CN114161544A - 一种建筑用3d打印混凝土挤出装置 - Google Patents

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李进
张亚梅
王香港
贾鲁涛
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Abstract

本发明涉及建筑制造领域，公开了一种建筑用3D打印混凝土挤出装置，其技术方案要点是包括移动挤出罐，所述移动挤出罐的外侧设置有固定环，所述固定环上设置有固定座；所述移动挤出罐的顶部贯穿的设置有进料口，所述移动挤出罐的底部设置有漏斗形的罐底斗，所述罐底斗的底部贯穿的设置有挤出口，所述挤出口的外侧连接有挤出管，所述挤出管的侧面配置有排气口，所述排气口配置有出气阀，所述移动挤出罐配置有挤出机构，所述挤出机构用于将所述移动挤出罐内部的混凝土从挤出口挤出，够对混凝土桨的排气，使得被挤出的混凝土桨中没有气泡，保证了打印形成的建筑结构体的坚固程度。

Description

一种建筑用3D打印混凝土挤出装置
技术领域
本发明涉及建筑制造领域，更具体地说，它涉及一种建筑用3D打印混凝土挤出装置。
背景技术
3D打印技术(3D Printing Technology)，又称为增材制造(AdditiveManufacturing)，是一种新兴的制造技术。与传统制造技术相比，它最突出的特点是与数字模型的紧密结合，是一项真正有潜力做到“所想即所得(What you see is what you get)”的技术。3D打印的工作原理是通过打印机喷嘴，按照基于数字模型生成的打印路径，将材料挤出、逐层堆积而形成三维实体。在工程建造领域，企业和研究人员同样想把这项新技术应用到传统的建设中，为建筑业的发展和可持续提供新的解决思路。
在现有的建筑用3D打印混凝土应用场景下，其挤出装置挤出的混凝土容易包含气泡，导打印形成的结构体坚固程度收到影响。
发明内容
本发明的目的是提供一种建筑用3D打印混凝土挤出装置，能够对混凝土桨的排气，使得被挤出的混凝土桨中没有气泡，保证了打印形成的建筑结构体的坚固程度。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种建筑用3D打印混凝土挤出装置，包括移动挤出罐，所述移动挤出罐的外侧设置有固定环，所述固定环上设置有固定座；
所述移动挤出罐的顶部贯穿的设置有进料口，所述移动挤出罐的底部设置有漏斗形的罐底斗，所述罐底斗的底部贯穿的设置有挤出口，所述挤出口的外侧连接有挤出管，所述挤出管的侧面配置有排气口，所述排气口配置有出气阀，所述移动挤出罐配置有挤出机构，所述挤出机构用于将所述移动挤出罐内部的混凝土从挤出口挤出。
作为本发明的一种优选技术方案，所述挤出机构包括旋转电机、旋转轴以及螺旋挤出片，所述旋转电机的固定部与所述移动挤出罐的罐顶板固定连接，所述罐顶板的中部贯穿的设置有开口，所述旋转轴的顶端穿过所述开口与所述旋转电机的旋转部固定连接，所述螺旋挤出片固定设置有所述旋转轴的外侧，所述螺旋挤出片的底部与所述罐底斗贴近。
作为本发明的一种优选技术方案，所述螺旋挤出片的最底部形状与所述罐底斗的顶部相匹配。
作为本发明的一种优选技术方案，所述挤出管的管身侧面贯穿设置有若干均匀分布的排气口。
作为本发明的一种优选技术方案，所述出气阀为单向出气阀。
作为本发明的一种优选技术方案，所述挤出管的底端配置有出料调节机构，所述出料调节机构包括自由折弯管、排料管、排料管移动机构，所述自由折弯管的顶端与所述挤出管的底端连接，所述自由折弯管的底端与所述排料管的顶端连接，所述排料管移动机构的顶端与所述罐底斗的外侧固定连接，所述排料管移动机构用于驱动排料管调节角度。
