一种六面顶压机制造技术

本发明专利技术公开了一种六面顶压机，包括柱桶、轴向围板、侧向围板、销轴、顶锤、钢环和垫块，柱桶由兜底和箍环组成，位于围板两侧，轴向围板由1组顶部围板和1组底部围板组成，侧向围板共计4组，分别位于压机腔体中心的四周，轴向围板和侧向围板分别采用整体结构或结构，轴向围板和侧向围板通过销轴联接，由顶锤、钢环和垫块组成内循环冷却系统，构成六面顶压机，其能够实现对六面体腔体的加压与加温，获得超硬材料高压合成所需的高温高压条件。

【技术实现步骤摘要】
一种六面顶压机
本专利技术公开了一种六面顶压机，涉及金刚石和立方氮化硼等超硬材料及其制品高压合成技术，属于超硬材料合成装备领域。
技术介绍
铰链式六面顶压机作为超硬材料行业普遍使用的合成装备，技术水平直接制约着超硬材料行业的发展。为适应铰链式六面顶压机腔体大型化的发展趋势，铰链式六面顶压机的“机架重量大、结构复杂、锻造加工成本高”等瓶颈问题急需攻关；相关问题极大地限制了人们对新材料和新现象的发现。为解决铰链式六面顶压机长期存在的“机架重量大、结构复杂、锻造加工成本高”等瓶颈问题，专利技术人设计了六面顶压机，此方面工作未见报道。
技术实现思路
为了解决现有铰链式六面顶压机长期存在的“机架重量大、结构复杂、锻造加工成本高”等若干瓶颈问题，本专利技术的上述目的是这样实现的，结合附图说明如下：一种六面顶压机，一种六面顶压机，包括柱桶、轴向围板、侧向围板、销轴、顶锤、钢环和垫块，所述柱桶由兜底和箍环组成，位于围板两侧；所述轴向围板由1组顶部围板和1组底部围板组成；所述轴向围板和侧向围板分别采用整体结构或结构，轴向围板和侧向围板通过销轴联接，构成六面顶压机的；所述的侧向围板带有变径护套固定座；所述柱桶通过变径护套固定座装在围板的两侧，变径护套固定座中的变径护套部分包裹兜底与箍环，其特征在于：由所述顶锤、钢环和垫块组成内循环冷却系统。所述的侧向围板之间添加加固板。所述的轴向围板和侧向围板通过连接板联接，连接板与围板之间通过销轴联接。本专利技术的技术效果：本专利技术要保护的方案实施事实表明：本专利技术的六面顶压机，通过柱桶、轴向围板、侧向围板对传统复杂结构的大质量铰链梁的替代，能够降低六面顶机架重量20-30％、减少锻造模具成本60-80％，此外，新方案大幅度地降低机架的结构复杂程度，节省加工成本30-50％，与液压缸、活塞、顶锤等关键部件装配后，构成六面顶液压机；顶锤、钢环和垫块组成内循环冷却系统，能够提高冷却效率，延长顶锤的使用寿命，从而满足高压物理学、地球物理学、材料学以及高压生物学对高压高温环境下物质体系的研究需求。附图说明图1是柱桶与液压缸装配后的结构三维视图；图2是柱桶、侧向围板与液压缸装配后的结构三维视图；图3是装配后的结构三维视图。图4是侧向围板结构三维视图；图5是带有变径护套固定座的侧向围板与柱桶装配后的结构三维视图；图6是装配后的六面顶压机结构三维视图。具体实施方式以下结合附图所示实施例进一部说明本专利技术的具体内容及其实施方式。本专利技术的六面顶压机，主要由柱桶、轴向围板、侧向围板4、销轴7、顶锤、钢环和垫块组成，柱桶由兜底3和箍环2组成，位于围板两侧，轴向围板由1组顶部围板5和1组底部围板6组成，侧向围板4共计4组，分别位于压机腔体中心的四周，轴向围板和侧向围板4分别采用整体结构或结构，轴向围板和侧向围板4通过销轴7联接，构成六面顶压机。侧向围板4可以带有变径护套固定座8，变径护套固定座8中的变径护套部分包裹兜底3与箍环2，其装配关系可以为过盈配合，也可以为螺纹联接。侧向围板4之间可以添加加固板9，加固板9的添加有利于进一步增加六面顶压机机架的结构强度，顶锤、钢环和垫块组成内循环冷却系统，能够提高冷却效率，延长顶锤的使用寿命。