CN114856135A - 一种实现孔隙填充及墙面抹平的混凝土3d打印喷头 - Google Patents
一种实现孔隙填充及墙面抹平的混凝土3d打印喷头 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114856135A CN114856135A CN202210492855.5A CN202210492855A CN114856135A CN 114856135 A CN114856135 A CN 114856135A CN 202210492855 A CN202210492855 A CN 202210492855A CN 114856135 A CN114856135 A CN 114856135A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- frame
- nozzle
- concrete
- mortar
- mortar spraying
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000010146 3D printing Methods 0.000 title claims abstract description 42
- 239000011148 porous material Substances 0.000 title claims abstract description 27
- 239000007921 spray Substances 0.000 title claims description 32
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 claims abstract description 214
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims abstract description 140
- 238000007639 printing Methods 0.000 claims abstract description 35
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 28
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 21
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 14
- 238000007667 floating Methods 0.000 claims description 7
- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims description 7
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 6
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 8
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 abstract description 6
- 238000012986 modification Methods 0.000 abstract description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 abstract description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 5
- 238000000227 grinding Methods 0.000 abstract description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 9
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 239000011505 plaster Substances 0.000 description 3
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04F—FINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
- E04F21/00—Implements for finishing work on buildings
- E04F21/02—Implements for finishing work on buildings for applying plasticised masses to surfaces, e.g. plastering walls
