CN114411330A - 一种柔性耐高温密封条编织成型机械、工艺及应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种柔性耐高温密封条编织成型机械、工艺及应用，解决了现有技术中热密封件单层厚度较薄的问题，具有同时成型多层编织层，编织层之间的纤维相互连接，密不可分，边部整齐光滑，不脱落的有益效果，具体方案如下：一种柔性耐高温密封条编织成型机械，包括纱线锭子和多列呈发散状布置的绕线柱，纱线锭子包括两组，运动方向相反且交叉运行，每一组纱线锭子包括若干个饶有纱线的纱线锭子；每一列绕线柱包括多根绕线柱，每一绕线柱中相邻两绕线柱之间间隔设定距离设置，每一纱线锭子按照每一步旋转设定角度方向运行，使得每一根纱线沿着多列绕线柱，从最内侧的绕线柱开始运行直至最外层的绕线柱，再逐层返回至最内侧的绕线柱。

Description

一种柔性耐高温密封条编织成型机械、工艺及应用

技术领域

本发明涉及密封条织造技术领域，尤其是一种柔性耐高温密封条编织成型机械、工艺及应用。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

热密封件是指能承受接缝位移，能在1050℃的高温条件中保持完好的密封效果，当航天飞行器处于极端热环境时，用于降低高温密封时气流的流动性，避免大量热气传到内部结构中，为了达到气密目的而嵌入部件中的材料；

高超音速飞行器的主要密封位置是在操纵截面、缝隙接口、发动机与机身的交界面等处，其中对于飞行器的操作面主要用在前缘、副翼、襟翼，除去以上位置还有用于部分起落架门、座舱罩、通道以及货舱门和有效载重舱门等处。

密封件用于高速飞行器中，需要承受其在加速过程中高热负荷及氧化，对其本身的性能要求很高，既要满足使用机件复杂的构型，又要有良好的隔热性能和柔韧性，可以使发动机的气体泄漏降到最低。

发明人发现，目前国内外密封件的研究多数还是基线密封或者二维织物密封，存在高温回弹性丧失、结构单一、加工复杂等缺点，其中陶瓷片密封件属于易碎性材料，不可适用于弯折处热密封，一般只用于特殊场合，如高冲压发动机内，因此，有必要针对弯曲的间隙密封研制具有柔性且气密性良好的热密封件。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种柔性耐高温密封条编织成型机械、工艺及应用，可以同时成型多层编织层，编织层之间的纤维相互连接，编织成型后的密封条边部和密封条主体部分成一体，密不可分，边部整齐光滑，不脱落。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

一种柔性耐高温密封条编织成型机械，包括纱线锭子和多列呈发散状布置的绕线柱，纱线锭子包括两组，两组纱线锭子的运动方向相反且交叉运行，每一组纱线锭子包括若干个饶有纱线的纱线锭子；

每一列绕线柱包括多根绕线柱，每一绕线柱中相邻两绕线柱之间间隔设定距离设置以使得纱线绕过相邻两绕线柱之间的空间，每一纱线锭子按照每一步旋转设定角度方向运行，使得每一根纱线沿着多列绕线柱，从最内侧的绕线柱开始运行直至最外层的绕线柱，再逐层返回至最内侧的绕线柱。

如上所述的成型机械，绕线柱用于限定两组纱线的编织路径，纱线锭子带动纱线绕着绕线柱移动，使得两组纱线交叉且反向运动，编织层之间的纤维相互连接，编织成型后的密封条边部和密封条主体部分成一体，密不可分，边部整齐光滑，不脱落。

如上所述的一种柔性耐高温密封条编织成型机械，所述绕线柱为矩形，绕线柱的每一侧均设有缺口；

所述绕线柱的每一侧均为弧形，便于纱线绕着绕线柱绕线。

如上所述的一种柔性耐高温密封条编织成型机械，共设置8列所述的绕线柱；

每一列所述的绕线柱包括4根绕线柱。

如上所述的一种柔性耐高温密封条编织成型机械，为了保证编织层纱线的编织密实度，所述纱线锭子绕过第一列绕线柱的最内侧绕线柱，再穿过第二列绕线柱来到第三列绕线柱，穿过第三列绕线柱再绕过该列绕线柱的最外侧绕线柱，来到第四列绕线柱处并绕过该列同最外侧绕线柱相邻的绕线柱，再返回至第三列绕线柱并绕过该列最内侧的绕线柱；

