CN220451875U - 一种微波水热耦合破岩装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及掘进设备技术领域，具体公开了一种微波水热耦合破岩装置，包括：主机体，所述主机体的内部设置有电源变压器和磁控管，钻进机构，设置在主机体的一侧，所述钻进机构包括主杆，所述主杆的一端固定安装有钻头，破岩机构，所述破岩机构包括滑动安装在主杆外表面的圆盘，所述圆盘的一侧等距设置有若干微波发射器，所述圆盘的一侧且位于每个微波发射器的四周均等距设置有若干喷水口；本实用新型通过在钻进机构处设置微波发射器和喷水口，使产生的微波与水流共同作用将岩壁软化，方便掘进，减少钻头的损坏和更换的频率，同时喷出的水流构成锥形水雾，缓解产生粉尘的蔓延。

Description

一种微波水热耦合破岩装置

技术领域

本实用新型属于掘进设备技术领域，具体涉及一种微波水热耦合破岩装置。

背景技术

掘进机是用于平直地面下开凿巷道的机器，主要由行走机构、工作机构、装运机构和转载机构组成，随着行走机构向前推进，工作机构中的切割头不断破碎岩石，并将碎岩运走，有安全、高效和成巷质量好等优点，但造价大，构造复杂，损耗也较大。

目前在掘进机掘进时经常穿越坚硬岩石，钻头磨损严重、钻进困难，频繁的停机更换钻头浪费了大量时间，严重影响了钻进效率，钻头与硬岩的摩擦使刀具散热困难，刀具温度升高，强度下降，发生劈裂破坏而失效，降低了钻进速度，使掘进生产的效益降低，同时在钻进的过程中，钻头处也会产生大量的灰尘，这些粉尘会给煤矿工作人员和安全生产造成极大危害，使用存在一定的限制。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种微波水热耦合破岩装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种微波水热耦合破岩装置，包括：

主机体，所述主机体的内部设置有电源变压器和磁控管；

钻进机构，设置在主机体的一侧，所述钻进机构包括主杆，所述主杆的一端固定安装有钻头；

破岩机构，所述破岩机构包括滑动安装在主杆外表面的圆盘，所述圆盘的一侧等距设置有若干微波发射器，所述圆盘的一侧且位于每个微波发射器的四周均等距设置有若干喷水口，所述圆盘的边沿等距设置有若干距离感应设备；

收缩机构，设置在所述主杆的内部，所述收缩机构包括等距转动安装在主杆内部的转动杆，所述转动杆的一端延伸至主杆的外部，所述转动杆的一端与圆盘向连接；

驱动机构，设置在所述主杆的内部，并与所述收缩机构相连接。

优选的，所述圆盘的另一侧滑动安装有若干滑动块，所述转动杆的一端与滑动块的一侧转动连接。

优选的，所述驱动机构包括滑动安装在主杆内部的控制柱，所述控制柱的外表面等距固定安装有若干齿板。

优选的，所述转动杆的内部固定安装有齿轮，所述齿轮与齿板相啮合。

优选的，所述主杆的内部设置有电机，所述电机的输出端固定安装有螺纹杆，所述螺纹杆的一端与主杆的内壁转动连接。

优选的，所述螺纹杆的外表面与控制柱的内表面螺纹连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)通过在钻进机构处设置微波发射器和喷水口，使产生的微波与水流共同作用将岩壁软化，方便掘进，减少钻头的损坏和更换的频率，同时喷出的水流构成锥形水雾，缓解产生粉尘的蔓延。

(2)通过距离感应设备和收缩机构之间相互配合，当距离感应设备感应到圆盘与岩壁边沿之间的距离小于10cm时，收缩机构会带动圆盘向着远离钻头的方向回缩，对圆盘及圆盘上的机构进行有效的保护。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的第一钻进机构示意图；

图3为本实用新型的第二钻进机构示意图；

图4为本实用新型的钻进机构内部结构示意图；

图中：1、主机体；2、电源变压器；3、磁控管；4、主杆；5、钻头；6、圆盘；7、微波发射器；8、喷水口；9、距离感应设备；10、转动杆；11、滑动块；12、控制柱；13、齿板；14、齿轮；15、电机；16、螺纹杆。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一：

请参阅图1-图4所示，一种微波水热耦合破岩装置，包括：

主机体1，主机体1的内部设置有电源变压器2和磁控管3；

钻进机构，设置在主机体1的一侧，钻进机构包括主杆4，主杆4的一端固定安装有钻头5；

破岩机构，破岩机构包括滑动安装在主杆4外表面的圆盘6，圆盘6的一侧等距设置有若干微波发射器7，圆盘6的一侧且位于每个微波发射器7的四周均等距设置有若干喷水口8，喷水口8通过软管与外部水泵相连接，圆盘6的边沿等距设置有若干距离感应设备9；

