CN115059302B - 一种用于3d打印的建筑外墙系统 - Google Patents

一种用于3d打印的建筑外墙系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于3D打印的建筑外墙系统，包括地基基座和多层支架，所述多层支架活动插接在地基基座内部，所述多层支架中部设置有提升台，所述提升台顶部一侧设置有两个转动台，所述转动台顶部表面套接有延伸管，所述延伸管顶部设置有贯穿管。本发明通过设置有贯穿管，贯穿管转动并上升处于混凝土材料层内，若干个延伸管加入后并和顶部的贯穿管组成一个加强筋，可通过延伸管数量增加加强筋高度进而适应与不同的墙体高度，而在墙体内加入的多个加强筋，有效增强墙体的支撑强度，进而能够增加建筑层数，避免建筑的垂直建设空间，保障建筑使用总面积的同时，减小建筑底部的占地面积。

Description

一种用于3D打印的建筑外墙系统
技术领域
本发明属于建筑外墙技术领域，特别涉及一种用于3D打印的建筑外墙系统。
背景技术
随着3D打印技术日益完善，不仅可以打印小件物品，而且这项技术甚至可以彻底颠覆传统的建筑行业。3D打印的建筑的具有保护环境、高效、节能，不仅解放人力，还能大大降低建造成本。同时3D打印能够把建筑垃圾再利用，同时让新建建筑不会产出新的建筑垃圾。
由于3D打印的建筑墙体内部无法设置钢筋对墙体进行加固，导致墙体支撑强度不足，使得打印的建筑仅能单层建设，浪费建筑的垂直建设空间，若需保障建筑的使用总面积，需扩大建筑的占地面积。
因此，发明一种用于3D打印的建筑外墙系统来解决上述问题很有必要。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种用于3D打印的建筑外墙系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于3D打印的建筑外墙系统，包括地基基座和多层支架，所述多层支架活动插接在地基基座内部，所述多层支架中部设置有提升台，所述提升台底部设置有正反转电机，所述正反转电机与多层支架固定连接，所述提升台顶部一侧设置有两个转动台，两个所述转动台与多层支架之间设置有联动机构，所述转动台顶部表面套接有延伸管，所述延伸管顶部设置有贯穿管；
所述转动台顶部设置有若干个限位块，所述延伸管与贯穿管底部均开设有相同数量的限位槽。
进一步的，所述联动机构包括工作槽和转动丝杆，所述转动丝杆顶部转动插接在多层支架内，且转动丝杆端部设置有主动齿轮，所述转动丝杆中部一段转动插接在提升台内部，且转动丝杆表面与提升台插接处螺纹套接，所述转动丝杆底部与正反转电机输出端固定连接，所述工作槽内部活动插接有限位滑杆，所述限位滑杆表面套接有传动齿轮，所传动齿轮后侧啮合连接有齿轮杆，所述限位滑杆与齿轮杆两端均贯穿工作槽延伸至提升台外部，所述限位滑杆两端均与多层支架固定连接，所述齿轮杆顶部转动插接在多层支架内，且齿轮杆顶部顶部一侧与主动齿轮啮合，所述传动齿轮前侧啮合连接有两个辅助齿轮，所述辅助齿轮顶部与转动台底部固定连接。
进一步的，所述辅助齿轮一侧设置有安装架，所述安装架底部固定连接有弹簧，所述弹簧底部与工作槽内壁固定连接，所述安装架一侧贯穿工作槽延伸至提升台外部，且两个安装架端部固定连接有同一个连接杆。
进一步的，所述延伸管顶部和贯穿管底部为螺纹套接，两侧所述延伸管和贯穿管相对提升台中部对称设置。
进一步的，所述延伸管和贯穿管均为韧性金属材质，所述延伸管和贯穿管的长度均为15cm。
