[发明专利]一种直径可变的混凝土3D打印机喷头

权利要求书

1.一种直径可变的混凝土3D打印机喷头，包括储料系统、输送系统和变径系统，变径系统连接储料系统，储料系统由输送系统供料，其特征在于，

所述变径系统包括底板、基座、变径电机齿轮、变径电机、盖板、大内齿轮、多个变径叶片及与变径叶片数量相同的小齿轮，

所述基座为凸台型空心柱形结构，上部直径小，下部直径大，包括大直径部分和小直径部分，大直径部分的盘面上均匀布置多个小通孔，每个小通孔中插入一个销轴，每个销轴上部固定一个小齿轮，下部固定一个变径叶片，变径叶片和小齿轮分别位于基座盘面的上下两侧；基座的小直径部分的圆周侧面的上部设有螺纹，小直径部分的圆周侧面下部未设置螺纹；

所述盖板套在基座的小直径部分上，盖板的环向面积能盖住小齿轮，且盖板的外径小于基座大直径部分的外径，所述盖板的盘面上表面沿圆周方向均匀固定有多个短柱，短柱上部有螺纹；

所述大内齿轮为圆环状，大内齿轮的下表面设有一圈内齿，能与基座上小齿轮啮合，在大内齿轮的环面上均匀布置有与盖板上短柱数量相同的弧形通槽，所述大内齿轮的圆周侧面上设有多个连续传动齿；大内齿轮的圆环外径与基座的大直径部分的外径一致，大内齿轮的高度大于盖板的盘面到基座大直径部分上表面的距离，且小于基座小直径部分的高度；

所述基座的大直径部分的圆周上安装有支撑板，所述变径电机固定在支撑板上，变径电机的输出轴连接变径电机齿轮，安装时大内齿轮上的内齿恰好能与基座上固定的多个小齿轮内啮合，且大内齿轮的下表面与基座大直径部分的盘面接触，大内齿轮上的传动齿与变径电机齿轮外啮合，且盖板上的短柱恰好穿出大内齿轮上的相应弧形通槽并通过螺栓固定，大内齿轮上的弧形通槽在短柱的约束下转动；

所述底板利用螺栓固定在基座的下部，且底板和基座之间具有间隙，能够容纳变径叶片，多个变径叶片能旋转打开和闭合，多个变径叶片完全闭合时相互交叠的最大直径不小于基座小直径部分的内径；基座的小直径部分与储料系统的末端螺纹连接。

2.根据权利要求1所述的直径可变的混凝土3D打印机喷头，其特征在于，所述多个传动齿等间距布置，传动齿所对应的环面上未开有弧形通槽，弧形通槽的弧长不小于多个传动齿的弧长。

3.根据权利要求1所述的直径可变的混凝土3D打印机喷头，其特征在于，变径电机的输出方向为竖直方向。

4.根据权利要求1所述的直径可变的混凝土3D打印机喷头，其特征在于，所述输送系统包括输送电机、传送装置外壳、链条、输送电机齿轮、输送螺杆被动齿轮、输送螺杆叶片、输送螺杆轴，所述输送电机固定在传送装置外壳的下表面，输送电机的输出端穿过传送装置外壳连接输送电机齿轮，利用螺栓将输送电机的电机轴与输送电机齿轮固定；所述输送螺杆被动齿轮固定在传送装置外壳的另一端，所述输送电机齿轮与输送螺杆被动齿轮通过链条相互啮合连接在一起，输送螺杆被动齿轮与输送螺杆轴上部连接，所述输送螺杆轴上焊接有输送螺杆叶片。

5.根据权利要求4所述的直径可变的混凝土3D打印机喷头，其特征在于，所述输送螺杆叶片呈螺旋状，分两部分，上部螺距相等，下部螺距逐层加密，且直径大小递减，直径减小的梯度应与储料系统的外壳下部的倾斜程度相同。

6.根据权利要求5所述的直径可变的混凝土3D打印机喷头，其特征在于，输送螺杆叶片与储料系统的外壳的内壁具有1～2mm的间隙。

7.根据权利要求5所述的直径可变的混凝土3D打印机喷头，其特征在于，所述储料系统包括储料筒外壳、进料口，所述储料筒外壳上部呈圆柱状的薄壁圆筒，下部是圆台状的薄壁圆筒；储料筒外壳下部有螺纹，用于连接变径系统；输送螺杆轴伸入储料筒外壳内，输送螺杆轴与储料筒外壳同轴安装，储料筒外壳的上端固定在传送装置外壳的下表面。

8.根据权利要求1所述的直径可变的混凝土3D打印机喷头，其特征在于，多个变径叶片的形状完全相同，每个变径叶片的最大长度为销轴固定点到基座中心的距离。

9.根据权利要求1所述的直径可变的混凝土3D打印机喷头，其特征在于，变径叶片为由长方形和三角形拼接构成的结构，三角形的尖端朝向基座中心。