作为本发明的一种优选技术方案，所述排料管移动机构包括驱动座、球形活动关节、伸缩杆以及连接环，所述驱动座的顶端与所述罐底斗固定连接，所述驱动座的底端与所述球形活动关节的固定端连接，所述球形活动关节的活动端与所述伸缩杆的一端连接，所述伸缩杆的另一端与所述连接环活动连接，所述连接环固定套设正在所述排料管的外侧。
作为本发明的一种优选技术方案，所述伸缩杆为电驱动伸缩杆。
综上所述，本发明具有以下有益效果：在需要进行建筑打印时，打开进料口向移动挤出罐内部通入混凝土桨，启动挤出机构，带动混凝土桨从进料口的位置移动到挤出口的位置，在挤出机构工作的过程中使得混凝土桨内部具有一定的压力，当混凝土桨从挤出口进入到挤出管时，也会给挤出管一定的压力，在这个压力作用下，混凝土桨中的气泡将会从排气口排出，并且由于出气阀的存在，能够只出气而不会导致混凝土桨也从排气口排出，从而完成对混凝土桨的排气，使得被挤出的混凝土桨中没有气泡，保证了打印形成的建筑结构体的坚固程度。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的移动挤出罐内部结构示意图。
图中：1、移动挤出罐；2、固定环；3、固定座；4、进料口；5、罐底斗；6、挤出管；7、排气口；8、出气阀；9、旋转电机；10、旋转轴；11、螺旋挤出片；12、自由折弯管；13、排料管；14、驱动座；15、球形活动关节；16、伸缩杆；17、连接环。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1和2所示，本发明提供一种建筑用3D打印混凝土挤出装置，包括移动挤出罐1，移动挤出罐1的外侧设置有固定环2，固定环2上设置有固定座3；
移动挤出罐1的顶部贯穿的设置有进料口4，移动挤出罐1的底部设置有漏斗形的罐底斗5，罐底斗5的底部贯穿的设置有挤出口，挤出口的外侧连接有挤出管6，挤出管6的侧面配置有排气口7，排气口7配置有出气阀8，移动挤出罐1配置有挤出机构，挤出机构用于将移动挤出罐1内部的混凝土从挤出口挤出。
本发明的建筑用3D打印混凝土挤出装置的工作原理和使用过程为：在需要进行建筑打印时，打开进料口4向移动挤出罐1内部通入混凝土桨，启动挤出机构，带动混凝土桨从进料口4的位置移动到挤出口的位置，在挤出机构工作的过程中使得混凝土桨内部具有一定的压力，当混凝土桨从挤出口进入到挤出管6时，也会给挤出管6一定的压力，在这个压力作用下，混凝土桨中的气泡将会从排气口7排出，并且由于出气阀8的存在，能够只出气而不会导致混凝土桨也从排气口7排出，从而完成对混凝土桨的排气，使得被挤出的混凝土桨中没有气泡，保证了打印形成的建筑结构体的坚固程度。
具体的，挤出机构包括旋转电机9、旋转轴10以及螺旋挤出片11，旋转电机9的固定部与移动挤出罐1的罐顶板固定连接，罐顶板的中部贯穿的设置有开口，旋转轴10的顶端穿过开口与旋转电机9的旋转部固定连接，螺旋挤出片11固定设置有旋转轴10的外侧，螺旋挤出片11的底部与罐底斗5贴近。采用螺旋式的挤出机构能够快速的将混凝土桨从进料口4推进到挤出口，并且在螺旋挤出片11的旋转刮动作用下，能够防止混凝土桨与移动挤出罐1的罐壁内侧粘连，更加适合于实际使用。
具体的，螺旋挤出片11的最底部形状与罐底斗5的顶部相匹配，方便对罐底斗5的顶部进行刮清，避免混凝土桨粘附成团。
具体的，挤出管6的管身侧面贯穿设置有若干均匀分布的排气口7，方便对挤出管6内各个方向的混凝土桨进行气泡排出。
具体的，出气阀8为单向出气阀8，能够避免外部气体进入到挤出管6内部，避免混凝土桨在挤出管6内硬化。
具体的，挤出管6的底端配置有出料调节机构，出料调节机构包括自由折弯管12、排料管13、排料管移动机构，自由折弯管12的顶端与挤出管6的底端连接，自由折弯管12的底端与排料管13的顶端连接，排料管移动机构的顶端与罐底斗5的外侧固定连接，排料管移动机构用于驱动排料管13调节角度；
