[发明专利]全向行驶的熔融沙打印平台及熔融沙粒打印成型方法

权利要求书

1.一种全向行驶的熔融沙打印平台，包括全向移动平台(1)和燃烧喷嘴(2)，所述全向移动平台(1)包括全向移动底座(11)，安装于全向移动底座(11)上的旋转轴(12)，固定于旋转轴(12)上的升降台(13)以及固定在升降台(13)上的悬臂(14)；所述燃烧喷嘴(2)安装于悬臂(14)末端；所述燃烧喷嘴(2)包括十字交叉的Hartmann双级共振管和具有laval管自适应喉部特征的喷嘴(25)以及载气管道(21)，氧气管道(26)与乙炔管道(27)与双级共振管的十字交叉口(29)连通，沙粒由载气管道(21)进入十字交叉的Hartmann双级共振管的十字交叉口(29)处进行熔融并由喷嘴(25)喷出。

2.根据权利要求1所述的全向行驶的熔融沙打印平台，其特征在于：所述全向平台(11)采用激光雷达进行导航。

3.根据权利要求1所述的全向行驶的熔融沙打印平台，其特征在于：所述燃烧喷嘴(2)包括载气管道(21)、一级共振管(23)、二级共振管(4)和喷嘴(25)，载气管道(21)与封闭的一级共振管(3)在一条直线上，封闭的二级共振管(4)和喷嘴(25)位于同一直线上，载气管道(21)、一级共振管(23)、二级共振管(24)、喷嘴(25)形成十字交叉的Hartmann双级共振管，十字交叉口(29)处设有火花塞(28)，其特征在于：载气管道(21)入口处具有laval管自适应喉部(201)，沙粒进料管(22)与载气管道(21)连通，沙粒进料管(22)位于载气管道(21)入口处喉部(201)靠近十字交叉口(29)的一侧，氧气管道(26)与乙炔管道(27)与双级共振管的十字交叉口连通。

4.根据权利要求3所述的全向行驶的熔融沙打印平台，其特征在于：所述氧气管道(26)、乙炔管道(27)以及载气管道(21)中心线位于同一平面上，且氧气管道(26)与乙炔管道(27)关于载气管道(21)对称设置。

5.根据权利要求3所述的全向行驶的熔融沙打印平台，其特征在于：所述载气管道(21)、沙粒进料管(22)、氧气管道(26)或乙炔管道(27)上设置有流量阀。

6.根据权利要求3所述的全向行驶的熔融沙打印平台，其特征在于：所述喷嘴(25)整体呈圆锥形，喷嘴(25)出口处截面直径最小。

7.根据权利要求3所述的全向行驶的熔融沙打印平台，其特征在于：所述所述喷嘴(25)整体呈向出口处截面减小的圆锥形，喷嘴(25)靠近出口处设有laval管自适应喉部特征。

8.根据权利要求6或7所述的全向行驶的熔融沙打印平台，其特征在于：所述载气管道(21)、一级共振管(3)和二级共振管(4)交汇处管径相同且相切，载气管道(21)和一级共振管(3)与喷嘴(25)的侧边相切，喷嘴(25)与二级共振管(4)交汇处的内部管道截面直径大于二级共振管(4)在交汇处的截面直径。

9.根据权利要求3所述的全向行驶的熔融沙打印平台，其特征在于：所述火花塞(28)沿着喷嘴(25)侧壁设置有多个，所述氧气管道(26)与乙炔管道(27)设有多个分支管分别与喷嘴(25)设有火花塞(28)的高度处的内管道连通。

10.一种利用权利要求3所述的全向行驶的熔融沙打印平台进行熔融沙粒打印成型的方法：包括如下步骤：

步骤1)将沙粒进料管(22)的入口处连接软管，将软管埋入原料沙粒池；

步骤2)在氧气管道(26)与乙炔管道(27)内分别通入氧气和乙炔气体，氧气和乙炔的容量比例为1∶1～1∶1.5；

步骤3)当喷嘴十字交叉处的温度在1700℃～2000℃之间时，在载气管道(21)内通入高压惰性气体，高压惰性气体在载气管道(21)内形成高速气流，使得载气管道(21)内形成负压将沙粒吸入双级共振管内部进行熔融并由喷嘴(25)处喷出，此时控制全向移动底座(11)移动，并控制旋转轴(12)上的升降台(13)带动悬臂(14)移动至合适位置，保证燃烧喷嘴(2)的喷嘴(25)正对砂型成型位置，且距离该位置25～150mm。