第一列绕线柱、第二列绕线柱、第三列绕线柱和第四列绕线柱依次相邻设置。

如上所述的一种柔性耐高温密封条编织成型机械，所述纱线锭子穿过第二列绕线柱中最内侧绕线柱的外侧；

纱线锭子穿过第三列绕线柱的中段绕过与该列最外侧绕线柱内侧的绕线柱，再绕过最外侧的绕线柱，由此保证了纱线从最内侧到最外侧编织的最佳路径。

第二方面，本发明还提供了一种柔性耐高温密封条编织成型工艺，采用多根纱线，多根纱线分为两组，两组纱线的运行轨迹相反且相互交织形成编织物，每一根纱线按照每一步旋转设定角度方向运行，每一根纱线从第一层开始运行直至编织层的最外层，再逐层返回至最内层，在纱线排列上，两组纱线间隔至少设定角度进行排列，避免两组纱线在运行过程中发生纱线碰撞。

如上所述的一种柔性耐高温密封条编织成型工艺，考虑到走线及绕线柱的设置，每一根所述的纱线按照每一步旋转90°方向运行。

如上所述的一种柔性耐高温密封条编织成型工艺，所述纱线包括两根，每一根纱线为一组。

如上所述的一种柔性耐高温密封条编织成型工艺，采用所述的一种柔性耐高温密封条编织成型机械。

第三方面，本发明还提供了一种柔性耐高温密封条编织成型工艺的应用，应用于石英纤维，玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、陶瓷纤维，石墨烯纤维的编织成型。

上述本发明的有益效果如下：

1)本发明通过编织成型机械的设置，由两组纱线进行相互交叉反向运动，两组纱线同时成型多层编织层，编织层之间的纤维相互连接，编织成型后的密封条边部和密封条主体部分成一体，密不可分，边部整齐光滑，不脱落；纱线从相邻两绕线柱之间的空间穿过，由此对纱线的走向进行限制，进一步保证编织表面的效果，整体安装便利，使用灵活，成本较低。

2)本发明通过多列绕线柱的设置，有效保证了纱线的走线轨迹，而且各列设置多个绕线柱，纱线从最内侧逐渐穿过到其他列的最外侧，再逐步绕线至最内侧，进一步保证成型的编织层密封效果好。

3)本发明通过给出纱线锭子的运动路线，保证了纱线的运动轨迹，使得每一根纱线从第一层开始运行直至编织层的最外层，再逐层返回至最内层，避免纱线脱落。

4)本发明通过编织成型工艺的提出，能够编织柔性密封条，整体一体化编织成型，密封效果好，安装便利，使用灵活，成本低，极大地提高了柔性密封条的密封效果。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明根据一个或多个实施方式的一种柔性耐高温密封条编织成型工艺的第一组纱线走势图。

图2是本发明根据一个或多个实施方式的一种柔性耐高温密封条编织成型工艺的第二组纱线的成型走势图。

图3是本发明根据一个或多个实施方式的一种柔性耐高温密封条编织成型工艺的总的纱线成型走势图。

图4是本发明根据一个或多个实施方式的一种柔性耐高温密封条编织成型工艺的第一组纱线配置图。

图5是本发明根据一个或多个实施方式的一种柔性耐高温密封条编织成型工艺的第二组纱线配置图。

图中：为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意。

其中：1.绕线柱，2.纱线，3.第一列绕线柱，4.第二列绕线柱，5.第三列绕线柱，6.第四列绕线，7.第五列绕线柱，8.第六列绕线柱，9.第七列绕线柱，10.第八列绕线。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本发明另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

正如背景技术所介绍的，现有技术中热密封件存在高温回弹性丧失、结构单一、加工复杂的问题，为了解决如上的技术问题，本发明提出了一种柔性耐高温密封条编织成型机械、工艺及应用。

实施例一

本发明的一种典型的实施方式中，参考图1、图2和图3所示，一种柔性耐高温密封条编织成型机械，包括纱线锭子和多列呈发散状布置的绕线柱1，纱线锭子包括两组，每一组纱线锭子包括多个饶有纱线2的纱线锭子，两组纱线锭子的运动方向相反且交叉运行；

