[發明專利]一種大型復雜地質物理模型3D成型機

有效

• 申請號: 201810383868.2
• 申請日: 2018-04-26
• 公開（公告）號: CN108437155B
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發明（設計）人: 馮夏庭;龔彥華;張希巍;李正偉;田軍;祝國強;盧高明
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: B28B1/00
• 分類號: B28B1/00;B28B17/00;B33Y30/00;B33Y70/00;G09B23/40
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

1.一種大型復雜地質物理模型3D成型機，其特征在于：包括三軸模型打印組件及模型承載與轉運組件；所述三軸模型打印組件包括打印框架、Z向升降部件、Y向水平移動部件、X向水平移動部件及打印頭；所述Z向升降部件安裝在打印框架內，Y向水平移動部件安裝在Z向升降部件上，X向水平移動部件安裝在Y向水平移動部件上，X向水平移動部件上用于安裝打印頭；所述模型承載與轉運組件包括支撐框架、模型成型圍板、圍板升降驅動缸、模型承載轉運臺及轉運框架；所述三軸模型打印組件通過打印框架固裝在支撐框架上，支撐框架固裝在地基上，在地基內分別設置有圍板基坑和升降驅動缸基坑，所述模型成型圍板位于圍板基坑內，所述圍板升降驅動缸位于升降驅動缸基坑內，圍板升降驅動缸的活塞桿固連在模型成型圍板上，通過活塞桿的伸縮動作驅動模型成型圍板進行升降；在所述支撐框架的頂部安裝有第一導軌，在所述轉運框架的頂部安裝有第二導軌，第一導軌與第二導軌對接配合，第一導軌與第二導軌對接后互為各自的延長導軌；在所述模型承載轉運臺下部安裝有行走輪，模型承載轉運臺通過行走輪沿第一導軌和第二導軌直線移動；在所述模型承載轉運臺與轉運框架之間連接有承載轉運臺驅動缸，承載轉運臺驅動缸與第一導軌及第二導軌相平行，承載轉運臺驅動缸的缸筒固連在轉運框架上，承載轉運臺驅動缸的活塞桿通過螺栓鎖具與模型承載轉運臺相連，通過活塞桿的伸縮動作驅動模型承載轉運臺進行直線移動；所述轉運框架下方的地面上設置有第三導軌，第三導軌通過導軌基座固裝在地面上，第三導軌與第一導軌及第二導軌相垂直，在轉運框架底部安裝有滑塊，轉運框架通過轉運滑塊沿第三導軌直線移動；在所述轉運框架與導軌基座之間連接有轉運框架驅動缸，轉運框架驅動缸與第三導軌相平行，轉運框架驅動缸的缸筒固連在導軌基座上，轉運框架驅動缸的活塞桿與轉運框架相連接，通過活塞桿的伸縮動作驅動轉運框架進行直線移動；所述Z向升降部件包括Z向升降梁、Z向升降驅動電機、Z向絲杠、Z向絲母及Z向導桿；所述Z向絲杠豎直安裝在打印框架上，Z向絲杠上端通過軸承與打印框架相連，Z向絲杠下端與Z向升降驅動電機相連，Z向升降驅動電機固裝在打印框架上；所述Z向絲母套裝在Z向絲杠上，所述Z向升降梁與Z向絲母固裝在一起，Z向升降梁通過Z向絲母沿Z向絲杠直線移動；所述Z向導桿安裝在Z向絲杠側部，Z向導桿與Z向絲杠相平行，在所述Z向升降梁開設有Z向導桿導向孔；所述Y向水平移動部件包括Y向水平移動驅動電機、Y向水平移動梁、Y向水平移動板、Y向齒條導軌、Y向驅動齒輪及Y向滑塊；所述Y向齒條導軌固裝在Z向升降梁上，Y向齒條導軌與Z向絲杠相垂直；所述Y向水平移動板通過Y向滑塊安裝在Y向齒條導軌的導軌部分上，Y向水平移動板通過Y向滑塊沿Y向齒條導軌直線移動；所述Y向水平移動驅動電機固裝在Y向水平移動板上，所述Y向驅動齒輪與Y向水平移動驅動電機20的電機軸相連，且Y向驅動齒輪與Y向齒條導軌的齒條部分相嚙合；所述Y向水平移動梁固裝在Y向水平移動板上；所述X向水平移動部件包括X向水平移動驅動電機、X向水平移動板、X向齒條導軌、X向驅動齒輪及X向滑塊；所述X向齒條導軌固裝在Y向水平移動梁上，X向齒條導軌與Y向齒條導軌相垂直；所述X向水平移動板通過X向滑塊安裝在X向齒條導軌的導軌部分上，X向水平移動板通過X向滑塊沿X向齒條導軌直線移動；所述X向水平移動驅動電機固裝在X向水平移動板上，所述X向驅動齒輪與X向水平移動驅動電機的電機軸相連，且X向驅動齒輪與X向齒條導軌的齒條部分相嚙合；所述X向水平移動板用于安裝打印頭，打印頭數量至少為兩個；在所述Y向水平移動板上安裝有模型壓實氣缸，模型壓實氣缸豎直設置且活塞桿朝下，在模型壓實氣缸的活塞桿端部水平安裝有模型壓實輥。