3D打印超高性能混凝土用输送泵制造技术

本实用新型专利技术属于3D打印超高性能混凝土技术领域。一种3D打印超高性能混凝土用输送泵，包括泵体、圆盘阀、回转驱动部、并排布设在泵体内的第一缸体和第二缸体、泵缸活塞和泵送驱动部，圆盘阀回转支撑设置在泵体内，圆盘阀的上部设置有接料口，圆盘阀的周向间隔120

【技术实现步骤摘要】
3D打印超高性能混凝土用输送泵


[0001]本技术属于3D打印超高性能混凝土
，特别是涉及一种3D打印超高性能混凝土用输送泵。

技术介绍

[0002]以3D打印等增材制造为标志的第三次工业革命使混凝土技术迈向了更高水平，发展成以三维建模、机电控制、信息处理和材料科学等为基础的新型3D打印混凝土技术。该技术可在建造前精确计算原材料用量，打印中可调控拌合物性能和用量，无需模板支撑和振捣，便于复杂构件的建造，最大程度地实现节能节材及对结构的优化。但作为一种新兴技术，无论是材料还是制造装备都尚未成熟。3D打印对混凝土性能要求较高，传统混凝土已很难满足，现有理论亦不能很好的指导3D打印混凝土的设计和施工。如，3D打印混凝土必须具备优异的触变性，确保打印时有足够的流变性以便从喷嘴挤出，打印后能在空气中快速凝结硬化且具有足够的体积稳定性和适宜的早期强度，以承载自身和后续层重量，防止出现过大累积形变及塌落、倾斜等失稳现象。前后打印层间还应具有良好的界面粘结性能及较高的基准强度，避免因界面过渡层导致的强度衰减。这使得具有较高基准强度和优良耐久性的超高性能混凝土（UHPC）成为3D打印混凝土的理想选择，但UHPC为获得密实的微结构添加了硅灰等高活性微粉，为提高强度又采用了较低的水胶比，为满足流变性性要求又添加较多的外加剂，为提高均质性又剔除了粗骨料，致使胶凝材料总量和外加剂用量都远高于常规混凝土，使拌合物更为粘稠，可泵性较差，对混凝土泵的结构和性能提出了更高要求。
[0003]传统混凝土泵通常采用闸板阀或S管阀结构。闸板阀泵由于结构限制使密封压力较低，在施工中不可避免地需要用Y形管去连接混凝土泵的双缸体和输送管，降低了输送压力。此外，在垂直输送管前方还需安装长度为泵送高度一半的水平输送管，但由于闸板对混凝土垂直方向产生的流体压力有很大的敏感性，形成的液压阻力限制了闸板阀泵的输送高度。S管阀泵可克服闸板阀泵输送高度低的缺点，但对于粘度高的超高性能混凝土，较高的粘滞阻力会使S管阀摆缸的动作不到位，严重时甚至不动作，而且，恒压泵为摆动缸提供的压力不足时也会使S管阀出现摆动异常现象，导致泵送系统输送混凝土的压力不足，降低其工作效率，也会加剧运动件的磨损，同时，液压活塞式输送缸还存在功耗大、使用寿命低等缺点。因此，有必要开发出一种结构合理、环保高效，且更适于对3D打印超高性能混凝土拌合物进行输送的新型混凝土泵。