排料管移动机构包括驱动座14、球形活动关节15、伸缩杆16以及连接环17，驱动座14的顶端与罐底斗5固定连接，驱动座14的底端与球形活动关节15的固定端连接，球形活动关节15的活动端与伸缩杆16的一端连接，伸缩杆16的另一端与连接环17活动连接，连接环17固定套设正在排料管13的外侧；伸缩杆16为电驱动伸缩杆16；
在实际进行建材打印时，还涉及到对挤出混凝土桨挤出角度的调节，以便于实现对各个方位角度都能进行打印，在使用时，利用出料管调节机构的驱动座14驱动球形活动关节15的活动端进行移动，从使得伸缩管的角度发生变化，同时在自由折弯管12的支持下，可以利用伸缩杆16的伸长和缩管作用使得伸缩杆16底部的排料管13发生位置和角度的变化，从而实现对最终混凝土桨挤出角度和位置的调节，满足更多要求的实际打印需求。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种建筑用3D打印混凝土挤出装置，其特征是：包括移动挤出罐(1)，所述移动挤出罐(1)的外侧设置有固定环(2)，所述固定环(2)上设置有固定座(3)；
所述移动挤出罐(1)的顶部贯穿的设置有进料口(4)，所述移动挤出罐(1)的底部设置有漏斗形的罐底斗(5)，所述罐底斗(5)的底部贯穿的设置有挤出口，所述挤出口的外侧连接有挤出管(6)，所述挤出管(6)的侧面配置有排气口(7)，所述排气口(7)配置有出气阀(8)，所述移动挤出罐(1)配置有挤出机构，所述挤出机构用于将所述移动挤出罐(1)内部的混凝土从挤出口挤出。
2.根据权利要求1所述的一种建筑用3D打印混凝土挤出装置，其特征是：所述挤出机构包括旋转电机(9)、旋转轴(10)以及螺旋挤出片(11)，所述旋转电机(9)的固定部与所述移动挤出罐(1)的罐顶板固定连接，所述罐顶板的中部贯穿的设置有开口，所述旋转轴(10)的顶端穿过所述开口与所述旋转电机(9)的旋转部固定连接，所述螺旋挤出片(11)固定设置有所述旋转轴(10)的外侧，所述螺旋挤出片(11)的底部与所述罐底斗(5)贴近。
3.根据权利要求2所述的一种建筑用3D打印混凝土挤出装置，其特征是：所述螺旋挤出片(11)的最底部形状与所述罐底斗(5)的顶部相匹配。
4.根据权利要求3所述的一种建筑用3D打印混凝土挤出装置，其特征是：所述挤出管(6)的管身侧面贯穿设置有若干均匀分布的排气口(7)。
5.根据权利要求4所述的一种建筑用3D打印混凝土挤出装置，其特征是：所述出气阀(8)为单向出气阀(8)。
6.根据权利要求5所述的一种建筑用3D打印混凝土挤出装置，其特征是：所述挤出管(6)的底端配置有出料调节机构，所述出料调节机构包括自由折弯管(12)、排料管(13)、排料管移动机构，所述自由折弯管(12)的顶端与所述挤出管(6)的底端连接，所述自由折弯管(12)的底端与所述排料管(13)的顶端连接，所述排料管移动机构的顶端与所述罐底斗(5)的外侧固定连接，所述排料管移动机构用于驱动排料管(13)调节角度。
7.根据权利要求6所述的一种建筑用3D打印混凝土挤出装置，其特征是：所述排料管移动机构包括驱动座(14)、球形活动关节(15)、伸缩杆(16)以及连接环(17)，所述驱动座(14)的顶端与所述罐底斗(5)固定连接，所述驱动座(14)的底端与所述球形活动关节(15)的固定端连接，所述球形活动关节(15)的活动端与所述伸缩杆(16)的一端连接，所述伸缩杆(16)的另一端与所述连接环(17)活动连接，所述连接环(17)固定套设正在所述排料管(13)的外侧。
8.根据权利要求7所述的一种建筑用3D打印混凝土挤出装置，其特征是：所述伸缩杆(16)为电驱动伸缩杆(16)。
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