[发明专利]一种排丝机和用该排丝机制作刷式密封装置的方法

说明书

技术领域

本发明涉及刷式密封（封严），特别是一种用于制作减少航空发动机二次流路空气损失的刷式密封装置的自动排丝机和用该排丝机制作刷式密封装置的方法。

背景技术

刷式密封是一种能显著减少航空发动机二次流路空气损失的新技术，所用刷式密封装置是沿用多年的篦齿密封最简单、最实用、最有效的换代产品。实际应用表明，仅在航空发动机一处或几处关键部位采用刷式密封代替篦齿密封，就可使发动机的推力提高1％～ 3％ ，燃油消耗下降3％ ～5％ 。因此，采用刷式密封技术能显著提高发动机的性能。

刷式密封装置的结构分为焊接结构和钣金扣压式结构。受技术条件的限制，我国目前生产的航空发动机所用刷式密封装置还都采用焊接结构。

国内航空发动机制造业制作焊接结构的刷式密封装置均采用手工排丝，其生产效率低，劳动强度大，加工质量不稳定。在手工排丝过程中，需要进行缠丝、制作刷束、排列刷束等工序，不仅时间长、工作繁琐，而且质量难以控制，受人为影响因素较多。手工排丝制造的刷环在排丝角度、刷丝总数量、刷丝均匀性等方面精度较低，直接影响刷式封严的质量和使用效果。

本申请人曾在CN101430007B专利申请中公开了一种采用手工与专用工装相结合的刷式密封装置制造方法。该方法虽可在一定程度上提高工效和减轻劳动强度，但尚存在许多缺陷：一是所需工序较多（包括缠丝、制作刷束、排列刷束、组装和焊接刷环等），且工序繁杂，耗费工时较多，易出现质量问题；二是手工操作精度很难保证，如上所述，排丝角度控制、刷环刷丝总数量控制、刷丝均匀性控制等受人为因素影响，产品质量不稳定；三是生产效率仍较低，工人劳动强度仍较大。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术存在的缺陷，提供一种能够代替人工实现自动化排丝的排丝机和用该排丝机制作刷式密封装置的方法，为减轻工人劳动强度、提高生产效率和产品质量创造条件。

为实现上述目的，本发明提供的排丝机包括安装在机架上的穿梭环和安装在机台上的排丝盘驱动机构；穿梭环所在平面与机台的台面垂直，穿梭环上有绕线轮，穿梭环通过三个穿梭环导轮安装在机架前部的半圆形开口上，穿梭环由主传动带传动，主传动带通过转接轮和导轮与传动轮相接，传动轮与主电机相接；排丝盘驱动机构包括排丝盘支撑机构和排丝盘传动带，排丝盘支撑机构由位于同一圆周上、对称分布的两个排丝盘支撑轮和两个排丝盘支撑调节轮组成，两个排丝盘支撑调节轮前后位置可调，排丝盘传动带由对称安装在机台上的四个排丝轮和与其中一个排丝轮相接的排丝电机传动，四个排丝轮中位于右上角的排丝轮为前后位置可调的排丝传动带调节轮；穿梭环从排丝盘支撑轮和盘丝盘支撑调节轮支撑的排丝盘中垂直穿越。

用上述排丝机制作刷式密封装置的方法，按以下步骤进行：

1）组装排丝盘：将两个刷式密封装置的内环板上下重叠放在一起，利用排丝工装将其固定；排丝工装由与重叠的两内环板总高度相等的外夹环和内夹环组成，外夹环和内夹环将两个重叠的内环板夹紧成一体；

2）通过调整排丝盘支撑调节轮的位置将组装好的排丝盘置于排丝机的排丝盘支撑轮和排丝盘支撑调节轮上；通过调整排丝传动带调节轮的位置，使排丝传动带紧度适中；

3）将缠有刷丝（可用倒线机完成）的绕线轮安装在排丝机的穿梭环上，将刷丝的端头固定到排丝盘上；

4）根据排丝偏置角度（本实施例为45°）和排丝总圈数（本实施例为100000圈）设置排丝机主电机和排丝电机的转动控制程序；

5）接通电源，启动排丝机主电机和排丝电机，由排丝机的穿梭环带动绕线轮将刷丝按设定的角度缠绕在排丝盘上，完成排丝后，排丝机自动停机；

6）将完成排丝的排丝盘从排丝机上取下，将刷式密封装置的两个外环板分别置于排丝盘的上下、并与排丝盘中上下两个刷式密封装置的内环板对齐，然后用两个环形装配压板通过夹具将刷式密封装置的两个外环板在与内环板保持同轴的情况下压紧，将装配压板和排丝盘固定成一体；

7）利用刀具沿刷式密封装置的两个外环板的外面将刷丝进行切割，将排丝工装的内夹环和外夹环分离；

8）将夹持在刷式密封装置的两个外环板和内环板间的刷丝的外端与刷式密封装置的外环板和内环板进行焊接，焊接后进行热处理；

9）热处理后将装配压板拆卸，分解后制得两个独立的刷式密封装置。