[发明专利]用于航空发动机卡箍的碳纤维毡垫编织和挤压一体化成型机及其使用方法

说明书

本发明属于纤维编织成型领域，具体涉及一种用于航空发动机卡箍的碳纤维毡垫编织和挤压一体化成型机及其使用方法。本发明的技术方案如下：用于航空发动机卡箍的碳纤维毡垫编织和挤压一体化成型机，包括编织机模块、挤压成型剪裁模块和底座，编织机模块和挤压成型剪裁模块固定安装在所述底座上，编织机模块用于碳纤维毡垫的编织，挤压成型剪裁模块用于碳纤维毡垫的挤压成型及剪裁。本发明提供的用于航空发动机卡箍的碳纤维毡垫编织和挤压一体化成型机及其使用方法，能够实现碳纤维丝的输送与二维自动化编织，并能实现碳纤维布挤压、成型与剪裁的一体化加工。

技术领域

本发明属于纤维编织成型领域，具体涉及一种用于航空发动机卡箍的碳纤维毡垫编织和挤压一体化成型机及其使用方法。

背景技术

毡垫是航空发动机卡箍的重要组成部分，它被安装在液压管路与卡箍之间，发挥着减振、耐温和约束间隙调节的作用，还可以使安装的管路件受力更加均匀，因而可延长管路的使用寿命，在我国和俄国航空发动机卡箍中得到了大量应用。目前航空发动机卡箍毡垫主要由金属丝编织而成，但金属材料质量重、挤压成型时易凹痕裂纹，且在管路大幅振动激励下易失去弹性导致减振效果逐步弱化，不利用先进航空发动机提高推重比和燃油经济性。碳纤维具有比模量高、比强度高、耐高温、耐腐蚀性好等突出优点，如果可将碳纤维编织成卡箍中的毡垫构型，可取代金属毡垫发挥更好地作用，其在航空发动机领域有着较为广阔的应用前景。

然而，当前市面上的编织机很少以碳纤维丝作为编织对象，多数工业化纺织机仍以丝织棉丝为主要服务对象，针对于航空发动机管路卡箍所专用的碳纤维毡垫编织机还没有很完善的原型机，一些现有构思仍基于纺织工业，尽管纺织机可以实现对于一般丝线的纺织，但通常情况下不能完全照办，用于满足刚性较强的碳纤丝的编织需求，且一般的编织机更难以对纤维丝编织后的毡垫实现挤压成型的功能。另外，市面上已有的一些编织技术和装置也存在一些问题和缺陷，例如，中国专利(公开号：CN202010350347)公开了一种织布机打纬装置，为编织机设计了一种打纬装置，利用纤维丝重力以及弹簧控制纤维丝往复运动，这种控制方式精度较低，并且编织成品的纬线长度不易被保证，从而导致加工成品质量不过关。中国专利(公开号：CN201910104863)公开了一种织布机装置，该发明纺织结构比较复杂，占据空间尺寸过大，配合尺寸较多，不适合针对要求相对简单的毡垫进行编织，且该机器只能实现人工装丝操作，无法实现自动化，导致编织效率较低，同时，这种编织机只针对编织环节所设计，不能实现对于编织产品的进一步裁剪、挤压与成型。中国专利(公开号：CN201820644847)和中国专利(公开号：CN201921832430)分别公开了一种纤维纺织用供料装置和一种新型纤维纺织用供料装置，均为一种编织机用的供料装置，采用一系列机械结构辅助编织机工作前的供丝环节，但均存在机构复杂、占据空间过大、应用动力源在工作中损耗过大的弊病，同时对供料也有过于苛刻的要求，不能满足扁平碳纤维丝的供丝需求，不适合于扁平碳纤维毡垫的编织。中国专利(公开号：CN201710640153)公开了一种纤维纺织卷绕加工结构，虽然实现了除二维交叉编织以外的新型编织手段，但其对加工纤维丝的热学性能有很高要求，难以保证实现抗热性能较好的碳纤维丝的连续编织。中国专利(公开号：CN202020764593.X)公开了一种布料加工用防绕线纺织机，该纺织机在传统纺织机的基础上增加了防绕线装置，但该结构机械传动复杂，极大地降低了供丝工作的效率，并且纤维丝需经过较长的跨距，导致缠绕距离过长，不利于碳纤维保持编织应有的形状，更适用于传统棉丝编织。中国专利(公开号：CN201721578469.9)公开了一种可防断布的纺织机，该纺织机在传统纺织机的基础上采用了导纱模块和织布模块，能够防止在纺织过程中机头上下运动隔断已经编织好的布匹，然而该机器仍以机头整体运动作为综向运动，相比综线更加耗能，且对于碳纤维丝而言应该尽量减少纵向运动来避免断丝、断布，该专利设想不能很好应用在碳纤维丝的编织方面。中国专利(公开号：CN 202020299964.1)公开了一种具有张力调节和毛边去除功能的蚕丝纺织机，该纺织机在传统纺织机基础上增加的张力调节和毛边去除的结构，虽然可以在编织过程中去除蚕丝的毛边，但是对于碳纤维丝在编织过程中很难应用普通刀具去除毛边，这种方法应用在碳纤维丝的编织过程中更加浪费时间，缺少一种编织后集中裁剪的机构。