- E04F21/16—Implements for after-treatment of plaster or the like before it has hardened or dried, e.g. smoothing-tools, profile trowels
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y40/00—Auxiliary operations or equipment, e.g. for material handling
- B33Y40/10—Pre-treatment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y40/00—Auxiliary operations or equipment, e.g. for material handling
- B33Y40/20—Post-treatment, e.g. curing, coating or polishing
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
- E04G23/00—Working measures on existing buildings
- E04G23/02—Repairing, e.g. filling cracks; Restoring; Altering; Enlarging
- E04G23/0203—Arrangements for filling cracks or cavities in building constructions
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Conveying And Assembling Of Building Elements In Situ (AREA)
Abstract
本发明公开了一种实现孔隙填充及墙面抹平的混凝土3D打印喷头，设置混凝土喷头，在所述的混凝土喷头外套设辅助抹缝机构；所述的辅助抹缝机构包括围设在混凝土喷头外的卡箍，所述卡箍上固设安装框，安装框上沿与混凝土喷头轴向平行的方向设置可拆卸的砂浆喷架和抹灰架；所述的砂浆喷架和抹灰架的工作端向混凝土喷头的轴心倾斜。本发明通过外加辅助喷嘴和抹灰板，实现在打印过程对3D打印粗骨料混凝土建筑的外观修饰，解决3D打印粗骨料混凝土建筑表面凹凸不平的问题，并且避免了后期对打印墙面高强度的磨平工作。并且通过增加一个砂浆打印喷头实现了层间孔隙的填充，有利于增强3D打印建筑的强度。
Description
技术领域
本发明涉及的是3D混凝土打印设备技术领域，具体涉及一种实现孔隙填充及墙面抹平的混凝土3D打印喷头。
背景技术
3D打印技术又被称为快速成型技术，以三维数据为基础，根据点、线、面层叠成型。经过30多年的发展，3D打印技术已成功应用在工业、生物医疗、航天航空、建筑等领域。
3D打印混凝土技术具有快速施工、节约成本、安全环保等建造特征，因此是未来的研究热点。虽然当前建造的大部分3D打印建筑中使用的3D打印混凝土中并不含粗骨料，实际为3D打印砂浆，但与砂浆相比，粗骨料混凝土具有更好的长期性能和更低的造价，因此使用粗骨料混凝土进行3D打印将是建筑业的迫切要求，因此面向粗骨料3D打印建筑的一系列问题都需要被考虑解决。就层间而言，粗骨料3D打印混凝土由于粗骨料粒径较大且形状不规则，层间孔隙较多；就打印外形而言，由于粗骨料大小形状不一，且打印成型后会有许多粗骨料暴露于表面，使表面凹凸不平，与砂浆打印的建筑相比，外形较差，将会影响住户对粗骨料3D打印建筑的评价及使用感，因此对凹凸不平的粗骨料3D打印混凝土层间孔隙填充及粗骨料3D打印墙面进行抹平修整是需要考虑解决的一个关键问题。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷或不足，本发明提出一种实现孔隙填充及墙面抹平的粗骨料混凝土3D打印喷头。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种实现孔隙填充及墙面抹平的混凝土3D打印喷头，设置混凝土喷头，在所述的混凝土喷头外套设辅助抹缝机构；所述的辅助抹缝机构包括围设在混凝土喷头外的卡箍，所述卡箍上固设安装框，安装框上沿与混凝土喷头轴向平行的方向设置可拆卸的砂浆喷架和抹灰架；所述的砂浆喷架和抹灰架的工作端向混凝土喷头的轴心倾斜。
可选的，所述的卡箍上固设第一安装框，第一安装框上沿轴向交错设置可拆卸的第一砂浆喷架和第二砂浆喷架；第一砂浆喷架包括沿轴向设置的主体和工作端的倾斜段，工作端设置第一砂浆喷头和第一连接口；第二砂浆喷架的结构与第一砂浆喷架的结构相同。
可选的，所述的第一砂浆喷架为三弯折段的实心杆体，包括位于第一安装框前的水平部分、穿过第一安装框后的竖直部分以及工作端的倾斜段；