进一步的，所述限位块相对转动台中部环形排布，所述限位槽与之相匹配。
进一步的，所述主动齿轮直径长度与传动齿轮直径长度相同，所述传动齿轮直径长度是辅助齿轮直径长度的1.5倍。
进一步的，所述主动齿轮中心线与转动丝杆中心线为同一条直线，所述主动齿轮底部与转动丝杆顶部固定连接
进一步的，所述辅助齿轮两端均转动插接在安装架内，所述两个安装架相对提升台中部对称设置。
本发明的技术效果和优点：
1、本发明通过设置有贯穿管，贯穿管转动并上升处于混凝土材料层内，若干个延伸管加入后并和顶部的贯穿管组成一个加强筋，可通过延伸管数量增加加强筋高度进而适应与不同的墙体高度，而在墙体内加入的多个加强筋，有效增强墙体的支撑强度，进而能够增加建筑层数，避免建筑的垂直建设空间，保障建筑使用总面积的同时，减小建筑的占地面积。
2、本发明通过设置有联动机构，在将提升台提升的同时并将两个转动台反向转动，处于提升台顶部的两个延伸管或贯穿管在上升的同时发生转动，有效避免延伸管或贯穿管上升时将混凝土材料层推动变形，进而确保各混凝土材料层之间的成型固定。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本发明实施例的整体结构示意图；
图2示出了本发明实施例中多层支架和提升台的前视剖视图；
图3示出了本发明实施例中图2的A部放大图；
图4示出了本发明实施例中延伸管和贯穿管的仰视图；
图中：1、地基基座；2、多层支架；3、提升台；4、正反转电机；5、转动台；6、延伸管；7、贯穿管；8、限位块；9、限位槽；10、工作槽；11、转动丝杆；12、主动齿轮；13、限位滑杆；14、传动齿轮；15、齿轮杆；16、辅助齿轮；17、安装架；18、弹簧；19、连接杆。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种用于3D打印的建筑外墙系统，如图1-4所示，包括地基基座1和多层支架2，所述多层支架2活动插接在地基基座1内部，所述多层支架2中部设置有提升台3，所述提升台3底部设置有正反转电机4，所述正反转电机4与多层支架2固定连接，所述提升台3顶部一侧设置有两个转动台5，两个所述转动台5与多层支架2之间设置有联动机构，所述转动台5顶部表面套接有延伸管6，所述延伸管6顶部设置有贯穿管7，所述延伸管6顶部和贯穿管7底部为螺纹套接，两侧所述延伸管6和贯穿管7相对提升台3中部对称设置，所述延伸管6和贯穿管7均为韧性金属材质，所述延伸管6和贯穿管7的长度均为15cm；
所述转动台5顶部设置有若干个限位块8，所述延伸管6与贯穿管7底部均开设有相同数量的限位槽9，所述限位块8相对转动台5中部环形排布，所述限位槽9与之相匹配。
在使用3D打印技术打印建筑外墙时，3D打印机的“油墨”为预制的混凝土材料，同时使用地基基座1代替原地基的拐角或重要支撑位置，并将金属的地基基座1焊接在建筑地基上，随之便可将建筑外墙逐渐打印，在地基基座1表面堆积混凝土材料时，将两个贯穿管7通过限位槽9位置放置在转动台5上，贯穿管7被限位块8限位固定，随之正反转电机4工作通过联动机构带动提升台3上移并使得两个转动台5反向转动，两个贯穿管7随之反向转动并上升，在贯穿管7上升过程中，贯穿管7通过混凝土材料层并插入其中，在混凝土材料堆积到一定层数时，贯穿管7同时被提升台3提升至最高位置，随后正反转电机4反转将提升台3带回原位，随后便可将两个延伸管6通过限位槽9位置放置在转动台5上，随之正反转电机4正转带动提升台3上移，两个转动台5反向转动并带动两个延伸管6反向转动并上升，因两侧的延伸管6和贯穿管7相对提升台3中部对称设置，两个延伸管6便与对应的贯穿管7螺纹套接固定并继续带动贯穿管7转动上升，随着混凝土材料层的逐渐堆积，便可逐渐向延伸管6底部增加新的延伸管6使得多个延伸管6和贯穿管7组成的加强筋增长，在墙体成型后，通过多层支架2将装置整体取下，并在地基基座1空间内填充混凝土，确保地基基座1对墙体的支撑，同时装置可适用在地基拐角或平面处使用，确保墙体重要支撑位置均可增加延伸管6和贯穿管7组成的加强筋结构。
