一種密封刷的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種密封刷的制造方法。該方法簡(jiǎn)單易行，基板與刷絲一體成型，并且具有可設(shè)計(jì)、可調(diào)整性，無需再經(jīng)過復(fù)雜的焊接工藝，簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝，降低生產(chǎn)成本。得到的密封刷采用三維編織技術(shù)，采用三維五向或三維六向編織結(jié)構(gòu)，使用1×1四步法直接編織成密封刷。
【專利說明】
一種密封刷的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及三維編織成型技術(shù)，具體是一種密封刷的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]常見的密封刷廣泛的應(yīng)用于各類自動(dòng)門窗、電梯上用來阻隔灰塵。航空發(fā)動(dòng)機(jī)、工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)等透平機(jī)械應(yīng)用刷式密封機(jī)構(gòu)，其泄露量?jī)H為傳統(tǒng)篦齒密封刷的1/5?1/10，具有更優(yōu)異的密封性能。發(fā)動(dòng)機(jī)上采用刷式密封機(jī)構(gòu)之后，增加了發(fā)動(dòng)機(jī)推力，降低了耗油率和飛行成本，顯著地提高了效率。由于刷式密封機(jī)構(gòu)與轉(zhuǎn)動(dòng)部件的接觸面是由金屬刷絲組成的，這種設(shè)計(jì)使得刷絲起到了無數(shù)個(gè)小彈簧的作用，避免了刷絲因直接長(zhǎng)時(shí)間高頻率與轉(zhuǎn)動(dòng)部件碰磨而導(dǎo)致密封刷與轉(zhuǎn)動(dòng)部件之間密封間隙永久性增大，具有使用壽命長(zhǎng)、維護(hù)簡(jiǎn)單、發(fā)熱量低等優(yōu)點(diǎn)。
[0003]目前，公知的金屬絲密封刷的基本型刷環(huán)由前板、背板(統(tǒng)稱為基板)和夾于兩者之間的細(xì)刷絲組成，采用焊接方法將三者連接成一體。同時(shí)，由于刷絲固定端所在的外圓比刷絲自由端所在的內(nèi)圓大，內(nèi)圓處的刷絲排列限制了刷絲的總根數(shù)，即使內(nèi)圓處刷絲排列比較緊密，靠近固定端都會(huì)有一定的間隙，并且刷絲自由端至刷絲固定端間隙不斷變大?？紫堵适菦Q定刷式密封性能的關(guān)鍵因素之一，密封刷復(fù)雜的制造工藝是阻礙其發(fā)展的另一原因。傳統(tǒng)密封刷機(jī)械化生產(chǎn)必須經(jīng)過精密的排絲過程來減少刷絲之間的干涉，再經(jīng)過復(fù)雜的焊接工藝才能制造，因此傳統(tǒng)密封刷的制造成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明擬解決的技術(shù)問題是，提供一種密封刷的制造方法。該密封刷采用三維編織技術(shù)，采用三維五向或三維六向編織結(jié)構(gòu)，使用I X I四步法直接編織成密封刷。密封刷是由五向紗或者六向紗與基板一體成型，并且具有可設(shè)計(jì)、可調(diào)整性，無需再經(jīng)過復(fù)雜的焊接工藝，簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝，降低生產(chǎn)成本。
[0005]本發(fā)明解決所述技術(shù)問題的技術(shù)方案是，提供一種密封刷的制造方法，其特征在于包括以下步驟:
[0006](I)編織前，將編織紗攜紗器和軸紗攜紗器按密封刷橫截面的形狀排列成行與列，形成基本的列陣;編織紗的一端連接編織紗攜紗器，另一端固定于三維編織機(jī)的掛紗裝置中；軸紗的一端連接軸紗攜紗器，另一端固定于三維編織機(jī)的掛紗裝置中；所述編織紗與軸紗在三維編織機(jī)的掛紗裝置中的末端固定連接；