第一砂浆喷架的水平部分长c1，第一砂浆喷架的竖直部分长d1；
第二砂浆喷架的结构与第一砂浆喷架的结构相同，第二砂浆喷架44的水平部分长c2，第二砂浆喷架的竖直部分长d2；
且第一砂浆喷架和第二砂浆喷架的竖直部分的尾端与混凝土喷头的喷嘴底部处于同一水平线上；
工作端的倾斜段的倾角α＝arctan[2H/(a+b+c1)]；第一砂浆喷架的倾斜段长度记为L1，第二砂浆喷架的倾斜段长度记L2，
d1的长度范围为：(0.5h2+10mm，h2+0.5h1-10mm)；d2的长度范围为：(h2+0.5h1+10mm，h1+1.5h2-10mm)；打印条高度为H；喷嘴圆柱部分截面比圆台部分截面宽的二分之一为a；第一安装柱431的长度为b；喷嘴圆柱部分的高度为h1，喷嘴圆台部分的高度为h2。
可选的，所述的卡箍上固设第二安装框，第二安装框上设置可拆卸的抹灰架，所述的抹灰架包括沿轴向设置的主体和工作端的水平部分，工作端设置抹灰板。
可选的，抹灰架的结构为三段直角弯折的实心杆，包括位于第二安装框前的水平部分、穿过第二安装框后的竖直部分以及工作端水平部分；
抹灰架的水平部分长为c3，抹灰架的竖直部分为d3，抹灰板的工作端水平部分长记为L3，L3＝b+c3；
d3的长度范围为：(0.5h2+10mm，h1+1.5h2-10mm)；
抹灰板的高为e1＝1.5H，宽为e2＝a；
打印条高度为H；喷嘴圆柱部分截面比圆台部分截面宽的二分之一为a；第一安装柱的长度为b。
可选的，与所述的混凝土喷头沿行进方向并列设置砂浆喷头；所述的混凝土喷头沿轴向依次设置圆柱形的主体和圆锥台形的喷头；砂浆喷头的结构与所述的混凝土喷头的结构相同。
一种实现孔隙填充及墙面抹平的混凝土3D打印喷头，设置混凝土喷头，与所述的混凝土喷头并列设置砂浆喷头，砂浆喷头与混凝土喷头通过连接杆固连；在所述的砂浆喷头外套设辅助抹缝机构；所述的辅助抹缝机构包括围设在砂浆喷头外的卡箍，所述卡箍上固设安装框，安装框上沿与砂浆喷头轴向平行的方向设置可拆卸的砂浆喷架和抹灰架；所述的砂浆喷架和抹灰架的工作端向砂浆喷头的轴心倾斜。
可选的，所述的卡箍上固设第一安装框，第一安装框上沿轴向交错设置可拆卸的第一砂浆喷架和第二砂浆喷架；
第一砂浆喷架包括沿轴向设置的主体和工作端的倾斜段，工作端设置第一砂浆喷头和第一连接口；
第二砂浆喷架的结构与第一砂浆喷架的结构相同；
所述的卡箍上固设第二安装框，第二安装框上设置可拆卸的抹灰架，所述的抹灰架包括沿轴向设置的主体和工作端的倾斜段，工作端设置抹灰板。
可选的，所述的第一砂浆喷架为三弯折段的实心杆体，包括位于第一安装框前的水平部分、穿过第一安装框后的竖直部分以及工作端的倾斜段；
第一砂浆喷架的水平部分长c1，第一砂浆喷架的竖直部分长d1；
第二砂浆喷架的结构与第一砂浆喷架的结构相同，第二砂浆喷架的水平部分长c2，第二砂浆喷架的竖直部分长d2；
且第一砂浆喷架和第二砂浆喷架的竖直部分的尾端与混凝土喷头的喷嘴底部处于同一水平线上；
工作端的倾斜段的倾角α＝arctan[2H/(a+b+c1)]；第一砂浆喷架的倾斜段长度记为L1，第二砂浆喷架的倾斜段长度记L2，
d1的长度范围为：(0.5h2+10mm，h2+0.5h1-10mm)；
d2的长度范围为：(h2+0.5h1+10mm，h1+1.5h2-10mm)；
打印条高度为H；喷嘴圆柱部分截面比圆台部分截面宽的二分之一为a；第一安装柱的长度为b；喷嘴圆柱部分的高度为h1，喷嘴圆台部分的高度为h2。
可选的，抹灰架的结构为三段直角弯折的实心杆，包括位于第二安装框前的水平部分、穿过第二安装框后的竖直部分以及工作端水平部分；
抹灰架的水平部分长为c3，抹灰架的竖直部分为d3，抹灰板的工作端水平部分长记为L3，，L3＝b+c3；
d3的长度范围为：(0.5h2+10mm，h1+1.5h2-10mm)；
抹灰板的高为e1＝1.5H，宽为e2＝a；
打印条高度为H；喷嘴圆柱部分截面比圆台部分截面宽的二分之一为a；第一安装柱的长度为b。
本发明与现有技术相比，其显著优点在于：
本发明通过外加辅助喷嘴和抹灰板，实现在打印过程对3D打印粗骨料混凝土建筑的外观修饰，解决3D打印粗骨料混凝土建筑表面凹凸不平的问题，并且避免了后期对打印墙面高强度的磨平工作。并且通过增加一个砂浆打印喷头实现了层间孔隙的填充，有利于增强3D打印建筑的强度。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1为本发明的第一种实现孔隙填充及墙面抹平的混凝土3D打印喷头装置的立体结构图；
图2为图1中的装置的打印方向正视图；
图3为图2的具体尺寸关系图；
图4为本发明的第二种实现孔隙填充及墙面抹平的混凝土3D打印喷头装置的立体结构图；
图中的标记分别表示：
1-混凝土喷头、11-第一搅拌电机、12-混凝土进料口、2-连接杆、3-砂浆喷头、31-第二搅拌电机、32-砂浆进料口、4-辅助抹缝机构、41-卡箍、42-第一砂浆喷架、421-第一砂浆喷头、422-第一连接口、423-第一螺母、43-第一安装框、431-第一安装柱、44-第二砂浆喷架、441-第二砂浆喷头、442-第二连接口、443-第二螺母、45-抹灰架、451-抹灰板、452-第三螺母、46-第二安装框；