本发明通过设置有贯穿管7，贯穿管7转动并上升处于混凝土材料层内，若干个延伸管6加入后并和顶部的贯穿管7组成一个加强筋，可通过延伸管6数量增加加强筋高度进而适应与不同的墙体高度，而在墙体内加入的多个加强筋，有效增强墙体的支撑强度，进而能够增加建筑层数，避免建筑的垂直建设空间，保障建筑使用总面积的同时，减小建筑的占地面积。
如图1-3所示，所述联动机构包括工作槽10和转动丝杆11，所述转动丝杆11顶部转动插接在多层支架2内，且转动丝杆11端部设置有主动齿轮12，所述主动齿轮12中心线与转动丝杆11中心线为同一条直线，所述主动齿轮12底部与转动丝杆11顶部固定连接，所述转动丝杆11中部一段转动插接在提升台3内部，且转动丝杆11表面与提升台3插接处螺纹套接，所述转动丝杆11底部与正反转电机4输出端固定连接，所述工作槽10内部活动插接有限位滑杆13，所述限位滑杆13表面套接有传动齿轮14，所传动齿轮14后侧啮合连接有齿轮杆15，所述限位滑杆13与齿轮杆15两端均贯穿工作槽10延伸至提升台3外部，所述限位滑杆13两端均与多层支架2固定连接，所述齿轮杆15顶部转动插接在多层支架2内，且齿轮杆15顶部顶部一侧与主动齿轮12啮合，所述传动齿轮14前侧啮合连接有两个辅助齿轮16，所述辅助齿轮16顶部与转动台5底部固定连接，所述主动齿轮12直径长度与传动齿轮14直径长度相同，所述传动齿轮14直径长度是辅助齿轮16直径长度的1.5倍。
在需要将贯穿管7和延伸管6转动上升时，启动正反转电机4工作带动转动丝杆11转动，在限位滑杆13的限制下，提升台3缓慢上升，转动丝杆11转动带动主动齿轮12转动，齿轮杆15随之转动，工作槽10内部的传动齿轮14在上升的同时被齿轮杆15推动转动，两个辅助齿轮16随之反向转动，两个转动台5便可带动两个延伸管6或贯穿管7反向转动。
本发明通过设置有联动机构，在将提升台3提升的同时并将两个转动台5反向转动，处于提升台3顶部的两个延伸管6或贯穿管7在上升的同时发生转动，有效避免延伸管6或贯穿管7上升时将混凝土材料层推动变形，进而确保各混凝土材料层之间的成型固定。
如图2-3所示，所述辅助齿轮16一侧设置有安装架17，所述安装架17底部固定连接有弹簧18，所述弹簧18底部与工作槽10内壁固定连接，所述安装架17一侧贯穿工作槽10延伸至提升台3外部，且两个安装架17端部固定连接有同一个连接杆19，所述辅助齿轮16两端均转动插接在安装架17内，所述两个安装架17相对提升台3中部对称设置。
在需要增加延伸管6时，拉动连接杆19并带动两个安装架17下移，安装架17移动带动辅助齿轮16和转动台5下移，弹簧18随之被压缩，转动台5下移使得限位块8脱离限位槽9内，进而使得联动机构带动转动台5反转时，延伸管6或贯穿管7不会被带动回原位置。
