[发明专利]一种六面顶压机组合式机架

说明书

技术领域

本发明公开了一种六面顶压机组合式机架，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。

背景技术

现今，铰链式六面顶压机的装机数量为5000-6000台；其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，发明人设计了六面顶压机组合式机架，此方面工作未见报道。

发明内容

针对六面顶高压技术存在的极限腔体压力低、旋转加压空白、铰链梁易于破损等瓶颈问题，发明人前期开展了六面顶多级增压装置(专利号：2012 1 0006204.7)、垂直与旋转复合加压式多砧压机(专利号：2012 1 0590703.5)、大腔体多顶砧式超高压装置(专利号：2013 2 0150267.x)等研究工作，为顶砧寿命短、极限腔体压力值低、铰链梁易于破损等瓶颈问题的解决提供了技术方案。本发明的目的在于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，从而满足高压物理学、地球物理学、材料学以及高压生物学领域对大腔体六面顶超高压技术的迫切需求。本发明通过与液压缸、活塞、顶锤等关键部件装配，能够构成六面顶压机并实现对六面体腔体的加压与加温，从而获得超硬材料高压合成所需的高温高压条件。

为了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”等若干瓶颈问题，本发明的上述目的是这样实现的，结合附图说明如下：

一种六面顶压机组合式机架，主要由组合式柱桶、轴向围板、侧向围板(4)及销轴(7)组成，所述的组合式柱桶由兜底(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组合式结构，轴向围板和侧向围板(4)通过销轴(7)联接，构成六面顶压机的组合式机架。

所述的侧向围板(4)带有变径护套固定座(8)；所述组合式柱桶通过变径护套固定座(8)装在围板的两侧，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)。

所述的侧向围板(4)之间添加加固板(9)。

所述的轴向围板和侧向围板(4)通过连接板(12)联接，连接板(12)与围板之间通过销轴(7)联接。

所述的轴向围板和侧向围板(4)通过栅板(13)联接，栅板(13)与围板之间通过销轴(7)联接。

所述的栅板(13)由缠绕式固定板(14)加固。

本发明的技术效果：

本发明要保护的方案实施事实表明：本发明的六面顶压机组合式机架，通过组合式柱桶、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％。组合式机架与液压缸、活塞、顶锤等关键部件装配后，构成六面顶液压机；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；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，进一步促进高压物理学、地球物理学、材料学以及高压生物学等基础科学的发展。

附图说明

图1a-c是组合式机架装配的六面顶压机结构示意图，其中：

图1a是组合式柱桶与液压缸装配后的结构三维视图；

图1b是组合式柱桶、侧向围板与液压缸装配后的结构三维视图；

图1c是装配后的组合式机架结构三维视图。

图2a-c是带有变径护套固定座的围板装配的组合式机架六面顶压机结构三维视图，其中：

图2a是带有变径护套固定座的侧向围板结构三维视图；

图2b是带有变径护套固定座的侧向围板与组合式柱桶装配后的结构三维视图；

图2c是装配后的组合式机架六面顶压机结构三维视图。

图3a-b是带有加固板的组合式机架六面顶压机结构三维视图，其中：

图3a是单加固板的组合式机架六面顶压机结构三维视图；

图3b是双加固板的组合式机架六面顶压机结构三维视图。