喷嘴的高度为h，喷嘴圆柱部分的高度为h1，喷嘴圆台部分的高度为h2；打印条高度为H(图中显示的是喷嘴底部与待打印面之间的竖向距离)；喷嘴圆柱部分截面比圆台部分截面宽的二分之一为a；第一安装柱431的长度为b；喷嘴直径为D；圆台倾角为θ。
具体实施方式
下面结合具体实施方案对本发明的技术方案作进一步详细地说明。
在本发明中，混凝土喷头的主体为圆柱形的筒体，下端为喷头，喷头由圆柱部分和圆台部分组成，其轴向即为圆柱形的轴向，其行进方向即打印时的行走方向，一般3D打印喷头的行走方向为单一的直线、直角弯或弧度弯，一般按照打印机的设定轨迹行走；因此，本发明的轴向和行进方向以此进行规定。
结合图1-3，本发明的第一种实现孔隙填充及墙面抹平的粗骨料混凝土3D打印喷头，设置混凝土喷头1，在混凝土喷头1外套设辅助抹缝机构4；辅助抹缝机构4包括围设在混凝土喷头4外的卡箍41，卡箍41上固设安装框，安装框上沿与混凝土喷头1轴向平行的方向设置可拆卸的砂浆喷架和抹灰架；砂浆喷架和抹灰架的工作端向混凝土喷头1的轴心倾斜。更具体的，包括依次固连的混凝土喷头1、连接杆2和砂浆喷头3。本发明通过外加辅助喷嘴和抹灰板，实现在打印过程对3D打印粗骨料混凝土建筑的外观修饰，解决3D打印粗骨料混凝土建筑表面凹凸不平的问题，并且避免了后期对打印墙面高强度的磨平工作。并且通过增加一个砂浆打印喷头实现了层间孔隙的填充，有利于增强3D打印建筑的强度。
更加具体的，混凝土喷头1包括料仓、第一搅拌电机11、混凝土进料口12、螺旋杆、螺旋叶片和喷嘴结构，第一搅拌电机11位于料仓顶部中间位置，控制螺旋杆与螺旋叶片的转速。混凝土进料口12位于料仓顶部右侧位置，连接泵送混凝土的软管。喷嘴为可自转的3D打印混凝土喷嘴，保证辅助喷嘴机构与抹灰机构相对打印结构的位置不变，喷嘴的高度为h＝h1(圆柱部分)+h2(圆台部分)，喷嘴直径为D，圆台倾角为θ，圆台部分的上顶面与圆柱部分的横截面直径相等，为D+2h2tanθ＝D+2a，打印条高度为H，喷嘴圆柱部分截面比圆台部分截面宽的二分之一为a。
辅助抹缝机构4固定于混凝土喷头1的外周，设置卡箍41、第一砂浆喷架42、第一安装框43、第二砂浆喷架44、抹灰架45和第二安装框46。卡箍41位于喷嘴圆柱部分的中部，第一安装柱431焊接在卡箍41上，第一安装框43的中部焊接在第一安装柱431上，第一安装框43优选为矩形的框架，目的是便于第一砂浆喷架42和第二砂浆喷架44的移动，使之适应不同层高的打印条，第一安装柱431的长度为b，第一安装框43的长为h(与混凝土喷头1的喷嘴的高度相同)。同理，抹灰架45和第二安装框46的方式也一样，都是通过矩形的第二安装框46先通过安装柱固定在卡箍41上。
第一安装框43用于安装第一砂浆喷架42和第二砂浆喷架44，两者按高低不同位置设置，两者间的距离基本等同于相邻打印层形成的墙缝之间的距离；第一砂浆喷架42和第二砂浆喷架44均为实心杆体，其形状类似于杯子的把手，两端均有螺纹，末端部分倾斜，水平端通过垫圈和螺母固定于第一安装框43上，比如第一砂浆喷架42和第二砂浆喷架44分别通过第一螺母423和第二螺母443压装在第一安装框43上，第一砂浆喷架42和第二砂浆喷架44的倾斜端分别设置第一砂浆喷头421和第二砂浆喷头441，且第一砂浆喷头421上设置第一连接口422，第二砂浆喷头441上设置第二连接口442，保证安装位置及距离可根据实际工程进行自由调整。第一砂浆喷架42安装在第一安装框43的下侧，第二砂浆喷架44安装在第一安装框43的上侧。第一砂浆喷架42为三弯折段的实心杆体，包括位于第一安装框43前的水平部分、穿过第一安装框43后的竖直部分以及工作端的倾斜段；第一砂浆喷架42的水平部分长c1，第一砂浆喷架42的竖直部分长d1；第二砂浆喷架44的结构与第一砂浆喷架的结构相同，第二砂浆喷架44的水平部分长c2，第二砂浆喷架44的竖直部分长d2；且第一砂浆喷架42和第二砂浆喷架44的竖直部分的尾端与混凝土喷头1的喷嘴底部处于同一水平线上；d1的长度范围为：(0.5h2+10mm，h2+0.5h1-10mm)，d2的长度范围为：(h2+0.5h1+10mm，h1+1.5h2-10mm)；
第一砂浆喷头421和第二砂浆喷头441选用高压喷头，尾部带螺纹，通过螺纹固定在第一砂浆喷架42和第二砂浆喷架44的末端，开设的第一连接口422和第二连接口442，连接泵入砂浆的软管。工作端的倾斜段的倾角α＝arctan[2H/(a+b+c1)]；第一砂浆喷架42的倾斜段长度记为L1，第二砂浆喷架44的倾斜段长度记L2，
该计算公式保证了砂浆可准确地喷射到层间缝隙中，同时为保证挤出的砂浆直径能完全填充层间缝隙，高压喷头的规格选用1英寸(约2.54厘米)。