每一列绕线柱1包括多根绕线柱1，本实施例中一共有8列绕线柱1，8列绕线柱呈发散状布置，每一列绕线柱1包括4根绕线柱，每一绕线柱1中相邻的两个绕线柱1之间间隔设定距离设置以便于纱线锭子带动纱线2绕过相邻两绕线柱1之间的空间。

其中，每一组纱线钉子按照每一步旋转设定角度方向运行，使得每一根纱线2沿着多列绕线柱1，按照从最内侧的绕线柱1开始运行直至最外层的绕线柱1，再逐层返回至最内侧的绕线柱1的绕线方式进行绕线。

通过多列绕线柱的设置，有效保证了纱线的走线轨迹，而且各列设置多个绕线柱1，纱线从最内侧逐渐穿过到其他列的最外侧，再逐步绕线至最内侧，进一步保证成型的编织层密封效果好。

本实施例的绕线柱1为矩形，绕线柱1的每一侧均为弧形，并且绕线柱1的每一侧都设有缺口，以便于纱线2绕着绕线柱绕线。

如图1所示，为了保证编织层纱线的编织密实度，纱线锭子带着纱线2绕过第一列绕线柱3的最内侧绕线柱，再穿过第二列绕线柱4中最内侧绕线柱的外侧来到第三列绕线柱5，穿过第三列绕线柱5的中段，再绕过该列绕线柱的最外侧绕线柱内侧的绕线柱，从第三列绕线柱5最外侧绕线柱的外侧来到第四列绕线柱处6，并绕过第四列绕线柱6同最外侧绕线柱相邻的绕线柱，经第四列绕线柱6的中段返回至第三列绕线柱，并绕过该列最内侧的绕线柱的外侧后穿过第四列绕线柱6最内侧绕线柱的外侧后，到达第五列绕线柱7；

进一步的，纱线穿过第五列绕线柱7的中段后，绕过第五列绕线柱7最外侧的绕线柱，从最外侧的绕线柱的外侧来到第六列绕线柱8，并绕过第六列绕线柱8中与最外侧绕线柱相邻的绕线柱，然后从第六列绕线柱8的中段穿出回到第五列绕线柱7，从第五列绕线柱7中最内侧绕线柱外侧绕过后，从该列最内侧绕线柱的内侧穿出，经第六列绕线柱8最内侧绕线柱的外侧后，来到第七列绕线柱9；

进一步的，穿过第七列绕线柱9的中段后，从该列绕线柱最外侧绕线柱的内侧绕过第七列绕线柱9最外侧的绕线柱，从最外侧的绕线柱的外侧来到第八列绕线柱10，并绕过第八列绕线柱10中与最外侧绕线柱相邻的绕线柱，然后从第八列绕线柱10的中段穿出回到第七列绕线柱9，从第七列绕线柱9中最内侧绕线柱外侧绕过后，从该列最内侧绕线柱的内侧穿出，经第八列绕线柱10最内侧绕线柱的外侧后，来到第一列绕线柱3；

进一步的，纱线来到第一列绕线柱3后，穿过第一列绕线柱3的中段，并绕过该列绕线柱与最外侧绕线柱相邻的绕线柱，经该绕线柱的外侧后，绕过第一列绕线柱3最外侧的绕线柱，从最外侧的绕线柱的外侧来到第二列绕线柱4，穿过第二列绕线柱4与最外侧绕线柱相邻的绕线柱的外侧后，经第二列绕线柱4的中段，返回第一列绕线柱3最内侧的绕线柱，由此实现了第一组纱线锭子上纱线一个完整的绕线步骤，继续往复循环，直到预制件的厚度为4层。

需要说明的是，预制件的厚度也可以为5层甚至更多层，柔性密封条编织成型机械中包括机械手，为现有技术，能够夹持住每一个绕线柱，实现绕线柱的往复运动，如此反复，纱线2一层一层编织到绕线柱上，直到达到指定的厚度，可以把绕线柱连同编织好的成型预制件取下，在合适的环境下成型，继续进行后续的加工工序。

如图2所示，对于第二组纱线锭子的绕线，第一组纱线和第二组纱线间隔90°配置，首先纱线2绕过第一列绕线柱3的最内侧绕线柱后，穿过最内侧绕线柱的外侧后来到第八列绕线柱10，继续穿过第八列绕线柱10的中段后，绕过第八列绕线柱10与最外侧绕线柱相邻的绕线柱的外侧后，来到第一列绕线柱3，绕过第一列绕线柱3最外侧的绕线柱的外侧后，从最外侧的绕线柱的内侧穿过并绕过第一列绕线柱3的中段后，继续来到并穿过第二列绕线柱4最内侧的绕线柱的外侧，来到第三列绕线柱5；

