CN112829040A - 3d打印超高性能混凝土用供料系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于3D打印超高性能混凝土技术领域。一种3D打印超高性能混凝土用供料系统，包括搅拌罐、抽真空单元、主搅拌单元、供料单元、输送泵和3D打印机喷头，所述搅拌罐呈密封结构，所述搅拌罐通过主体机架支撑；抽真空单元连接设置在所述搅拌罐的顶部，所述抽真空单元用于对所述搅拌罐内抽真空；主搅拌单元用于所述搅拌罐内物料的搅拌；供料单元设置在所述搅拌罐的顶部，所述供料单元用于向所述搅拌罐内供料；所述输送泵的进料端与所述搅拌罐底部通过接料管连接；所述输送泵的出料端与所述3D打印机喷头连接。本申请结构设计合理、环保高效、智能化和绿色化程度高，且更适于超高性能混凝土（UHPC）3D打印。

Description

3D打印超高性能混凝土用供料系统

技术领域

本发明属于3D打印超高性能混凝土技术领域，特别是涉及一种3D打印超高性能混凝土用供料系统。

背景技术

随着以人工智能、新材料技术和虚拟现实等为技术突破口的第四次工业革命的兴起，智能化和绿色化已成为现代工业追求和发展的目标，提高资源和能源利用率、减少污染排放、改变生活方式、灵活易变等是其实质特征。但在建筑工业，有望能顺应第四次工业革命发展的3D打印混凝土技术，无论是3D打印混凝土材料，还是可满足智能化和绿色化打印施工的成套装备都尚未成熟。3D打印对混凝土性能要求较高，传统混凝土已很难适应，现有理论亦不能很好的指导3D打印混凝土的设计和施工。如，3D打印混凝土必须具备优异的触变性，确保打印时有足够的流变性以便从喷嘴顺利挤出，打印后能在空气中快速凝结硬化且具有足够的体积稳定性和适宜的早期强度以承载自身和后续层的重量，防止过大累计形变及出现塌落、倾斜等失稳现象；前后打印层间还应具有良好的界面粘结性能及较高的基准强度，避免因界面过渡层导致的强度衰减。这使得具有较高基准强度和优异耐久性的超高性能混凝土（UHPC）成为了3D打印混凝土的理想选择，但UHPC为获得密实的微结构添加了硅灰等高活性微粉，为提高强度又采用了较低的水胶比，为提高均质性又剔除了粗骨料，特别是为改善流变性添加了增稠剂、减水剂等多种外加剂，胶凝材料总量和外加剂总用量都远高于常规混凝土，使致拌合物更为粘稠，可泵性较差，而现有3D打印混凝土拌合物的供给系统，包括原材料存储、分类、投料、拌和和输送的各个环节，智能化和绿色化程度较低，难以满足对超高性能混凝土拌合物的供给需求，因此，有必要开发出满足超高性能混凝土3D打印需要的拌合物供给系统。

发明内容

本发明目的是针对上述存在的问题和不足，提供一种3D打印超高性能混凝土用供料系统，其结构设计合理、环保高效、智能化和绿色化程度高且更适于超高性能混凝土（UHPC）3D打印。

为实现上述目的，所采取的技术方案是：

一种3D打印超高性能混凝土用供料系统，包括：

搅拌罐，所述搅拌罐呈密封结构，所述搅拌罐通过主体机架支撑；

抽真空单元，其连接设置在所述搅拌罐的顶部，所述抽真空单元用于对所述搅拌罐内抽真空；

主搅拌单元，其用于所述搅拌罐内物料的搅拌；

供料单元，其设置在所述搅拌罐的顶部，所述供料单元用于向所述搅拌罐内供料；

输送泵，所述输送泵的进料端与所述搅拌罐底部通过接料管连接；以及

3D打印机喷头，所述输送泵的出料端与所述3D打印机喷头连接。

根据本发明3D打印超高性能混凝土用供料系统，优选地，所述输送泵包括：

泵体；

圆盘阀，其回转支撑设置在所述泵体内，所述圆盘阀的上部设置有接料口，所述圆盘阀的周向间隔120°设置有吸料口、第一换向口和第二换向口，所述吸料口与所述接料口通过吸料管连通，所述第一换向口和所述第二换向口通过换向管连通；

回转驱动部，其驱动所述圆盘阀转动动作；

并排布设在所述泵体内的第一缸体和第二缸体，所述泵体上设置有输料管，所述输料管、第一缸体和第二缸体分别与第一换向口、第二换向口和吸料口对应；

泵缸活塞，在所述第一缸体和所述第二缸体内均设置有泵缸活塞；以及

泵送驱动部，其驱动所述泵缸活塞在所述第一缸体和第二缸体内动作；

所述圆盘阀上开设有夹角呈120°的弧形槽，且所述弧形槽与所述圆盘阀同心布置，所述泵体上设置有与所述弧形槽对应的阻尼限位销；所述接料口处连接接料管，所述接料管与所述接料口之间设置有密封轴承。

根据本发明3D打印超高性能混凝土用供料系统，优选地，所述泵送驱动部包括动力壳体、泵送驱动电机和两组曲柄连杆单元，两组所述曲柄连杆单元的驱动端均与所述泵送驱动电机连接，所述第一缸体和第二缸体内的泵缸活塞均通过活塞杆与对应的曲柄连杆单元的动作端连接；所述曲柄连杆单元包括：

曲柄，其与所述泵送驱动电机的输出轴固定连接；

传力杆，所述传力杆的第一端部与所述曲柄铰接；

与所述传力杆的第二端部铰接的连杆和摆杆，所述连杆与所述活塞杆铰接；以及

摆杆定位架，其固定设置在所述动力壳体上，所述摆杆与所述摆杆定位架铰接。

根据本发明3D打印超高性能混凝土用供料系统，优选地，所述第一缸体和所述第二缸体的外径与所述吸料管的外径相同，所述第一缸体和第二缸体的外径大于所述换向管的外径；所述第一缸体和所述第二缸体的前端均设置有弧线段弯头，所述泵缸活塞的前部设置有推料板连杆和推料板，所述推料板连杆与所述推料板铰接，所述推料板的前端为与所述圆盘阀的周向匹配的圆弧面，所述推料板的侧壁设置有与所述弧线段弯头匹配的弧形侧壁，所述泵缸活塞内设置有线性轴承滑孔，所述推料板连杆的后端呈T型，推料板连杆后端匹配设置在所述线性轴承滑孔内；

所述活塞杆后端通过导向滑杆和导向筒体与所述曲柄连杆单元连接，所述导向滑杆与导向筒体之间设置有直线轴承；所述导向筒体与对应的第一缸体或第二缸体之间设置有阻尼限位环，所述活塞杆滑动穿设在所述阻尼限位环中，所述阻尼限位环对所述导向滑杆限位缓冲。

根据本发明3D打印超高性能混凝土用供料系统，优选地，还包括润滑单元和温控单元，所述润滑单元包括润滑油储罐和多条润滑油管，在所述润滑油管上设置有电磁阀；所述温控单元包括压缩机、冷凝器、泵体冷却器、动力冷却器、温度传感器和控制器。

