文献类型：专利

专利类型：发明专利

是否失效：否

是否授权：否

申 请 号：CN202111407646.8

申 请 日：20211124

发 明 人：曾绍坤 阳裕鑫 陈洁 杨小波 张渝民 马彪 张嘉勋

申 请 人：重庆科技学院

申请人地址：400000 重庆市沙坪坝区大学城东路20号

公 开 日：20230627

公 开 号：CN114109255B

代 理 人：李阳

代理机构：重庆嘉品知识产权代理事务所(普通合伙)

语　　种：中文

摘　　要：本发明提供了一种基于仿生学的钻掘装置，包括钻掘头部、躯干部、第一万向连接件和第一转向机构，钻掘头部与躯干部通过第一万向连接件连接，第一转向机构用于调节钻掘头部与躯干部之间的偏角。通过在钻掘头部设计扩缩驱动机构与冲击驱动机构，在所有钻头单元既绕第一轴体公转，且自身又自转来进行钻进的同时，可实现钻头单元间歇性地做扩张或收缩动作，以及做冲击动作，提高了钻掘效率，更能实现掘地推进要求。在掘进过程中，该钻掘装置整体能够完美的与洞壁配合，因此，其掘进方式不易破坏周围土地结构稳定性，从而避免了在掘进过程中发生塌方等安全隐患，提高了安全性。

主 权 项：1.一种基于仿生学的钻掘装置，其特征在于：包括钻掘头部、躯干部、第一万向连接件和第一转向机构，所述钻掘头部与所述躯干部通过所述第一万向连接件连接，所述第一转向机构用于调节所述钻掘头部与所述躯干部之间的偏角；所述钻掘头部包括：头部支座，其具有呈空心结构的中心轴体，所述中心轴体同轴布置在所述头部支座背离所述躯干部的一侧；第一轴体，其转动套设在所述中心轴体外；头部旋转驱动机构，其用于驱动所述第一轴体旋转；第二轴体，其套设在所述第一轴体外，所述第二轴体与所述第一轴体之间可相对滑动且无相对转动；第三轴体，其套设在所述第二轴体外，所述第三轴体与所述第二轴体之间可相对滑动且无相对转动；多个钻头单元，分别与所述第二轴体和所述第三轴体铰接，多个所述钻头单元沿所述中心轴体的轴线呈环形阵列布置；钻头驱动机构，其用于同步驱动所有所述钻头单元旋转；扩缩驱动机构，其用于同步驱动所有所述钻头单元间歇性做扩张或收缩动作；冲击驱动机构，其用于驱动所述第二轴体沿其轴向做往复冲击运动；头部外壳，其转动套设在所述头部支座和所述第三轴体外；以及第一外壳旋转驱动机构，其用于驱动所述头部外壳旋转，以使所述头部外壳与所述第一轴体的旋转方向相反；所述第一轴体的周向外壁设置有多个第一止转凸起，所述第一轴体远所述头部支座的一端设置有第一环形凸台，所述第二轴体位于所述第一环形凸台与所述头部支座之间，所述第一轴体近所述头部支座的一端设置有第一延伸部；所述冲击驱动机构包括第一冲击端面凸轮、第二冲击端面凸轮、第一复位弹簧、第二复位弹簧、冲击从动齿轮和冲击驱动电机；所述第一冲击端面凸轮转动套设在所述第一延伸部

关 键 词：躯干部 万向连接件  掘进过程 转向机构  钻掘装置  钻头单元  冲击驱动机构  安全隐患  冲击动作  间歇性地  掘进方式  驱动机构  头部设计  土地结构  第一轴  自转  洞壁  扩缩 偏角 钻进  塌方 收缩  配合  

IPC专利分类号：E21B7/04;E21B7/28;E21B4/16;E21B10/00;E21B10/32;E21B10/62;E21B17/22