进一步的，从第三列绕线柱5最内的绕线柱的内侧绕过后，经最内侧绕线柱的外侧穿过后，回到并穿过第二列绕线柱4的中段，然后绕到并穿过第二列绕线柱4最外侧的绕线柱后回到第三列绕线柱5，继续绕过第三列绕线柱5最外侧的绕线柱的外侧，从最外侧的绕线柱的内侧穿出并继续绕过第三列绕线柱5的中段来到第四列绕线柱6，从第四列绕线柱6最内侧的绕线柱的外侧穿过后来到第五列绕线柱7，绕过并从第五列绕线柱7的最内侧绕线柱的外侧穿出回到第四列绕线柱6，从第四列绕线柱6的中段穿出，继续绕过并穿出第四列绕线柱6与最外侧绕线柱相邻的绕线柱的外侧后来到第五列绕线柱7；

进一步的，绕过第五列绕线柱7最外侧绕线柱后，从最外侧的绕线柱的内侧穿出并继续绕过并穿出第五列绕线柱7的中段来到第六列绕线柱8，从第六列绕线柱8最内侧的绕线柱的外侧穿过后来到第七列绕线柱9，绕过并从第七列绕线柱9的最内侧绕线柱的外侧穿出回到第六列绕线柱8，从第六列绕线柱8的中段穿出，继续绕过并穿出第六列绕线柱8与最外侧绕线柱相邻的绕线柱的外侧后来到第七列绕线柱9；

进一步的，绕过第七列绕线柱9最外侧绕线柱后，从最外侧的绕线柱的内侧穿出，继续绕过并穿出第七列绕线柱9的中段来到第八列绕线柱10，从第八列绕线柱10最内侧的绕线柱的外侧穿过后来到第一列绕线柱3，绕过并从第一列绕线柱3的最内侧绕线柱的外侧穿出，由此实现了第二组纱线锭子上纱线2的一个完整的绕线步骤，继续往复循环，直到预制件的厚度为4层，当两组纱线锭子编织完成一个循环后，形成的效果如图3所示。

具体的，第一列绕线柱3、第二列绕线柱4、第三列绕线柱5和第四列绕线柱6、第五列绕线柱7、第六列绕线柱8、第七列绕线柱9和第八列绕线柱10以顺时针方向呈发散状依次相邻设置，由此保证了纱线从最内侧到最外侧编织的最佳路径。

与第一组纱线锭子相同的是，第二组纱线锭子依照上述饶线方式反复循环，纱线2一层一层编织到绕线柱上，直到达到指定的厚度，然后把绕线柱连同编织好的成型预制件取下，在合适的环境下成型，继续进行后续的加工工序。

本实施例的纱线锭子为现有技术，纱线锭子由编织成型机械上的三维运动机构带动纱线锭子依照上述两组绕线方式进行绕线。

本实施例通过编织成型机械的设置，由两组纱线2进行相互交叉反向运动，两组纱线2同时成型多层编织层，编织层之间的纤维相互连接，编织成型后的密封条边部和密封条主体部分成一体，密不可分，边部整齐光滑，不脱落；纱线从相邻两绕线柱之间的空间穿过，由此对纱线的走向进行限制，进一步保证编织表面的效果，整体安装便利，使用灵活，成本较低。

实施例二

本实施例提供了一种柔性耐高温密封条编织成型工艺，如图4-图5所示，采用实施例一中的一种柔性耐高温密封条编织成型机械，包含两组纱线锭子，每一组纱线锭子缠满一组纱线，第一组纱线间隔180°配置，第二组纱线间隔180°配置，第一组纱线和第二组纱线间隔90°配置，编织预制件的行数为4行，绕线柱的列数为8列，预制件的厚度为4层；第一组纱线1配置总数为32根，按照图4所示位置配置，第二组纱线1配置总数为32根，按照图5所示位置配置，配置完成后，第一组纱线按照图4中的轨迹和方向进行运行，第二组纱线按照图5中的轨迹和方向进行运行，最终绕线一个循环完成后形成如图3所示效果。

