[發(fā)明專(zhuān)利]一種密封刷的制造方法及由該方法得到的密封刷

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610312564.8
• 申請(qǐng)日: 2016-05-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105839288B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 焦亞男;陳利;景媛媛;李凡
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 天津工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): D04C1/06
• 分類(lèi)號(hào): D04C1/06;D04C3/40
• 代理公司: 天津翰林知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)12210
• 代理人: 李濟(jì)群,王瑞

技術(shù)領(lǐng)域

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及由該方法得到的密封刷。

背景技術(shù)

常見(jiàn)的密封刷廣泛的應(yīng)用于各類(lèi)自動(dòng)門(mén)窗、電梯上用來(lái)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(wú)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)。

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(chēng)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。孔隙率是決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(guò)精密的排絲過(guò)程來(lái)減少刷絲之間的干涉，再經(jīng)過(guò)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

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明擬解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種密封刷的制造方法及由該方法得到的密封刷。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1×1四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(wú)需再經(jīng)過(guò)復(fù)雜的焊接工藝，簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝，降低生產(chǎn)成本。

本發(fā)明解決所述技術(shù)問(wèn)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：

(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(kāi)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(guò)程；

(3)編織完成后，修剪刷絲為統(tǒng)一長(zhǎng)度，得到密封刷。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果在于：

(1)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(wú)需再經(jīng)過(guò)復(fù)雜的焊接工藝，簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝，降低生產(chǎn)成本。

(2)原料為空心石英纖維、Nextel纖維、氧化鋁纖維、莫來(lái)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。

(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(mén)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?xún)A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(shuō)明

圖1為本發(fā)明密封刷的制造方法的編織機(jī)底盤(pán)紗線排列示意圖；

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；