[发明专利]3D打印的混合砂处理系统及处理方法

权利要求书

1.一种3D打印的混合砂处理系统，其特征在于：其包括新砂上砂模块、旧砂上砂模块、称重模块、混砂发送模块和出砂模块，所述的新砂上砂模块包括新砂补给罐、新砂过滤装置和新砂储存罐，新砂过滤装置固定在新砂储存罐的顶部，新砂过滤装置通过软管与新砂补给罐连接；所述的旧砂上砂模块包括旧砂补给罐、旧砂过滤装置和旧砂储存罐，旧砂过滤装置固定在旧砂储存罐的顶部，旧砂过滤装置通过软管与旧砂补给罐连接，新砂过滤装置和旧砂过滤装置上均配套设有负风压装置；

所述的称重模块包括新砂计量罐、旧砂计量罐和固化剂称取装置，新砂计量罐通过软管与新砂储存罐连接，旧砂计量罐通过软管与旧砂储存罐连接，新砂计量罐、旧砂计量罐和固化剂称取装置内均设有若干称重传感器；

所述的混砂发送模块包括搅拌罐和加压装置，加压装置通过风管与搅拌罐连接，搅拌罐设有三个进料口，三个进料口分别通过软管与新砂计量罐、旧砂计量罐和固化剂称取装置连接，搅拌罐的内部设有搅拌桨，搅拌罐的底部设有出料口；

所述的出砂模块包括混砂过滤装置、主机储砂罐和主机漏斗，混砂过滤装置固定在主机储砂罐的顶部，混砂过滤装置通过软管与搅拌罐的出料口连接，主机储砂罐内设有若干称重传感器，主机漏斗通过软管与主机储砂罐连接。

2.根据权利要求1所述的3D打印的混合砂处理系统，其特征在于：所述的新砂过滤装置、旧砂过滤装置和混砂过滤装置的结构相同，均包括旋流盖、筒体和稳涡锥，筒体内部存在圆形空腔，圆形空腔从上到下的直径逐渐减小，旋流盖套设在筒体的顶部，旋流盖的外圈设有过滤装置进料口，旋流盖的中轴位置设有出风口，旋流盖的内部设有螺旋设置的流道，流道的两端分别与过滤装置进料口和筒体的圆形空腔连通，流道的直径从过滤装置进料口一端到圆形空腔一端逐渐减小，稳涡锥设在筒体的底部，稳涡锥的中央设有与出风口相对应的锥形本体。

3.根据权利要求1所述的3D打印的混合砂处理系统，其特征在于：连接新砂储存罐和新砂计量罐的软管上设有第一二通阀，连接新砂计量罐与搅拌罐的软管上设有第二二通阀，连接旧砂储存罐和旧砂计量罐的软管上设有第三二通阀，连接旧砂计量罐与搅拌罐的软管上设有第四二通阀，连接搅拌罐与混砂过滤装置的软管上设有第五二通阀。

4.根据权利要求2所述的3D打印的混合砂处理系统，其特征在于：所述的混砂过滤装置的出风口通过管道连接有废料池。

5.根据权利要求1所述的3D打印的混合砂处理系统，其特征在于：所述的新砂过滤装置和所述的旧砂过滤装置通过风管连接同一个负风压装置，负风压装置配套设置一个三通阀。

6.一种基于权利要求1所述的3D打印的混合砂处理系统的砂处理方法，其特征在于，其包括以下步骤：

(1)新砂在负风压装置的作用下从新砂补给罐进入新砂过滤装置中进行气固分离，并在自重的作用下进入新砂储存罐中储存，与此同时，旧砂在负风压装置的作用下从旧砂补给罐进入旧砂过滤装置中进行气固分离，并在自重的作用下进入旧砂储存罐中储存；

(2)新砂在自重作用下从新砂储存罐流至新砂计量罐中，同时，旧砂在自重作用下从旧砂储存罐流至旧砂计量罐中，称重传感器分别对新砂和旧砂称重，固化剂称取装置根据新砂和旧砂的重量自动称取固化剂，称重后的新砂、旧砂和固化剂分别送入搅拌罐中，并通过搅拌桨搅拌均匀；

(3)新砂、旧砂和固化剂完全混合后，加压装置向搅拌罐内施加压力，将新砂、旧砂与固化剂的混合物压入混砂过滤装置内，混砂过滤装置对混合物进行气固分离，去除空气和杂质，新砂、旧砂及固化剂的混合物在自重作用下进入主机储砂罐等待使用；

(4)主机储砂罐内的新砂、旧砂和固化剂的混合物在自重作用下流至主机漏斗进行3D打印，同时主机储砂罐内的称重传感器实时检测其内部混合物的重量，当混合物重量不足时，重复步骤1～3，向主机储砂罐内补充混合物。

7.根据权利要求6所述的砂处理方法，其特征在于：所述的新砂过滤装置、旧砂过滤装置和混砂过滤装置进行气固分离时，固体和空气的混合流体从过滤装置进料口进入，流经直径逐渐减小的流道后，沿筒体内壁切线的方向进入筒体内的圆形空腔，在向心力作用下，较重的固体沿筒体内壁分布，并沿筒体内壁下沉后从筒体底部排出，较轻的空气向筒体的中央聚拢并形成旋风，旋风的尾巴附着在锥形本体上，旋风从出风口排出筒体。

8.根据权利要求5所述的砂处理方法，其特征在于：所述的混砂过滤装置分离空气和砂子时，空气将质量较轻的杂质一起带出。