根据本发明3D打印超高性能混凝土用供料系统，优选地，所述3D打印机喷头包括：

喷头料筒，在所述喷头料筒上部设置有喷头进料管和机械臂；

喷嘴，其设置在所述喷头料筒的底部，所述喷嘴的出料腔呈矩形；

喷头搅拌单元，其设置在所述喷头料筒内，所述喷头搅拌单元用于所述喷头料筒内物料的持续搅拌；

浆条厚度调节单元，其设置在所述喷嘴内，所述浆条厚度调节单元用于调节所述喷嘴喷出的浆条的厚度；以及

浆条宽度调节单元，其设置在所述喷嘴下部，所述浆条宽度调节单元用于调节所述喷嘴喷出的浆条的宽度。

还包括升降调节单元，所述升降调节单元驱动所述浆条宽度调节单元相对于所述喷嘴升降动作；所述升降调节单元包括升降座和升降驱动部，升降座固定设置在所述喷嘴侧壁上，所述宽度调节基板滑动设置在所述升降座上；升降驱动部驱动所述宽度调节基板升降动作；

所述浆条厚度调节单元包括阀板和阀板驱动部，所述阀板的上部铰接设置在喷嘴的出料腔的一侧壁上；阀板驱动部驱动所述阀板转动动作，所述阀板的两侧壁与所述出料腔的侧壁滑动贴合；

所述浆条宽度调节单元包括宽度调节基板、抹平板和宽度驱动部，宽度调节基板设置在所述喷嘴外侧壁上；两所述抹平板左右相对设置在所述喷嘴下部；宽度驱动部设置在所述宽度调节基板与所述抹平板之间，所述宽度驱动部调节两所述抹平板之间的间距；

所述宽度驱动部包括调节螺杆、丝母和滑移驱动电机，调节螺杆设置在所述宽度调节基板上；所述抹平板通过丝母设置在所述调节螺杆上，且所述抹平板上端与所述宽度调节基板之间贴合滑动设置或通过横移滑轨匹配滑动连接；滑移驱动电机驱动所述调节螺杆转动；

所述喷头料筒呈U型，且所述喷头料筒整体密封，所述喷头料筒的侧壁上设置有多个检测传感器；所述喷头搅拌单元包括喷头搅拌电机、喷头搅拌轴和喷头搅拌叶片，喷头搅拌电机设置在所述喷头料筒的顶部；喷头搅拌轴通过密封轴承连接设置在所述喷头料筒的顶部，所述喷头搅拌电机与所述喷头搅拌轴传动连接；喷头搅拌叶片设置在所述喷头搅拌轴上。

根据本发明3D打印超高性能混凝土用供料系统，优选地，两所述抹平板分别对应设置有宽度调节基板和宽度驱动部，两所述抹平板分别独立动作；单片所述抹平板包括依次固定设置的第一抹平板、养护剂喷辊和第二抹平板，所述第一抹平板和所述第二抹平板均包括折线形的抹平面，且两所述第一抹平板之间的宽度较量所述第二抹平板的宽度宽；

所述养护剂喷辊包括：

内管，所述内管的上部与所述第一抹平板和第二抹平板固定，所述内管连接有养护剂供料管，所述内管上设置有开口朝向浆条的喷孔；以及

套环，其套设在所述内管上，且能够自由旋转动作，所述套环与所述内管之间形成间隙层，所述套环上均布开设有涂抹孔，在所述养护剂喷辊的外侧设置有防护罩。

根据本发明3D打印超高性能混凝土用供料系统，优选地，在所述输送泵和3D打印机喷头之间设置有输料机，所述输料机包括输料管、输料螺旋和输料驱动电机；所述输料管为直管或/和柔性弯管，所述直管内布设有刚性输料螺旋，所述柔性弯管内设置有柔性输料螺旋；

当所述输料管为柔性弯管、或所述输料管为直管和柔性弯管拼接而成时，还设置有增压单元，所述增压单元包括：

增压壳体，所述增压壳体两端设置有连接法兰；

齿轮箱，其设置在所述增压壳体的侧部，在所述齿轮箱内布设有匹配啮合的多个传动齿轮；

传力轴，其设置在所述增压壳体内，所述传力轴的两端与对应的刚性输料螺旋或柔性输料螺旋键连接，所述增压壳体内设置有装配腔，装配后的传力轴通过传力轴承布设在所述装配腔内，所述传力轴上设置有与所述齿轮箱的输出端的传动齿轮啮合的传力齿轮；以及

增压电机，其设置在所述齿轮箱上，所述增压电机与所述齿轮箱的输入端的传动齿轮啮合。

根据本发明3D打印超高性能混凝土用供料系统，优选地，所述主搅拌单元包括：

水平布置在所述搅拌罐内的第一转轴和第二转轴；

固定杆，其竖向布设在所述搅拌罐内；

齿轮盒，其与所述固定杆固定连接，所述第一转轴和第二转轴均通过轴承与所述齿轮盒连接，在所述第一转轴和第二转轴端部还分别设置有第一锥齿轮和第二锥齿轮；

第三锥齿轮，其通过轴承设置在所述齿轮盒内，所述第一锥齿轮和所述第二锥齿轮均与所述第三锥齿轮匹配啮合；

主搅拌驱动部，其驱动所述第一转轴或第二转轴动作；以及

搅拌桨叶，所述第一转轴和所述第二转轴上均固定设置有搅拌桨叶。

根据本发明3D打印超高性能混凝土用供料系统，优选地，所述搅拌罐底部呈U型，所述搅拌桨叶端部设置有翻料板，所述翻料板上设置有后掠角和侧倾角，至少部分所述翻料板与所述搅拌罐的底部贴合；

所述第一转轴和所述第二转轴均与所述搅拌罐通过轴承连接，在所述搅拌罐上设置有与所述第一转轴和第二转轴对应的密封罩；

所述抽真空单元包括依次设置的集气罩、抽气管道、抽真空泵和消音器，所述集气罩与抽真空泵之间的抽气管道上依次设置有三通管、换向阀和抽真空阀，所述三通管的第三端口连接有气阀，所述换向阀的第三端口连接有除尘装置，在所述换向阀与所述抽真空泵之间的抽气管道上还设置有真空表；

所述搅拌罐顶部还设置有加压管，所述加压管上依次设置有气压表、控压阀、空压机和进气阀；

所述供料单元包括固料供给设备和液料供给设备。

采用上述技术方案，所取得的有益效果是：

（1）本申请公开的超高性能混凝土3D打印机的供料系统中采用真空搅拌机拌制拌合料，可最大程度地提高超高性能混凝土的均质性、密实性、强度和耐久性，保证硬化混凝土的长期服役性能。

（2）本申请通过合理设计的打印喷头可保证混凝土浆料的均匀无延迟的供给和挤出，实现连续打印，喷嘴打印出截面为矩形的料浆条可保证良好的层间结合强度，还能提高均质性，喷头具有的表面修整功能可使成品展现更美观的外部轮廓，养护剂喷涂功能可有效防止表面水分的散失，使内外水胶比一致，防止表面干缩开裂，最大程度地降低硬化混凝土的层间性能差异。