本实施例的纱线可以采用石英纤维，线密度为220tex，编织成型的柔性耐高温密封条的厚度为3毫米，直径为6毫米。

具体的，采用多根纱线，多根纱线分为两组，两组纱线的运行轨迹相反且相互交织形成编织物，每一根纱线按照每一步旋转设定角度方向运行，每一根纱线从第一层开始运行直至编织层的最外层，再逐层返回至最内层，保证了纱线的运动轨迹，避免纱线脱落；

考虑到通过纱线锭子的走线及绕线柱1的设置，每一根纱线2按照每一步旋转90°方向运行，本实施例的两组纱线间隔至少90°进行排列，防止运行过程中会发生纱线碰撞。

通过编织成型工艺的提出，能够编织柔性密封条，整体一体化编织成型，密封效果好，安装便利，使用灵活，成本低，极大地提高了柔性密封条的密封效果。

实施例三

本实施例提供了一种柔性耐高温密封条编织成型工艺的应用，可以广泛应用于石英纤维，玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、陶瓷纤维，石墨烯纤维的编织成型，所编织的柔性密封条，采用整体一体化的编织成型，密封效果好，安装便利，使用灵活，成本低，极大地提高了柔性密封条的密封效果。

而且以上各种材料所成型的都是柔性耐高温密封条，这里高温指的是400摄氏度及以上。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种柔性耐高温密封条编织成型机械，其特征在于，包括纱线锭子和多列呈发散状布置的绕线柱，纱线锭子包括两组，两组纱线锭子的运动方向相反且交叉运行，每一组纱线锭子包括若干个饶有纱线的纱线锭子；

每一列绕线柱包括多根绕线柱，每一绕线柱中相邻两绕线柱之间间隔设定距离设置以使得纱线绕过相邻两绕线柱之间的空间，每一纱线锭子按照每一步旋转设定角度方向运行，使得每一根纱线沿着多列绕线柱，从最内侧的绕线柱开始运行直至最外层的绕线柱，再逐层返回至最内侧的绕线柱。

2.根据权利要求1所述的一种柔性耐高温密封条编织成型机械，其特征在于，所述绕线柱为矩形，绕线柱的每一侧均设有缺口；

所述绕线柱的每一侧均为弧形。

3.根据权利要求1所述的一种柔性耐高温密封条编织成型机械，其特征在于，共设置8列所述的绕线柱；

每一列所述的绕线柱包括4根绕线柱。

4.根据权利要求1所述的一种柔性耐高温密封条编织成型机械，其特征在于，所述纱线锭子绕过第一列绕线柱的最内侧绕线柱，再穿过第二列绕线柱来到第三列绕线柱，穿过第三列绕线柱再绕过该列绕线柱的最外侧绕线柱，来到第四列绕线柱处并绕过该列同最外侧绕线柱相邻的绕线柱，再返回至第三列绕线柱并绕过该列最内侧的绕线柱；

第一列绕线柱、第二列绕线柱、第三列绕线柱和第四列绕线柱依次相邻设置。

5.根据权利要求4所述的一种柔性耐高温密封条编织成型机械，其特征在于，所述纱线锭子穿过第二列绕线柱中最内侧绕线柱的外侧；

纱线锭子穿过第三列绕线柱的中段绕过与该列最外侧绕线柱内侧的绕线柱，再绕过最外侧的绕线柱。

6.一种柔性耐高温密封条编织成型工艺，其特征在于，采用多根纱线，多根纱线分为两组，两组纱线的运行轨迹相反且相互交织形成编织物，每一根纱线按照每一步旋转设定角度方向运行，每一根纱线从第一层开始运行直至编织层的最外层，再逐层返回至最内层，在纱线排列上，两组纱线间隔至少设定角度进行排列。

7.根据权利要求6所述的一种柔性耐高温密封条编织成型工艺，其特征在于，每一根所述的纱线按照每一步旋转90°方向运行。

8.根据权利要求6所述的一种柔性耐高温密封条编织成型工艺，其特征在于，所述纱线包括两根。

9.根据权利要求6所述的一种柔性耐高温密封条编织成型工艺，其特征在于，采用权利要求1-5中任一项所述的一种柔性耐高温密封条编织成型机械。

10.根据权利要求6-9中任一项所述的一种柔性耐高温密封条编织成型工艺的应用，其特征在于，应用于石英纤维，玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、陶瓷纤维，石墨烯纤维的编织成型。

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