用于控制织物幅材的设备和方法技术

一种用于控制具有内部轴向丝束(46)的复合织物(44)的设备(80)包括支承构件(82)，其构造成基本上与复合构件形式接合织物。支承构件包括直接接合织物的第一外表面的非滑动部分(84)。该装置还包括主固定构件(86,86’,86”)，其在织物的与第一外表面相对的第二外表面处接合并在织物上施加压力。在织物相对于第一和第二外表面的轴向丝束移位时，支承构件和主固定构件基本保持接合在支承构件和主固定构件之间的织物的第一和第二外表面的原始构造。

Equipment and methods used to control the fabric of fabric

A device (80) for controlling the composite fabric (44) with internal axial tow (46), including a supporting member (82), is basically formed with a composite component to form a fabric. The supporting member includes a non sliding part (84) that directly joins the first outer surface of the fabric. The device also includes a main fixed member (86,86 ', 86 \), which is connected to the fabric on the second outer surface of the fabric with the first outer surface, and the pressure is applied to the fabric. When the axial tow of the first and second outer surfaces of the fabric moves, the supporting member and the main fixing member remain basically the original structure of the first and second outer surfaces of the fabric between the supporting member and the main fixing member.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于控制织物幅材的设备和方法相关申请的交叉引用本申请要求2015年4月13日提交的美国专利申请14/684,875的优先权，该申请的全部内容以参见的方式纳入本文。
技术介绍
本公开涉及用于复合部件的织物预制件的形成。特别地，本申请涉及织物的操作以改善织物预制件质量。各复合部件通常用于具有高强度重量比较为重要的应用中，例如飞行器部件。许多结构复合材料部件可以通过围绕一种形状件缠绕高强度织物以形成所谓的织物预制件，将树脂施加到织物预制件上，然后固化树脂以形成最终的复合部件来制备。然而，当将多层材料围绕一个形状件或心轴缠绕时，众所周知难以形成没有缺陷的织物预制件，这些缺陷破坏最终复合部件的结构完整性。在缠绕期间，所施加的织物可能变得扭曲，从而在织物预制件中产生褶皱或波纹。在施加树脂之前发展的任何非预期的体积区域可能导致最终部件的不均匀性并导致不太理想的机械性能。因此，存在对用于将织物施加到一形状件的改进技术的需求，更具体地，用于减少和消除缠绕期间的缺陷区域。附图说明图1是包括风机容纳壳和风机壳的涡扇发动机的局部横截面侧视图。图2是用于风机容纳壳或风机壳的织物预制件的一实施例。图3是类似于图2,但是在凸缘已经形成在大体管状主体的轴向端之后的风机容纳壳或风机壳。图4是图2的织物预制件的局部视图，具有穿过其截取的截面。图5是图3的风机容纳壳或风机壳的局部视图，具有穿过其截取的截面。图6示出了可用于制造织物预制件和复合部件的三轴织物材料。图7是三轴织物的一段的详细视图，其中轴向或环形丝束从织物的端部延伸。图8是三轴织物的侧剖视图。图9是根据本公开的原理用于形成织物预制件的设备的示意图，同时分开地张紧每个轴向丝束并且同时保持的双轴丝束的构造。图10是可用于将轴向丝束连接到张紧机构的中间连接器的一个实施例。图11是根据本公开的原理，用于维持双轴丝束的构造的支承组件以及图9的形状件的立体图。图12A-B是根据本公开的原理的支承组件的支承构件的示例性立体图，每个支承构件呈传送带的形式，分别具有覆盖传送带的全部和一部分的非滑动部分。图13A-C是根据本公开的原理的由支承和固定构件接合的三轴织物的横截面侧视图。具体实施方式公开了一种用于控制织物幅材的设备和方法。更一般地，本公开涉及生产织物预制件的改进方法，其可进一步加工以制造复合部件或构件。通常，一旦织物预制件被缠绕好，树脂可以被引入到织物预制件中以形成复合部件。该树脂可以以多种方式提供，包括但不限于注塑和传递模塑，如树脂传递模塑(RTM)和真空辅助树脂传递模塑(VARTM)。固化树脂后，将织物的高强度纤维在树脂基体内保持就位，以提供复合材料。例如，用于控制具有内部轴向丝束的复合织物的设备可以包括支承构件，该支承构件构造成接合织物基本达到复合部件形式。支承构件可包括直接接合织物的第一外表面的非滑动部分。该设备还可包括主固定构件，该主固定构件在织物的与第一外表面相对的第二外表面处接合织物并在织物上施加压力。根据本公开的原理，在相对于第一和第二外表面使织物的轴向丝束移位时，支承构件和主固定构件可基本保持接合在支承构件和主固定构件之间织物的第一和第二外表面的初始构造。在该示例性设备中，支承构件可以是第一传送带，并且非滑动部分可包括固定到第一传送带的高摩擦表面或纹理材料。非滑动部分可覆盖第一传送带。另外，该设备还可包括联接到主固定构件的致动器，该致动器可在主固定构件和支承构件之间产生压力。主固定构件可以是第二传送带、膜和压力囊中的一个。在一个示例中，主固定构件是膜，而致动器是真空。该设备还可包括增加织物至少一部分上的压力的副固定构件。在一些实施方式中，副固定构件增加了在支承构件和主固定构件之间接合的基本上所有织物上的压力。副固定构件可以是在沿着或跨越织物的不同位置处施加不同压力的一个或多个构件。