（3）本申请的输料机的设置可保证供料的稳定性和连续性，进而保证UHPC的打印质量。

（4）进一步地，本申请通过输料机中增压器的设置可抵消输料过程中因柔性弯管与柔性输料螺旋和可绕性转轴间的摩擦阻力对可绕性转轴带来的扭力，平衡可绕性转轴两端的受力，稳定可绕性输料管内UHPC拌合物的推送压力，提高输运效率。

（5）本申请输料机中柔性弯管的设置可使打印机具有更好的环境适应性，便于打印喷头在空间中灵活作业。

（6）本申请混凝土泵中圆盘阀代替闸板阀或S管阀，可克服闸板阀对混凝土拌合料的泵送高度低及S管阀泵送超高性能混凝土时出现的摆动异常导致的输送压力不足、功耗大、使用寿命低等缺点。动力系统中传力杆和摆杆的设置，避免死点导致的输送中断或不畅。

（7）本申请控制系统可使真空搅拌机制备出满足设计要求的超高性能混凝土拌合料、使混凝土泵始终处于最佳工作状态和较高的效率，能量利用率高且使用寿命长，输料量控制精准，特别适于满足智能化建造要求的3D打印超高性能混凝土拌合料的输送。

（8）本申请通过控制装置可智能化地控制投料、拌和和输送的各个环节，可实现连续供料，即用即拌、稳定输送，最大量的减少原材料浪费。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下文中将对本发明实施例的附图进行简单介绍。其中，附图仅仅用于展示本发明的一些实施例，而非将本发明的全部实施例限制于此。

图1为根据本发明实施例的3D打印超高性能混凝土用供料系统的结构示意图。

图2为根据本发明实施例输送泵的结构示意图。

图3为图2中A-A向的结构示意图。

图4为根据本发明实施例的3D打印机喷头的结构示意图。

图5为图4的侧视结构示意图。

图6为图4中B-B向的结构示意图。

图7为根据本发明实施例的3D打印机喷头工作状态的结构示意图。

图8为根据本发明实施例的增压单元的结构示意图。

图9为图8中C-C向的结构示意图。

图中序号：

100为搅拌罐、101为第一转轴、102为第二转轴、103为固定杆、104为齿轮盒、105为第一锥齿轮、106为第二锥齿轮、107为第三锥齿轮、108为主搅拌驱动部、109为密封罩、110为搅拌桨叶、111为翻料板、112为集气罩、113为抽气管道、114为抽真空泵、115为消音器、116为三通管、117为换向阀、118为抽真空阀、119为气阀、120为除尘装置、121为真空表、122为加压管、123为气压表、124为控压阀、125为空压机、126为进气阀、127为固料供给设备、128为液料供给设备；

210为喷头料筒、211为机械臂、212为喷头进料管、213为喷头搅拌电机、214为喷头搅拌轴、215为喷头搅拌叶片、216为连接板；

220为喷嘴、221为阀板、222为阀板驱动部、223为阀板转轴；

231为宽度调节基板、2321为第一抹平板、2322为养护剂喷辊、2323为第二抹平板、2324为内管、2325为套环、2326为间隙层、2327为喷孔、2328为涂抹孔、233为调节螺杆、234为滑移驱动电机、235为升降座、236为升降驱动部、237为升降螺杆、238为升降滑轨、239为横移滑轨；

240为检测传感器；

310为泵体、311为接料管、312为密封轴承、313为输料管；

320为圆盘阀、321为接料口、322为第一换向口、323为第二换向口、324为吸料口、325为吸料管、326为换向管、327为回转驱动部、328为弧形槽、329为阻尼限位销；

330为第一缸体、331为泵缸活塞、332为弧线段弯头、333为推料板连杆、334为推料板、335为线性轴承滑孔、336为导向滑杆、337为导向筒体、338为直线轴承、339为阻尼限位环；

340为第二缸体、341为曲柄、342为传力杆、343为摆杆定位架、344为连杆、345为摆杆、346为活塞杆、347为曲柄定位轴、348为电机支架、349为摆杆定位轴；

350为润滑油储罐、351为润滑油管、352为电磁阀；

360为压缩机、361为泵体冷却器、362为动力冷却器、363为温度传感器；

370为动力壳体、371为泵送驱动电机、372为压力传感器；

401为直管、402为柔性弯管、403为刚性输料螺旋、404为柔性输料螺旋、405为输料驱动电机、406为增压壳体、407为齿轮箱、408为传力轴、409为增压电机、410为连接法兰、411为传动齿轮、412为传力齿轮、413为联轴器、414为输料螺旋转轴、415为密封圈、416为紧固螺栓。

具体实施方式

下文中将结合本发明具体实施例的附图，对本发明实施例的示例方案进行清楚、完整地描述。除非另作定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。

在本发明的描述中，需要理解的是，“第一”、“第二”的表述用来描述本发明的各个元件，并不表示任何顺序、数量或者重要性的限制，而只是用来将一个部件和另一个部件区分开。

应注意到，当一个元件与另一元件存在“连接”、“耦合”或者“相连”的表述时，可以意味着其直接连接、耦合或相连，但应当理解的是，二者之间可能存在中间元件；即涵盖了直接连接和间接连接的位置关系。

应当注意到，使用“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。

应注意到，“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系的术语，仅用于表示相对位置关系，其是为了便于描述本发明，而不是所指装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作；当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应的改变。

参见图1-图9，一种3D打印超高性能混凝土用供料系统，包括搅拌罐100、抽真空单元、主搅拌单元、供料单元、输送泵和3D打印机喷头，所述搅拌罐100呈密封结构，所述搅拌罐100通过主体机架支撑；抽真空单元连接设置在所述搅拌罐100的顶部，所述抽真空单元用于对所述搅拌罐内抽真空；主搅拌单元用于所述搅拌罐内物料的搅拌；供料单元设置在所述搅拌罐的顶部，所述供料单元用于向所述搅拌罐内供料；所述输送泵的进料端与所述搅拌罐底部通过接料管311连接；所述输送泵的出料端与所述3D打印机喷头连接。

主搅拌单元包括水平布置在所述搅拌罐内的第一转轴101和第二转轴102、固定杆103、齿轮盒104、第三锥齿轮107、主搅拌驱动部108和搅拌桨叶110，固定杆103竖向布设在所述搅拌罐100内；齿轮盒104与所述固定杆103固定连接，所述第一转轴101和第二转轴102均通过轴承与所述齿轮盒104连接，在所述第一转轴101和第二转轴102端部还分别设置有第一锥齿轮105和第二锥齿轮106；第三锥齿轮107通过轴承设置在所述齿轮盒内，所述第一锥齿轮105和所述第二锥齿轮106均与所述第三锥齿轮匹配啮合；主搅拌驱动部108驱动所述第一转轴101或第二转轴102动作；所述第一转轴101和所述第二转轴102上均固定设置有搅拌桨叶110。

所述搅拌罐100底部呈U型，所述搅拌桨叶110端部设置有翻料板111，所述翻料板111上设置有后掠角和侧倾角，至少部分所述翻料板111与所述搅拌罐100的底部贴合；第一转轴101和所述第二转轴102均与所述搅拌罐通过轴承连接，在所述搅拌罐上设置有与所述第一转轴和第二转轴对应的密封罩109。