收缩机构，设置在主杆4的内部，收缩机构包括等距转动安装在主杆4内部的转动杆10，转动杆10的一端延伸至主杆4的外部，转动杆10的一端与圆盘6向连接；

驱动机构，设置在主杆4的内部，并与收缩机构相连接。

由图1-图3可知，圆盘6的另一侧滑动安装有若干滑动块11，转动杆10的一端与滑动块11的一侧转动连接。

由上可知，在使用的过程中，启动掘进机，使掘进机带动其上钻进机构和破岩机构同时向着岩体移动，主杆4与主机体1内部设置的驱动设备相连接，带动主杆4和其上钻头5同时转动，将前方土壤钻开，当遭遇岩壁时，驱动机构会带动四个转动杆10以位于主杆4内部的一端为圆心转动，使转动杆10的另一端向着钻头5方向移动，四个滑动块11在圆盘6上同时向着主杆4方向移动，从而使圆盘6和其上机构被转动杆10向着钻头5方向移推动，圆盘6上的每个喷水口8均开始喷射水流，形成锥形水雾，电源变压器2给磁控管3提供可使用的电压，由它产生和发射微波，再由微波天线送出，经波导管送至微波发射器7，当微波辐射到硬岩上时，硬岩中是含有一定量的水分，而水是由极性分子组成的，这种极性分子的取向将随微波场而变动，由于硬岩中水的极性分子的这种运动，以及相邻分子间的相互作用，产生了类似摩擦的现象，使硬岩温度升高，受热膨胀更容易掘进，微波发射器7与喷水口8喷出的水流相结合将岩壁软化，当距离感应设备9感应到与岩壁边沿之间距离小于10cm时，会启动驱动机构，使转动杆10的一端向远离钻头5的一侧转动，通过滑动块11将圆盘6向着远离钻头5的一侧拉动，远离岩壁边沿。

实施例二：

参考图4所示，驱动机构包括滑动安装在主杆4内部的控制柱12，控制柱12的外表面等距固定安装有若干齿板13，转动杆10的内部固定安装有齿轮14，齿轮14与齿板13相啮合，主杆4的内部设置有电机15，电机15的输出端固定安装有螺纹杆16，螺纹杆16的一端与主杆4的内壁转动连接，螺纹杆16的外表面与控制柱12的内表面螺纹连接。

由上可知，启动驱动机构，会使电机15带动螺纹杆16转动，螺纹杆16转动会带动控制柱12和其上齿板13移动，移动的过程中，齿板13上的齿槽与齿轮14啮合，使齿轮14带动转动杆10转动，当控制柱12向着靠近钻头5的方向移动时，圆盘6向着远离钻头5的方向移动，当控制柱12向着远离钻头5的方向移动时，圆盘6向着靠近钻头5的方向移动。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种微波水热耦合破岩装置，其特征在于，包括：

主机体(1)，所述主机体(1)的内部设置有电源变压器(2)和磁控管(3)；

钻进机构，设置在主机体(1)的一侧，所述钻进机构包括主杆(4)，所述主杆(4)的一端固定安装有钻头(5)；

破岩机构，所述破岩机构包括滑动安装在主杆(4)外表面的圆盘(6)，所述圆盘(6)的一侧等距设置有若干微波发射器(7)，所述圆盘(6)的一侧且位于每个微波发射器(7)的四周均等距设置有若干喷水口(8)，所述圆盘(6)的边沿等距设置有若干距离感应设备(9)；

收缩机构，设置在所述主杆(4)的内部，所述收缩机构包括等距转动安装在主杆(4)内部的转动杆(10)，所述转动杆(10)的一端延伸至主杆(4)的外部，所述转动杆(10)的一端与圆盘(6)相连接；

驱动机构，设置在所述主杆(4)的内部，并与所述收缩机构相连接。

2.根据权利要求1所述的一种微波水热耦合破岩装置，其特征在于：所述圆盘(6)的另一侧滑动安装有若干滑动块(11)，所述转动杆(10)的一端与滑动块(11)的一侧转动连接。

3.根据权利要求1所述的一种微波水热耦合破岩装置，其特征在于：所述驱动机构包括滑动安装在主杆(4)内部的控制柱(12)，所述控制柱(12)的外表面等距固定安装有若干齿板(13)。

4.根据权利要求1所述的一种微波水热耦合破岩装置，其特征在于：所述转动杆(10)的内部固定安装有齿轮(14)，所述齿轮(14)与齿板(13)相啮合。

5.根据权利要求1所述的一种微波水热耦合破岩装置，其特征在于：所述主杆(4)的内部设置有电机(15)，所述电机(15)的输出端固定安装有螺纹杆(16)，所述螺纹杆(16)的一端与主杆(4)的内壁转动连接。

6.根据权利要求5所述的一种微波水热耦合破岩装置，其特征在于：所述螺纹杆(16)的外表面与控制柱(12)的内表面螺纹连接。