刷式密封结构用自动排丝设备及刷式密封结构制造方法

本发明涉及刷式密封，特别是涉及刷式密封结构用自动排丝设备及刷式密封结构制造方法。

背景技术：

1、刷式密封是一种能显著降低燃气轮机、汽轮机、航空发动机流路空气损失、提高效率的技术，所用的刷式密封是篦齿密封最简单、有效的换代产品。在各大透平公司应用研究表明，在航空发动机一处或多处使用刷式密封，就可使发动机燃油消耗降低2％-5％，推力提升1％-3％。故采用刷式密封可显著提高发动机性能。

2、近年来，为了满足一些特殊场合出现了非金属纤维制造的刷丝，。例如，金属材料的刷丝不适用于轴承油封，因刷丝磨损产生的磨损颗粒会对高速运转的精密轴承产生损害，并且存在潜在的火花。而非金属纤维材料的刷丝就能克服这些缺点。

3、国内透平机制造业制造刷式密封一般采用手工排丝，不仅工作劳动强度大而且效率低、排丝质量不稳定。在手工排丝过程中，工作时间长、工序繁琐、排丝质量难以控制，受人为因素影响较多。而且手工排丝的刷丝在倾斜角度、刷丝总量、刷丝均匀性等方面精度不高，会直接影响刷式密封的质量和性能。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种刷式密封结构用自动排丝设备及刷式密封结构制造方法，以解决上述现有技术存在的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种刷式密封结构用自动排丝设备，包括底座，所述底座上固定连接有立架，所述立架上转动安装有穿梭环，所述底座上安装有控制所述穿梭环转动的驱动部，所述立架一侧安装有台架，所述台架上开设有容纳槽，所述穿梭环所在平面与所述台架顶面垂直，所述穿梭环位于所述容纳槽内且与所述容纳槽内壁之间留有间隙，所述台架上转动安装有排丝组盘，所述排丝组盘为环状，所述穿梭环贯穿所述排丝组盘设置，所述台架上安装有控制所述排丝组盘转动的控制部。

3、优选的，所述穿梭环周侧开设有环形限位槽，所述立架上转动连接有若干导轮，若干所述导轮位于所述穿梭环周侧且与所述环形限位槽滑动配合，任意两个所述导轮为传动轮，所述驱动部驱动所述传动轮转动，所述穿梭环上开设有开口，所述开口尺寸不小于所述排丝组盘的宽度，所述穿梭环上的开口一侧转动连接有绕线轮。

4、优选的，所述驱动部包括与所述传动轮固定连接的传动轴，所述传动轴与所述立架转动连接，所述传动轴贯穿所述立架固定连接有同步带轮，所述底座上固定连接有排丝主伺服电机，所述排丝主伺服电机的输出轴固定连接有驱动轮，所述驱动轮与所述同步带轮通过皮带传动。

5、优选的，所述台架顶面转动安装有若干调节轮，所述调节轮数量不少于三个，若干所述调节轮位于所述排丝组盘周侧，且与所述排丝组盘接触设置，所述控制部位于所述排丝组盘与所述台架之间。

6、优选的，所述控制部包括与所述台架顶面固定连接的支撑环，所述支撑环与所述排丝组盘同心设置，所述台架顶面固定安装有若干轴承座，若干所述轴承座位于所述支撑环周侧，所述轴承座与所述支撑环之间转动连接有传动辊，所述传动辊沿所述支撑环半径方向设置，所述传动辊与所述排丝组盘底面接触设置，所述台架顶面固定连接有转动伺服电机，所述转动伺服电机的数量不多于所述传动辊的数量，每个所述转动伺服电机驱动不同的单个传动轴转动。

7、优选的，所述台架顶面开设有若干滑道，所述滑道与所述调节轮对应设置，所述滑道沿所述排丝组盘半径方向设置，所述滑道内滑动连接有滑动柱，所述滑动柱贯穿所述滑道设置，所述调节轮转动安装于所述滑动柱顶部，所述滑动柱底部螺纹连接有螺母。

8、优选的，所述排丝组盘包括两个接触设置的内环板，两个所述内环板接触设置，两个所述内环板的内外两侧分别设置有内夹环和外夹环，所述内夹环、外夹环的高度与两个所述内环板的高度相等，所述内夹环靠近所述内环板的一侧开设有倒角。

9、一种刷式密封结构的制备方法，包括以下步骤：

10、步骤一，组装排丝组盘；

11、步骤二，对排丝组盘进行安装，同时将刷丝一端绕设在穿梭环上的绕线轮上，将刷丝另一端固定在排丝组盘上；

12、步骤三，根据排丝倾斜角度和排丝总圈数编入驱动部可控制部的控制程序；

13、步骤四，启动电源，利用驱动部带动穿梭环带动绕线轮将刷丝按设置的角度缠绕在排丝盘组上，盘丝完成后断开电源；

14、步骤五，对完成排丝的排丝组盘进行涂胶、压板、静置、切割处理后，得到两个独立的刷式密封结构。

15、本发明公开了以下技术效果：

16、1.本发明提供的自动排丝设备可替代传统排丝的自动方法，能够一次加工可得到两个刷式密封结构，不仅降低了工人的劳动强度，而且提高了排丝效率及质量的稳定性。

17、2.排丝设备按编入的控制程序进行排丝，排丝精度得到提高，排丝倾斜角度公差由±5°提高到±1°；刷丝的数量误差可以由原来的420000±400提高到420000±40；每匝刷丝之间的排距保持恒定，精度可达到0.02mm；制得的刷式密封结构产品质量明显得到提高。

