[发明专利]一种三模块式六面顶压机

说明书

本发明公开了一种三模块式六面顶压机，包括两端开口的主体模块以及与主体模块两个开口端连接的对称端部模块；主体模块为一体化结构，主体模块组合端部模块内部形成工作腔，主体模块四个侧壁均设置工作缸容纳空间一，端部模块中心处设置工作缸容纳空间二，工作缸容纳空间一、二既可作为液压缸缸筒，也可用于安装完整液压缸，工作缸容纳空间一和工作缸容纳空间二的中心处汇集于工作腔的中心。本发明将中间主体模块一体化设置构成一个稳定结构，减轻了机体重量，减小了制造难度，减小了应力集中，两个端部模块与主体模块的连接直接采用螺栓，安装快捷可靠，连接面积明显高于柱销连接，总体刚度显著提高，且稳定性强，更提升了整体的加工精度。

技术领域

本发明涉及人工合成金刚石及超硬材料技术领域，更具体的说是涉及一种三模块式六面顶压机。

背景技术

金刚石是在自然界经过地下数亿年高温高压形成的超硬材料，体积大的即是自然钻石。在工业机械能够实现高温高压装备之后，终于可以实现人工合成金刚石，由两面顶技术起始，又开发出六面顶技术。现行的铰式六面顶金刚石合成压机，由三维轴线互相垂直的6个承受超高压铰链梁油缸铰接在一起，液压缸向中心施压的合成设备，是合成金刚石、立方氮化硼等超高压合成材料的主力机型。近年随着设备能力不断提升，工艺技术进步，可以培育出克拉级的金刚石，也就是人工培育钻石。

工业金刚石、立方氮化硼等超硬材料需求持续上升，人工培育钻石方兴未艾，都对六面顶压力、温度、稳定性、几何精度等综合性能提出新的要求。压机结构是六面顶的基础，六面顶液压机是利用6个正交面同时作用于受体的工作原理，通过液压同步推动6个硬质合金顶锤沿正交方向对合成材料受体进行挤推产生高压，并通过低电压大电流进行加热达成高温，使合成材料内部组织通过特定的反应而形成新的超硬材料。

实际工业生产用的六面顶主体机架具有6个铰链梁，通过铰链梁的耳部(分别为3个筋板、2个筋板互为一对)，用12个柱销连接为一个整体。6个液压缸分别装于铰链梁中部的通孔中，受压力驱动相向而行，对中心合成材料施加作用力。六面顶作业最大的挑战是6个作用力中心要相交于一点，即中心点，也是受体几何中心点。

随着对六面顶性能要求提高，设备体积也在加大，以850毫米缸径铸造铰链梁为例，单个铰链梁长和宽均在两米以上，单个铰链梁在安装工作缸及活塞后重量可达10吨，整机重量可达80吨，铰链梁结构相对复杂，单个梁包括中心油缸孔精密加工、4个铰链孔精密加工，以及端面加工，5个孔的方向呈三维正交，精密加工形位公差要求高，加工难度大。由于铰链梁数量多达6个，柱销更是12个，空间精度制约加上可能存在集合干涉，装配难度更大，装配和维修耗时长。在众多不利因素叠加下，要保证6个液压缸孔的轴线交于一点较为困难，也就是设备精度差，进而导致受力不均，容易出现工作缸损坏或铰链量断裂等问题。

因此，如何提供一种高精度且结构简单的新型六面顶压机是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种三模块式六面顶压机，模块化设计降低装配误差，改善整体重量，并且提升精度。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种三模块式六面顶压机，包括：

两端开口的主体模块以及与所述主体模块的两个开口端拆卸连接的两个对称端部模块；

所述主体模块为一体化结构，所述主体模块与所述端部模块组合内部形成工作腔，所述主体模块四个侧壁均设置有工作缸容纳空间一，所述的端部模块中心处设置有工作缸容纳空间二，四个工作缸容纳空间一和两个工作缸容纳空间二的中心处汇集于所述工作腔的中心点。

优选的，所述的主体模块与所述端部模块采用螺栓拆卸连接，安装快捷且连接稳定性高于传统柱销连接，提升整体精度。