在示例性设备中，织物的第一和第二外表面的初始构造可以是由多个编织偏置丝束限定的互补幅材构造。在另一个实例中，用于控制具有内部轴向丝束的复合织物的方法可包括用支承构件支承织物基本上达复合部件形式；将织物的第一外表面与支承构件的非滑动部分直接接合；在织物的与第一外表面相对的第二外表面处将主固定构件接合在织物上；用主固定构件对织物施加压力；以及，当织物的轴向丝束相对于第一和第二外表面移位时，基本保持接合在支承构件和主固定构件之间的织物的第一和第二外表面的初始构造。支承构件可以是第一传送带。非滑动部分可包括固定到第一传送带的高摩擦表面或纹理材料。该方法还可包括用非滑动部分覆盖第一传送带。该方法还可包括利用联接到主固定构件的致动器在织物上产生压力。主固定构件是第二传送带、膜和压力囊中的一个。在一个实施方式中，主固定构件是膜，而致动器是真空。该方法还可包括用一个或多个副固定构件增加织物的至少一部分上的压力，并且还可以包括用副固定构件增加在支承构件与主固定构件之间接合的基本上所有织物上的压力。在示例性方法中，织物的第一和第二外表面的初始构造可以是由多个编织偏置丝束限定的互补幅材构造。在该详细描述中，提供了一些示例性织物预制件和复合部件，其中描述了用于飞行器的复合部件。然而，所示的预制件和部件不应被解释为所述方法适用的唯一预制件和部件。本文所述的方法还可以用于制造非飞机复合部件，以及其中围绕一形状件缠绕织物以形成织物预制件的其它过程。参照图1，示出了用于飞机的涡扇发动机10的一部分。该涡扇发动机10包括风机组件12，风机组件12可绕涡扇发动机10的中心轴线A-A旋转以吸入空气，并最终产生推进。风机组件12具有沿着中心轴线A-A延伸的中心转子14，并且包括从中心转子14大致径向向外延伸的多个叶片16。示例风机组件12至少部分地由风机容纳壳18包围。该风机容纳壳18由高强度复合材料制成，例如装在树脂中的织物。对于飞行器部件，织物可以由碳纤维材料制成，并且树脂可以是环氧树脂或诸如双马来酰亚胺或聚酰亚胺的高温树脂，以制成在高温下稳定的极强且刚性的部件。然而，根据应用的需要，可以使用其它织物和树脂材料。以下将更详细地讨论可用于构造复合材料的一些材料。风机容纳壳18可以有助于防止任何弹射物在可能损坏发动机10或飞行器的方向上径向离开涡扇发动机10。图1还示出了附连在风机容纳壳18后面的风机壳19。该风机壳19可以由与风机容纳壳18类似的材料制成并且延续发动机旁路空气流过的管道。现参照图2至图5，示出了在轴向端24和26上形成凸缘22之前和之后的用于具有轴线B-B的风机容纳壳18的织物预制件20。织物预制件20具有在两个轴向端24和26之间延伸的大致管状主体28。主体28包括在形成期间接触形状件或心轴的径向向内的表面30和径向向外的表面32。主体28包括将风机容纳壳18的主体28分成两个不同直径或半径的部分36和38的接榫或一部分弯曲部34。具有不同直径的这些部分36和38可以有助于适应叶片16的特定位置(例如在图1中所看到的)，并且还可用于引导空气流通过涡扇发动机10。该接榫或一部分弯曲部34是主体28的至少部分地沿径向方向延伸的特征。具体参考图2和图4，用于风机容纳壳18的织物预制件20可以形成为使得轴向端24和26比大致管状主体28的其余部分更薄，以在轴向端24和26上限定前体凸缘区域40。在引入树脂之前本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制具有内部轴向丝束的复合织物的设备，包括：支承构件，所述支承构件构造成基本上与所述织物接合成复合构件形式，所述支承构件包括直接接合所述织物的第一外表面的非滑动部分；以及主固定构件，所述主固定构件在所述织物的与所述第一外表面相对的第二外表面处接合所述织物并在所述织物上施加压力，其中，当所述织物的所述轴向丝束相对于所述第一和第二外表面移位时，所述支承构件和所述主固定构件基本上保持接合在所述支承构件与所述主固定构件之间的所述织物的所述第一和第二外表面的初始构造。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.13 US 14/684,8751.一种用于控制具有内部轴向丝束的复合织物的设备，包括：支承构件，所述支承构件构造成基本上与所述织物接合成复合构件形式，所述支承构件包括直接接合所述织物的第一外表面的非滑动部分；以及主固定构件，所述主固定构件在所述织物的与所述第一外表面相对的第二外表面处接合所述织物并在所述织物上施加压力，其中，当所述织物的所述轴向丝束相对于所述第一和第二外表面移位时，所述支承构件和所述主固定构件基本上保持接合在所述支承构件与所述主固定构件之间的所述织物的所述第一和第二外表面的初始构造。2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述支承构件是第一传送带。3.如权利要求2所述的设备，其特征在于，还包括：致动器，所述致动器联接到所述主固定构件并且在所述主固定构件与所述支承构件之间产生压力。4.如权利要求3所述的设备，其特征在于，所述主固定构件是第二传送带、隔膜和压力囊中的一个。5.如权利要求4所述的设备，其特征在于，所述主固定构件是所述隔膜，并且所述致动器是真空。6.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述非滑动部分包括固定到所述第一传送带的纹理材料。7.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述非滑动部分覆盖所述第一传送带。8.如权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括：至少一个副固定构件，所述至少一个副固定构件增加所述织物的至少一部分上的压力。9.如权利要求8所述的设备，其特征在于，所述至少一个副固定构件增加在所述支承构件和所述主固定构件之间接合的基本上所有所述织物上的压力。10.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述织物...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·J·菲尼，S·R·黑塞，D·A·罗格辛斯基，R·A·瓦拉托，
申请(专利权)人：吉凯恩航空服务结构公司，
类型：发明
国别省市：美国,US