拱形承载铰链梁体、拱形承载铰链梁体总成和六面顶压机制造技术

本发明专利技术涉及超硬材料技术领域，提供了一种拱形承载铰链梁体、拱形承载铰链梁体总成和六面顶压机。该拱形承载铰链梁体包括承载体和梁耳，承载体具有前端和后端，前端为承载面，梁耳为两副或四副，两副或四副梁耳环设于承载体的外壁，梁耳开设有销孔，梁耳远离承载体的一端沿着承载面到后端的方向倾斜设置，承载面沿梁耳至销孔的位置形成拱形，销孔的位置为拱形的拱脚。其采用拱形结构，把铰链梁体承载受力由拉应力变换为压应力，提高铰链梁体整体的承载能力，在保证强度和刚度的前提下，最大限度地减轻铰链梁体重量，减低造价，延长使用寿命。

Arch bearing hinge beam, arch bearing hinge beam assembly and hexahedral top press

The invention relates to the technical field of superhard materials, and provides an arch bearing hinge beam body, an arch bearing hinge beam assembly and a hexahedral top press. The arch bearing hinge beam body consists of a bearing body and a beam ear. The bearing body has a front end and a rear end. The front end is a bearing surface. The beam ear is two or four pairs. Two or four pairs of beam earrings are arranged on the outer wall of the bearing body. The beam ear is provided with pin holes. The end of the beam ear far from the bearing body is inclined along the direction from the bearing surface to the back end. An arch is formed along the beam ear to the pinhole, and the pinhole is an arch foot. The arch structure is adopted to change the load-bearing force of the hinge beam from tension stress to compression stress, so as to improve the overall load-bearing capacity of the hinge beam. On the premise of guaranteeing strength and stiffness, the weight of the hinge beam is reduced to the maximum extent, the cost is reduced and the service life is prolonged.

