[發明專利]一種建筑3D打印泵車系統及其使用方法

在審

• 申請號: 201811509705.0
• 申請日: 2018-12-11
• 公開（公告）號: CN109403634A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 馬國偉;馬春雷;董茜茜
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: E04G21/02
• 分類號: E04G21/02;E04G21/04;B60P3/00
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 付長杰

本發明為一種建筑3D打印泵車系統及其使用方法，該系統還包括3D打印機及用于固定3D打印機的3D打印固定裝置；掛籃結構安裝固定于泵車結構的臂架體系上，3D打印機通過3D打印固定裝置固定于掛籃結構之中；泵車結構中的布料桿出料口通過橡膠軟管連接3D打印機的進料口。本發明實現了將3D打印技術與泵車技術應用到建筑土木工程領域，目的是將兩者的優點結合起來，一方面實現3D打印的自由化，提高3D在土木工程中運用的便利性；另一方面，合理使用泵車特性，實現3D打印高空作業，拓展了3D打印技術應用范圍。

技術領域

本發明涉及3D打印技術、土木工程和工程機械領域，具體為一種3D打印泵車系統及其使用方法。

背景技術

3D打印技術作為快速成型技術的一種，是以數學模型作為基礎，通過機械設備將打印材料逐層堆積結合起來的工藝。近年來，3D打印技術已經在我們日常生活、科技、經濟發展的很多領域得到了廣泛應用，如生物器官再造、航天航空、建筑工程、工業制造等，其中在建筑行業的應用處于起步階段。3D打印不僅需要3D打印分層軟件來完成其實體制作過程,更需要依賴3D打印機等硬件設備來保證實體的打印精度與質量。

當前3D打印技術只能固定于3D打印機所在位置進行構件的打印，再將打印好的構件運送到指定施工地點，一方面，對于大型構件在運輸過程中極易受到損壞，其嚴重限制了3D打印機的使用范圍，另一方面，對于打印樓房等無法移動的構筑物，只能將3D打印機、混凝土泵車等運送至施工現場，極其不方便。在技術層面，對于大型樓房的打印需要使用大量流動砂漿混凝土等材料源源不斷輸送入3D打印機，這使得原料輸送的連續性成為3D打印技術的一個難題。最后，對于當前的打印技術只能進行簡單的，底層建筑的打印，在如今建筑摩天大樓化的發展狀況下，如何提高3D打印技術的打印高度也成為一個技術突破口。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明擬解決的技術問題是，提供一種建筑3D打印泵車系統及其使用方法。該系統是在現有泵車的基礎上，對泵車的臂架進行改進，并將3D打印技術融入其中，使泵車具有3D打印功能，最后利用泵車的機動性，實現建筑結構打印的自由化、可移動化，有效提高自身使用效率以及高空作業能力。

本發明解決所述技術問題采用的技術方案是，提供一種建筑3D打印泵車系統，包括泵車結構、掛籃結構，其特征在于該系統還包括3D打印機及用于固定3D打印機的3D打印固定裝置；掛籃結構安裝固定于泵車結構的臂架體系上，3D打印機通過3D打印固定裝置固定于掛籃結構之中；泵車結構中的布料桿出料口通過橡膠軟管連接3D打印機的進料口。

所述泵車結構包括底盤、臂架體系、泵送體系、液壓體系和電控室、布料桿；所述臂架體系采用M型臂架，臂架體系的頂部設置彎曲懸臂以及支撐桿件，彎曲懸臂為折形桿件，折形桿件的兩條邊的夾角為鈍角，彎曲懸臂的一端設置預留孔，支撐桿件橫穿過彎曲懸臂的預留孔，并通過螺母將支撐桿件和彎曲懸臂固定在一起；支撐桿件的兩端連接掛籃結構的兩端；

所述掛籃結構中設置有高空作業區和3D打印機安裝區；掛籃結構包括主體掛籃、3D打印固定裝置、防護欄、保險繩和門欄，掛籃結構中的主體掛籃通過角形桿件固定在支撐桿件的兩端上；3D打印機通過3D打印固定裝置安裝固定于3D打印機安裝區。

所述3D打印固定裝置為托盤固定結構，所述托盤固定結構包括托盤、固定擋板、滑動擋板，托盤形狀為L型，托盤的尺寸與主體掛籃尺寸相適應，托盤緊密貼合主體掛籃內側，托盤的豎直端面通過螺栓、螺母固定于主體掛籃上，托盤和主體掛籃的底面具有間隙；托盤的水平面一端垂直固定豎直端面，另一端設有固定擋板；托盤水平面的中部沿平行于水平面的方向留有鏤空槽道，在固定擋板上安裝有從掛籃結構外牽引上來的電力插口；所述鏤空槽道上安裝有工字型滑塊，工字型滑塊能在鏤空槽道內自由滑動，并通過螺絲、螺母進行固定，工字型滑塊同時連接滑動擋板；在固定擋板和滑動擋板的內側上各安裝有一個橡膠圓盤，3D打印機放置于托盤之上，且位于固定擋板和滑動擋板之間。

所述掛籃結構的主體掛籃為正方體或長方體結構。