[发明专利]恒定超高液压发生装置

说明书

本发明与压力发生装置有关，尤其与发生恒定超高液压的装置有关。

在金属材料的高压成形及各种高压实验中都需要使用超高液压发生装置。产生高液压的基本方法是对密封容器中的液体压力介质施以强大的作用力。活塞-筒体式结构为高静液压发生装置中最主要的形式。图1中表示的是一种将高压筒体下端封闭，活塞杆向下运动压缩液体产生高压的装置，通过控制加入高压筒体的液体量及活塞杆的行程控制压力。这种装置的不足之处是1.活塞杆的行程受到液体压缩性限制，2.在活塞杆的运动过程中，液压不是恒定的，而是变化的。图2中表示的是另一种结构的高压发生装置，在高压筒体下端安置一个顶杆，下顶杆受专门的液压装置控制产生背压，活塞杆向下运动压缩液体产生高液压，当高压筒内压力达到背压值时，下顶杆可以向下移动，使活塞杆能在恒压下得到一定的行程，压力的控制靠调节背压完成。这种装置需要配备专门的液压装置，在通用液压机上难以实现，技术复杂。

本发明的目的是要设计一种结构简单、在通用液压机上即可实现的、可以在长距工作行程中得到恒定超高液压的超高压发生装置。

本发明设计的恒定超高液压发生装置由高压筒、活塞杆、安装在高压筒下端的高压模座、安装在高压模座内腔的高压模块组成。高压模块的中心有小直径通孔，一般为0.01-0.4毫米。

为防止高压模块的小直径通孔被液体介质中的杂质堵塞，在高压模块的上部入口处设有过滤装置。

为了便于装配及密封，在高压模块的下部设有顶杆和垫片。

本发明设计的恒定超高液压发生装置，在活塞杆向下运动过程中可以在长距工作行程中得到恒定超高液压，最大压力可达1000MPa。利用控制高压模块上小孔的孔径可控制稳定液压的大小，发生装置不仅结构简单，而且在通用液压机上即可实现，无需专门的设备。

图1    是已有的一种高压发生装置。

图2    是另一种已有的高压发生装置。

图3    是本发明设计的恒定超高液压发生装置的结构图。

图4 为YCY14-1B压力补偿泵变量特性曲线。其中纵座标为流量（%）、横座标为压力（Kg/cm²）。

图5    为控制的压力和小孔孔径的理论关系曲线。其中纵座标为压力（MPa），横座标为小孔直径（mm）。

图6    为压力生成过程。其中纵座标为压力（MPa）。横座标为时间（秒）。

图7    是压力建立与活塞杆行程的关系图，其中横座标为活塞行程（mm），纵座标为压力（MPa）。

下面将结合附图对本发明的实施方式及其效果作进一步描述。

图3    是本发明设计的恒定超高滚压发生装置的结构图。它由高压筒1、活塞杆2、安装在高压筒1下端的高压模座3、安装在高压模座3内腔的高压模块4组成。活塞杆2位于高压筒1的上端，可以沿着高压筒1的内壁作上下运动。高压模座3固定安装在高压筒1的下端，在高压模座3内腔装有高压模块4，高压模块4的中央有小直径的通孔，在由活塞杆2的下端面、高压筒1的内壁和高压模座3和高压模块4的上端面组成的空间内盛装液体介质。在活塞杆、高压模座与高压筒的配合端上还有密封件。当活塞杆2往下运动时，液体由高压模块的小孔的进口端进入小孔内，然后由出口射出。液体在小孔中均匀流动过程中，受到孔壁的摩擦以及内摩擦产生流动阻力而会产生沿程压力损失，由细长小孔能量损失方程和液体均匀流动方程可知。当小孔出口与大气相通及小孔长度一定时，小孔的直径大小强烈地影响小孔的进口压力。当小孔直径足够小时，就可获得很高的进口压力，不同的孔径可以得到不同的压力。通过小孔可以排出多余的液体以保持恒定的液压。

所设计的超高液压发生装置安装在液压机上使用，活塞杆与液压机的动横梁相连，所以高压腔里液体的流量和压力与液压机主缸中的流量和压力存在相互转换关系，根据这种关系以及液压机的泵的变量特性就可以计算出设定压力下的小孔直径。