详情

原文传递一种速凝剂用量可调的建筑用3D打印喷头

专利名称：	一种速凝剂用量可调的建筑用3D打印喷头
摘要：	本发明属于建筑3D打印领域，具体涉及一种速凝剂用量可调的建筑用3D打印喷头。包括上壳体，下壳体和电机，下壳体侧面设有混凝土浆体入口和下壳体速凝剂导管入口，下壳体内设上下设置的搅拌叶片和螺旋杆；上壳体内设置有速凝剂储存仓、调节速凝剂用料的柱塞结构，通过柱塞结构将速凝剂储存仓内的速凝剂用量可调的通过下壳体速凝剂导管入口输入到下壳体中，电机通过电机转轴带动搅拌叶片和螺旋杆转动，从而将混凝土浆料和速凝剂均匀混合，从喷头喷出，实现3D打印。本发明的装置能够实现混凝土浆体和液体速凝剂的充分混合并能挤出的功能，同时能控制液体速凝剂的用量以此来达到所需混凝土的要求，为能够顺利进行混凝土的3D打印提供了硬件支持。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	扬州大学
发明人：	吴伟伟;罗永东;周琦峻;蒋爱团;张江湖;彭云
专利状态：	有效
申请日期：	2021-11-20T00:00:00+0800
发布日期：	2022-03-01T00:00:00+0800
申请号：	CN202111380826.1
公开号：	CN114102794A
代理机构：	南京理工大学专利中心
代理人：	唐代盛
分类号：	B28B1/00;B28B13/02;B33Y30/00;B33Y40/00;B33Y10/00;B;B28;B33;B28B;B33Y;B28B1;B28B13;B33Y30;B33Y40;B33Y10;B28B1/00;B28B13/02;B33Y30/00;B33Y40/00;B33Y10/00
申请人地址：	225009 江苏省扬州市大学南路88号
主权项：	1.一种速凝剂用量可调的建筑用3D打印喷头，其特征在于，包括上壳体(17)，下壳体(25)和电机，所述下壳体(25)侧面设有混凝土浆体入口(39)和下壳体速凝剂导管入口(33)，下壳体内设上下设置的搅拌叶片(23)和螺旋杆(22)；所述上壳体(17)内设置有速凝剂储存仓(41)、调节速凝剂用料的柱塞结构，通过柱塞结构将速凝剂储存仓(41)内的速凝剂用量可调的通过下壳体速凝剂导管入口(33)输入到下壳体中，电机通过电机转轴带动搅拌叶片(23)和螺旋杆(22)转动，从而将混凝土浆料和速凝剂均匀混合，从喷头喷出，实现3D打印。 2.根据权利要求1所述的3D打印喷头，其特征在于，所述柱塞结构包括与上壳体(17)的偏心距可调的控油壳(1)，柱塞连接环(21)，柱塞(27)，滑靴(28)，隔油盘(18)和隔油盘密封壳(15)；所述柱塞连接环(21)为底部带有圆形孔的圆筒状，柱塞连接环(21)设置在上壳体(17)的圆形凹槽内，且随电机转轴(12)转动，柱塞连接环(21)侧面周向均布多个柱塞连接口，柱塞(27)的一端与柱塞连接口连接，另一端则与滑靴(28)相连接，滑靴(28)与控油壳(1)内侧的圆形滑靴槽贴合在一起；隔油盘(18)整体呈下部设有外翻边的圆筒状，隔油盘(18)套设在电机转轴外侧，翻边位于柱塞连接环(21)底部上侧；隔油盘密封壳(15)为整体呈底部带有圆形孔的圆筒状，且底部位于上方设置，隔油盘密封壳(15)的圆筒部分的内周和柱塞连接环(21)外周密封设置，且隔油盘密封壳(15)用于对隔油盘(18)的密封，隔油盘密封壳(15)和隔油盘(18)相对上壳体(17)固定设置；速凝剂储存仓(41)通过刚性导管(3)连接隔油盘密封壳(15)上的速凝剂进口(29)，隔油盘密封壳(15)上的速凝剂出口(30)通过刚性导管(3)连接下壳体的下壳体速凝剂导管入口(33)。 3.