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申请/专利权人：河北工业大学;中国水电基础局有限公司

摘要：本发明为复杂裂隙岩体模型3D打印装置、注浆试验系统及方法，包括双机械臂，双机械臂上分别安装有复合增材打印头和协同减材打印头；双机械臂可进行协同打印作业，实现大型三维裂隙岩体模型的岩体增材和裂隙减材成型的一次性操作；复合增材打印头包括增材外喷嘴、增材外喷嘴、增材组合接头、内喷嘴接头、外喷嘴进料管、内喷嘴进料管和增材打印头固定支架，增材外喷嘴同轴套在增材内喷嘴外，增材外喷嘴的出料速度与增材内喷嘴的出料速度一致，进入增材外喷嘴的原料为可3D打印的砂浆不良导体，进入增材内喷嘴的原料具有导电性；外浆条与内浆条能形成“铅笔芯”结构的浆条。模型具有感知能力，能对模型内部浆液扩散范围进行测量。

主权项：1.一种复杂裂隙岩体模型3D打印装置，包括双机械臂，双机械臂上分别安装有复合增材打印头和协同减材打印头；双机械臂可进行协同打印作业，实现大型三维裂隙岩体模型的岩体增材和裂隙减材成型的一次性操作；其特征在于，所述复合增材打印头包括增材外喷嘴、增材外喷嘴、增材组合接头、内喷嘴接头、外喷嘴进料管、内喷嘴进料管和增材打印头固定支架，增材外喷嘴同轴套在增材内喷嘴外，通过增材打印头固定支架与机械臂连接；所述增材组合接头的上部具有两个接口，两个接口分别与内喷嘴接头和外喷嘴进料管通过螺纹相连，外喷嘴进料管连通增材外喷嘴；内喷嘴接头上端与内喷嘴进料管通过螺纹相连，内喷嘴进料管用于内喷嘴进料，内喷嘴接头下部插入增材内喷嘴，并通过顶丝将增材内喷嘴与内喷嘴接头固定连接；与外喷嘴进料管连接的增材组合接头的接口下方内壁设置有内喷嘴接头固定螺纹；所述增材外喷嘴的出料速度与增材内喷嘴的出料速度一致，进入增材外喷嘴的原料为可3D打印的砂浆不良导体，进入增材内喷嘴的原料满足挤出式3D打印要求且具有导电性；增材外喷嘴挤出的外浆条的力学性能和渗透系数与岩石的性能相近，增材内喷嘴挤出的内浆条的力学性能与外浆条力学性能一致；外浆条与内浆条能形成“铅笔芯”结构的浆条；内喷嘴接头下部外侧设置有长螺纹，固定在增材组合接头的内喷嘴接头固定螺纹上，根据使用需求通过调整内喷嘴接头旋入增材组合接头的深度调节增材内喷嘴伸出增材外喷嘴的长度，使伸出长度为外浆条厚度的14-13。

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