本发明通过设置有安装架17，能够通过辅助齿轮16带动转动台5下移，便可转动台5离开延伸管6或贯穿管7底部，进而使得装置复位的过程中不会带动延伸管6或贯穿管7移动。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种用于3D打印的建筑外墙系统，包括地基基座(1)和多层支架(2)，其特征在于：所述多层支架(2)活动插接在地基基座(1)内部，所述多层支架(2)中部设置有提升台(3)，所述提升台(3)底部设置有正反转电机(4)，所述正反转电机(4)与多层支架(2)固定连接，所述提升台(3)顶部一侧设置有两个转动台(5)，两个所述转动台(5)与多层支架(2)之间设置有联动机构，所述转动台(5)顶部表面套接有延伸管(6)，所述延伸管(6)顶部设置有贯穿管(7)；
所述转动台(5)顶部设置有若干个限位块(8)，所述延伸管(6)与贯穿管(7)底部均开设有相同数量的限位槽(9)；
所述联动机构包括提升台(3)一侧开设的工作槽(10)和转动丝杆(11)，所述转动丝杆(11)顶部转动插接在多层支架(2)内，且转动丝杆(11)端部设置有主动齿轮(12)，所述转动丝杆(11)中部一段转动插接在提升台(3)内部，且转动丝杆(11)表面与提升台(3)插接处螺纹套接，所述转动丝杆(11)底部与正反转电机(4)输出端固定连接，所述工作槽(10)内部活动插接有限位滑杆(13)，所述限位滑杆(13)表面套接有传动齿轮(14)，所传动齿轮(14)后侧啮合连接有齿轮杆(15)，所述限位滑杆(13)与齿轮杆(15)两端均贯穿工作槽(10)延伸至提升台(3)外部，所述限位滑杆(13)两端均与多层支架(2)固定连接，所述齿轮杆(15)顶部转动插接在多层支架(2)内，且齿轮杆(15)顶部顶部一侧与主动齿轮(12)啮合，所述传动齿轮(14)前侧啮合连接有两个辅助齿轮(16)，所述辅助齿轮(16)顶部与转动台(5)底部固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于3D打印的建筑外墙系统，其特征在于：所述辅助齿轮(16)一侧设置有安装架(17)，所述安装架(17)底部固定连接有弹簧(18)，所述弹簧(18)底部与工作槽(10)内壁固定连接，所述安装架(17)一侧贯穿工作槽(10)延伸至提升台(3)外部，且两个安装架(17)端部固定连接有同一个连接杆(19)。
3.根据权利要求1所述的一种用于3D打印的建筑外墙系统，其特征在于：所述延伸管(6)顶部和贯穿管(7)底部为螺纹套接，两侧所述延伸管(6)和贯穿管(7)相对提升台(3)中部对称设置。
4.根据权利要求1所述的一种用于3D打印的建筑外墙系统，其特征在于：所述延伸管(6)和贯穿管(7)均为韧性金属材质，所述延伸管(6)和贯穿管(7)的长度均为15cm。
5.根据权利要求1所述的一种用于3D打印的建筑外墙系统，其特征在于：所述限位块(8)相对转动台(5)中部环形排布，所述限位槽(9)与之相匹配。
6.根据权利要求1所述的一种用于3D打印的建筑外墙系统，其特征在于：所述主动齿轮(12)直径长度与传动齿轮(14)直径长度相同，所述传动齿轮(14)直径长度是辅助齿轮(16)直径长度的1.5倍。
7.根据权利要求1所述的一种用于3D打印的建筑外墙系统，其特征在于：所述主动齿轮(12)中心线与转动丝杆(11)中心线为同一条直线，所述主动齿轮(12)底部与转动丝杆(11)顶部固定连接。
8.根据权利要求2所述的一种用于3D打印的建筑外墙系统，其特征在于：所述辅助齿轮(16)两端均转动插接在安装架(17)内，所述两个安装架(17)相对提升台(3)中部对称设置。
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