專利名稱:一種混凝土預(yù)制件生產(chǎn)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種混凝土預(yù)制件生產(chǎn)裝置，包括行車、第一驅(qū)動(dòng)裝置、第二驅(qū)動(dòng)裝置、噴嘴、輸料裝置、儲(chǔ)料裝置；第一驅(qū)動(dòng)裝置和第二驅(qū)動(dòng)裝置及噴嘴安裝在行車上，行車可沿Y軸方向移動(dòng)，噴嘴在第一驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下可沿X軸方向移動(dòng)，噴嘴在第二驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下可沿Z軸方向移動(dòng)；輸料裝置與儲(chǔ)料裝置連接，輸料裝置與噴嘴相連接。本實(shí)用新型解決了超高性能混凝土預(yù)制件3D打印的技術(shù)問(wèn)題，增強(qiáng)了澆筑的精度和效率，可以對(duì)異性混凝土預(yù)制件澆筑。
【專利說(shuō)明】一種混凝土預(yù)制件生產(chǎn)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及工程機(jī)械領(lǐng)域，特別涉及一種混凝土預(yù)制件生產(chǎn)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的3D打印技術(shù)，以計(jì)算機(jī)三維設(shè)計(jì)模型為藍(lán)本，通過(guò)軟件分層離散和數(shù)控成型系統(tǒng)，利用激光束、熱熔噴嘴等方式將金屬粉末、陶瓷粉末、塑料、細(xì)胞組織等特殊材料進(jìn)行逐層堆積黏結(jié)，最終疊加成型，制造出實(shí)體產(chǎn)品。這種數(shù)字化制造模式不需要復(fù)雜的工藝，不需要眾多的人力，直接從計(jì)算機(jī)圖形數(shù)據(jù)中便可生成任何形狀的零件，并且精度和質(zhì)量很高，因而3D打印將是生產(chǎn)制造的一次革命。
[0003]目前，3D打印技術(shù)被應(yīng)用在建筑領(lǐng)域中，但大都采用傳統(tǒng)混凝土，澆筑工藝仍沒(méi)有較大創(chuàng)新。傳統(tǒng)混凝土預(yù)制件的生產(chǎn)大都采用布料機(jī)對(duì)模臺(tái)的澆筑，傳統(tǒng)混凝土凝固時(shí)間，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，噴嘴尺寸大，澆筑精度差，很難實(shí)現(xiàn)異型預(yù)制件的澆筑。
[0004]目前，還沒(méi)有采用超高性能混凝土進(jìn)行3D打印混凝土預(yù)制件。超高性能混凝土 (ultra-high performance concretes，UHPC)源于 1991 年法國(guó)的活性粉末混凝土(Reactive powder concrete, RPC)，是一種具有韌性高，抗壓強(qiáng)度高和耐久性能好等特點(diǎn)的新型材料。超高性能混凝土可以由多種方式制備而成，例如:由硅酸鹽水泥+活性礦物摻合料+高效減水劑制成，由磨細(xì)礦渣+堿組分制成，由硅酸鹽水泥+磨細(xì)砂+高效減水劑制成，由優(yōu)質(zhì)石灰+磨細(xì)砂+高效減水劑制成。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]有鑒于此，本實(shí)用新型提出一種混凝土預(yù)制件生產(chǎn)裝置，以解決3D打印超高性能混凝土預(yù)制件的問(wèn)題。
[0006]一方面，本實(shí)用新型提供了一種混凝土預(yù)制件生產(chǎn)裝置，包括行車、第一驅(qū)動(dòng)裝置、第二驅(qū)動(dòng)裝置、噴嘴、輸料裝置、儲(chǔ)料裝置；第一驅(qū)動(dòng)裝置和第二驅(qū)動(dòng)裝置及噴嘴安裝在行車上，行車可沿Y軸方向移動(dòng)，噴嘴在第一驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下可沿X軸方向移動(dòng)，噴嘴在第二驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下可沿Z軸方向移動(dòng)；輸料裝置與儲(chǔ)料裝置連接，輸料裝置與噴嘴相連接。