搅拌桨叶沿第一转轴和第二转轴对向设置，搅拌桨叶的尺寸和长度有大有小，从而形成大小均衡的搅拌桨叶组，每个搅拌桨叶均设置带有后掠角和左右倾角的翻料板，以提高拌合物的单向排出能力，并形成多层循环流，翻料板的尺寸随叶桨支杆的缩短而增大，可平衡剪切阻力，使动力消耗更少。第一转轴上的搅拌桨叶和第二转轴上的搅拌桨叶的相对反向转动可使UHPC拌合料形成对流循环及湍流扩散，获得更高的搅拌效率和搅拌效果。最长分支的翻料板前翼缘与搅拌筒下部的内壁紧密贴合，避免因料浆粘附抓底带来的搅拌不匀。

抽真空单元包括依次设置的集气罩112、抽气管道113、抽真空泵114和消音器115，所述集气罩112与抽真空泵114之间的抽气管道上依次设置有三通管116、换向阀117和抽真空阀118，所述三通管的第三端口连接有气阀119，所述换向阀的第三端口连接有除尘装置120，在所述换向阀与所述抽真空泵之间的抽气管道上还设置有真空表121；所述搅拌罐顶部还设置有加压管122，所述加压管上依次设置有气压表123、控压阀124、空压机125和进气阀126；所述供料单元包括固料供给设备127和液料供给设备128。

具体地，设置于搅拌罐内的集气罩通过三通管分别与气阀和换向阀连接。所述气阀为数字控制式空气阀，关闭时可使搅拌筒内通过抽真空泵形成真空状态，便于超高性能混凝土拌合物的拌制；打开时使搅拌筒内恢复常压，便于已拌制好的超高性能混凝土拌合物从出料口流出。所述换向阀的一路通过气流控制阀连接除尘装置，另一路通过真空阀连接抽真空泵。真空阀和换向阀之间连接出一个具有真空压力传感和数值显示功能的真空表，抽真空泵的排气口设置具有排气消音功能的阀门或消音器。当向搅拌筒内投放粉尘性固体物料时，气阀关闭，换向阀接通连接除尘装置的管路，部分粉尘随气流流向除尘装置，在粉料投放完毕抽真空之前，喷头启动喷雾功能，消除悬浮的细微粉尘对抽真空泵的影响。本实施例中的固料供给装置由原料输送机、料仓、混料器、计量设备和控制阀等组成。各种原材料通过原料输送机储存于料仓中，依据超高性能混凝土拌合物配合比的要求通过计量设备和控制阀分别将不同料仓内的原材料输送到混料器中进行预混，以实现连续生产，同时，每种固体材料也可单独依次供料到混料器。混料器下方连接固料密封阀和计量传感器，借助计量传感器和控制系统设定的程序可精准控制固体材料的供给量，并可通过对固料供给通道的密封使搅拌筒内形成真空状态，完成对拌合物的真空搅拌。液料供给装置主要由液料处理装置、液料控制阀、液料储存罐、液料密封阀、液料喷头和输液管道等组成。液料处理装置包括原料罐、流体泵、压力调解阀、电磁阀、流量仪等组成。原料罐的组数应依据需要设置，可对包括水和各种液体外加剂的液体原料进行储存、计量和供给，各种液体原料可通过控制系统按配合比要求输送到混合器中进行预混处理，再储存到液体储料罐中备用，后经液料密封阀的控制送到喷头使用，同时，也可将不同液体原料依次输送到搅拌筒内直接参与拌合物的拌制。所述液料控制阀和液料密封阀是包括流量计等传感器的智能传感和控制装置，为各种液体原料供给量的精准控制提供了保障。喷头为智能控制喷头，具有喷溅、喷淋和喷雾等功能模式。搅拌罐的顶部还设置有气压表、控压阀、空压机和进气阀组成的加压设备。从搅拌罐中引出的管道通过三通管分别连接气压表和控压阀，控压阀连接空压机，空压机前端连接进气阀。本申请的控制系统通过压力传感器反馈的压力信号可精准控制加压设备提供于搅拌罐内空气压力的大小，辅助混凝土泵和输料机将超高性能混凝土拌合物输送给打印喷头，提高打印效率。所述主机机架连接真空搅拌机的搅拌罐和混凝土输送泵的圆盘阀和动力壳体等，主要对真空搅拌机、原料供给系统、混凝土输送泵和控制系统等提供支撑和防护。

具体地，本实施例中的输送泵包括泵体310、圆盘阀320、回转驱动部327、并排布设在所述泵体310内的第一缸体330和第二缸体340、泵缸活塞331和泵送驱动部，圆盘阀320回转支撑设置在所述泵体310内，所述圆盘阀320的上部设置有接料口321，所述圆盘阀320的周向间隔120°设置有吸料口324、第一换向口322和第二换向口323，所述吸料口324与所述接料口321通过吸料管325连通，所述第一换向口322和所述第二换向口323通过换向管326连通；回转驱动部327驱动所述圆盘阀320转动动作，本实施例中的回转驱动部为伺服电机；所述泵体310上设置有输料管313，所述输料管313、第一缸体330和第二缸体340分别与第一换向口322、第二换向口323和吸料口324对应；在所述第一缸体330和所述第二缸体340内均设置有泵缸活塞331；泵送驱动部驱动所述泵缸活塞在所述第一缸体330和第二缸体340内动作。

圆盘阀320上开设有夹角呈120°的弧形槽328，且所述弧形槽328与所述圆盘阀320同心布置，所述泵体310上设置有与所述弧形槽328对应的阻尼限位销329；所述接料口321处连接设置有接料管311，所述接料管311与所述接料口之间设置有密封轴承312。回转驱动部为伺服电机，可带动圆盘阀绕轴心进行120°角的回摆转动，当达到其中一端位置时，换向管连通后侧第二缸体和输料管，使在上一吸排循环中吸入到第二缸体中的混凝土拌合料通过换向管排入到输料管中，同时，吸料管连通第一缸体，使第一缸体吸入混凝土拌合料；同样，当圆盘阀在伺服电机带动下旋转120°角后，吸料管和第二缸体连通，使混凝土拌合料吸入到后侧混凝土缸中，同时，换向管将第一缸体和输料管连通，使第一缸体中的拌合料可以排出到输料管中，圆盘阀的交替转动可对混凝土拌合料完成一个吸排循环。

为增大吸入和输送混凝土拌合物的效率，第一缸体330和所述第二缸体340的外径与所述吸料管325的外径相同，所述第一缸体330和第二缸体340的外径大于所述换向管326的外径。进一步地，为了保障在吸料和排料过程中第一缸体和第二缸体内物料排放干净，配合紧密，提高吸排料的效率，本申请的第一缸体330和所述第二缸体340的前端均设置有弧线段弯头332，并与圆盘阀的外壁对应贴合，泵缸活塞331的前部设置有推料板连杆333和推料板334，所述推料板连杆333与所述推料板334铰接，所述推料板334的前端为与所述圆盘阀320的周向匹配的圆弧面，所述推料板的侧壁设置有与所述弧线段弯头匹配的弧形侧壁，当排料时，能够使得推料板与圆盘阀的外壁贴合，从而使得第一缸体和第二缸体内的物料充分排净，泵缸活塞331内设置有线性轴承滑孔335，推料板连杆333的后端呈T型，推料板连杆333后端匹配设置在所述线性轴承滑孔335内。