抹灰机构设置第二安装框46和抹灰架45。抹灰架45为实心杆体，其形状类似于与杯子把手，两端均有螺纹，头部通过垫圈和第三螺母安装于位置靠后的第二安装框46上，目的是能根据实际工程调整抹灰架45的位置，抹灰架45的尾部设置抹灰板451，且保证砂浆喷头先喷砂浆，然后抹灰板451进行抹灰处理。抹灰架45的结构为三段直角弯折的实心杆，包括位于第二安装框46前的水平部分、穿过第二安装框46后的竖直部分以及工作端水平部分；抹灰架45的水平部分长为c3，抹灰架45的竖直部分为d3，抹灰板455的工作端水平部分长记为L3，，L3＝b+c3；d3的长度范围为：(0.5h2+10mm，h1+1.5h2-10mm)；抹灰板451的高为e1＝1.5H，宽为e2＝a。保证能够同时对两个层间缝隙进行抹灰处理，尾部有空心杆，空心杆内表面为螺纹状，与抹灰架45通过螺纹连接，目的是能根据实际工程更换高度不同的抹灰板451。
连接杆2通过焊接的连接方式将混凝土喷头1与砂浆喷头3连接起来，保证两个喷头的行驶速度相同，抬升高度相同。
砂浆喷头3包括料仓、第二搅拌电机31、砂浆进料口32、螺旋杆、螺旋叶片和喷嘴，位于连接杆2的右侧(即行进方向的后方)，且安装位置要比混凝土喷头1高约10mm，目的是在混凝土喷头1打印条上侧挤出少量砂浆，起到填充打印条上表面孔隙的作用。第二搅拌电机31位于料仓顶部中间位置，控制螺旋杆与螺旋叶片的转速。砂浆进料口32位于料仓顶部右侧位置，连接泵送砂浆的软管。砂浆喷头3的喷嘴直径与混凝土喷头1的喷嘴相同，保证与混凝土喷头1的打印条的宽度相同。
一种上述的粗骨料混凝土3D打印喷头进行打印的方法，包括如下步骤：
开始打印前，根据此次打印层高的要求调整第一砂浆喷架42、第二砂浆喷架44和抹灰架45的位置以及选用尺寸恰当的抹灰板451，保证第一砂浆喷头421和第二砂浆喷头441对应层间缝隙，抹灰板451的上边缘与第一砂浆喷头421基本在同一水平线。
开始打印第一层时，混凝土喷头1挤出3D打印粗骨料混凝土，同时砂浆喷头3在粗骨料混凝土打印条上表面挤出砂浆，当第一层打印完成时，暂停3D打印混凝土装置，将两根3D打印砂浆进料管接入第一砂浆喷头421和第二砂浆喷头441上的第一连接口422和第二连接口442。然后重新启动3D打印混凝土装置，第一砂浆喷头421和第二砂浆喷头441对着一二层的层间缝隙挤出3D打印砂浆，砂浆由于重力散开，抹灰板451将砂浆抹平。之后重复以上情况，直至打印完成，保证粗骨料混凝土3D打印层间孔隙被填充和打印的建筑表面光滑。
以上为第一种实现孔隙填充及墙面抹平的混凝土3D打印喷头装置，实际施工过程中便于操作，同时结合现有技术，以第一种装置为基础进行优化，发明第二种实现孔隙填充及墙面抹平的混凝土3D打印喷头装置。
结合图4，本发明的第二种实现孔隙填充及墙面抹平的混凝土3D打印喷头装置，与第一种不同的是，辅助抹缝机构4安装在砂浆喷头3上，第一砂浆喷架42和第二砂浆喷架44采用空心管体结构，从而直接与砂浆料仓预留的两个出料口相接，这样就不用再设置连接口进行砂浆软管的连接，可以直接利用砂浆喷头3内的砂浆。
比如具体的结构设置混凝土喷头1，与混凝土喷头1并列设置砂浆喷头3，砂浆喷头3与混凝土喷头1通过连接杆2固连；在砂浆喷头3外套设辅助抹缝机构4；辅助抹缝机构4包括围设在砂浆喷头外的卡箍41，卡箍41上固设安装框，安装框上沿与砂浆喷头轴向平行的方向设置可拆卸的砂浆喷架和抹灰架；所述的砂浆喷架和抹灰架的工作端向砂浆喷头3的轴心倾斜。
在本公开的实施例中，卡箍41上固设第一安装框43，第一安装框43上沿轴向交错设置可拆卸的第一砂浆喷架42和第二砂浆喷架44；第一砂浆喷架42包括沿轴向设置的主体和工作端的倾斜段，工作端设置第一砂浆喷头421和第一连接口422；第二砂浆喷架44的结构与第一砂浆喷架42的结构相同。卡箍41上固设第二安装框46，第二安装框46上设置可拆卸的抹灰架45，所述的抹灰架45包括沿轴向设置的主体和工作端的水平部分，工作端设置抹灰板。
在本公开的实施例中，第一砂浆喷架42为三弯折段的实心杆体，包括位于第一安装框43前的水平部分、穿过第一安装框43后的竖直部分以及工作端的倾斜段；第一砂浆喷架42的水平部分长c1，第一砂浆喷架42的竖直部分长d1；第二砂浆喷架44的结构与第一砂浆喷架的结构相同，第二砂浆喷架44的水平部分长c2，第二砂浆喷架44的竖直部分长d2；且第一砂浆喷架42和第二砂浆喷架44的竖直部分的尾端与混凝土喷头1的喷嘴底部处于同一水平线上；
工作端的倾斜段的倾角α＝arctan[2H/(a+b+c1)]；第一砂浆喷架42的倾斜段长度记为L1，第二砂浆喷架44的倾斜段长度记L2，
d1的长度范围为：(0.5h2+10mm，h2+0.5h1-10mm)；d2的长度范围为：(h2+0.5h1+10mm，h1+1.5h2-10mm)；打印条高度为H；喷嘴圆柱部分截面比圆台部分截面宽的二分之一为a；第一安装柱431的长度为b；喷嘴圆柱部分的高度为h1，喷嘴圆台部分的高度为h2。