【技术实现步骤摘要】
拱形承载铰链梁体、拱形承载铰链梁体总成和六面顶压机
本专利技术涉及超硬材料
，具体而言，涉及一种拱形承载铰链梁体、拱形承载铰链梁体总成和六面顶压机。
技术介绍
铰式六面顶金刚石合成压机，是由按三维轴线互相垂直的六只超高压铰链梁油缸铰接在一起向中心施压的合成设备，是合成金刚石、立方氮化硼以及其它类超高压合成材料的主力机型。现有技术中，铰接式六面顶合成压机的六只铰链梁体具有相同的结构，其铰链梁体具有二维方向各两组铰链梁耳，一般的，在一维方向的两组铰链梁耳其每组具有两片铰链梁耳，在垂直的另一维方向位置的两组铰链梁耳其每组具有三片铰链梁耳；每只铰链梁体组装铰接时，每每两片铰链梁耳和三片铰链梁耳通过十二根销轴铰接在一起，由此构成六面顶合成压机结构。此类型的结构形式，每三个铰链梁体结合部各形成一个通向压机内部空间的窗口，这样总共形成的八个窗口，可以通过合成所需的电加热导线和作为安装超高压组件以及取放合成块的通道。随着超硬材料合成的需要，要求六面顶压机的超高压推力越来越大，单个油缸推力也已经达到了50MN，其铰链梁油缸的直径也已经达到了800mm；由于结构受力原因，其耳片和铰接的销孔位置在压机中心的空间45°线方向且位于铰链梁体的前部，这样在工作时，每只铰链梁总成向前产生推力时，铰链梁体的承载力为拉应力，在承受长期的超压和卸压的频繁交变应力时，铰链梁体的耳片会超过疲劳极限而发生断裂，铰链梁体的后部也会发生破坏性的掉底断裂，造成报废和放炮事故，现有铰链梁体的寿命在一般3-5年。
技术实现思路
本专利技术的目的，例如包括提供一种拱形承载铰链梁体，其采用拱形结构，把铰链梁体承载受力由拉应力变换为压应力，提高铰链梁体整体的承载能力，在保证强度和刚度的前提下，最大限度地减轻铰链梁体重量，减低造价，延长使用寿命。本专利技术的目的还包括提供一种拱形承载铰链梁体总成，其承载能力强，在保证强度和刚度的前提下，最大限度地减轻铰链梁体重量，减低造价，延长使用寿命。本专利技术的目的还包括提供一种六面顶压机，其承载能力强，铰链梁体重量轻，拱形结构具有很好的承载能力，且把传统的铰链梁受力的拉应力变换为压应力，可以大大地提高其结构强度和刚度，减轻铰链梁体重量，延长使用寿命。为了实现上述至少一种目的，本专利技术的实施例采用如下技术方案：一种拱形承载铰链梁体，其包括承载体和梁耳，承载体具有前端和后端，前端为承载面，梁耳为两副或四副，两副或四副梁耳环设于承载体的外壁，梁耳开设有销孔，梁耳远离承载体的一端沿着承载面到后端的方向倾斜设置，承载面沿梁耳至销孔的位置形成拱形，销孔的位置为拱形的拱脚。可选地，在本专利技术的优选实施方式中，上述拱形承载铰链梁体具有位于承载体的轴心线的延长线上的压机中心，压机中心和任意一个销孔的连接线与承载体的轴心线之间的夹角均为30-60°。可选地，在本专利技术的优选实施方式中，上述拱形承载铰链梁体还包括油缸，承载体为圆筒状，油缸设置于承载体内，油缸通过法兰与承载面连接。可选地，在本专利技术的优选实施方式中，任意两两相对的梁耳之间连接有拉杆。可选地，在本专利技术的优选实施方式中，上述梁耳具有多个耳片，拉杆设置有多个连接片，多个连接片与多个耳片一一对应且相互连接。一种拱形承载铰链梁体总成，其包括6个上述拱形承载铰链梁体，梁耳为四副，6个拱形承载铰链梁体之间的梁耳通过销柱相互铰接。一种拱形承载铰链梁体总成，其包括拱形承载铰链梁体，拱形承载铰链梁体包括梁耳为四副的主铰链梁体以及梁耳为两副的副铰链梁体，其中，主铰链梁体为两个且对称设置于第一平面，副铰链梁体为四个且均匀环设于第二平面，第一平面和第二平面垂直，主铰链梁体的梁耳和副铰链梁体的梁耳通过销柱相互铰接。可选地，在本专利技术的优选实施方式中，上述销柱的个数至少为8根。可选地，在本专利技术的优选实施方式中，上述主铰链梁体通过铸锻结构制成，所述副铰链梁体通过钢板组焊而成或铸锻结构制成。一种拱形承载六面顶压机，其包括上述拱形承载铰链梁体总成。本专利技术实施例的有益效果例如包括：本专利技术实施例提供的拱形承载铰链梁体，通过将梁耳沿着承载体的轴心线的30-60°方向往后延伸，使得相对的两组梁耳的销孔位置和承载面之间形成拱形结构，其中，两副或四副梁耳的销孔所在平面位置至承载体的承载面之间形成一个拱高，而相对的两组梁耳的销孔距离形成拱的弦长，根据拱结构的特点，拱是在自身平面内的竖向载荷作用下产生水平推力的曲杆，拱连同其支座或拉杆构成拱结构，由于存在水平推力，拱各截面以受压为主，与同跨度的梁相比，拱内的弯矩和剪力要小得多，因而可以节省材料，提高刚度，增大跨度，并能有效地利用抗压性能好而抗拉性能差的廉价材料；六个拱形铰链梁体相互铰接在一起，实现六面顶施压时，每个拱形铰链梁体的梁耳承受压应力，该压应力传递到销轴，本体拱形铰链梁体的销孔部位承受一个垂直分力和一个水平分力，作用于销柱并通过销柱传递到相邻铰接的拱形铰链梁铰接部位，形成拱脚支撑，这样每个拱形铰链梁体和其相互铰接的拱形铰链梁体的销孔通过销柱传递受力，互为拱脚支撑；和传统的铰链梁结构相比，采用相同的铸造或锻造材质，其拱形支撑铰链梁体的抗压强度约是抗拉强度的一倍左右，而承载体也只是一个浅的筒体，没有其厚大的底部，可以最大限度地减小其重量，以该实施例为例，同等推力的条件下，其铰链梁体的重量可以减轻两吨左右。本专利技术实施例提供的拱形承载铰链梁体总成，其承载能力强，在保证强度和刚度的前提下，最大限度地减轻铰链梁体重量，甚至可以采用高牌号球墨铸铁铸造，减低造价，延长使用寿命。本专利技术实施例提供的六面顶压机，其承载能力强，刚度好，铰链梁体重量轻。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为现有技术中铰链梁体的受力分析图；图2为本专利技术第一实施例提供的拱形承载铰链梁体的第一视角的结构示意图；图3为本专利技术第一实施例提供的拱形承载铰链梁体的第二视角的结构示意图；图4为本专利技术第一实施例提供的具有拉杆的拱形承载铰链梁体的结构示意图；图5为本专利技术第一实施例提供的具有拉杆的拱形承载铰链梁体的剖视图；图6为本专利技术第一实施例提供的拱形承载铰链梁体总成构成的六面顶压机的结构示意图；图7为本专利技术第二实施例提供的拱形支撑铰链梁体总成构成的侧面开放式六面顶压机的结构示意图。图标：10-拱形承载铰链梁体总成；100-拱形承载铰链梁体；110-承载体；111-承载面；112-后端；113-压机中心；120-梁耳；121-销孔；122-耳片；123-拉杆；124-连接片；130-油缸。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种拱形承载铰链梁体，其特征在于，其包括承载体和梁耳，所述承载体具有前端和后端，所述前端为承载面，所述梁耳为两副或四副，两副或四副所述梁耳环设于所述承载体的外壁，所述梁耳开设有销孔，所述梁耳远离所述承载体的一端沿着所述承载面到所述后端的方向倾斜设置，所述承载面沿所述梁耳至所述销孔的位置形成拱形，所述销孔的位置为拱形的拱脚。

【技术特征摘要】
1.一种拱形承载铰链梁体，其特征在于，其包括承载体和梁耳，所述承载体具有前端和后端，所述前端为承载面，所述梁耳为两副或四副，两副或四副所述梁耳环设于所述承载体的外壁，所述梁耳开设有销孔，所述梁耳远离所述承载体的一端沿着所述承载面到所述后端的方向倾斜设置，所述承载面沿所述梁耳至所述销孔的位置形成拱形，所述销孔的位置为拱形的拱脚。2.根据权利要求1所述的拱形承载铰链梁体，其特征在于，所述拱形承载铰链梁体具有位于所述承载体的轴心线的延长线上的压机中心，所述压机中心和任意一个所述销孔的连接线与所述承载体的轴心线之间的夹角均为30-60°。3.根据权利要求1所述的拱形承载铰链梁体，其特征在于，所述拱形承载铰链梁体还包括油缸，所述承载体为圆筒状，所述油缸设置于所述承载体内，所述油缸通过法兰与所述承载面连接。4.根据权利要求1所述的拱形承载铰链梁体，其特征在于，任意两两相对的所述梁耳之间连接有拉杆。5.根据权利要求4所述的拱形承载铰链梁体，其特征在于，所述梁耳具有多个耳片，所述拉杆设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡博，
申请(专利权)人：三门峡天钻晶体材料有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41