[0007](2)編織開始，軸紗不動(dòng)，編織紗攜紗器攜帶編織紗將沿著軌道按三維編織原理反復(fù)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)每重復(fù)一次為一個(gè)機(jī)器循環(huán);編織紗每一個(gè)機(jī)器循環(huán)分為四步，一個(gè)機(jī)器循環(huán)后所獲得的預(yù)制件長(zhǎng)度為一個(gè)花節(jié)長(zhǎng)度;第一步中，不同行的編織紗交替地以不同的方向向左或者向右運(yùn)動(dòng)一個(gè)編織紗的位置;在第二步中，不同列的編織紗交替地以不同的方向向上或者向下運(yùn)動(dòng)一個(gè)編織紗的位置；當(dāng)一個(gè)機(jī)器循環(huán)中的前兩步結(jié)束后，編織紗與軸紗編織得到基板，沿著基板的列的方向，將刷絲在每?jī)闪兄g按U形排列加入;刷絲的自由端預(yù)留30mm-50mm的長(zhǎng)度，刷絲的固定端纏繞在基板的每一列的最后一行紗線上，與基板固定在一起；當(dāng)刷絲的固定端完成對(duì)基板的最后兩列的纏繞后，調(diào)整到規(guī)定花節(jié)長(zhǎng)度;然后進(jìn)行一個(gè)機(jī)器循環(huán)中的后兩步的編織，后兩步的編織方式與前兩步相同，第三步編織紗攜紗器的運(yùn)動(dòng)方向與第一步相反，第四步編織紗攜紗器的運(yùn)動(dòng)方向與第二步相反;后兩步結(jié)束后，用相同方法加入刷絲并調(diào)整花節(jié)長(zhǎng)度;完成后，進(jìn)行下一個(gè)機(jī)器循環(huán)，最終完成編織過程；
[0008](3)編織完成后，修剪刷絲為統(tǒng)一長(zhǎng)度，得到密封刷。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果在于:
[0010](I)該密封刷具有三維編織網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，所編織的三維四向或者三維五向結(jié)構(gòu)為密封刷的基板，加入的五向紗或六向紗為密封刷的刷絲，基板與刷絲一體成型，并且具有可設(shè)計(jì)、可調(diào)整性，無需再經(jīng)過復(fù)雜的焊接工藝，簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝，降低生產(chǎn)成本。
[0011](2)原料為空心石英纖維、Nextel纖維、氧化鋁纖維、莫來石纖維或硅酸鋁纖維，具有高強(qiáng)、高模、導(dǎo)數(shù)系數(shù)低、重量輕等特點(diǎn)，由于直徑更細(xì)，在相同的單位面積中，可以排列更多的刷絲，這樣使得刷絲區(qū)孔隙率更小，提高密封刷的密封性能。
[0012](3)基板為不分層的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，密封刷在各個(gè)方向、特別是在厚度方向上可以得到增強(qiáng)。密封刷的形狀以及刷絲的排列結(jié)構(gòu)可以進(jìn)行多樣化的設(shè)計(jì)，基板可以整體編織為T字形、U字形、工字形等等多種形狀，刷絲的方向不僅可以垂直排列，也可以傾斜有一定角度的排列。此外，刷絲的排列也是可設(shè)計(jì)調(diào)整的，除了緊密排列，還可以是間隔式排列、圓周式排列和圓周螺旋式排列等。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明密封刷的制造方法的編織機(jī)底盤紗線排列示意圖；
[0014]圖2為本發(fā)明密封刷的制造方法實(shí)施例1的三維六向編織結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3為本發(fā)明密封刷的制造方法實(shí)施例1得到的刷環(huán)形密封刷整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖4本發(fā)明密封刷的制造方法實(shí)施例1得到的刷環(huán)形密封刷的橫截面示意圖；
[0017]圖5為發(fā)明密封刷的制造方法實(shí)施例2得到的長(zhǎng)條形密封刷整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖6為發(fā)明密封刷的制造方法實(shí)施例2的部分刷絲U形排列加入的示意圖；(圖中:
1、編織紗;2、刷絲;3、軸紗;4、基板;5、編織紗攜紗器;6、軸紗攜紗器)
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0020]本發(fā)明提供了一種密封刷的制造方法(參見圖1-6)，其特征在于包括以下步驟:[0021 ] (I)編織前，將編織紗攜紗器5和軸紗攜紗器6按密封刷橫截面的形狀排列成行與列，形成基本的列陣;編織紗I的一端連接編織紗攜紗器5，另一端固定于三維編織機(jī)的掛紗裝置(圖1中未畫出)中；軸紗3的一端連接軸紗攜紗器6，另一端固定于三維編織機(jī)的掛紗裝置中；所述編織紗I與軸紗3在三維編織機(jī)的掛紗裝置中的末端固定連接；
[0022](2)編織開始，軸紗3不動(dòng)，編織紗攜紗器5攜帶編織紗I將沿著軌道按三維編織原理反復(fù)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)每重復(fù)一次為一個(gè)機(jī)器循環(huán);編織紗I每一個(gè)機(jī)器循環(huán)分為四步，一個(gè)機(jī)器循環(huán)后所獲得的預(yù)制件長(zhǎng)度為一個(gè)花節(jié)長(zhǎng)度;第一步中，不同行的編織紗I交替地以不同的方向向左或者向右運(yùn)動(dòng)一個(gè)編織紗I的位置;在第二步中，不同列的編織紗I交替地以不同的方向向上或者向下運(yùn)動(dòng)一個(gè)編織紗I的位置。當(dāng)一個(gè)機(jī)器循環(huán)中的前兩步結(jié)束后，編織紗I與軸紗3編織得到基板4，沿著基板4的列的方向，將刷絲2在每?jī)闪兄g按U形排列加入；刷絲2的自由端21預(yù)留30mm-50mm的長(zhǎng)度，刷絲2的固定端22纏繞在基板4的每一列的最后一行紗線上，與基板4固定在一起；當(dāng)刷絲2的固定端22完成對(duì)基板4的最后兩列的纏繞后，調(diào)整到規(guī)定花節(jié)長(zhǎng)度;然后進(jìn)行一個(gè)機(jī)器循環(huán)中的后兩步的編織，后兩步的編織方式與前兩步相同，第三步編織紗攜紗器5的運(yùn)動(dòng)方向與第一步相反，第四步編織紗攜紗器5的運(yùn)動(dòng)方向與第二步相反;后兩步結(jié)束后，用相同方法加入刷絲2并調(diào)整花節(jié)長(zhǎng)度;完成后，進(jìn)行下一個(gè)機(jī)器循環(huán)，最終完成編織過程；
[0023](3)編織完成后，修剪刷絲為統(tǒng)一長(zhǎng)度，得到密封刷。
[0024]所述編織紗I是空心石英纖維、Nextel纖維、氧化鋁纖維、莫來石纖維或硅酸鋁纖維；
[0025]所述刷絲2是空心石英纖維、Nextel纖維、氧化鋁纖維、莫來石纖維或硅酸鋁纖維；
[0026]所述軸紗3是空心石英纖維、Nextel纖維、氧化鋁纖維、莫來石纖維或硅酸鋁纖維；
[0027]所述編織結(jié)構(gòu)為三維五向或三維六向編織結(jié)構(gòu)。
[0028]所述密封刷的制造方法得到的密封刷具有三維編織網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，包括基板4和編織于基板中的刷絲2;所述基板4是由編織紗I和軸紗3采用三維編織原理編織而成;所述密封刷為長(zhǎng)條型、圓筒形或者刷環(huán)型。
[0029]實(shí)施例1 (參見圖1-4)
[0030]所述編織紗1、刷絲(六向紗)2和軸紗3均采用190tex的空心石英纖維；編織參數(shù)為:基板截面為矩形;截面尺寸為1mm X 6mm;編織紗1、刷絲2和軸紗3的細(xì)度均為190tex X 2合股，花節(jié)長(zhǎng)度為5.0mm/個(gè);編織角為26° ;基板4的紗線排列為11列X (6行編織紗+5行軸紗)，織物結(jié)構(gòu)為三維六向結(jié)構(gòu)，第六向紗為刷絲方向。
[0031](I)編織前，將編織紗攜紗器5和軸紗攜紗器6按密封刷橫截面的形狀(矩形)排列成行與列，形成基本的列陣。編織紗I的一端連接編織紗攜紗器5，另一端固定于三維編織機(jī)的掛紗裝置(圖1中未畫出)中；軸紗3的一端連接軸紗攜紗器6，另一端固定于三維編織機(jī)的掛紗裝置中；所述編織紗I與軸紗3在三維編織機(jī)的掛紗裝置中的末端固定連接;本實(shí)施例中基板4的紗線排列為11列X (6行編織紗+5行軸紗)，其中編織紗I和軸紗3共121根紗線。