在本公开的实施例中，抹灰架45的结构为三段直角弯折的实心杆，包括位于第二安装框46前的水平部分、穿过第二安装框46后的竖直部分以及工作端水平部分；抹灰架45的水平部分长为c3，抹灰架45的竖直部分为d3，抹灰板(455)的工作端水平部分长记为L3，，L3＝b+c3；d3的长度范围为：(0.5h2+10mm，h1+1.5h2-10mm)；
抹灰板451的高为e1＝1.5H，宽为e2＝a；
打印条高度为H；喷嘴圆柱部分截面比圆台部分截面宽的二分之一为a；第一安装柱431的长度为b。
第二种方案在使用时，与第一种不同的是无需给砂浆喷头再接入砂浆软管，节省工序，同时，由于现有技术中混凝土喷头1为常见的结构，本装置的实施就可以对现有的混凝土喷头1进行二次改造即可，即与其并列连接一个砂浆喷头3及其上带有的辅助抹缝机构4即可，无需对原有的混凝土喷头1进行处理即可完成设备改造，不仅操作简单，也符合工业上的实用性要求。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，本发明的保护范围不限于此，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
Claims (10)
1.一种实现孔隙填充及墙面抹平的混凝土3D打印喷头，其特征在于，设置混凝土喷头(1)，在所述的混凝土喷头(1)外套设辅助抹缝机构(4)；
所述的辅助抹缝机构(4)包括围设在混凝土喷头(4)外的卡箍(41)，所述卡箍(41)上固设安装框，安装框上沿与混凝土喷头(1)轴向平行的方向设置可拆卸的砂浆喷架和抹灰架；
所述的砂浆喷架和抹灰架的工作端向混凝土喷头(1)的轴心倾斜。
2.根据权利要求1所述的实现孔隙填充及墙面抹平的混凝土3D打印喷头，其特征在于，所述的卡箍(41)上固设第一安装框(43)，第一安装框(43)上沿轴向交错设置可拆卸的第一砂浆喷架(42)和第二砂浆喷架(44)；
第一砂浆喷架(42)包括沿轴向设置的主体和工作端的倾斜段，工作端设置第一砂浆喷头(421)和第一连接口(422)；
第二砂浆喷架(44)的结构与第一砂浆喷架(42)的结构相同。
3.根据权利要求2所述的实现孔隙填充及墙面抹平的混凝土3D打印喷头，其特征在于，所述的第一砂浆喷架(42)为三弯折段的实心杆体，包括位于第一安装框(43)前的水平部分、穿过第一安装框(43)后的竖直部分以及工作端的倾斜段；
第一砂浆喷架(42)的水平部分长c1，第一砂浆喷架(42)的竖直部分长d1；
第二砂浆喷架(44)的结构与第一砂浆喷架的结构相同，第二砂浆喷架(44)的水平部分长c2，第二砂浆喷架(44)的竖直部分长d2；
且第一砂浆喷架42和第二砂浆喷架(44)的竖直部分的尾端与混凝土喷头1的喷嘴底部处于同一水平线上；
工作端的倾斜段的倾角α＝arctan[2H/(a+b+c1)]；第一砂浆喷架(42)的倾斜段长度记为L1，第二砂浆喷架(44)的倾斜段长度记L2，
d1的长度范围为：(0.5h2+10mm，h2+0.5h1-10mm)；
d2的长度范围为：(h2+0.5h1+10mm，h1+1.5h2-10mm)；
打印条高度为H；喷嘴圆柱部分截面比圆台部分截面宽的二分之一为a；第一安装柱(431)的长度为b；喷嘴圆柱部分的高度为h1，喷嘴圆台部分的高度为h2。
4.根据权利要求1或2所述的实现孔隙填充及墙面抹平的混凝土3D打印喷头，其特征在于，所述的卡箍(41)上固设第二安装框(46)，第二安装框(46)上设置可拆卸的抹灰架(45)，所述的抹灰架(45)包括沿轴向设置的主体和工作端的水平部分，工作端设置抹灰板。
5.根据权利要求4所述的实现孔隙填充及墙面抹平的混凝土3D打印喷头，其特征在于，抹灰架(45)的结构为三段直角弯折的实心杆，包括位于第二安装框(46)前的水平部分、穿过第二安装框(46)后的竖直部分以及工作端水平部分；
抹灰架(45)的水平部分长为c3，抹灰架(45)的竖直部分为d3，抹灰板(455)的工作端水平部分长记为L3，，L3＝b+c3；
d3的长度范围为：(0.5h2+10mm，h1+1.5h2-10mm)；
抹灰板(451)的高为e1＝1.5H，宽为e2＝a；
打印条高度为H；喷嘴圆柱部分截面比圆台部分截面宽的二分之一为a；第一安装柱(431)的长度为b。
6.根据权利要求1或2所述的实现孔隙填充及墙面抹平的混凝土3D打印喷头，其特征在于，与所述的混凝土喷头(1)沿行进方向并列设置砂浆喷头(3)；
所述的混凝土喷头(1)沿轴向依次设置圆柱形的主体和圆锥台形的喷头；砂浆喷头(3)的结构与所述的混凝土喷头(1)的结构相同。
7.一种实现孔隙填充及墙面抹平的混凝土3D打印喷头，其特征在于，设置混凝土喷头(1)，与所述的混凝土喷头(1)并列设置砂浆喷头(3)，砂浆喷头(3)与混凝土喷头(1)通过连接杆(2)固连；
在所述的砂浆喷头(3)外套设辅助抹缝机构(4)；
所述的辅助抹缝机构(4)包括围设在砂浆喷头外的卡箍(41)，所述卡箍(41)上固设安装框，安装框上沿与砂浆喷头轴向平行的方向设置可拆卸的砂浆喷架和抹灰架；
所述的砂浆喷架和抹灰架的工作端向砂浆喷头(3)的轴心倾斜。
