[发明专利]一种三向斜交织物、其织造装置及其织造方法

权利要求书

1.一种用于织造三向斜交织物的织造装置，其特征在于：三向斜交织物，包括X-Y平面单元层和Z向纤维，X-Y平面单元层有两层以上，Z向纤维将所有的X-Y平面单元层连为一体结构，X-Y平面单元层和Z向纤维之间的夹角0°～90°可调，三向斜交织物中纤维体积总含量为30％～70％，Z向纤维为Z向纤维束或Z向纤维棒；

用于织造三向斜交织物的织造装置包括排针装置、等高度模板、楔形模板、钢针、模板位置控制装置、加压辅助装置、第一固定柱和第二固定柱；

排针装置置于第一固定柱和第二固定柱之间，排针装置的上表面与水平面之间的夹角为0°～90°，排针装置的上表面设有等深度的盲孔，钢针有等长度的两根以上，钢针一端置于盲孔内形成m行n列钢针矩阵；

等高度模板的纵截面为矩形长条状，楔形模板的纵截面为直角梯形状，楔形模板的斜边与其长度方向的夹角与排针装置的上表面与水平面之间的夹角相等；等高度模板和楔形模板均有两条以上、且均位于排针装置上方的钢针矩阵内，等高度模板和楔形模板活动连接在模板位置控制装置上，模板位置控制装置滑动安装在第一固定柱和第二固定柱上，模板位置控制装置带动等高度模板和楔形模板上下移动；

加压辅助装置位于等高度模板和楔形模板的上方，加压辅助装置有两个以上、且两两相对地转动连接在第一固定柱和第二固定柱上。

2.如权利要求1所述的织造装置，其特征在于：X-Y平面单元层为机织布层、无纺布层或纤维束层，Z向纤维束用Z向纤维棒替代。

3.如权利要求1或2所述的织造装置，其特征在于：等高度模板和楔形模板长度方向上的两头均为圆弧结构。

4.如权利要求1或2所述的织造装置，其特征在于：模板位置控制装置有两个、且相对设置在第一固定柱和第二固定柱上；模板位置控制装置包括线性导轨和滑动连接在线性导轨上的卡槽，等高度模板和楔形模板活动连接在卡槽内，线性导轨安装在第一固定柱或第二固定柱上。

5.如权利要求4所述的织造装置，其特征在于：加压辅助装置滑动连接在线性导轨上，并位于卡槽的上方。

6.利用权利要求1-5任意一项所述的织造装置织造三向斜交织物的方法，其特征在于：包括如下步骤：

A、将钢针置于排针装置上表面的盲孔内，形成m行n列钢针矩阵；

B、在钢针矩阵的顶端同一高度的每行钢针之间均插入一条楔形模板形成第一楔形模板层，同时在楔形模板层下方的同一高度的每列钢针之间均插入一条等高度模板形成第一等高度模板层，其中，第一楔形模板层中：楔形模板的斜边在上、直角边在下，楔形模板的斜边与排针装置的上表面平行，楔形模板与等高度模板相互垂直；

C、将一层X-Y平面单元层置于钢针矩阵顶部，并在X-Y平面单元层上表面排列楔形模板形成第二楔形模板层，第二楔形模板层中的楔形模板的斜边在下、直角边在上，第二楔形模板层中的楔形模板的斜边与排针装置的上表面平行，第二楔形模板层中的楔形模板与第一楔形模板层中的楔形模板相互平行、且第二楔形模板层中的每一条楔形模板位于第一楔形模板层中每一条楔形模板的正上方；

D、第二楔形模板层在模板位置控制装置的带动下，将X-Y平面单元层刺入钢针矩阵中；

E、在第二楔形模板层正上方等高度的每列钢针之间均插入一条等高度模板形成第二等高度模板层，其中，第二楔形模板层中的楔形模板的与第二等高度模板层中等高度模板垂直；

F、第一楔形模板层、第二楔形模板层、第一等高度模板层和第二等高度模板层在模板位置控制装置的带动下持续下移直至排针装置上表面，然后依次将第一等高度模板层和第一楔形模板层抽出，在第二等高度模板层正上方同一高度的每行钢针之间均插入一条楔形模板形成第三楔形模板层，第三楔形模板层中的楔形模板的斜边在下、直角边在上，第三楔形模板层中的楔形模板的斜边与排针装置的上表面平行，在第三楔形模板层正上方同一高度的每列钢针之间均插入一条等高度模板形成第三等高度模板层，第二楔形模板层、第二等高度模板层、第三楔形模板层和第三等高度模板层和在模板位置控制装置的带动下将X-Y平面单元层赶至排针装置上表面，然后利用加压辅助装置对X-Y平面单元层一次加压；

G、将第二楔形模板层抽出，利用加压辅助装置对X-Y平面单元层二次加压；

F、抽出第二等高度模板层、第三楔形模板层和第三等高度模板层；

G、重复步骤B到F直至所需厚度；

H、将钢针置换成Z向纤维束，即得三向斜交织物。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：步骤H为将钢针置换成Z向纤维棒，即得三向斜交织物。