技术实现思路

[0004]本技术目的是针对上述存在的问题和不足，提供一种3D打印超高性能混凝土用输送泵，其结构设计合理，环保高效，能够保障泵送的性能，且控制精准度，大大提高了其实用性和结构的稳定性。
[0005]为实现上述目的，所采取的技术方案是：
[0006]一种3D打印超高性能混凝土用输送泵，包括：
[0007]泵体；
[0008]圆盘阀，其回转支撑设置在所述泵体内，所述圆盘阀的上部设置有接料口，所述圆盘阀的周向间隔120
°
设置有吸料口、第一换向口和第二换向口，所述吸料口与所述接料口通过吸料管连通，所述第一换向口和所述第二换向口通过换向管连通；
[0009]回转驱动部，其驱动所述圆盘阀转动动作；
[0010]并排布设在所述泵体内的第一缸体和第二缸体，所述泵体上设置有输料管，所述输料管、第一缸体和第二缸体分别与第一换向口、第二换向口和吸料口对应；
[0011]泵缸活塞，在所述第一缸体和所述第二缸体内均设置有泵缸活塞；以及
[0012]泵送驱动部，其驱动所述泵缸活塞在所述第一缸体和第二缸体内动作。
[0013]根据本技术3D打印超高性能混凝土用输送泵，优选地，所述泵送驱动部包括动力壳体、泵送驱动电机和两组曲柄连杆单元，两组所述曲柄连杆单元的驱动端均与所述泵送驱动电机连接，所述第一缸体和第二缸体内的泵缸活塞均通过活塞杆与对应的曲柄连杆单元的动作端连接。
[0014]根据本技术3D打印超高性能混凝土用输送泵，优选地，所述曲柄连杆单元包括：
[0015]曲柄，其与所述泵送驱动电机的输出轴固定连接；
[0016]传力杆，所述传力杆的第一端部与所述曲柄铰接；
[0017]与所述传力杆的第二端部铰接的连杆和摆杆，所述连杆与所述活塞杆铰接；以及
[0018]摆杆定位架，其固定设置在所述动力壳体上，所述摆杆与所述摆杆定位架铰接。
[0019]根据本技术3D打印超高性能混凝土用输送泵，优选地，所述曲柄呈U型，所述曲柄的第一支杆与所述泵送驱动电机的输出轴固定，所述曲柄的第二支杆与动力壳体通过曲柄定位轴铰接。
[0020]根据本技术3D打印超高性能混凝土用输送泵，优选地，所述第一缸体和所述第二缸体的外径与所述吸料管的外径相同，所述第一缸体和第二缸体的外径大于所述换向管的外径。
[0021]根据本技术3D打印超高性能混凝土用输送泵，优选地，所述第一缸体和所述第二缸体的前端均设置有弧线段弯头，所述泵缸活塞的前部设置有推料板连杆和推料板，所述推料板连杆与所述推料板铰接，所述推料板的前端为与所述圆盘阀的周向匹配的圆弧面，所述推料板的侧壁设置有与所述弧线段弯头匹配的弧形侧壁，所述泵缸活塞内设置有线性轴承滑孔，所述推料板连杆的后端呈T型，推料板连杆后端匹配设置在所述线性轴承滑孔内。
[0022]根据本技术3D打印超高性能混凝土用输送泵，优选地，所述活塞杆后端通过导向滑杆和导向筒体与所述曲柄连杆单元连接，所述导向滑杆与导向筒体之间设置有直线轴承。
[0023]根据本技术3D打印超高性能混凝土用输送泵，优选地，所述导向筒体与对应的第一缸体或第二缸体之间设置有阻尼限位环，所述活塞杆滑动穿设在所述阻尼限位环中，所述阻尼限位环对所述导向滑杆限位缓冲。
[0024]根据本技术3D打印超高性能混凝土用输送泵，优选地，所述圆盘阀上开设有夹角呈120
°
的弧形槽，且所述弧形槽与所述圆盘阀同心布置，所述泵体上设置有与所述弧
形槽对应的阻尼限位销；所述接料口处连接设置有接料管，所述接料管与所述接料口之间设置有密封轴承。
[0025]根据本技术3D打印超高性能混凝土用输送泵，优选地，还包括润滑单元和温控单元，所述润滑单元包括润滑油储罐和多条润滑油管，在所述润滑油管上设置有电磁阀；所述温控单元包括压缩机、冷凝器、泵体冷却器、动力冷却器、温度传感器和控制器。
[0026]采用上述技术方案，所取得的有益效果是：
[0027]（1）本申请通过圆盘阀代替闸板阀或S管阀，可克服闸板阀对混凝土拌合料的泵送高度低及S管阀泵送超高性能混凝土时出现的摆动异常导致的输送压力不足、功耗大、使用寿命低等缺点。
[0028]（2）本申请通过接料管与真空搅拌机出料口连接，接料管与圆盘阀的接料口间密封轴承的设置，可防止水分流失，保持拌合物配合比的稳定，大大提高了整个系统混凝土泵送质量。
[0029]（3）本申请通过圆盘阀上设置的弧形槽和阻尼限位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种3D打印超高性能混凝土用输送泵，其特征在于，包括：泵体；圆盘阀，其回转支撑设置在所述泵体内，所述圆盘阀的上部设置有接料口，所述圆盘阀的周向间隔120
°
设置有吸料口、第一换向口和第二换向口，所述吸料口与所述接料口通过吸料管连通，所述第一换向口和所述第二换向口通过换向管连通；回转驱动部，其驱动所述圆盘阀转动动作；并排布设在所述泵体内的第一缸体和第二缸体，所述泵体上设置有输料管，所述输料管、第一缸体和第二缸体分别与第一换向口、第二换向口和吸料口对应；泵缸活塞，在所述第一缸体和所述第二缸体内均设置有泵缸活塞；以及泵送驱动部，其驱动所述泵缸活塞在所述第一缸体和第二缸体内动作。2.根据权利要求1所述的3D打印超高性能混凝土用输送泵，其特征在于，所述泵送驱动部包括动力壳体、泵送驱动电机和两组曲柄连杆单元，两组所述曲柄连杆单元的驱动端均与所述泵送驱动电机连接，所述第一缸体和第二缸体内的泵缸活塞均通过活塞杆与对应的曲柄连杆单元的动作端连接。3.根据权利要求2所述的3D打印超高性能混凝土用输送泵，其特征在于，所述曲柄连杆单元包括：曲柄，其与所述泵送驱动电机的输出轴固定连接；传力杆，所述传力杆的第一端部与所述曲柄铰接；与所述传力杆的第二端部铰接的连杆和摆杆，所述连杆与所述活塞杆铰接；以及摆杆定位架，其固定设置在所述动力壳体上，所述摆杆与所述摆杆定位架铰接。4.根据权利要求3所述的3D打印超高性能混凝土用输送泵，其特征在于，所述曲柄呈U型，所述曲柄的第一支杆与所述泵送驱动电机的输出轴固定，所述曲柄的第二支杆与动力壳体通过曲柄定位轴铰接。5.根据权利要求1所述的3D打印超高性能混凝土用输送泵，其特征在于，所述第一缸体和所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤寄予，高丹盈，田怡轩，程站起，房栋，杨林，庞育阳，谷志强，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：新型
国别省市：