的懸臂掘進機，其特征在于，頭掘進機主體結構(1)連接有上下設置的上支撐靴(12)和下支撐座(15)，上支撐靴(12)能夠與洞壁的上表面抵接，下支撐座(15)洞壁的下表面抵接。

3.根據權利要求2所述的利用液氮射流輔助破巖的懸臂掘進機，其特征在于，頭掘進機主體結構(1)含有行走履帶(16)，沿從前向后的方向，行走履帶(16)、上支撐靴(12)和下支撐座(15)依次排列。

4.根據權利要求2所述的利用液氮射流輔助破巖的懸臂掘進機，其特征在于，上支撐靴(12)含有上下鉸接的上靴體(20)和回轉支撐(19)，上靴體(20)和回轉支撐(19)之間設有上伸縮油缸(21)，回轉支撐(19)與頭掘進機主體結構(1)連接固定，上伸縮油缸(21)能夠驅動上靴體(20)上下擺動。

5.根據權利要求2所述的利用液氮射流輔助破巖的懸臂掘進機，其特征在于，下支撐座(15)含有從上向下依次連接的下伸縮油缸(24)、安裝板(22)及下靴體(25)，下伸縮油缸(24)與頭掘進機主體結構(1)連接固定。

6.根據權利要求1所述的利用液氮射流輔助破巖的懸臂掘進機，其特征在于，截割頭(32)與截割臂(31)可拆卸連接，截割頭(32)包括硬巖刀頭(17)和軟巖刀頭(2)，硬巖刀頭(17)上布置有金屬滾刀(18)，軟巖刀頭(2)上布置有金屬截齒(4)，液氮噴頭(3)含有內外套設的液氮噴嘴(28)和保護套(27)。

7.根據權利要求1所述的利用液氮射流輔助破巖的懸臂掘進機，其特征在于，截割臂(31)及截割頭(32)之間設有液氮射流回轉接頭(5)，截割頭(32)設有內部液氮供應通道，液氮噴頭(3)通過該內部液氮供應通道與液氮射流回轉接頭(5)連接。

8.根據權利要求7所述的利用液氮射流輔助破巖的懸臂掘進機，其特征在于，所述液氮射流供應系統含有依次連接的保溫保壓管(8)和液氮儲存箱(13)，保溫保壓管(8)上設有增壓泵(14)，保溫保壓管(8)的出口端與液氮射流回轉接頭(5)連接。

9.根據權利要求7所述的利用液氮射流輔助破巖的懸臂掘進機，其特征在于，所述利用液氮射流輔助破巖的懸臂掘進機還包括磨料供應混合系統，所述磨料供應混合系統含有依次連接的磨料混合裝置(7)、磨料輸送管(9)和磨料儲存箱(11)，磨料混合裝置(7)內設有混合腔(26)，磨料混合裝置(7)上設有磨料入口、液氮入口和混合物出口，磨料輸送管(9)的出口端與該磨料入口連接，保溫保壓管(8)的出口端與該液氮入口連接，該混合物出口與液氮射流回轉接頭(5)連通。

10.根據權利要求1所述的利用液氮射流輔助破巖的懸臂掘進機，其特征在于，截割頭(32)上還設有多個金屬刀具，液氮噴頭(3)位于相鄰的兩個所述金屬刀具之間，液氮噴頭(3)的噴射方向與該金屬刀具同軌跡布置，或者液氮噴頭(3)的噴射方向與該金屬刀具間隔軌跡布置。