建筑3D打印头制造技术

本发明专利技术提供了一种建筑3D打印头，涉及3D打印技术领域，解决了现有技术中的混凝土经搅拌机搅拌通过泵送至输料管及打印装置时，存在混凝土浆体易提前达到凝结硬化的状态，产生硬化堵管的技术问题。该装置包括搅拌装置、挤料装置、连接通道、第一驱动装置、第二驱动装置和安装座，搅拌装置和挤料装置两者通过连接通道相连通，搅拌装置与第一驱动装置传动连接，挤料装置与第二驱动装置传动连接，安装座与连接通道的侧面相连接，安装座能安装在平台上；搅拌装置上设置有外加剂进料口和砂浆进料口，外加剂进料口位于砂浆进料口的上方且外加剂进料口和砂浆进料口存在高度差，砂浆从砂浆进料口进入到搅拌装置内，外加剂从外加剂进料口进入到搅拌装置内。到搅拌装置内。到搅拌装置内。

【技术实现步骤摘要】
建筑3D打印头


[0001]本专利技术涉及3D打印
，尤其是涉及一种建筑3D打印头。

技术介绍

[0002]建筑(混凝土)3D打印工艺是根据设计的建筑或构件三维模型，确定打印路径，通过控制打印头行走，利用设备将打印材料输送至打印头输出，打印出建筑物的一种建造工艺。建筑3D打印有利于减少资源和能源消耗，缩短工期、降低劳动强度。在我国逐步步入老龄化时代、劳动力越趋紧张、人力成本越趋高涨的形势下，传统的劳动密集型建筑业发展面临巨大挑战。
[0003]另一方面，我国建筑能耗的总量逐年上升，在能源总耗比例已从20世纪70年代末的10％，上升到27.45％。在碳中和的目标和压力下，建筑耗能已成为我国经济发展的软肋。建筑3D打印可以充分利用打印智能控制，使建筑一次成型，可节约材料40％，同时可减少建造过程中的工艺损耗和能源消耗。建筑3D打印技术与现有施工技术是互补的、相互依靠的关系。3D打印技术无疑将推动制造业的数字化发展，有利于我国新型城镇化实现。发展工业生产级混凝土3D打印系统以及由此衍生的混凝土3D打印项目，在未来有较大的发展潜力。
[0004]目前市场上常用的打印头为一体挤出式，搅拌机整体式搅拌，外加剂(有促进水泥混凝土凝结硬化的功效)和砂浆(即胶凝材料和骨料)会同时从一个进料口投放到搅拌机内搅拌，外加剂和砂浆形成的混凝土浆体的凝结硬化时间段是固定值，混凝土浆体通过PVC泵送管输送到打印装置的料仓内，然后通过搅拌杆挤出的这段时间内，会存在混凝土浆体达到凝结硬化时间，进而硬化，就造成以下的后果：一，新拌混凝土浆体材料容易在料仓边角处有堆积，造成硬化堵管；二，泵送管道长，因为混凝土浆体为水硬性材料，易凝固难清洗，如果不能及时将混凝土浆体打印输送，混凝土浆体本身会在管道内凝结硬化，从而造成堵管，浪费材料。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供建筑3D打印头，以解决现有技术中的混凝土经搅拌机搅拌通过泵送至输料管及打印装置时，存在混凝土浆体易提前达到凝结硬化的状态，进而产生硬化堵管的技术问题。本专利技术提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了以下技术方案：
[0007]本专利技术提供的一种建筑3D打印头，包括搅拌装置、挤料装置、连接通道、第一驱动装置、第二驱动装置和安装座，其中，所述搅拌装置和所述挤料装置两者通过所述连接通道相连通，所述搅拌装置和所述挤料装置均位于所述连接通道的同一侧，所述第一驱动装置和所述第二驱动装置均位于所述连接通道的另一侧，所述搅拌装置与所述第一驱动装置传动连接，所述挤料装置与所述第二驱动装置传动连接，所述安装座与所述连接通道的侧面相连接，所述安装座能安装在平台上；
[0008]所述搅拌装置上设置有外加剂进料口和砂浆进料口，所述外加剂进料口位于所述砂浆进料口的上方且所述外加剂进料口和所述砂浆进料口存在高度差，砂浆从所述砂浆进料口进入到所述搅拌装置内，外加剂从所述外加剂进料口进入到所述搅拌装置内。
[0009]可选地，所述搅拌装置包括搅拌桶、搅拌机构和推料机构，所述搅拌桶的开口端与所述连接通道相连接，所述搅拌机构位于所述搅拌桶内，且所述搅拌机构的第一端穿过所述连接通道并与所述第一驱动装置相连接；所述推料机构位于所述连接通道内，所述推料机构套设于所述搅拌机构上，所述外加剂进料口和所述砂浆进料口设置在所述搅拌桶上。
[0010]可选地，所述搅拌机构包括传动轴和搅拌轮，所述传动轴穿过所述搅拌轮且两者配合连接，所述推料机构安装于所述传动轴上靠近所述第一端的位置；所述搅拌机构通过所述传动轴与所述第一驱动装置传动连接；
[0011]所述搅拌轮包括搅拌杆和转动盘，所述传动轴穿过所述转动盘且所述转动盘与所述传动轴可拆卸连接，所述搅拌杆可拆卸式安装于所述转动盘的外周侧。
[0012]可选地，所述搅拌轮的个数为多个，所有所述搅拌轮沿所述传动轴的轴向间隔设置，且所有所述搅拌轮均位于推料机构的一侧；
[0013]一个所述搅拌轮上的所述搅拌杆的个数为多个，多个所述搅拌杆沿所述转动盘的周向分布。
[0014]可选地，所述推料机构包括挡板和弧形推料片，所述传动轴穿过所述挡板并与其配合连接，所述弧形推料片与所述挡板固定连接；所述弧形推料片的个数为多个，所有所述弧形推料片沿挡板的周向方向分布。