8.根据权利要求7所述的实现孔隙填充及墙面抹平的混凝土3D打印喷头，其特征在于，所述的卡箍(41)上固设第一安装框(43)，第一安装框(43)上沿轴向交错设置可拆卸的第一砂浆喷架(42)和第二砂浆喷架(44)；
第一砂浆喷架(42)包括沿轴向设置的主体和工作端的倾斜段，工作端设置第一砂浆喷头(421)和第一连接口(422)；
第二砂浆喷架(44)的结构与第一砂浆喷架(42)的结构相同。
所述的卡箍(41)上固设第二安装框(46)，第二安装框(46)上设置可拆卸的抹灰架(45)，所述的抹灰架(45)包括沿轴向设置的主体和工作端的水平部分，工作端设置抹灰板。
9.根据权利要求8所述的实现孔隙填充及墙面抹平的混凝土3D打印喷头，其特征在于，所述的第一砂浆喷架(42)为三弯折段的实心杆体，包括位于第一安装框(43)前的水平部分、穿过第一安装框(43)后的竖直部分以及工作端的倾斜段；
第一砂浆喷架(42)的水平部分长c1，第一砂浆喷架(42)的竖直部分长d1；
第二砂浆喷架(44)的结构与第一砂浆喷架的结构相同，第二砂浆喷架(44)的水平部分长c2，第二砂浆喷架(44)的竖直部分长d2；
且第一砂浆喷架42和第二砂浆喷架(44)的竖直部分的尾端与混凝土喷头1的喷嘴底部处于同一水平线上；
工作端的倾斜段的倾角α＝arctan[2H/(a+b+c1)]；第一砂浆喷架(42)的倾斜段长度记为L1，第二砂浆喷架(44)的倾斜段长度记L2，
d1的长度范围为：(0.5h2+10mm，h2+0.5h1-10mm)；
d2的长度范围为：(h2+0.5h1+10mm，h1+1.5h2-10mm)；
打印条高度为H；喷嘴圆柱部分截面比圆台部分截面宽的二分之一为a；第一安装柱(431)的长度为b；喷嘴圆柱部分的高度为h1，喷嘴圆台部分的高度为h2。
10.根据权利要求8所述的实现孔隙填充及墙面抹平的混凝土3D打印喷头，其特征在于，抹灰架(45)的结构为三段直角弯折的实心杆，包括位于第二安装框(46)前的水平部分、穿过第二安装框(46)后的竖直部分以及工作端水平部分；
抹灰架(45)的水平部分长为c3，抹灰架(45)的竖直部分为d3，抹灰板(455)的工作端水平部分长记为L3，，L3＝b+c3；
d3的长度范围为：(0.5h2+10mm，h1+1.5h2-10mm)；
抹灰板(451)的高为e1＝1.5H，宽为e2＝a；
打印条高度为H；喷嘴圆柱部分截面比圆台部分截面宽的二分之一为a；第一安装柱(431)的长度为b。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210492855.5A CN114856135A (zh) | 2022-05-07 | 2022-05-07 | 一种实现孔隙填充及墙面抹平的混凝土3d打印喷头 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210492855.5A CN114856135A (zh) | 2022-05-07 | 2022-05-07 | 一种实现孔隙填充及墙面抹平的混凝土3d打印喷头 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114856135A true CN114856135A (zh) | 2022-08-05 |
Family
ID=82634664
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210492855.5A Pending CN114856135A (zh) | 2022-05-07 | 2022-05-07 | 一种实现孔隙填充及墙面抹平的混凝土3d打印喷头 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114856135A (zh) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104818999A (zh) * | 2015-04-16 | 2015-08-05 | 浙江大学 | 混凝土喷射涂抹一体化隧道施工装置 |
| JP2018069661A (ja) * | 2016-11-02 | 2018-05-10 | 株式会社大林組 | 構造物形成方法及び構造物形成システム |
| CN207465455U (zh) * | 2017-10-12 | 2018-06-08 | 北京工业大学 | 一种带养护剂喷洒装置的建筑3d打印喷头 |
| CN209227998U (zh) * | 2018-08-23 | 2019-08-09 | 拓暄建设科技有限公司 | 一种用于建筑砖缝自动化填补混凝土砂浆料的设备 |
| CN211053976U (zh) * | 2019-03-26 | 2020-07-21 | 中国建筑股份有限公司 | 一种堆骨料流浆3d打印混凝土成型设备 |