[0032](2)編織開始，軸紗3不動(dòng)，編織紗攜紗器5攜帶編織紗I將沿著軌道按三維編織原理反復(fù)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)每重復(fù)一次為一個(gè)機(jī)器循環(huán);編織紗I每一個(gè)機(jī)器循環(huán)分為四步，一個(gè)機(jī)器循環(huán)后所獲得的預(yù)制件長(zhǎng)度為一個(gè)花節(jié)長(zhǎng)度;第一步中，不同行的編織紗I交替地以不同的方向向左或者向右運(yùn)動(dòng)一個(gè)編織紗I的位置;在第二步中，不同列的編織紗I交替地以不同的方向向上或者向下運(yùn)動(dòng)一個(gè)編織紗I的位置。當(dāng)一個(gè)機(jī)器循環(huán)中的前兩步結(jié)束后，編織紗I與軸紗3編織得到基板4，沿著基板4的列的方向，將刷絲2(六向紗)在每?jī)闪兄g按U形排列加入;刷絲2的自由端21預(yù)留30mm的長(zhǎng)度，刷絲2的固定端22纏繞在基板4的每一列的最后一行紗線上，與基板4固定在一起；當(dāng)刷絲2的固定端22完成對(duì)基板4的最后兩列的纏繞后，調(diào)整到規(guī)定花節(jié)長(zhǎng)度;然后進(jìn)行一個(gè)機(jī)器循環(huán)中的后兩步的編織，后兩步的編織方式與前兩步相同，第三步編織紗攜紗器5的運(yùn)動(dòng)方向與第一步相反，第四步編織紗攜紗器5的運(yùn)動(dòng)方向與第二步相反;后兩步結(jié)束后，用相同方法加入刷絲2并調(diào)整花節(jié)長(zhǎng)度;完成后，進(jìn)行下一個(gè)機(jī)器循環(huán)；
[0033](3)當(dāng)織物長(zhǎng)度為240mm時(shí)，用剪刀剪斷紗線，對(duì)下機(jī)的織物進(jìn)行修整，基板4截面尺寸為1mm X 6mm，修剪刷絲長(zhǎng)度為20mm，然后用石英纖維束，采用雙搭接縫合連接的方式，將織物的兩端縫合，連接刷絲朝向圓環(huán)內(nèi)側(cè)，形成刷環(huán)形密封刷。
[0034]實(shí)施例2(參見圖1、5、6)
[0035]所述編織紗1、刷絲(五向紗)2和軸紗3均采用190tex的空心石英纖維；編織參數(shù)為:基板截面為T字形，可以視為兩個(gè)矩形組合形式，尺寸分別為4mm X 30mm與6mm X 8mm ；編織紗1、刷絲2和軸紗3的細(xì)度均為190tex X 2合股，花節(jié)長(zhǎng)度為4.0mm/個(gè);編織角為30° ;基板紗線排列為8列X 4行編織紗+8列X 6行編織紗;織物結(jié)構(gòu)為三維五向結(jié)構(gòu)，第五向紗為刷絲方向。
[0036](I)編織前，將編織紗攜紗器5和軸紗攜紗器6按密封刷橫截面的形狀(T字形)排列成行與列，形成基本的列陣。編織紗I的一端連接編織紗攜紗器5，另一端固定于三維編織機(jī)的掛紗裝置(圖1中未畫出)中；軸紗3的一端連接軸紗攜紗器6，另一端固定于三維編織機(jī)的掛紗裝置中；所述編織紗I與軸紗3在三維編織機(jī)的掛紗裝置中的末端固定連接;本實(shí)施例中基板4的紗線排列為8列X 4行編織紗+8列X 6行編織紗，其中編織紗I和軸紗3共9 4根紗線。
[0037](2)編織開始，軸紗3不動(dòng)，編織紗攜紗器5攜帶編織紗I將沿著軌道按三維編織原理反復(fù)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)每重復(fù)一次為一個(gè)機(jī)器循環(huán);編織紗I每一個(gè)機(jī)器循環(huán)分為四步，一個(gè)機(jī)器循環(huán)后所獲得的預(yù)制件長(zhǎng)度為一個(gè)花節(jié)長(zhǎng)度;第一步中，不同行的編織紗I交替地以不同的方向向左或者向右運(yùn)動(dòng)一個(gè)編織紗I的位置;在第二步中，不同列的編織紗I交替地以不同的方向向上或者向下運(yùn)動(dòng)一個(gè)編織紗I的位置。