推料板与T型的推料板连杆通过轴承连接，推料板可绕轴进行一定角度的水平转动，泵缸活塞中心的水平向设置开口朝向圆盘阀的线性轴承滑孔，T型的推料板连杆可在线性轴承滑孔内进行水平向的滑动，和推料板一起随混凝土缸的截面形状而调节所处的水平位置，确保推料板靠近圆盘阀时两接触面能贴合紧密，避免漏浆及拌合料排送不净。

所述活塞杆346后端通过导向滑杆336和导向筒体337与所述曲柄连杆单元连接，所述导向滑杆336与导向筒体337之间设置有直线轴承338。所述导向筒体337与对应的第一缸体330或第二缸体340之间设置有阻尼限位环339，所述活塞杆346滑动穿设在所述阻尼限位环339中，所述阻尼限位环339对所述导向滑杆337限位缓冲。工作中，与泵缸活塞连接的活塞杆穿过阻尼限位环连接导向滑杆，导向滑杆与直线轴承接触并形成滑动副。所述阻尼限位环的设置可降低推料板与圆盘阀冲撞时产生的噪音。

泵送驱动部包括动力壳体370、泵送驱动电机371和两组曲柄连杆单元，两组所述曲柄连杆单元的驱动端均与所述泵送驱动电机连接，所述第一缸体330和第二缸体340内的泵缸活塞331均通过活塞杆346与对应的曲柄连杆单元的动作端连接。曲柄连杆单元包括曲柄341、传力杆342和摆杆定位架343，曲柄341与所述泵送驱动电机371的输出轴固定连接；所述传力杆342的第一端部与所述曲柄341铰接；与所述传力杆342的第二端部铰接的连杆344和摆杆345，所述连杆344与所述活塞杆346铰接；摆杆定位架343固定设置在所述动力壳体370上，所述摆杆345与所述摆杆定位架343铰接。进一步地，本实施例中的曲柄341呈U型，所述曲柄341的第一支杆与所述泵送驱动电机371的输出轴固定，所述曲柄341的第二支杆与动力壳体370通过曲柄定位轴347铰接，传力杆342与曲柄341的中部铰接。

为避免曲柄连杆单元中滑块达极限位置时产生的“死点”现象，如当推料板和圆盘阀接触，同时泵缸活塞与阻尼限位环接触时，因三个铰链副共线而使荷载过大，驱动失效导致泵送作业停止，本曲柄连杆单元中增加了传力杆和摆杆，形成了无死点的曲柄连杆机构，每组曲柄连杆机构均由同一主泵送驱动电机驱动，形成独立且协同运行的两组曲柄连杆驱动装置，每组曲柄连杆单元置中导向滑杆与连杆通过轴承连接形成铰链副，连杆、传力杆和摆杆通过轴承连接形成铰链副，传力杆和曲柄通过轴承连接形成铰链副，摆杆通过轴承与摆杆定位轴连接形成摆转副。为使第一缸体和第二缸体达到吸排混凝土拌合料的同步协调，与两个缸体相配的两组曲柄以泵送驱动电机和曲柄定位轴共同的轴心为对称轴对称设置于泵送驱动电机的两侧且始终共面。泵送驱动电机固定在分别与动力壳体和泵体连接的电机支架上，摆杆定位轴固定在分别与动力壳体和泵体连接的摆杆定位架上，与泵送驱动电机固结的曲柄另一肢通过轴承连接在曲柄定位轴上，曲柄定位轴固定在动力壳体上，所述动力壳体可以固接在主机支架上。与泵送驱动电机转轴固接的曲柄绕轴转动时，带动与其铰接的传力杆的一端也绕泵送驱动电机转轴转动，带动传力杆与连杆和摆杆共同铰接的另一端的运动，由于摆杆只能绕摆杆定位轴做摆动运动，进而可带动连杆做摆动运动，连杆通过铰链带动导向滑杆做水平往复运动，使混凝土泵缸完成吸排料动作，两组曲柄连杆驱动装置在主电机的协同带动下可驱动两组混凝土泵缸同时完成一个吸排料循环。

还包括润滑单元和温控单元，所述润滑单元包括润滑油储罐350和多条润滑油管351，在所述润滑油管上设置有电磁阀352；所述温控单元包括压缩机360、冷凝器、泵体冷却器361、动力冷却器362、温度传感器363和控制器。

本实施例中的润滑单元由润滑油储罐和润滑油管等组成。润滑油储罐设置于泵体的外上方，通过电磁阀连接润滑油管，润滑油管由多条管路分别连接阀间隙、第一缸体、第二缸体和导向筒体等滑动组件，各条管路的端头设置电磁阀，控制供油的时间和数量。润滑系统的设置可使泵体始终处于最佳工作状态，节省能量并延长其使用寿命。

温控单元由冷却装置、温度传感器、泵体冷却器和动力冷却器等组成。冷却装置设置于泵体的上方，集成了包括压缩机和冷凝器等组件的制冷装置通过管路分别连接泵体冷却器和动力冷却器，泵体冷却器设置于泵体内，动力冷却器设置于动力壳体内，均是由毛细管组构成的蒸发器，但泵体冷却器浸于设置在泵体中的水浴箱中，通过水浴箱交换热量，而动力冷却器靠设置于动力壳体内的风扇交换热量。泵体和动力壳体内的不同部位设置有多个温度传感器，通过集成在控制器中的温控仪可实现对阀装置、混凝土泵和动力系统内温度的精确调控，使其始终处于安全状态并保持较高的工作效率。

3D打印机喷头，包括喷头料筒210、喷嘴220、喷头搅拌单元、浆条厚度调节单元和浆条宽度调节单元，在所述喷头料筒210上部设置有喷头进料管212和机械臂211；喷嘴220设置在所述喷头料筒210的底部，所述喷嘴220的出料腔呈矩形；喷头搅拌单元设置在所述喷头料筒210内，所述喷头搅拌单元用于所述喷头料筒210内物料的持续搅拌；浆条厚度调节单元设置在所述喷嘴220内，所述浆条厚度调节单元用于调节所述喷嘴220喷出的浆条的厚度；浆条宽度调节单元设置在所述喷嘴220下部，所述浆条宽度调节单元用于调节所述喷嘴220喷出的浆条的宽度。

本实施例中的喷头搅拌单元包括喷头搅拌电机213、喷头搅拌轴214和喷头搅拌叶片215，喷头搅拌电机213设置在所述喷头料筒210的顶部；喷头搅拌轴214通过密封轴承连接设置在所述喷头料筒210的顶部，所述喷头搅拌电机213与所述喷头搅拌轴214传动连接；喷头搅拌叶片215设置在所述喷头搅拌轴214上。在打印过程中对混凝土料浆的不停搅拌可防止料浆过早凝结硬化，保证料浆在打印时具有稳定的工作性。

进一步地，本实施例中的喷头料筒210呈U型，且所述喷头料筒210整体密封，具体地，可以通过在喷头料筒本体顶部设置连接板，截面呈U形的喷头料筒顶部与连接板底部周向固定连接成整体，形成可承受正负压的密闭腔室，便于混凝土料浆顺利从底部的喷嘴挤出，而喷头料筒底部的U形截面也便于料浆全部流出。

连接板216用于固定喷头搅拌电机213、喷头搅拌轴214和喷头进料管212，同时连接板216与喷头料筒本体之间为密封连接，所述喷头料筒210的侧壁上设置有多个检测传感器240，检测传感器240可以为压力传感器或液位传感器，用于检测混凝土3D打印机喷头的喷涂量，也便于控制喷头进料管的进料量，实现整个系统的有效调节和监控。即不同高度设置多个压力传感器，与控制系统一起来调节和监控混凝土料浆的输送量。

呈矩形的喷嘴，与打印方向平行的前后侧壁宽度比与打印方向垂直的左右侧壁短，优选地，本实施例中的浆条厚度调节单元包括阀板221和阀板驱动部222，所述阀板221的上部铰接设置在喷嘴220的出料腔的一侧壁上；阀板驱动部222驱动所述阀板221转动动作，所述阀板221的两侧壁与所述出料腔的侧壁滑动贴合，阀板通过阀板转轴铰接设置在出料腔的侧壁上，阀板驱动部采用阀板驱动电机驱动。由阀板驱动电机驱动并带动阀板一起进行转动，阀板的转动可调节喷嘴开度的大小，进而调节打印层的厚度，以适应不同流动性和不同凝结硬化性能的混凝土料浆。

所述浆条宽度调节单元包括宽度调节基板231、抹平板和宽度驱动部，宽度调节基板231设置在所述喷嘴220外侧壁上；两所述抹平板左右相对设置在所述喷嘴220下部；宽度驱动部设置在所述宽度调节基板231与所述抹平板之间，所述宽度驱动部调节两所述抹平板之间的间距。

具体地，宽度驱动部包括调节螺杆233、丝母和滑移驱动电机234，调节螺杆233设置在所述宽度调节基板231上，具体地，调节螺杆通过轴承设置在宽度调节基板上；所述抹平板通过丝母设置在所述调节螺杆233上，且所述抹平板上端与所述宽度调节基板231之间贴合滑动设置或通过横移滑轨匹配滑动连接，起到限位作用，避免抹平板自身发生旋转；滑移驱动电机234驱动所述调节螺杆233转动。进一步地，为了实现两个抹平板独立动作，两所述抹平板分别对应设置有宽度调节基板231和宽度驱动部。

还包括升降调节单元，所述升降调节单元驱动所述浆条宽度调节单元相对于所述喷嘴220升降动作；所述升降调节单元包括升降座235和升降驱动部236，升降座235固定设置在所述喷嘴220侧壁上，所述宽度调节基板231滑动设置在所述升降座235上；升降驱动部236驱动所述宽度调节基板231升降动作。本实施例中的升降驱动部为升降驱动电机和升降螺杆，所述升降螺杆的下端与对应的宽度调节基板铰接，宽度调节基板与升降座之间通过升降滑轨或升降滑槽滑动配合，避免宽度调节基板在升降过程中旋转，从而在升降螺杆的旋转过程中，宽度调节基板能够相对于升降座升降动作。

有上述结构可知，本申请可以设置两套可独立运动的浆条厚度调节单元和升降调节单元，当仅需要单边修整或遇到转角时，可将两套浆条厚度调节单元调整至不同高度，满足喷嘴对方位的较高要求，避免浆条扭曲及层间间隙的产生。

进一步地，本实施例中的单片所述抹平板包括依次固定设置的第一抹平板2321、养护剂喷辊2322和第二抹平板2323，所述第一抹平板2321和所述第二抹平板2323均包括折线形的抹平面，且两所述第一抹平板2321之间的宽度较量所述第二抹平板2323的宽度宽。第一抹平板2321和第二抹平板2323的设置，通过横向挤压作用消除上下层浇注料层间形成的空隙，通过压抹作用使构件立面光滑，实现精确打印，也将促进混凝土构件的强度增长，并创建更美观的外部轮廓。

养护剂喷辊包括内管2324和套环2325，所述内管2324的上部与所述第一抹平板和第二抹平板固定，也可以在第一抹平板、第二抹平板和内套顶部设置连接架，通过连接架实现三者的连接固定，并由连接架通过丝母连接在调节螺杆上，实现横向移动，所述内管连接有养护剂供料管，所述内管上设置有开口朝向浆条的喷孔2327；套环套设在所述内管上，且能够自由旋转动作，所述套环与所述内管之间形成间隙层2326，所述套环上均布开设有涂抹孔2328，在所述养护剂喷辊的外侧设置有防护罩，可以避免养护剂流到外部。

第一抹平板和第二抹平板具有相同的弯折结构截面，后部与混凝土料浆条的打印方向平行，前部向料浆条打印方向的外侧弯折，左右两侧对应设置的一组第一抹平板形成喇叭状开口，打印时调整宽度使开口宽度大于料浆条的宽度，通过第一抹平板弯折呈喇叭状结构的收缩挤压，使料浆条不规则的外侧面得到初步修整。经过初步修整后的料浆条外侧面随着打印的进行与养护剂喷辊接触，所述养护剂喷辊为双层圆筒状结构，中心层为内管，其上端固定，朝向混凝土料浆条的内侧至上往下设置数个喷孔，内管外设置套环，二者采用间隙配合，形成间隙层，内管底部设置可承托套环的外凸环结构，防止套环滑落。套环周向有规律设置更多小孔径的喷孔，内管将输送来的养护剂通过喷孔喷到间隙层内形成薄膜，再通过套环上的涂抹孔涂抹到料浆条的外侧面。间隙层的设置便于套环绕内管旋转，使套环对料浆条的外侧面仅施加横向压力，并通过横向挤压作用修复因第一抹平板对料浆条的斜向挤压产生的撕裂裂纹，同时将养护剂均匀涂抹在料浆条的外侧面。随着打印的进行，喷涂过养护剂的料浆条外侧面与第二抹平板相接触，由左右两侧组成的一副第二抹平板之间的宽度比第一抹平板之间的宽度更小，以对料浆条形成进一步挤压并进行抹面修整和定型。所述养护剂喷辊通过输液管与原料罐连接，通过电磁阀、流量计和控制系统控制供应量的多少。

本申请的打印行迹控制由机械臂控制，可使机械臂按设定的程序沿X-Y-Z轴运动，操控打印喷头的旋转及调节喷嘴对材料的挤出等，实现多坐标联动控制。

在所述输送泵和3D打印机喷头之间设置有输料机，所述输料机包括输料管、输料螺旋和输料驱动电机405；所述输料管为直管401或/和柔性弯管402，所述直管内布设有刚性输料螺旋403，所述柔性弯管内设置有柔性输料螺旋404；当所述输料管为柔性弯管402、或所述输料管为直管401和柔性弯管402拼接而成时，还设置有增压单元，所述增压单元包括增压壳体406、齿轮箱407、传力轴408和增压电机409，所述增压壳体两端设置有连接法兰410；齿轮箱设置在所述增压壳体的侧部，在所述齿轮箱内布设有匹配啮合的多个传动齿轮411；传力轴408设置在所述增压壳体内，所述传力轴408的两端与对应的刚性输料螺旋或柔性输料螺旋键连接，所述增压壳体内设置有装配腔，装配后的传力轴通过传力轴承布设在所述装配腔内，所述传力轴上设置有与所述齿轮箱的输出端的传动齿轮啮合的传力齿轮412；增压电机409设置在所述齿轮箱407上，所述增压电机409与所述齿轮箱407的输入端的传动齿轮411啮合。

