[发明专利]沿空掘巷3D打印顺槽墙体机器人及施工方法

摘要

本发明公开了一种沿空掘巷3D打印顺槽墙体机器人及施工方法，包括液压行走系统、储料系统、搅拌挤料系统、三维直角打印机、喷嘴及控制系统等，液压行走系统的上方依次为搅拌挤料系统、储料系统，三维直角打印机位于液压行走系统一侧，由控制系统控制搅拌挤料系统搅拌挤送混凝土，同时控制三维直角打印机及喷嘴打印混凝土三维体。顺槽打印完成后，下个工作面顺槽沿墙体掘进形成沿空掘巷。本发明实现了沿空掘巷3D打印顺槽墙体，无需模板，3D打印机器人可自行走，提高了井下混凝土作业机械化程度及施工速度，适用于煤矿、冶金矿山、地下工程和隧道工程等领域。

主权项

1.沿空掘巷3D打印顺槽墙体机器人，其特征在于，包括液压行走系统、储料系统、搅拌挤料系统、三维直角打印机、喷嘴夹持器（13）、喷嘴（14）、支护系统及控制系统，液压行走系统的上方依次为搅拌挤料系统、储料系统、三维直角打印机位于液压行走系统一侧，由控制系统控制搅拌挤料系统搅拌挤送混凝土，同时控制三维直角打印机及喷嘴打印混凝土三维体；其中，液压行走系统包括旋转履带底盘（1）、平板平台（2）、液压系统（3）、刹车系统和操作系统（4），平板平台（2）置于旋转履带底盘（1）之上，液压系统（3）用于为液压行走系统、储料系统和搅拌挤料系统提供动力，操作系统用于控制液压行走系统的动作，刹车系统用于为液压行走系统制动；储料系统包括储料箱（5）和升降油缸（6），储料箱（5）底部的一端与液压行走系统上的平板平台（2）上的支腿铰接，另一端与升降油缸（6）铰接，升降油缸（6）的缸套底端与平板平台（2）连接，升降油缸（6）用于控制储料箱（5）的倾斜角度；搅拌挤料系统包括搅拌机（7）和螺旋挤出机（8），搅拌机（7）置于螺旋挤出机（8）上方，搅拌机出料口（7‑1）与螺旋挤出机入料口（8‑1）连接，螺旋挤出机出料口（8‑2）与混凝土输送软管（15）的一端连接；三维直角打印机包括X向梁（9）、Y向梁（10）、Z向梁（11）、驱动电机、传动带、导轨和滑块（12），导轨布置在X向梁（9）、Y向梁（10）及Z向梁（11）上，Z向梁（11）与平板平台（2）连接，X向梁（9）一端与Z向梁（11）通过滑块（12）滑移连接，Y向梁（10）两端与两根X向梁（9）通过滑块（12）滑移连接，驱动电机的转动能够带动传动带运动，传动带能够带动导轨上的滑块（12）运动；喷嘴夹持器（13）与Y向梁（10）通过滑块（12）滑移连接，喷嘴夹持器（13）用于夹持喷嘴（14），喷嘴（14）与混凝土输送软管（15）的另一端连接。