[发明专利]三维高压喷管预制体的净形制备方法

权利要求书

1.三维高压喷管预制体的净形制备方法，其特征在于，以喷管构件扩张段为起始编织截面，按照四步法三维多向编织工艺进行编织，在编织过程中，在喷管法兰部位引入径向纱，在喷管喉部位置引入环向纱线，在喷管扩张段截面渐变位置进行至少一次的减纱操作和移纱操作，在喷管法兰截面突变位置进行一次性的加纱操作，得到变截面三维编织高压喷管预制体，具体如下：

步骤1，根据高压喷管不同部位的性能要求设计喷管预制体编织结构，高压喷管法兰部位轴向设计轴向性能优异的三维五向结构，同时沿垂直于受剪切力的方向上增加第七向结构纱；喷管喉部尺寸收缩较大，设计变形性较好的三维四向结构，再加上喉部承受比普通喷管高2到3倍的高压强，设计沿环向不间断连续增加纱线；喷管扩张段截面尺寸不断变化，设计变形性较好的三维四向结构；

步骤2，根据喷管截面形状和外形尺寸，设计喷管各部位的编织工艺，包括每个部位所需要的编织纱线根数、排布形式、喷管扩张段的减纱次数、减纱位置和减纱数量、喷管喉部的环向增强方式、喷管法兰部位的加纱位置、加纱数量和法向增强方式；

步骤3，将方型编织机呈环形排列，组合成可编织圆形截面构件的组合设备，再选择喷管扩张段端面为起始编织基准面，按照喷管截面形状，排列、悬挂编织纱线，编织纱线包括主体纱和边纱，主体纱按照行和列的方式排布系挂在机器底盘上，边纱间隔排列在主体纱周围，且每行和每列的纱线根数相同；

步骤4，从喷管扩张段开始编织，采用四步法三维编织工艺进行编织，编织纱线相互交织形成最终结构；

步骤5，减纱操作

当编织到喷管扩张段的横截面改变处，进行减列减纱操作，根据该横截面尺寸的变化，确定减纱单元数量，并将其均匀排布在该减纱截面内；将减纱单元包含的编织纱线从携纱器上取下，并将自由头端悬挂到成型预制体上方；然后进行移纱操作，将每个减纱位置处交错排列的右侧减纱单元纱线空缺由它左侧相邻的移纱单元平移填充，移纱单元与减纱单元相对应，处在于减纱单元相同行、相邻列位置，直至交错排列的右侧减纱单元被填满，出现左侧整列纱线空缺，右侧整列纱线被填平的状态为止；编织两个花节后，再将减纱单元中纱线的自由头端剪掉；到下一个横截面变化处，然后重复步骤4-步骤5，依次完成喷管扩张段的编织；当编织到喷管喉部时，由于喉部尺寸较小，需要进行减层减纱操作，将列向间隔排列的纱线移平，再沿最外层纱线，根据需要将一层或多层纱线整体减掉，最后再将纱线推移成间隔排列的形式即可；

步骤6，环向增强操作

在编织喷管喉部时，沿环向引入纱线，以提高喷管喉部承受压强的能力；在喷管喉部位置，每编织一个花节进行一次环向增强操作，利用纱轴，沿纱线层连续不断引入环向纱线，环向纱可以层层引入，也可以间隔引入，直至喉部编织结束；

步骤7，加纱操作

当编织到喷管法兰部位时，喷管预制体厚度突然增大，先将列向间隔排列的纱线移平，再沿最外层纱线，一次性增加所需编织纱线的层数，最后再将纱线推移成间隔排列的形式，才可正常编织；

步骤8，径向增强操作

在编织喷管法兰部位时，沿径向引入纱线，以提高喷管法兰部位的抗剪切强力，在喷管法兰位置，每编织一个花节进行一次径向增强操作，利用纱轴，沿纱线列向依次引入径向纱线，径向纱可以每列均引入，也可以间隔列数引入，直至喷管法兰编织结束。

2.根据权利要求1所述的三维高压喷管预制体的净形制备方法，其特征在于，所述减纱操作为：

在喷管扩张段截面渐变位置，根据截面尺寸的变化，设计相应的减纱次数、截面内的减纱单元位置以及减纱数量，截面内的减纱单元要均匀分布，且每个减纱位置处减纱数量必须是整列或整行减纱结构单元的整数倍，以运动规律重复的最小编织纱排列和数量作为减纱单元，减列减纱操作是将整列减纱结构单元分为多个交错排列的减纱单元，在截面缩减位置处，将所有的减纱单元中包含的纱线从编织机底盘悬挂点取下，悬挂至成型预制体上端，编织两个花节后，再将其在预制件的自由头端剪断；减层减纱操作是在截面厚度缩减处，直接沿最外层纱线，将整行的纱线减掉。