根据权利要求2所述的3D打印喷头，其特征在于，包括设置在上壳体(17)上的手轮(2)，手轮的一端和控油壳(1)的凸起部分螺纹配合，通过转动手轮(12)实现上壳体(17)和控油壳(1)的偏心距可调。 4.根据权利要求2所述的3D打印喷头，其特征在于，柱塞连接环(21)和上壳体(17)之间设有上壳体底部垫片(16)；隔油盘(18)的翻边部分和柱塞连接环(21)下部设有隔油盘垫片(19)。 5.根据权利要求2所述的3D打印喷头，其特征在于，电机转轴(12)依次穿过隔油盘密封壳(15)圆形孔，隔油盘(18)，隔油盘垫片(19)，柱塞连接环(21)的圆形孔，上壳体底部垫片(16)的圆形孔，上壳体(17)圆形孔；螺旋杆(22)与电机转轴(12)固连，搅拌叶片(23)通过键槽与搅拌仓部分的电机转轴(12)配合在一起，柱塞连接环(21)通过键槽配合与上壳体部分的电机转轴(12)连接。 6.根据权利要求2所述的3D打印喷头，其特征在于，速凝剂储存仓(41)的密封仓盖上设有气泵喷头(31)，并通过气泵喷头(31)提供的压力使液体速凝剂经过刚性导管(3)进入柱塞连接环(21)中调节其输出量。 7.根据权利要求6所述的3D打印喷头，其特征在于，上壳体(17)内还设有上壳体储水仓(40)，上壳体储水仓(40)的密封仓盖上设有气泵喷头，上壳体储水仓下部预留口(36)连接刚性导管(3)至下壳体输水管入口(37)。 8.根据权利要求7所述的3D打印喷头，其特征在于，下壳体速凝剂导管入口(33)处的刚性导管(3)上接上单向阀，在上壳体储水仓下部预留口(36)连接刚性导管至下壳体输水管入口(37)处连接上单向阀。 9.根据权利要求8所述的3D打印喷头，其特征在于，隔油盘密封壳(15)内侧设有两块隔板洽与隔油盘(18)紧密配合使隔油盘(18)不能相对于隔油盘密封壳(15)发生转动，与速凝剂出口(30)相连的刚性导管(3)通过管道固定圈(4)和管道固定螺钉(5)固定在上壳体(17)内壁上使隔油盘密封壳(15)不能发生转动也即隔油盘(18)不能发生转动；通过联轴器(6)实现与电机转轴(12)的键配合，使电机(11)驱动转轴旋转，电机安装在上壳体盖(8)的电机仓内；上壳体(17)底部通孔上装有密封垫圈(24)；还包括上壳体盖(8)，上壳体(17)与上壳体盖(8)之间通过上壳体盖螺钉(7)连接，电机仓盖(10)通过电机仓盖螺钉(9)与上壳体盖(8)上部电机仓固定在一起，下壳体(25)通过下壳体螺钉(20)与上壳体(17)固定在一起。 10.一种利用权利要求1-9任一项所述的3D打印喷头进行打印的方法，其特征在于，包括如下步骤：通过速凝剂储存仓(41)上侧的气泵喷头(31)输送高压气体挤压液体速凝剂仓中的液体速凝剂，使其泵送通过刚性导管(3)后进入柱塞连接环(21)中，而柱塞连接环(21)随电机转轴(12)一同旋转并且带动柱塞(27)一同旋转，使柱塞(27)在柱塞连接环(21)四周的柱塞连接通道中周期性拉伸和压缩以实现压缩时排油和拉伸时吸油的目的；同时基于预先设定的控油壳(1)和电机转轴(12)轴心之间的偏心距，液体速凝剂会定量的从隔油盘(18)的压油区一侧排出，通过刚性导管(3)进入下壳体(25)的搅拌仓中与通过供料系统泵送入下壳体混泥土浆体入口(39)的混泥土浆体混合，同时由于电机转轴(12)的旋转，其上的搅拌叶片(23)不断的搅拌使混泥土浆体和液体速凝剂充分混合并搅拌均匀，随后通过螺旋杆(22)泵送出喷头；通过调节手轮(2)改变控油壳(1)和电机转轴(12)轴心之间的偏心距，控制速凝剂吸取的用量；在打印工作结束后打开刚性输水管开关(38)并通过上壳体储水仓(40)上侧的气泵喷头(31)输送高压气体挤压上壳体储水仓(40)中的水，使其泵送通过刚性导管(3)进入下壳体(25)的搅拌仓中，打开电机(11)带动搅拌叶片(23)旋转，实现搅拌仓的清洗。
所属类别：	发明专利