| CN112895060A (zh) * | 2021-03-09 | 2021-06-04 | 郑州大学 | 混凝土3d打印机喷头 |
| CN214117575U (zh) * | 2020-12-18 | 2021-09-03 | 唐山市可迈福建材有限公司 | 一种具有抹平功能的室内用建筑3d砂浆布料机 |
| CN114434590A (zh) * | 2022-02-21 | 2022-05-06 | 常州大学 | 一种3d打印透水混凝土结构及其制备方法 |
-
2022
- 2022-05-07 CN CN202210492855.5A patent/CN114856135A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104818999A (zh) * | 2015-04-16 | 2015-08-05 | 浙江大学 | 混凝土喷射涂抹一体化隧道施工装置 |
| JP2018069661A (ja) * | 2016-11-02 | 2018-05-10 | 株式会社大林組 | 構造物形成方法及び構造物形成システム |
| CN207465455U (zh) * | 2017-10-12 | 2018-06-08 | 北京工业大学 | 一种带养护剂喷洒装置的建筑3d打印喷头 |
| CN209227998U (zh) * | 2018-08-23 | 2019-08-09 | 拓暄建设科技有限公司 | 一种用于建筑砖缝自动化填补混凝土砂浆料的设备 |
| CN211053976U (zh) * | 2019-03-26 | 2020-07-21 | 中国建筑股份有限公司 | 一种堆骨料流浆3d打印混凝土成型设备 |
| CN214117575U (zh) * | 2020-12-18 | 2021-09-03 | 唐山市可迈福建材有限公司 | 一种具有抹平功能的室内用建筑3d砂浆布料机 |
| CN112895060A (zh) * | 2021-03-09 | 2021-06-04 | 郑州大学 | 混凝土3d打印机喷头 |
| CN114434590A (zh) * | 2022-02-21 | 2022-05-06 | 常州大学 | 一种3d打印透水混凝土结构及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112439603B (zh) | 一种箱梁端面喷涂装置及喷涂方法 | |
| CN207469541U (zh) | 一种曲面铝板幕墙系统 | |
| CN103015692B (zh) | 自动喷涂定位支架 | |
| CN213792321U (zh) | 一种箱梁端面喷涂装置 | |
| CN111075165A (zh) | 墙面水泥喷浆机 | |
| CN211421748U (zh) | 一种室内建筑用蜗杆蜗轮传动的多角度粉刷装置 | |
| CN111236589A (zh) | 一种喷头大小可调的砂浆喷涂装置 | |
| CN203320889U (zh) | 弧形墙体骨架 | |
| CN113027090A (zh) | 一种室内装修用地面瓷砖抹灰贴面装置及其找平方法 | |
| CN114856135A (zh) | 一种实现孔隙填充及墙面抹平的混凝土3d打印喷头 | |
| CN113174999B (zh) | 一种地下室底板、外墙防水施工方法 | |
| CN111962834A (zh) | 一种供料抹墙结构及全自动粉墙机 | |
| CN211053976U (zh) | 一种堆骨料流浆3d打印混凝土成型设备 | |
| CN107377275A (zh) | 一种加气混凝土砌块生产线模具喷涂一体装置 | |
| CN207325139U (zh) | 一种加气混凝土砌块生产线模具喷涂一体装置 | |
| CN211756495U (zh) | 一种柔性复合高压保温管用涂胶机 | |
| CN210798340U (zh) | 一种简易砌筑铺灰勾缝小车 | |
| CN113356528A (zh) | 一种建筑施工用找平抹灰装置 | |
| CN213418379U (zh) | 一种一体化免抹灰外墙保温施工结构 | |
| CN212295531U (zh) | 一种供料抹墙结构及全自动粉墙机 | |
| CN218562913U (zh) | 一种用于建筑防水工程的防水涂料涂刷装置 | |
| CN219003485U (zh) | 一种小口径涂塑钢管的内喷涂装置 | |
| CN215926599U (zh) | 一种建筑施工用墙体抹灰辅助架 | |
| CN215212163U (zh) | 一种蒸压砂加气混凝土砌块墙面抹平装置 | |
| CN211172953U (zh) | 一种推车式抹灰器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |