CN106622033B - 一种大型静音化六面顶液压机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大型静音化六面顶液压机，包括液压系统、冷却系统、主机和电控装置，所述主机包括底座和执行机构，所述液压系统与主机连接，所述冷却系统与主机连接，所述电控装置通过导线分别与液压系统和主机电性连接。本发明的大型静音化六面顶液压机YG850设备，其功能、性能验证：压机正常运行，无异响，能够实现曲线式增压和卸压，且卸压平稳。镜面精整技术保证压机同步性、稳定性，延长关键配件使用寿命；密封盖采用球铁材质，长导向，增加了压机稳定性，彻底填补了超硬材料行业大型化压机市场的空白，促进超硬材料行业的不断发展前进。

Description

一种大型静音化六面顶液压机

技术领域

本发明属于废物处理以及装备制造技术领域，具体涉及一种大型静音化六面顶液压机。

背景技术

我国是超硬材料生产大国，人造金刚石及立方氮化硼产量目前已稳居世界第一。这些超硬材料的合成，主要使用的设备是国产铰链式六面顶液压机。

现在市场上中、小型压机在国内市场已逐渐饱和，以WG700为例，此压机单缸推力32.7MN，合成块尺寸为61mm，石墨柱为ø41.3mm。传统设计随着缸体增大，铰链梁裂梁的风险不断增大；且由于合成腔体较小，顶锤消耗也不断增大；原有压机合成腔体已经不能满足各大超硬材料生产厂家的需求。若是只一味增大合成腔体而不改变机型，则由于设计单缸推力无法达到合成要求而导致合成失败；这都给客户造成巨大经济损失。随着国内金刚石产业的逐步发展，合成工艺的不断成熟，这类六面顶液压机已经无法满足新的合成工艺要求；一些国内大型的金刚石生产厂家，都急需一个稳定的、大型的六面顶液压机来打破现状；而目前的六面顶压机市场上除了我公司以外还没有一个成熟的YG850压机试制成功。我公司现在已经具备生产此大型化压机的能力。

在整个设备的设计研发中，随着压机型号增大，缸径随之增大，铰链梁受力膨胀变形增大，对铰链梁的材料、结构以及受力情况都有很大的考验，原有铰链梁材料的自身性能已经不能满足如此压力下压机设备正常运行，且在铰链梁浇铸的过程中，原有结构会因压机的大型化而产生较大的截面突变，造成铸造缺陷，严重影响铰链梁的使用寿命。在装配过程中铰链梁与工作缸配合面由于加工误差，导致不能紧密贴合在一起，致使在传力过程在不能均匀传递到铰链梁上，造成损失。其它零部件加工也存在误差及精度把控不够，大大降低压机使用寿命使客户满意度下降。

为进一步满足合成腔体增大的需求，实现六面顶液压机进一步发展，满足超硬材料研究和生产需求，本发明设计了此QMYG850型大型化静音化六面顶液压机，并试制成功，客户反映良好。

发明内容

本发明为了解决六面顶液压机合成腔体较小，已经远远不能满足市场需求，对超硬材料的研究和生产所产生的制约性，而提供一种大型静音化六面顶液压机，该大型静音化六面顶液压机是通过压机大型化使合成腔体增大，从而满足超硬材料研究和生产需求。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种大型静音化六面顶液压机，包括液压系统、冷却系统、主机和电控装置，所述主机包括底座和执行机构，所述液压系统与主机连接，所述冷却系统与主机连接，所述电控装置通过导线分别与液压系统和主机电性连接。

优选的，所述执行机构包括铰链梁、工作缸、活塞、密封盖、第一垫块、第二垫块、顶锤、钢环、绝缘装置、限位螺母和限位环；执行机构的个数为六个，两两对称，且同轴布置，三条轴线相互垂直且交于一点。

优选的，所述铰链梁与工作缸和密封盖固定连接，所述工作缸的输出端与活塞连接，所述活塞是承受液压油压力并轴向传递压力，所述活塞的上面有密封装置及导向装置，在加工过程中采用镜面精整技术，所述工作缸、活塞和密封盖形成一个封闭的缸体，用以活塞前进后退，所述密封盖为球铁材质，所述密封盖安装在铰链梁上，用来密封缸体，限制最大行程；所述工作缸上装也有密封装置和导向装置。

优选的，所述限位环为限制死工作缸位置的环形零部件。

优选的，所述限位螺母安装在活塞上，用来调节死锤基准。

优选的，所述第一垫块为连接活塞与钢环并传递压力的刚性部件，与活塞绝缘；焊有导电铜板，传递电能。

优选的，所述第二垫块是装在钢环内用来向顶锤传递压力和电的刚性部件；所述钢环为钢制环形件，钢环的顶部镶嵌于顶锤，第二垫块安装在钢环的内部，所述钢环上设有环形冷却管道，通过紧固螺栓套装在第一垫块上；将第一垫块和第二垫块的顶锤连接起来，所述顶锤为合成过程中核心部件，近似锥形，可承受高温高压的硬质合金。

优选的，所述铰链梁和工作缸接触圆弧面上设有铝箔，该铝箔可以避免由于加工误差致使安装后铰链梁面和工作缸面之间留有间隙，传力不均匀，造成不必要的经济损失。在安装过程中，根据技术图纸裁剪铝箔，将铰链梁和工作缸配合面清理干净，而后将剪好的铝箔均匀的贴在铰链梁圆弧底部，保证圆弧部位都有铝箔覆盖，将工作缸安装在铰链梁内，保证铰链梁缸径底面与工作缸底面配合间隙小于0.1mm。

优选的，所述铰链梁的侧面内部设有后堵，所述后堵与三通法兰连接。

铰链梁为设备承压结构，是支撑和承受工作缸轴向压力的合金钢铸件，所述工作缸采用一体结构，它是液压工作的容积腔，活塞运动的场所，所述铰链梁与工作缸和密封盖固定连接，所述铰链梁的设计，在铰链梁的铰链梁外缸体结构采取圆弧过渡，对比与之前铰链梁在此部位的设计，明显的减小了铰链梁在浇铸过程中由于截面突变而造成铸造缺陷，影响铰链梁使用寿命，降低成本，在铰链梁的铰链梁耳部连接点将铰链梁的耳部与工作缸的缸体底部紧密结合，增大了结合面积，提高了耳部抗拉能力，液压机构的缸径增大为920mm，相应的会使合成腔体增大。

镜面精整技术为静音压机所采用的技术，属于复合能量加工，附加每秒3万次高频冲击，使金属流变。在半精车的基础上一次加工即可达到镜面效果，Ra0.2以下；用豪克能精整设备对铰链梁内壁，工作缸内外壁，活塞外壁，密封盖内外壁进行精整加工，降低表面粗糙度，增大表面光洁度，是压机运行过程中不会由于压机配合面摩擦力过大造成划伤以及噪音，是先压机平稳静音化运行。

由于加工过程机械自身存在部分变形量，造成配合间隙不符合标准造成损失，我公司在加工工艺中加入时效处理，经过一段时间的时效，消除变形，再进行最后精加工，完成装配。

本发明的技术效果和优点：本发明提出的一种大型静音化六面顶液压机，与现有技术相比，本发明的大型静音化六面顶液压机YG850设备，其功能、性能验证：压机正常运行，无异响，能够实现曲线式增压和卸压，且卸压平稳。技术指标：设计压强120Mpa，单缸压力67MN以上；铰链梁材料为ZG35CrMo（低合金钢铸件），缸径为φ920mm；压机六缸同步性误差≤0.3mm；工作平面的对中度误差为0.2mm；压机的保压性能，额定压力90Mpa下，5min内压力下降≤4.5Mpa；合成块尺寸可以达到88mm。在本次设计中采用一体式工作缸结构，大圆弧小间隙配合，避免了分体式漏油的现象，使压力传递更为稳定；活塞平衡技术保证合成安全；定尺寸加工保证各部件配合间隙均匀，保证压机总体刚性和稳定性；镜面精整技术保证压机同步性、稳定性，延长关键配件使用寿命；密封盖采用球铁材质，长导向，增加了压机稳定性；铰链梁材料采用启明独有材料，性能提升30%；钢环内锥面优化，使顶锤与钢环配合更合理。彻底填补了超硬材料行业大型化压机市场的空白，促进超硬材料行业的不断发展前进。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的主机结构示意图；

图3为本发明的执行机构结构示意图；

图4为本发明的铰链梁结构示意图;

图5为本发明的工作缸结构示意图；

图6为本发明的活塞结构示意图；

图7为本发明的密封盖结构示意图。

图中：1铰链梁、2工作缸、3活塞、4密封盖、5第一垫块、6第二垫块、7顶锤、8钢环、9绝缘装置、10限位螺母、11限位环、12紧固螺栓、13导向装置、14密封装置、15后堵、16三通法兰、17底座、18铰链梁外缸体结构、19铰链梁耳部连接点、20液压系统、21冷却系统；22主机、23电控装置、24密封盖内表面、25密封盖外表面、26活塞小端外表面、27活塞大端外表面、28工作缸外表面、29工作缸内表面、30工作缸圆弧及底部外表面。。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了如图1-7所示的一种大型静音化六面顶液压机，包括液压系统20、冷却系统21、主机22和电控装置23，所述主机22包括底座17和执行机构，所述液压系统20与主机22连接，所述冷却系统21与主机22连接，所述电控装置23通过导线分别与液压系统20和主机22电性连接。

进一步地，所述执行机构包括铰链梁1、工作缸2、活塞3、密封盖4、第一垫块5、第二垫块6、顶锤7、钢环8、绝缘装置9、限位螺母10和限位环11；所述铰链梁1的侧面内部设有后堵15，所述后堵15与三通法兰16连接；执行机构的个数为六个，两两对称，且同轴布置，三条轴线相互垂直且交于一点；所述铰链梁1与工作缸2和密封盖4固定连接，所述工作缸2的输出端与活塞3连接，所述活塞3是承受液压油压力并轴向传递压力，所述活塞3的上面有密封装置14及导向装置13，在加工过程中采用镜面精整技术，所述工作缸2、活塞3和密封盖4工形成一个封闭的缸体，用以活塞前进后退，所述密封盖4为球铁材质，所述密封盖4安装在铰链梁1上，用来密封缸体，限制最大行程；所述工作缸2上装也有密封装置14和导向装置13；所述限位环11为限制死工作缸2位置的环形零部件；所述限位螺母10安装在活塞3上，用来调节死锤基准；所述第一垫块5为连接活塞3与钢环8并传递压力的刚性部件，与活塞3绝缘；焊有导电铜板，传递电能。