所述的轴向围板和侧向围板4有利于降低设备关键部件的结构复杂程度、加工难度及提高材料利用率，为进一步降低轴向围板和侧向围板4的重量及关键部件的结构复杂程度，所述的轴向围板和侧向围板4可以通过连接板12联接，连接板12与围板之间通过销轴7联接，不仅所述的轴向围板和一体侧向围板可以通过栅板13联接，所述的轴向围板和侧向围板11也可以通过栅板13联接，栅板13与围板之间通过销轴7联接，为增加六面顶压机侧向围板11的强度，所述的栅板13可以由缠绕式固定板14加固，通过实施本专利技术保护的技术方案，六面顶压机可以应用于大腔体、超高压的工作条件，能够实现对高成本锻压工艺制造的大吨位铰链式六面顶压机的替代，促进六面顶压机装备制造技术水平。图1是柱桶与液压缸装配后的结构三维视图；图2是柱桶、侧向围板与液压缸装配后的结构三维视图；图3是装配后的结构三维视图。所述的柱桶由兜底3和箍环2组成，位于围板两侧；所述轴向围板由1组顶部围板5和1组底部围板6组成；所述的侧向围板4共计4组，分别位于压机腔体中心的四周；所述轴向围板和侧向围板4分别采用整体结构或结构，轴向围板和侧向围板4通过销轴7联接，构成六面顶压机的。机架与液压缸1、活塞、顶锤等关键部件装配后，构成六面顶压机；其能够从xyz三个方向同时对样品施加压力，获得超硬材料高压合成所需的高温高压条件。图4是带有变径护套固定座的侧向围板结构三维视图；图5是带有变径护套固定座的侧向围板与柱桶装配后的结构三维视图；图6是装配后的六面顶压机结构三维视图。变径护套固定座8与兜底3、箍环2的装配关系可以为过盈配合，也可以为螺纹联接。采用过盈装配时，变径护套能够为液压缸1、兜底3和箍环2提供侧向预紧力，可以一定程度上提高液压缸1、兜底3和箍环2的结构强度，从而增加六面顶压机可承受的液压极限。当然，顶部围板和底部围板也可以带有变径护套固定座。下面举例说明装配的六面顶压机的装配及工作过程：首先，依据确立的高压腔体的尺寸、极限腔体压力值等参数，选择液压缸的尺寸。然后，根据液压缸的相关参数，确立柱桶、轴向围板、侧向围板及销轴等各关键部件的几何参数及材质(材质绝定结构件的强度)。最后，将各部件进行装配，构成六面顶压机；从而实现对六面体腔体的加压与加温，获得超硬材料高压合成所需的高温高压条件。本专利技术的六面顶压机通过工控计算机和位移传感器对六个活塞运动轨迹的控制，可以实现xyz三个方向同时对样品施加压力及加压过程的精确控制，使样品腔获得超高压环境；通过在大垫块上施加低电压及在高压腔体内添加石墨管等加热炉，能够实现低电压大电流加热，使样品腔获得高温环境。以上实施例的先后顺序仅为便于描述，不代表实施例的优劣。最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本专利技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本专利技术各实施例技术方案的精神和范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种六面顶压机，包括柱桶、轴向围板、侧向围板、销轴、顶锤、钢环和垫块，所述柱桶由兜底和箍环组成，位于围板两侧；所述轴向围板由1组顶部围板和1组底部围板组成；所述轴向围板和侧向围板分别采用整体结构或结构，轴向围板和侧向围板通过销轴联接，构成六面顶压机的；所述的侧向围板带有变径护套固定座；所述柱桶通过变径护套固定座装在围板的两侧，变径护套固定座中的变径护套部分包裹兜底与箍环，其特征在于：由所述顶锤、钢环和垫块组成内循环冷却系统。

【技术特征摘要】
1.一种六面顶压机，包括柱桶、轴向围板、侧向围板、销轴、顶锤、钢环和垫块，所述柱桶由兜底和箍环组成，位于围板两侧；所述轴向围板由1组顶部围板和1组底部围板组成；所述轴向围板和侧向围板分别采用整体结构或结构，轴向围板和侧向围板通过销轴联接，构成六面顶压机的；所述的侧向围板带有变径护套固定座；所述柱桶通过变径护套固定座装...

【专利技术属性】
技术研发人员：卞政卫，
申请(专利权)人：江阴盛鼎机械制造有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32