飞机隔音棉热风设备的设计

为了满足飞机隔音棉在制造过程中开孔开缝位置的热封需要，针对复杂多样的热封形状和高精度的热封温度控制要求，研制了一种可快速更换压头的脉冲式热封机，阐述了设备的工作原理和新型隔音棉材料的最佳热封工艺参数试验方法，完成了样机研制并对性能进行了验证。该热封机以PLC为控制核心，具有对多种不同形状的隔音棉进行热封和对热封温度进行实时监测并反馈控制的功能。现场试验表明，该热封机及其温度控制系统性能稳定，隔音棉封口加工质量达到使用标准，解决了飞机隔音棉制造中隔音棉包覆层热密封问题，具有良好的实用价值。

飞机隔音棉制造过程中，需要对其中的包覆层进行不同形状和尺寸的热密封。出于防火耐高温等安全陛能考虑，最新飞机隔音棉包覆层采用新型材料，其物理、化学性能与原有材料有较大差异，对热封温度有更高的控制要求。另外，飞机隔音棉包覆层热封种类繁多，热封形状有窗型、方形、圆形等，热封尺寸大小不一。国内尚没有能够满足以上要求的应用于飞机隔音棉包覆层的热圭没备。

基于上述要求，研制了一种用于飞机隔音棉包覆层热封的脉冲式热封机。该热封设备采用平板热封方式代替了原来的轧辊滚压热封方式。对热封机的机械机构、控制系统及其控制原理进行了详细的研究分析。并在此基础之上，进行了热封设备的性能试验设计，针对隔音棉新型材料，以温度和时间为自变量，获得了该材料的最佳工作参数，为不同隔音棉包覆层材料最佳热封参数试验提供了技术参考。

热封机机械机构设计

本课题研制的热封设备能够通过更换压头模具满足不同尺寸隔音棉热封的工艺要求，其机械结构整体上包括五个模块：底座、弓形支撑梁、气动执行机构、热封压头和控制面板。底座是加工隔音棉的操作平台，外形结构尺寸(1200x1200x800)mm，用于安装脉冲电源、弓形梁、热封压头下模、电气控制柜以及脚踏开关。底座底部安装有调节范围为(0-50)mm的调平装置，保证操作台面处于水平。

气动执行机构安装于弓形梁前端，是热封机的运动核心部分。气动执行机构采用气缸驱动力与运动导阳分离的设计理念，导向饥构由导向杆，L型支架、法兰式直线轴承等构成。气缸运动时，驱动力通过导向杆驱动压头上下运动，问定于L型支架的法兰式直线轴承对压头的运动起到导向作用。导向机构通过约束气缸运动的方向，确保了热封机在工作过程中上下热封压头对齐，提高气缸的作寿命。热封压头安装在气动执行机构的导向杆下端，通过运动导向杆和防转机构实现热封压头竖直方向运动，由此保证热封位置的准确性。隔音棉热封形状复杂多样，其热封形状尺寸，如下图所示。热封压头通过固定法兰可快速更换，满足了热封机多形状尺寸热封要求。

热封压头是热封机的核心部件，它的结构及性能决定着隔音棉热封质量、设备使用寿命及设备后期维护频率。热封压头结构分为加热组件(加热片、绝缘层等)、机械组件(上模块、下模块等)和辅助组件。加热组件中加热片材质选用镍铬合金，并切割成相应的热封形状；内外绝缘层选用耐高温绝缘材料，包裹镍铬合金加热片，用于绝缘通过大电流的加热片，提高了热封过程中高温传递效率并保证了操作的安全性。机械组件中上下模块材质均采用质量较轻的铝，减轻压头运动能耗。硅胶垫、绝缘套等辅助组
件虽然不直接参与热封作，但它们的存在确保了热封过程的安全性及可靠性。提高了设备的使用寿命。IV型匕压头结构爆炸网及剖视，如下图2所示。