[0015]可选地，所述挤料装置包括挤料筒、喷头和挤料机构，所述挤料筒的一端与所述连接通道相连接，所述挤料筒的另一端与所述喷头可拆卸连接，所述挤料机构位于所述挤料筒内，所述挤料机构的一端穿过所述连接通道并与所述第二驱动装置相连接。
[0016]可选地，所述挤料机构包括挤料杆、螺旋搅拌片和搅拌架，所述螺旋搅拌片与所述挤料杆固定连接，所述挤料杆的一端穿过所述连接通道并与所述第二驱动装置相连接，所述搅拌架与所述挤料杆固定连接。
[0017]可选地，所述连接通道包括连通筒、上盖和下盖，所述连通筒的上端与所述上盖相连接，所述连通筒的下端与所述下盖相连接；
[0018]所述下盖上设置有第一连接孔和第二连接孔，所述第一连接孔与所述搅拌装置上的搅拌桶相连接，所述第二连接孔与所述挤料装置上的挤料筒相连接；
[0019]所述上盖上设置有第三连接孔、第四连接孔和第五连接孔，所述搅拌装置上的传动轴能穿过所述第三连接孔，所述挤料装置上的挤料杆能穿过所述第四连接孔，第五连接孔的个数为多个，所述第一驱动装置和所述第二驱动装置通过螺栓与所述第五连接孔相连接。
[0020]本专利技术提供的一种建筑3D打印头，在使用时，先将砂浆(即胶凝材料和骨料)从砂浆进料口输送到搅拌装置中，并对其进行搅拌，由于外加剂进料口和砂浆进料口存在高度差，使得砂浆能够初步完成混合形成浆体，当浆体上升至外加剂进料口时，将外加剂从外加剂进料口输送到搅拌装置中，并与浆体混合搅拌，并再经过挤料装置搅拌，此时的外加剂和浆体的混合搅拌时间比现有技术的外加剂和砂浆混合搅拌时间要短，进而可以使得形成的混凝土浆体在达到凝结硬化时间之前，可以从挤料装置中喷出，进入到打印装置中，本装置
利用外加剂进料口和砂浆进料口两者的高度差，减少砂浆和外加剂的接触时间，进一步延缓混凝土浆体开始凝结硬化的时间，保持了混凝土浆体在建筑3D打印头内以及输送到打印装置过程中的流动性，降低了硬化堵管的风险，从而解决了现有技术中的混凝土经搅拌机搅拌通过泵送至输料管及打印装置时，存在混凝土浆体易提前达到凝结硬化的状态，进而产生硬化堵管的技术问题。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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。
[0022]图1是本专利技术实施例提供的建筑3D打印头的结构示意图；
[0023]图2是本专利技术实施例提供的建筑3D打印头本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种建筑3D打印头，其特征在于，包括搅拌装置(1)、挤料装置(2)、连接通道(3)、第一驱动装置(4)、第二驱动装置(5)和安装座(6)，其中，所述搅拌装置(1)和所述挤料装置(2)两者通过所述连接通道(3)相连通，所述搅拌装置(1)和所述挤料装置(2)均位于所述连接通道(3)的同一侧，所述第一驱动装置(4)和所述第二驱动装置(5)均位于所述连接通道(3)的另一侧，所述搅拌装置(1)与所述第一驱动装置(4)传动连接，所述挤料装置(2)与所述第二驱动装置(5)传动连接，所述安装座(6)与所述连接通道(3)的侧面相连接，所述安装座(6)能安装在平台上；所述搅拌装置(1)上设置有外加剂进料口(11)和砂浆进料口(12)，所述外加剂进料口(11)位于所述砂浆进料口(12)的上方且所述外加剂进料口(11)和所述砂浆进料口(12)存在高度差，砂浆从所述砂浆进料口(12)进入到所述搅拌装置(1)内，外加剂从所述外加剂进料口(11)进入到所述搅拌装置(1)内。2.根据权利要求1所述的建筑3D打印头，其特征在于，所述搅拌装置(1)包括搅拌桶(13)、搅拌机构(14)和推料机构(15)，所述搅拌桶(13)的开口端与所述连接通道(3)相连接，所述搅拌机构(14)位于所述搅拌桶(13)内，且所述搅拌机构(14)的第一端穿过所述连接通道(3)并与所述第一驱动装置(4)相连接；所述推料机构(15)位于所述连接通道(3)内，所述推料机构(15)套设于所述搅拌机构(14)上，所述外加剂进料口(11)和所述砂浆进料口(12)设置在所述搅拌桶(13)上。3.根据权利要求2所述的建筑3D打印头，其特征在于，所述搅拌机构(14)包括传动轴(141)和搅拌轮，所述传动轴(141)穿过所述搅拌轮且两者配合连接，所述推料机构(15)安装于所述传动轴(141)上靠近所述第一端的位置；所述搅拌机构(14)通过所述传动轴(141)与所述第一驱动装置(4)传动连接；所述搅拌轮包括搅拌杆(142)和转动盘(143)，所述传动轴(141)穿过所述转动盘(143)且所述转动盘(143)与所述传动轴(141)可拆卸连接，所述搅拌杆(142)可拆卸式安装于所述转动盘(143)的外周侧。4.根据权利要求3所述的建筑3D打印头，其特征在于，所述搅拌轮的个数为多个，所有所述搅拌轮沿所述传动轴(141)的轴向间...

【专利技术属性】
技术研发人员：田冠飞，王海龙，张楠，路兰，王超，蔺喜强，鲍克蒙，
申请(专利权)人：建研华测杭州科技有限公司，
类型：发明
国别省市：