[实用新型]一种凹凸型六面顶超高压密封组件

说明书

本实用新型属于超高压合成超硬材料设备技术领域,涉及一种凹凸型六面顶超高压密封组件及金刚石合成工艺，其中一种凹凸型六面顶超高密封组件包括凹底活塞、内凸起式工作缸、缸盖以及后堵；所述内凸起式工作缸的内部底部有一个圆台形凸起，并且圆台形凸起中心贯通形成进油孔，所述凹底活塞相适应地设置在所述内凸起式工作缸内部，所述缸盖通过螺栓连接在内凸起式工作缸上，所述后堵通过螺栓连接在所述内凸式工作缸外部底面的中心处。所述金刚石合成所用的六面顶压机中使用了上述的超高压密封组件，其中凹底活塞的凹形结构设计减轻了活塞的重量，减少了密封件的磨损，有利于高压设备大型化，使得金刚石盛出。

技术领域

本实用新型属于超高压合成超硬材料设备技术领域,涉及一种凹凸型六面顶超高压密封组件。

背景技术

六面顶超高压设备主要用于金刚石、立方氮化硼、B4C等超硬材料的超高压合成，随着产品尺寸大型化的需求，六面顶高压设备逐渐大型化发展，体积不断增大的高压缸活塞自重增加，导致活塞制造及组装、压机调整困难，活塞的三道O型密封圈由于长时间的干摩擦，极易磨损从而失效，影响密封效果，而O型密封圈之间的活塞表面与工作缸易发生干摩擦，导致工作缸和活塞失效；与此同时工作缸会承受更大压力，如果油缸后堵孔较大，承受较大压力的后堵使用寿命造成严重影响；工作缸底部常采用台阶轴状结构实现后堵与工作缸机械咬合，外加密封圈实现进油管与工作缸的密封，该结构制造工艺复杂、生产成本高。

六面顶压机大型化后的工作缸与活塞、缸盖以及后堵的紧密结合问题、活塞与油缸之间的摩擦磨损问题、后堵的高压油泄露问题，导致了超高压设备的系统压力（<120MPa）无法突破Bridgeman提出的“100MPa”的高压设备压力坎限，限制了六面顶超高压设备的进一步的发展。

国内常利用国产六面顶设备静压触媒法合成金刚石，静压触媒法是以石墨为原料，过渡金属或合金作触媒，用液压机产生恒定高压，以直流或交流电产生持续高温，使石墨转化为金刚石，转化条件一般为5-7GPa，1300-1700℃。金刚石的合成工艺中，保持恒定的合成压力与合成温度是石墨碳原子相变为金刚石的关键，然而金刚石合成时间较长，超高压油的任何泄露问题都会严重影响金刚石的产量、晶型规则性。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有密封组件使用寿命短以及高压油泄漏问题，设计一种凹凸型六面顶超高压密封组件。

本实用新型为解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种凹凸型六面顶超高压密封组件，包括凹底活塞、内凸起式工作缸、缸盖以及后堵；所述内凸起式工作缸的内部底部有一个圆台形凸起，并且圆台形凸起中心贯通形成进油孔，所述凹底活塞相适应地设置在所述内凸起式工作缸内部，并且在其靠近凹底的外壁上设置有密封结构，所述缸盖通过螺栓连接在内凸起式工作缸上，并且两者之间叠加设置两道密封圈，所述后堵通过螺栓连接在所述内凸式工作缸外部底面的中心处。

进一步，所述密封结构为为环绕贴合在凹底活塞侧壁上的三道O型密封圈，所述O型密封圈与内凸起式工作缸的内壁形成密封槽，每相邻的两个O型密封圈之间的空间形成径向环形的储油槽，两相邻O型密封圈之间的塞入式设置有复位杆

进一步，所述复位杆共有四个，围绕圆周间隙式的设置在储油槽内,所述复位杆采用橡胶材料制作包衣进而对复位弹簧进行包裹从而形成密闭结构，且复位杆的包衣外侧为褶皱皮。

进一步，所述缸盖整体为阶梯状，缸盖与内凸起式工作缸间以三道O型密封圈的内径尺寸相接触，且在靠近内凸起式工作缸前腔的所述缸盖内径上设有活塞内置式轴向导向键槽，有防转键插在相对应的轴向导向键槽内。

进一步，所述内凸起式工作缸中心的进油孔为小孔径结构，所述进油孔的一个端口位于圆台形凸起的上端面的中心，另一个端口位于内凸起式工作缸底部端面的中心，所述进油孔与所述后堵通过锥型密封接触连通，所述内凸起式工作缸外侧底部端面的进油孔周围开设有四个固定螺栓孔用于将所述后堵通过螺栓进行固定。