[0007]進(jìn)一步地，輸料裝置和儲(chǔ)料裝置均包括兩個(gè)，輸料裝置與儲(chǔ)料裝置一對(duì)一連接，噴嘴包括左噴嘴和右噴嘴，左噴嘴與一個(gè)輸料裝置相連接，右噴嘴與另一個(gè)輸料裝置相連接。
[0008]進(jìn)一步地，左噴嘴和右噴嘴的噴孔相對(duì)布置，左噴嘴和右噴嘴的噴射方向交叉。
[0009]進(jìn)一步地，輸料裝置和儲(chǔ)料裝置均包括兩個(gè)，輸料裝置與儲(chǔ)料裝置一對(duì)一連接，在噴嘴的進(jìn)口處設(shè)置有混合空腔，至少有兩個(gè)輸料裝置與混合空腔相連接。
[0010]進(jìn)一步地，在噴嘴上開(kāi)設(shè)有至少兩個(gè)噴孔，在噴嘴上設(shè)置有用于開(kāi)閉噴孔的開(kāi)關(guān)。
[0011]進(jìn)一步地，噴孔采用圓形或方形陣列布置。
[0012]進(jìn)一步地，噴嘴包括至少兩個(gè)，噴嘴沿X軸方向排列。
[0013]進(jìn)一步地，第一驅(qū)動(dòng)裝置和第二驅(qū)動(dòng)裝置為電機(jī)或液壓馬達(dá)。
[0014]進(jìn)一步地，包括軌道，軌道安裝在地面上，軌道沿Y軸方向布置，行車坐落在軌道上，行車可沿軌道行走。
[0015]本實(shí)用新型提供的一種混凝土預(yù)制件生產(chǎn)裝置，噴嘴可以在空間的X軸、Y軸、Z軸方向移動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位澆筑到預(yù)制件的每個(gè)部位。采用至少兩個(gè)輸料裝置和儲(chǔ)料裝置，計(jì)量和輸送不同超高性能混凝土原材料，不同的超高性能混凝土原材料在噴嘴的進(jìn)口處混合，或者在兩噴嘴的噴孔出口處混合，這種方式澆筑快速，噴嘴孔徑減小，噴射精度高，生產(chǎn)周期短，非常適合可實(shí)現(xiàn)各種規(guī)格混凝土預(yù)制件的快速澆筑，大大減少異型預(yù)制件的澆筑時(shí)間。噴嘴采用多噴孔形式，即一個(gè)噴嘴上有多個(gè)噴孔，噴孔的開(kāi)閉由開(kāi)關(guān)控制，另外，也可以采用多個(gè)噴嘴沿X軸方向排列，每個(gè)噴嘴上的噴孔開(kāi)閉由開(kāi)關(guān)控制，這樣可實(shí)現(xiàn)對(duì)異形模臺(tái)精確澆筑。

【附圖說(shuō)明】

[0016]構(gòu)成本實(shí)用新型的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0017]圖1為本實(shí)用新型一種混凝土預(yù)制件生產(chǎn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本實(shí)用新型另一種混凝土預(yù)制件生產(chǎn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3為本實(shí)用新型再一種混凝土預(yù)制件生產(chǎn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4為本實(shí)用新型一種超高性能混土原材料計(jì)量和輸送結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖5為本實(shí)用新型另一種超高性能混土原材料計(jì)量和輸送結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖6為圖3的一種噴嘴結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖7為圖3的另一種噴嘴結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024]需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本實(shí)用新型中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型。
[0025]本實(shí)用新型所述的X軸、Y軸、Z軸是以空間坐標(biāo)系進(jìn)行定義的。
