水力机械联合破岩铣轮、双轮铣槽机及其成槽施工方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111622289A(43)申请公布日2020.09.04(21)申请号202010592011.9E02F3/92(2006.01)(22)申请日2020.06.24(71)申请人中国科学院武汉岩土力学研究所地址430071湖北省武汉市武昌区水果湖街小洪山2号(72)发明人周辉肖建成卢景景徐福通张传庆沈贻欢(74)专利代理机构北京众达德权知识产权代理有限公司11570代理人张晓冬(51)Int.Cl.E02F5/02(2006.01)E02F5/08(2006.01)E02F5/14(2006.01)E02F3/90(2006.01)权利要求书3页说明书7页附图5页(54)发明名称水力机械联合破岩铣轮、双轮铣槽机及其成槽施工方法(57)摘要本发明涉及水力机械联合破岩铣轮、双轮铣槽机及其成槽施工方法，该铣轮包括：铣轮主体、多个铣齿、铣轮主轴及高压水射流装置，多个铣齿固定在铣轮主体的圆周上；铣轮主轴通过铣轮驱动机构带动铣轮主体转动，高压水射流装置包括：喷头控制器、多个切边喷头、多个破岩喷头、固定部件，喷头控制器固定在铣轮主轴通孔内，与铣轮主轴同步旋转；切边喷头及破岩喷头分别通过固定部件固定在所述铣轮主体上。该双轮铣槽机及其成槽施工方法使破岩效率与破岩效果均相较于传统机械破岩方式有一定的提升，刀具的磨损较小，有利于提高施工效率，降低施工成本。CN111622289ACN111622289A权利要求书1/3页1.一种水力机械联合破岩铣轮，其特征在于，包括：铣轮主体、多个铣齿、铣轮主轴及高压水射流装置，多个所述铣齿固定在所述铣轮主体的圆周上；所述铣轮主轴通过铣轮驱动机构带动所述铣轮主体转动，其中，所述高压水射流装置包括：喷头控制器、多个切边喷头、多个破岩喷头、固定部件，所述喷头控制器固定在所述铣轮主轴通孔内，与所述铣轮主轴同步旋转；所述切边喷头及所述破岩喷头分别通过所述固定部件固定在所述铣轮主体上；多个所述切边喷头呈环状设置在所述铣轮主体的两侧；多个所述破岩喷头分别间隔设置在相邻两个所述铣齿之间；所述切边喷头及所述破岩喷头分别通过水砂导管连通所述喷头控制器。2.如权利要求1所述的水力机械联合破岩铣轮，其特征在于，所述喷头控制器包括：空心圆筒形外壳及挡片，所述外壳内部设置有圆柱形空腔，所述外壳一端的轴心位置开设水流进口，所述外壳的圆周位置开设多个水流出口；所述挡片为外径与所述圆柱形空腔直径对应的圆柱体被平行轴心的平面所截的剩余部分；所述水流进口通过控制器接口固定连接水砂管道；所述控制器接口与所述挡片固定连接；所述水砂管道连通水砂供给装置；所述切边喷头及所述破岩喷头分别通过水砂导管连接所述外壳上对应位置的所述水流出口；其中，所述挡片设置在所述外壳的圆柱形空腔中，所述挡片与所述外壳组成转动副，所述外壳旋转过程中，所述挡片的曲面外壁始终贴紧所述外壳的内壁，以遮挡所述挡片曲面外壁对应的所述水流出口。3.如权利要求1所述的水力机械联合破岩铣轮，其特征在于，多个所述铣齿在所述铣轮主体的圆周上呈正弦函数曲线形状布置；每个所述破岩喷头布置在相邻两个所述铣齿连线的中点位置。4.一种水力机械联合破岩双轮铣槽机，其特征在于，包括：权利要求1～3任一项所述的水力机械联合破岩铣轮、机架、泥浆转移机构、铣轮驱动机构、纠偏机构及水砂供给装置，其中，所述水力机械联合破岩铣轮、泥浆转移系统、铣轮驱动系统、纠偏系统及水砂供给装置都设置在所述机架上；所述泥浆转移系统用于吸取破岩产生的泥浆，并将所述泥浆转移至地面；所述铣轮驱动系统用于驱动所述铣轮主体转动；所述纠偏机构用于调整所述水力机械联合破岩铣轮的铣削角度；所述水砂供给装置用于提供高压水砂至所述水力机械联合破岩铣轮。5.如权利要求4所述的水力机械联合破岩双轮铣槽机，其特征在于，所述泥浆转移机构包括：吸浆管、泥浆泵、泥浆管，其中，所述吸浆管设置在所述机架下部，所述吸浆管最下端高于所述高压水射流装置喷射出的高压水射流的最高点；所述泥浆泵设置在所述机架内部，其下部吸浆口与所述吸浆管连接，其上部出浆口与2CN111622289A权利要求书2/3页所述泥浆管连接；所述泥浆管的端部延伸到地面。6.如权利要求4所述的水力机械联合破岩双轮铣槽机，其特征在于，所述铣轮驱动机构包括：电机及传动部件，所述电机输出端连接所述传动部件，所述传动部件连接所述铣轮主轴，所述电机通过所述传动部件带动所述铣轮主轴转动。7.如权利要求4所述的水力机械联合破岩双轮铣槽机，其特征在于，所述纠偏系统包括：上部纠偏板、下部纠偏板、陀螺仪、控制器，所述陀螺仪设置在所述机架下部，与所述控制器电性连接，所述陀螺仪将感知到的所述水力机械联合破岩双轮铣槽机的工作姿态数据传输到所述控制器；所述控制器与