[發明專利]三維高壓噴管預制體的凈形制備方法

有效

• 申請號: 201910180437.0
• 申請日: 2019-03-11
• 公開（公告）號: CN109914031B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 荊云娟;張新元;王海濤;張元
• 申請（專利權）人: 陜西元豐紡織技術研究有限公司
• 主分類號: D04C1/06
• 分類號: D04C1/06
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 談耀文

1.三維高壓噴管預制體的凈形制備方法，其特征在于，以噴管構件擴張段為起始編織截面，按照四步法三維多向編織工藝進行編織，在編織過程中，在噴管法蘭部位引入徑向紗，在噴管喉部位置引入環向紗線，在噴管擴張段截面漸變位置進行至少一次的減紗操作和移紗操作，在噴管法蘭截面突變位置進行一次性的加紗操作，得到變截面三維編織高壓噴管預制體，具體如下：

步驟1，根據高壓噴管不同部位的性能要求設計噴管預制體編織結構，高壓噴管法蘭部位軸向設計軸向性能優異的三維五向結構，同時沿垂直于受剪切力的方向上增加第七向結構紗；噴管喉部尺寸收縮較大，設計變形性較好的三維四向結構，再加上喉部承受比普通噴管高2到3倍的高壓強，設計沿環向不間斷連續增加紗線；噴管擴張段截面尺寸不斷變化，設計變形性較好的三維四向結構；

步驟2，根據噴管截面形狀和外形尺寸，設計噴管各部位的編織工藝，包括每個部位所需要的編織紗線根數、排布形式、噴管擴張段的減紗次數、減紗位置和減紗數量、噴管喉部的環向增強方式、噴管法蘭部位的加紗位置、加紗數量和法向增強方式；

步驟3，將方型編織機呈環形排列，組合成可編織圓形截面構件的組合設備，再選擇噴管擴張段端面為起始編織基準面，按照噴管截面形狀，排列、懸掛編織紗線，編織紗線包括主體紗和邊紗，主體紗按照行和列的方式排布系掛在機器底盤上，邊紗間隔排列在主體紗周圍，且每行和每列的紗線根數相同；

步驟4，從噴管擴張段開始編織，采用四步法三維編織工藝進行編織，編織紗線相互交織形成最終結構；

步驟5，減紗操作

當編織到噴管擴張段的橫截面改變處，進行減列減紗操作，根據該橫截面尺寸的變化，確定減紗單元數量，并將其均勻排布在該減紗截面內；將減紗單元包含的編織紗線從攜紗器上取下，并將自由頭端懸掛到成型預制體上方；然后進行移紗操作，將每個減紗位置處交錯排列的右側減紗單元紗線空缺由它左側相鄰的移紗單元平移填充，移紗單元與減紗單元相對應，處在于減紗單元相同行、相鄰列位置，直至交錯排列的右側減紗單元被填滿，出現左側整列紗線空缺，右側整列紗線被填平的狀態為止；編織兩個花節后，再將減紗單元中紗線的自由頭端剪掉；到下一個橫截面變化處，然后重復步驟4-步驟5，依次完成噴管擴張段的編織；當編織到噴管喉部時，由于喉部尺寸較小，需要進行減層減紗操作，將列向間隔排列的紗線移平，再沿最外層紗線，根據需要將一層或多層紗線整體減掉，最后再將紗線推移成間隔排列的形式即可；

步驟6，環向增強操作

在編織噴管喉部時，沿環向引入紗線，以提高噴管喉部承受壓強的能力；在噴管喉部位置，每編織一個花節進行一次環向增強操作，利用紗軸，沿紗線層連續不斷引入環向紗線，環向紗可以層層引入，也可以間隔引入，直至喉部編織結束；

步驟7，加紗操作

當編織到噴管法蘭部位時，噴管預制體厚度突然增大，先將列向間隔排列的紗線移平，再沿最外層紗線，一次性增加所需編織紗線的層數，最后再將紗線推移成間隔排列的形式，才可正常編織；

步驟8，徑向增強操作

在編織噴管法蘭部位時，沿徑向引入紗線，以提高噴管法蘭部位的抗剪切強力，在噴管法蘭位置，每編織一個花節進行一次徑向增強操作，利用紗軸，沿紗線列向依次引入徑向紗線，徑向紗可以每列均引入，也可以間隔列數引入，直至噴管法蘭編織結束。

2.根據權利要求1所述的三維高壓噴管預制體的凈形制備方法，其特征在于，所述減紗操作為：

在噴管擴張段截面漸變位置，根據截面尺寸的變化，設計相應的減紗次數、截面內的減紗單元位置以及減紗數量，截面內的減紗單元要均勻分布，且每個減紗位置處減紗數量必須是整列或整行減紗結構單元的整數倍，以運動規律重復的最小編織紗排列和數量作為減紗單元，減列減紗操作是將整列減紗結構單元分為多個交錯排列的減紗單元，在截面縮減位置處，將所有的減紗單元中包含的紗線從編織機底盤懸掛點取下，懸掛至成型預制體上端，編織兩個花節后，再將其在預制件的自由頭端剪斷；減層減紗操作是在截面厚度縮減處，直接沿最外層紗線，將整行的紗線減掉。