从混凝土泵中排出的拌合物进入输料机首端的刚性输料管（即直管）中，刚性输料管中设置有刚性输料螺旋推动拌合物输送，刚性输料管前端头设置主轴与刚性输料螺旋转轴相连接的首端输料驱动电机，刚性输料螺旋转轴与刚性输料管前端头之间通过联轴器和轴承连接。在输送距离较长时可用多段刚性输料管通过连接件进行连接，连接件包括与刚性输料管端部设置的法兰盘、与法兰盘大小配合的密封圈及紧固螺栓。当需要改变方向时采用可绕性输料管（即柔性弯管），其输料螺旋为柔性输料螺旋，相应的转轴为可绕性转轴。可绕性输料管的尾端与增压器连接后再与刚性输料管连接，也可将可绕性输料管的两端都与增压器连接后再与刚性输料管连接。增压器的设置可抵消输料过程中因可绕性输料管、柔性输料螺旋、可绕性转轴之间的摩擦阻力对可绕性转轴带来的扭力，平衡可绕性转轴两端的受力，稳定可绕性输料管内UHPC拌合物的推送压力，提高输运效率。与打印喷头连接的尾端刚性输料管的尾端设置尾端输料驱动电机，相应的输料螺旋的转轴穿过轴承，并通过联轴器与尾端输料驱动电机的主轴连接，所述尾端输料驱动电机可平衡相应的输料螺旋的转轴的受力，为UHPC拌合物提供稳定的输送压力，推送至打印喷头中。所述刚性输料管、可绕性输料管、增压器和连接件等主要部件不止一个。输料过程中不需要改变方向时优选刚性输料管，当需要改变方向时可在刚性输料管间设置可绕性输料管，也可都用可绕性输料管，当选用两种输料管时，可绕性输料管与刚性输料管优选增压器进行连接。输料机首端和尾端均通过连接管分别与混凝土输送泵和3D打印喷头连接，连接管与混凝土输送泵和3D打印喷头间均设置密封轴承，便于输料机的转动并消除扭力。输料机与混凝土输送泵间的连接管内布置压力传感器，可为控制系统提供输料机内UHPC拌合物的初始推力。

本申请的控制系统包括微机和控制器，以及分别与真空搅拌机的搅拌系统、固料供给设备、液料供给设备、加压设备，也包括分别与混凝土输送泵、输料机和3D打印喷头连接的各种传感器等。各种传感器分别将采集到的电机转速、物料流量、真空度、混凝土泵内温度、输料机和打印喷头内压力、各种电机的转速等模拟信号通过电缆传递到控制器，控制器通过数模信号转换后进行数据的记录和保存，并通过微机的显示器进行实时显示。所述控制系统还包括打印行迹控制及驱动系统，由机械臂及控制机械臂运动的控制装置，可使机械臂按设定的程序沿X-Y-Z轴运动，操控打印喷头的旋转及调节喷嘴对材料的挤出等，实现多坐标联动控制。

改变本发明的一搅拌罐、打印喷头、输料机、混凝土输送泵和控制装置的具体规格、尺寸、形式等，如将混凝土输送泵换成传统的液压驱动混凝土泵，或将圆盘阀换成传统的S摆阀等，均为本发明的常见变化，在此不一一详述。

上文已详细描述了用于实现本发明的较佳实施例，但应理解，这些实施例的作用仅在于举例，而不在于以任何方式限制本发明的范围、适用或构造。本发明的保护范围由所附权利要求及其等同方式限定。所属领域的普通技术人员可以在本发明的教导下对前述各实施例作出诸多改变，这些改变均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种3D打印超高性能混凝土用供料系统，其特征在于，包括：

搅拌罐，所述搅拌罐呈密封结构，所述搅拌罐通过主体机架支撑；

抽真空单元，其连接设置在所述搅拌罐的顶部，所述抽真空单元用于对所述搅拌罐内抽真空；

主搅拌单元，其用于所述搅拌罐内物料的搅拌；

供料单元，其设置在所述搅拌罐的顶部，所述供料单元用于向所述搅拌罐内供料；

输送泵，所述输送泵的进料端与所述搅拌罐底部通过接料管连接；以及

3D打印机喷头，所述输送泵的出料端与所述3D打印机喷头连接。

2.根据权利要求1所述的3D打印超高性能混凝土用供料系统，其特征在于，所述输送泵包括：

泵体；

圆盘阀，其回转支撑设置在所述泵体内，所述圆盘阀的上部设置有接料口，所述圆盘阀的周向间隔120°设置有吸料口、第一换向口和第二换向口，所述吸料口与所述接料口通过吸料管连通，所述第一换向口和所述第二换向口通过换向管连通；

回转驱动部，其驱动所述圆盘阀转动动作；

并排布设在所述泵体内的第一缸体和第二缸体，所述泵体上设置有输料管，所述输料管、第一缸体和第二缸体分别与第一换向口、第二换向口和吸料口对应；

泵缸活塞，在所述第一缸体和所述第二缸体内均设置有泵缸活塞；以及

泵送驱动部，其驱动所述泵缸活塞在所述第一缸体和第二缸体内动作；

所述圆盘阀上开设有夹角呈120°的弧形槽，且所述弧形槽与所述圆盘阀同心布置，所述泵体上设置有与所述弧形槽对应的阻尼限位销；所述接料口处连接接料管，所述接料管与所述接料口之间设置有密封轴承。

3.根据权利要求2所述的3D打印超高性能混凝土用供料系统，其特征在于，所述泵送驱动部包括动力壳体、泵送驱动电机和两组曲柄连杆单元，两组所述曲柄连杆单元的驱动端均与所述泵送驱动电机连接，所述第一缸体和第二缸体内的泵缸活塞均通过活塞杆与对应的曲柄连杆单元的动作端连接；所述曲柄连杆单元包括：

曲柄，其与所述泵送驱动电机的输出轴固定连接；

传力杆，所述传力杆的第一端部与所述曲柄铰接；

与所述传力杆的第二端部铰接的连杆和摆杆，所述连杆与所述活塞杆铰接；以及

摆杆定位架，其固定设置在所述动力壳体上，所述摆杆与所述摆杆定位架铰接。

4.根据权利要求3所述的3D打印超高性能混凝土用供料系统，其特征在于，所述第一缸体和所述第二缸体的外径与所述吸料管的外径相同，所述第一缸体和第二缸体的外径大于所述换向管的外径；所述第一缸体和所述第二缸体的前端均设置有弧线段弯头，所述泵缸活塞的前部设置有推料板连杆和推料板，所述推料板连杆与所述推料板铰接，所述推料板的前端为与所述圆盘阀的周向匹配的圆弧面，所述推料板的侧壁设置有与所述弧线段弯头匹配的弧形侧壁，所述泵缸活塞内设置有线性轴承滑孔，所述推料板连杆的后端呈T型，推料板连杆后端匹配设置在所述线性轴承滑孔内；

