[发明专利]一种基于材料挤压成型技术的月壤混凝土制备车及其用途

说明书

本发明属于航天技术领域，具体涉及一种基于材料挤压成型技术的月壤混凝土制备车及其用途。所述月壤混凝土制备车包括：月壤收集系统、月壤传送系统、混凝土制备与分装系统；所述月壤收集系统用于原地抓取并收集月壤，所述月壤传送系统将所述月壤收集系统收集的月壤传送到混凝土制备与分装系统；所述混凝土制备与分装系统包括：中央收集板(18)，安装在所述中央收集板(18)上的外承压盒(19)，设置在所述外承压盒(19)正前方的横向推杆(17)，设置在所述外承压盒(19)侧方的纵向推杆(5)、设置在所述外承压盒(19)轴向方向的可轴向运动的月壤施压盒(4)，月壤施压盒(4)与传动机构连接以控制其轴向往复运动。本发明的月壤混凝土制备车的制备工艺不受到外界条件的影响，完全仅仅依靠机械挤压即可完成月壤“混凝土”的制备。本发明的装置没有精密仪器，抗损耗性强，结实耐用，维修简单。此外，该装置操作简单、车重小，容易转移运输。

技术领域

本发明属于航天技术领域，具体涉及一种基于材料挤压成型技术的月壤混凝土制备车及其用途。

背景技术

现如今，我国探月工程发展势头迅猛，在月球建立长期的生活与科研基地，也逐渐成为了一个可以实现的计划。目前，国内外围绕月面基地建设相关技术开展了诸多研究，并取得了一定的成果，但因月面环境的特殊性、月壤混凝土制备技术上存在的挑战性，在该技术方面，还存在着诸多问题与技术有待解决和突破。例如简化月壤混凝土制备工艺，减少装置投入以减轻装置重量。

目前公开的技术多是采用3D打印技术等制备月壤“混凝土”，但是其至少存在以下缺点：月球上存在高真空、高温高、低温低、高低温温差大、重力轻等问题。而3D打印必须将月壤和添加剂例如氧化镁、氯化镁、水等混合制备成浆料。在上述极端条件下，存在浆料性能不稳定的问题，因此3D打印挤出时容易由于浆料的固化速度过快容易造成打印头的堵塞甚至报废、3D打印出的“混凝土”不稳固、大批量浆料的连续加注容易造成管道爆裂等一系列问题。此外，3D打印技术中混合制浆的发射成本较大，以及能源消耗较大。

为了解决以上问题，提出本发明。

发明内容

本发明便是针对现有月壤混凝土制备技术上存在的不足，提出一种基于材料挤压成型技术的自动化系统，以代替3D打印等技术完成月壤混凝土的制备，为我国月面基地的建设提供重要的技术支持。

本发明第一方面提供一种基于材料挤压成型技术的月壤混凝土制备车，所述月壤混凝土制备车包括：月壤收集系统、月壤传送系统、混凝土制备与分装系统；

所述月壤收集系统用于原地抓取并收集月壤，所述月壤传送系统将所述月壤收集系统收集的月壤传送到混凝土制备与分装系统；

所述混凝土制备与分装系统包括：中央收集板18，安装在所述中央收集板18上的外承压盒19，设置在所述外承压盒19正前方的横向推杆17，设置在所述外承压盒19侧前方的纵向推杆5、设置在所述外承压盒19轴向方向的可轴向运动的月壤施压盒4，月壤施压盒4与传动机构连接以控制其轴向往复运动；

其中，所述月壤输送管16下方与所述外承压盒19连通，所述横向推杆17前端设有混凝土承载片。

优选地，所述月壤收集系统包括：安装在所述月壤混凝土制备车上端的安装板11、安装在所述安装板11上的至少一组机械臂、设置在所述安装板11上的月壤收集盒10，所述机械臂末端设置有三个机械手爪作为末端执行器；

月壤收集盒10上方开口。

优选地，所述月壤传送系统包括：设置在所述月壤收集盒10下方的月壤输送管16、管道开闭机构、管道开闭机构控制装置；

其中，所述月壤输送管16与所述月壤收集盒10连通，两者之间设置有管道开闭机构，所述管道开闭机构控制装置控制所述管道开闭机构的打开与闭合。