[0026]下面結(jié)合圖1至圖7，對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0027]如圖1所示，混凝土預(yù)制件生產(chǎn)裝置包括軌道3，軌道3安裝在地面上，軌道3沿Y軸方向布置，行車I坐落在軌道3上，行車I可沿軌道3行走。在行車I上安裝有第一驅(qū)動(dòng)裝置(圖中未示出)、第二驅(qū)動(dòng)裝置(圖中未示出)、一個(gè)噴嘴2，噴嘴2在第一驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下可沿X軸方向移動(dòng)，噴嘴2在第二驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下可沿Z軸方向移動(dòng)；第一驅(qū)動(dòng)裝置和第二驅(qū)動(dòng)裝置為電機(jī)，也可以采用其它動(dòng)力源。噴嘴2在X和Y兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)疊加實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)運(yùn)動(dòng)軌跡的運(yùn)動(dòng)；噴嘴2在Z的上下向運(yùn)動(dòng)控制噴射高度。這樣噴嘴2可實(shí)現(xiàn)三個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)疊加，覆蓋模臺(tái)4每個(gè)角落和適應(yīng)預(yù)制件厚度的變化。計(jì)算機(jī)首先根據(jù)模臺(tái)4的3D模型計(jì)算出噴嘴2的運(yùn)動(dòng)軌跡和開(kāi)關(guān)(圖中未示出)狀態(tài)，噴嘴2按運(yùn)動(dòng)軌跡和開(kāi)關(guān)狀態(tài)噴射高強(qiáng)度混凝土實(shí)現(xiàn)對(duì)模臺(tái)4的澆筑。
[0028]如圖4所示，超高性能混土原材料計(jì)量和輸送結(jié)構(gòu)由兩個(gè)輸料裝置5、兩個(gè)儲(chǔ)料裝置6組成，一個(gè)輸料裝置5與一個(gè)儲(chǔ)料裝置6相連接，另一個(gè)輸料裝置5與另一個(gè)儲(chǔ)料裝置6相連接，兩個(gè)輸料裝置5和第二輸料裝置5分別與噴嘴2相連接。兩個(gè)儲(chǔ)料裝置6分別計(jì)量和存儲(chǔ)超高性能混凝土不同原材料，例如:超高性能混凝土由磨細(xì)礦澄+堿組分制成，一個(gè)儲(chǔ)料裝置6存儲(chǔ)磨細(xì)礦渣，另一個(gè)儲(chǔ)料裝置6存儲(chǔ)堿組分；或者，一個(gè)儲(chǔ)料裝置6存儲(chǔ)超高性能混凝土，另一個(gè)儲(chǔ)料裝置6存儲(chǔ)速凝劑。如果超高性能混凝土由3種原材料制成，可以增加一個(gè)儲(chǔ)料裝置6和輸料裝置5。
[0029]在噴嘴2的進(jìn)口處設(shè)置有混合空腔(圖中未示出)，兩個(gè)輸料裝置5輸送過(guò)來(lái)的不同超高性能混凝土原材料在混合空腔內(nèi)混合，混合后從噴嘴2的噴孔20中排出。在混合空腔中可以設(shè)置攪拌裝置，促使物料快速混合。
[0030]不同超高性能混凝土原材料混合可以采用另外一種方案，如圖5所示，噴嘴2包括左噴嘴2.1和右噴嘴2.2，左噴嘴2.1和右噴嘴2.2的噴孔相對(duì)布置，左噴嘴2.1和右噴嘴2.2的噴射方向交叉。使得兩個(gè)輸料裝置5輸送過(guò)來(lái)的不同超高性能混凝土原材料在噴孔處混合，增強(qiáng)了混合的均勻性，防止物料在噴嘴2進(jìn)口處混合后凝固，對(duì)噴嘴2造成堵塞。
[0031]如圖2所示，另一種混凝土預(yù)制件生產(chǎn)裝置，圖2的一種混凝土預(yù)制件生產(chǎn)裝置與圖1不同在于:噴嘴2包括3個(gè)，3個(gè)噴嘴2沿X軸方向排列?？筛鶕?jù)模臺(tái)4大小和澆筑周期選擇噴嘴2的數(shù)量，對(duì)于多噴嘴2形式，計(jì)算機(jī)會(huì)計(jì)算出每個(gè)噴嘴2的運(yùn)動(dòng)軌跡，每個(gè)噴嘴2按各自設(shè)定的運(yùn)動(dòng)軌跡運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)澆筑。提高預(yù)制件澆筑效率和澆筑精度。噴嘴2噴射精度高，生產(chǎn)周期短，非常適合可實(shí)現(xiàn)各種規(guī)格混凝土預(yù)制件的快速澆筑。在噴嘴2上安裝有用于開(kāi)閉噴孔的開(kāi)關(guān)，計(jì)算機(jī)根據(jù)模臺(tái)4的3D模型計(jì)算出運(yùn)動(dòng)位置處各個(gè)噴嘴2的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，對(duì)于噴嘴2下方有模臺(tái)4澆筑處打開(kāi)，沒(méi)有處關(guān)閉，這樣可實(shí)現(xiàn)對(duì)異形模臺(tái)4的精確饒筑。