所述活塞杆后端通过导向滑杆和导向筒体与所述曲柄连杆单元连接，所述导向滑杆与导向筒体之间设置有直线轴承；所述导向筒体与对应的第一缸体或第二缸体之间设置有阻尼限位环，所述活塞杆滑动穿设在所述阻尼限位环中，所述阻尼限位环对所述导向滑杆限位缓冲。

5.根据权利要求2所述的3D打印超高性能混凝土用供料系统，其特征在于，还包括润滑单元和温控单元，所述润滑单元包括润滑油储罐和多条润滑油管，在所述润滑油管上设置有电磁阀；所述温控单元包括压缩机、冷凝器、泵体冷却器、动力冷却器、温度传感器和控制器。

6.根据权利要求1-5任一所述的3D打印超高性能混凝土用供料系统，其特征在于，所述3D打印机喷头包括：

喷头料筒，在所述喷头料筒上部设置有喷头进料管和机械臂；

喷嘴，其设置在所述喷头料筒的底部，所述喷嘴的出料腔呈矩形；

喷头搅拌单元，其设置在所述喷头料筒内，所述喷头搅拌单元用于所述喷头料筒内物料的持续搅拌；

浆条厚度调节单元，其设置在所述喷嘴内，所述浆条厚度调节单元用于调节所述喷嘴喷出的浆条的厚度；以及

浆条宽度调节单元，其设置在所述喷嘴下部，所述浆条宽度调节单元用于调节所述喷嘴喷出的浆条的宽度。

7.根据权利要求6所述的3D打印超高性能混凝土用供料系统，其特征在于，还包括升降调节单元，所述升降调节单元驱动所述浆条宽度调节单元相对于所述喷嘴升降动作；所述升降调节单元包括升降座和升降驱动部，升降座固定设置在所述喷嘴侧壁上，所述宽度调节基板滑动设置在所述升降座上；升降驱动部驱动所述宽度调节基板升降动作；

所述浆条厚度调节单元包括阀板和阀板驱动部，所述阀板的上部铰接设置在喷嘴的出料腔的一侧壁上；阀板驱动部驱动所述阀板转动动作，所述阀板的两侧壁与所述出料腔的侧壁滑动贴合；

所述浆条宽度调节单元包括宽度调节基板、抹平板和宽度驱动部，宽度调节基板设置在所述喷嘴外侧壁上；两所述抹平板左右相对设置在所述喷嘴下部；宽度驱动部设置在所述宽度调节基板与所述抹平板之间，所述宽度驱动部调节两所述抹平板之间的间距；

所述宽度驱动部包括调节螺杆、丝母和滑移驱动电机，调节螺杆设置在所述宽度调节基板上；所述抹平板通过丝母设置在所述调节螺杆上，且所述抹平板上端与所述宽度调节基板之间贴合滑动设置或通过横移滑轨匹配滑动连接；滑移驱动电机驱动所述调节螺杆转动；

所述喷头料筒呈U型，且所述喷头料筒整体密封，所述喷头料筒的侧壁上设置有多个检测传感器；所述喷头搅拌单元包括喷头搅拌电机、喷头搅拌轴和喷头搅拌叶片，喷头搅拌电机设置在所述喷头料筒的顶部；喷头搅拌轴通过密封轴承连接设置在所述喷头料筒的顶部，所述喷头搅拌电机与所述喷头搅拌轴传动连接；喷头搅拌叶片设置在所述喷头搅拌轴上;

两所述抹平板分别对应设置有宽度调节基板和宽度驱动部，两所述抹平板分别独立动作；单片所述抹平板包括依次固定设置的第一抹平板、养护剂喷辊和第二抹平板，所述第一抹平板和所述第二抹平板均包括折线形的抹平面，且两所述第一抹平板之间的宽度较量所述第二抹平板的宽度宽；

所述养护剂喷辊包括：

内管，所述内管的上部与所述第一抹平板和第二抹平板固定，所述内管连接有养护剂供料管，所述内管上设置有开口朝向浆条的喷孔；以及

套环，其套设在所述内管上，且能够自由旋转动作，所述套环与所述内管之间形成间隙层，所述套环上均布开设有涂抹孔，在所述养护剂喷辊的外侧设置有防护罩。

8.根据权利要求1所述的3D打印超高性能混凝土用供料系统，其特征在于，在所述输送泵和3D打印机喷头之间设置有输料机，所述输料机包括输料管、输料螺旋和输料驱动电机；所述输料管为直管或/和柔性弯管，所述直管内布设有刚性输料螺旋，所述柔性弯管内设置有柔性输料螺旋；

当所述输料管为柔性弯管、或所述输料管为直管和柔性弯管拼接而成时，还设置有增压单元，所述增压单元包括：

增压壳体，所述增压壳体两端设置有连接法兰；

齿轮箱，其设置在所述增压壳体的侧部，在所述齿轮箱内布设有匹配啮合的多个传动齿轮；

传力轴，其设置在所述增压壳体内，所述传力轴的两端与对应的刚性输料螺旋或柔性输料螺旋键连接，所述增压壳体内设置有装配腔，装配后的传力轴通过传力轴承布设在所述装配腔内，所述传力轴上设置有与所述齿轮箱的输出端的传动齿轮啮合的传力齿轮；以及

增压电机，其设置在所述齿轮箱上，所述增压电机与所述齿轮箱的输入端的传动齿轮啮合。

9.根据权利要求1所述的3D打印超高性能混凝土用供料系统，其特征在于，所述主搅拌单元包括：

水平布置在所述搅拌罐内的第一转轴和第二转轴；

固定杆，其竖向布设在所述搅拌罐内；

齿轮盒，其与所述固定杆固定连接，所述第一转轴和第二转轴均通过轴承与所述齿轮盒连接，在所述第一转轴和第二转轴端部还分别设置有第一锥齿轮和第二锥齿轮；

第三锥齿轮，其通过轴承设置在所述齿轮盒内，所述第一锥齿轮和所述第二锥齿轮均与所述第三锥齿轮匹配啮合；

主搅拌驱动部，其驱动所述第一转轴或第二转轴动作；以及

搅拌桨叶，所述第一转轴和所述第二转轴上均固定设置有搅拌桨叶。

10.根据权利要求9所述的3D打印超高性能混凝土用供料系统，其特征在于，所述搅拌罐底部呈U型，所述搅拌桨叶端部设置有翻料板，所述翻料板上设置有后掠角和侧倾角，至少部分所述翻料板与所述搅拌罐的底部贴合；

所述第一转轴和所述第二转轴均与所述搅拌罐通过轴承连接，在所述搅拌罐上设置有与所述第一转轴和第二转轴对应的密封罩；

所述抽真空单元包括依次设置的集气罩、抽气管道、抽真空泵和消音器，所述集气罩与抽真空泵之间的抽气管道上依次设置有三通管、换向阀和抽真空阀，所述三通管的第三端口连接有气阀，所述换向阀的第三端口连接有除尘装置，在所述换向阀与所述抽真空泵之间的抽气管道上还设置有真空表；

所述搅拌罐顶部还设置有加压管，所述加压管上依次设置有气压表、控压阀、空压机和进气阀；

所述供料单元包括固料供给设备和液料供给设备。

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