18、3.排丝过程稳定，极少情况会出现断丝的现象，节约了刷丝。

技术特征：

1.刷式密封结构用自动排丝设备，其特征在于：包括底座(1)，所述底座(1)上固定连接有立架(2)，所述立架(2)上转动安装有穿梭环(3)，所述底座(1)上安装有控制所述穿梭环(3)转动的驱动部，所述立架(2)一侧安装有台架(4)，所述台架(4)上开设有容纳槽(5)，所述穿梭环(3)所在平面与所述台架(4)顶面垂直，所述穿梭环(3)位于所述容纳槽(5)内且与所述容纳槽(5)内壁之间留有间隙，所述台架(4)上转动安装有排丝组盘(6)，所述排丝组盘(6)为环状，所述穿梭环(3)贯穿所述排丝组盘(6)设置，所述台架(4)上安装有控制所述排丝组盘(6)转动的控制部。

2.根据权利要求1所述的刷式密封结构用自动排丝设备，其特征在于：所述穿梭环(3)周侧开设有环形限位槽(7)，所述立架(2)上转动连接有若干导轮(8)，若干所述导轮(8)位于所述穿梭环(3)周侧且与所述环形限位槽(7)滑动配合，任意两个所述导轮(8)为传动轮，所述驱动部驱动所述传动轮转动，所述穿梭环(3)上开设有开口，所述开口尺寸不小于所述排丝组盘(6)的宽度，所述穿梭环(3)上的开口一侧转动连接有绕线轮(9)。

3.根据权利要求2所述的刷式密封结构用自动排丝设备，其特征在于：所述驱动部包括与所述传动轮固定连接的传动轴，所述传动轴与所述立架(2)转动连接，所述传动轴贯穿所述立架(2)固定连接有同步带轮(10)，所述底座(1)上固定连接有排丝主伺服电机(11)，所述排丝主伺服电机(11)的输出轴固定连接有驱动轮，所述驱动轮与所述同步带轮(10)通过皮带(12)传动。

4.根据权利要求1所述的刷式密封结构用自动排丝设备，其特征在于：所述台架(4)顶面转动安装有若干调节轮(13)，所述调节轮(13)数量不少于三个，若干所述调节轮(13)位于所述排丝组盘(6)周侧，且与所述排丝组盘(6)接触设置，所述控制部位于所述排丝组盘(6)与所述台架(4)之间。

5.根据权利要求4所述的刷式密封结构用自动排丝设备，其特征在于：所述控制部包括与所述台架(4)顶面固定连接的支撑环(14)，所述支撑环(14)与所述排丝组盘(6)同心设置，所述台架(4)顶面固定安装有若干轴承座(15)，若干所述轴承座(15)位于所述支撑环(14)周侧，所述轴承座(15)与所述支撑环(14)之间转动连接有传动辊(16)，所述传动辊(16)沿所述支撑环(14)半径方向设置，所述传动辊(16)与所述排丝组盘(6)底面接触设置，所述台架(4)顶面固定连接有转动伺服电机(17)，所述转动伺服电机(17)的数量不多于所述传动辊(16)的数量，每个所述转动伺服电机(17)驱动不同的单个传动轴转动。

6.根据权利要求4所述的刷式密封结构用自动排丝设备，其特征在于：所述台架(4)顶面开设有若干滑道(18)，所述滑道(18)与所述调节轮(13)对应设置，所述滑道(18)沿所述排丝组盘(6)半径方向设置，所述滑道(18)内滑动连接有滑动柱(19)，所述滑动柱(19)贯穿所述滑道(18)设置，所述调节轮(13)转动安装于所述滑动柱(19)顶部，所述滑动柱(19)底部螺纹连接有螺母(20)。

7.根据权利要求1所述的刷式密封结构用自动排丝设备，其特征在于：所述排丝组盘(6)包括两个接触设置的内环板(601)，两个所述内环板(601)接触设置，两个所述内环板(601)的内外两侧分别设置有内夹环(602)和外夹环(603)，所述内夹环(602)、外夹环(603)的高度与两个所述内环板(601)的高度相等，所述内夹环(602)靠近所述内环板(601)的一侧开设有倒角。

8.刷式密封结构的制备方法，基于权利要求1-7任一项所述的一种刷式密封结构用自动排丝设备，其特征在于：包括以下步骤：

技术总结本发明公开刷式密封结构用自动排丝设备及刷式密封结构制备方法，包括底座，底座上固定连接有立架，立架上转动安装有穿梭环，底座上安装有控制穿梭环转动的驱动部，立架一侧安装有台架，台架上开设有容纳槽，穿梭环所在平面与台架顶面垂直，穿梭环位于容纳槽内且与容纳槽内壁之间留有间隙，台架上转动安装有排丝组盘，排丝组盘为环状，穿梭环贯穿排丝组盘设置，台架上安装有控制排丝组盘转动的控制部，本发明提供的自动排丝设备可替代传统排丝的自动方法，并实现一次加工可得到两个刷式密封结构，不仅降低了工人的劳动强度，而且提高了排丝效率及质量的稳定性。技术研发人员：朱维兵,梁肖,王凤麟,卿杰,颜招强,王和顺受保护的技术使用者：西华大学技术研发日：技术公布日：2024/1/14