[0032]如圖3所示，再一種混凝土預(yù)制件生產(chǎn)裝置，與圖1不同在于:在噴嘴2上開(kāi)設(shè)有多個(gè)噴孔20，如圖6所示，噴孔20采用圓形陣列布置。如圖7所示，噴孔20也可以采用方形陣列布置。在噴嘴2上安裝有用于控制每個(gè)噴孔20開(kāi)閉的開(kāi)關(guān)，計(jì)算機(jī)根據(jù)模臺(tái)4的3D模型計(jì)算出運(yùn)動(dòng)位置處各個(gè)噴孔20的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，對(duì)于噴孔20下方有模臺(tái)4澆筑處打開(kāi)，沒(méi)有處關(guān)閉，這樣可實(shí)現(xiàn)對(duì)異形模臺(tái)4的精確澆筑。
[0033]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種混凝土預(yù)制件生產(chǎn)裝置，其特征在于，包括行車(I)、第一驅(qū)動(dòng)裝置、第二驅(qū)動(dòng)裝置、噴嘴(2)、輸料裝置(5)、儲(chǔ)料裝置(6);第一驅(qū)動(dòng)裝置和第二驅(qū)動(dòng)裝置及噴嘴(2)安裝在行車(I)上，行車(I)可沿Y軸方向移動(dòng)，噴嘴(2)在第一驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下可沿X軸方向移動(dòng)，噴嘴(2)在第二驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下可沿Z軸方向移動(dòng)；輸料裝置(5)與儲(chǔ)料裝置(6)連接，輸料裝置(5)與噴嘴(2)相連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)裝置，其特征在于，輸料裝置(5)和儲(chǔ)料裝置(6)均包括兩個(gè)，輸料裝置(5)與儲(chǔ)料裝置(6) —對(duì)一連接，噴嘴(2)包括左噴嘴(2.1)和右噴嘴(2.2)，左噴嘴(2.1)與一個(gè)輸料裝置(5)相連接，右噴嘴(2.2)與另一個(gè)輸料裝置(5)相連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生產(chǎn)裝置，其特征在于，左噴嘴(2.1)和右噴嘴(2.2)的噴孔相對(duì)布置，左噴嘴(2.1)和右噴嘴(2.2)的噴射方向交叉。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)裝置，其特征在于，輸料裝置(5)和儲(chǔ)料裝置(6)均包括兩個(gè)，輸料裝置(5)與儲(chǔ)料裝置(6) —對(duì)一連接，在噴嘴(2)的進(jìn)口處設(shè)置有混合空腔，至少有兩個(gè)輸料裝置(5)與混合空腔相連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的生產(chǎn)裝置，其特征在于，在噴嘴(2)上開(kāi)設(shè)有至少兩個(gè)噴孔(20)，在噴嘴(2)上設(shè)置有用于開(kāi)閉噴孔(20)的開(kāi)關(guān)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的生產(chǎn)裝置，其特征在于，噴孔(20)采用圓形或方形陣列布置。7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任意一項(xiàng)所述的生產(chǎn)裝置，其特征在于，噴嘴(2)包括至少兩個(gè)，噴嘴⑵沿X軸方向排列。8.根據(jù)權(quán)利要求1至6任意一項(xiàng)所述的生產(chǎn)裝置，其特征在于，第一驅(qū)動(dòng)裝置和第二驅(qū)動(dòng)裝置為電機(jī)或液壓馬達(dá)。9.根據(jù)權(quán)利要求1至6任意一項(xiàng)所述的生產(chǎn)裝置，其特征在于，包括軌道(3)，軌道(3)安裝在地面上，軌道(3)沿Y軸方向布置，行車(I)坐落在軌道(3)上，行車(I)可沿軌道(3)行走。
【文檔編號(hào)】B28B1-00GK204278167SQ201420688330
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