當(dāng)一個(gè)機(jī)器循環(huán)中的前兩步結(jié)束后，編織紗I與軸紗3編織得到基板4，沿著基板4的列的方向，將刷絲2(五向紗)在每?jī)闪兄g按U形排列加入;刷絲2的自由端21預(yù)留35mm的長(zhǎng)度，刷絲2的固定端22纏繞在基板4的每一列的最后一行紗線上，與基板4固定在一起;開始從第一列與第二列之間加入，當(dāng)穿過四列紗線之后，中間隔開兩列紗線，即從第六列與第七列之間穿過，穿過四列之后，再次空兩列，依次循環(huán)。當(dāng)刷絲2的固定端22完成對(duì)基板4的最后兩列的纏繞后，調(diào)整到規(guī)定花節(jié)長(zhǎng)度;然后進(jìn)行一個(gè)機(jī)器循環(huán)中的后兩步的編織，后兩步的編織方式與前兩步相同，第三步編織紗攜紗器5的運(yùn)動(dòng)方向與第一步相反，第四步編織紗攜紗器5的運(yùn)動(dòng)方向與第二步相反；后兩步結(jié)束后，用相同方法加入刷絲2并調(diào)整花節(jié)長(zhǎng)度;完成后，進(jìn)行下一個(gè)機(jī)器循環(huán)；
[0038](3)當(dāng)織物長(zhǎng)度為300mm時(shí)，用剪刀剪斷紗線，對(duì)下機(jī)的織物兩端進(jìn)行修整。最終基板截面為T字形，尺寸分別為4mm X 30mm與6mm X 8mm，修剪刷絲長(zhǎng)度為20mm，形成長(zhǎng)條形密封刷。
[0039]本發(fā)明未述及之處適用于現(xiàn)有技術(shù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種密封刷的制造方法，其特征在于包括以下步驟: (1)編織前，將編織紗攜紗器和軸紗攜紗器按密封刷橫截面的形狀排列成行與列，形成基本的列陣;編織紗的一端連接編織紗攜紗器，另一端固定于三維編織機(jī)的掛紗裝置中；軸紗的一端連接軸紗攜紗器，另一端固定于三維編織機(jī)的掛紗裝置中；所述編織紗與軸紗在三維編織機(jī)的掛紗裝置中的末端固定連接； (2)編織開始，軸紗不動(dòng)，編織紗攜紗器攜帶編織紗將沿著軌道按三維編織原理反復(fù)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)每重復(fù)一次為一個(gè)機(jī)器循環(huán);編織紗每一個(gè)機(jī)器循環(huán)分為四步，一個(gè)機(jī)器循環(huán)后所獲得的預(yù)制件長(zhǎng)度為一個(gè)花節(jié)長(zhǎng)度;第一步中，不同行的編織紗交替地以不同的方向向左或者向右運(yùn)動(dòng)一個(gè)編織紗的位置;在第二步中，不同列的編織紗交替地以不同的方向向上或者向下運(yùn)動(dòng)一個(gè)編織紗的位置；當(dāng)一個(gè)機(jī)器循環(huán)中的前兩步結(jié)束后，編織紗與軸紗編織得到基板，沿著基板的列的方向，將刷絲在每?jī)闪兄g按U形排列加入;刷絲的自由端預(yù)留30mm-50mm的長(zhǎng)度，刷絲的固定端纏繞在基板的每一列的最后一行紗線上，與基板固定在一起;當(dāng)刷絲的固定端完成對(duì)基板的最后兩列的纏繞后，調(diào)整到規(guī)定花節(jié)長(zhǎng)度;然后進(jìn)行一個(gè)機(jī)器循環(huán)中的后兩步的編織，后兩步的編織方式與前兩步相同，第三步編織紗攜紗器的運(yùn)動(dòng)方向與第一步相反，第四步編織紗攜紗器的運(yùn)動(dòng)方向與第二步相反;后兩步結(jié)束后，用相同方法加入刷絲并調(diào)整花節(jié)長(zhǎng)度;完成后，進(jìn)行下一個(gè)機(jī)器循環(huán)，最終完成編織過程； (3)編織完成后，修剪刷絲為統(tǒng)一長(zhǎng)度，得到密封刷。2.—種權(quán)利要求1所述制造方法得到的密封刷，其特征在于所述密封刷由基板和編織于基板中的刷絲組成;所述基板是由編織紗和軸紗采用三維編織原理編織而成。
【文檔編號(hào)】D04C3/40GK105839288SQ201610312564
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年5月12日
【發(fā)明人】焦亞男, 陳利, 景媛媛, 李凡
【申請(qǐng)人】天津工業(yè)大學(xué)