进一步地，所述第二垫块6是装在钢环8内用来向顶锤7传递压力和电的刚性部件；所述钢环8为钢制环形件，钢环8的顶部镶嵌于顶锤7，第二垫块6安装在钢环8的内部，所述钢环8上设有环形冷却管道，通过紧固螺栓12套装在第一垫块5上；将第一垫块5和第二垫块6的顶锤7连接起来，所述顶锤7为合成过程中核心部件，近似锥形，可承受高温高压的硬质合金。

进一步地，所述铰链梁1和工作缸2接触圆弧面上设有铝箔，该铝箔可以避免由于加工误差致使安装后铰链梁面和工作缸面之间留有间隙，传力不均匀，造成不必要的经济损失。在安装过程中，根据技术图纸裁剪铝箔，将铰链梁1和工作缸2配合面清理干净，而后将剪好的铝箔均匀的贴在铰链梁圆弧底部，保证圆弧部位都有铝箔覆盖，将工作缸2安装在铰链梁1内，保证铰链梁缸径底面与工作缸底面配合间隙小于0.1mm。

在镜面精整加工过程中，铰链梁内壁；密封盖内表面24；密封盖外表面25；活塞小端外表面26；活塞大端外表面27；工作缸外表面28；工作缸内表面29，在最后精加工过程中用豪克能进行加工，使表面粗糙度达到0.8。

在工作过程中，电控系统23先绘制出合成工艺路线图，随后液压系统20开始工作，（同时冷却系统21也开始工作，保证循环水温度至规定范围。）液压油通过液压系统中高压管道进入三通法兰16，经由后堵15进入工作缸2内，随着液压油增多，工作缸2内压力增大，推动活塞3至合成位置，密封盖4在此起密封导向作用。后液压系统21进行超压，只是工作缸2内压力达到合成压力经由活塞3、第一垫块5、第二垫块6传递至顶锤7，后传递至合成腔体，完成合成。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种大型静音化六面顶液压机，包括液压系统（20）、冷却系统（21）、主机（22）和电控装置（23），其特征在于：所述主机（22）包括底座（17）和执行机构，所述液压系统（20）与主机（22）连接，所述冷却系统（21）与主机（22）连接，所述电控装置（23）通过导线分别与液压系统（20）和主机（22）电性连接；所述执行机构包括铰链梁（1）、工作缸（2）、活塞（3）、密封盖（4）、第一垫块（5）、第二垫块（6）、顶锤（7）、钢环（8）、绝缘装置（9）、限位螺母（10）和限位环（11）；所述限位环（11）为限制死工作缸（2）位置的环形零部件；执行机构的个数为六个，两两对称，且同轴布置，三条轴线相互垂直且交于一点；所述铰链梁（1）和工作缸（2）接触圆弧面上设有铝箔。

2.根据权利要求1所述的一种大型静音化六面顶液压机，其特征在于：所述铰链梁（1）与工作缸（2）和密封盖（4）固定连接，所述工作缸（2）的输出端与活塞（3）连接，所述活塞（3）是承受液压油压力并轴向传递压力，所述活塞（3）的上面有密封装置（14）及导向装置（13），在加工过程中采用镜面精整技术，所述工作缸（2）、活塞（3）和密封盖（4）形成一个封闭的缸体，用以活塞前进后退，所述密封盖（4）为球铁材质，所述密封盖（4）安装在铰链梁（1）上，用来密封缸体，限制最大行程；所述工作缸（2）上装也有密封装置（14）和导向装置（13）。

3.根据权利要求1所述的一种大型静音化六面顶液压机，其特征在于：所述限位螺母（10）安装在活塞（3）上，用来调节死锤基准。

4.根据权利要求1所述的一种大型静音化六面顶液压机，其特征在于：所述第一垫块（5）为连接活塞（3）与钢环（8）并传递压力的刚性部件，与活塞（3）绝缘；第一垫块（5）上焊有导电铜板，该导电铜板能够传递电能。

5.根据权利要求1所述的一种大型静音化六面顶液压机，其特征在于：所述第二垫块（6）是装在钢环（8）内用来向顶锤（7）传递压力和电力的刚性部件；所述钢环（8）为钢制环形件，钢环（8）的顶部镶嵌于顶锤（7），第二垫块（6）安装在钢环（8）的内部，所述钢环（8）上设有环形冷却管道，通过紧固螺栓（12）套装在第一垫块（5）上；将第一垫块（5）和第二垫块（6）的顶锤（7）连接起来。

6.根据权利要求1所述的一种大型静音化六面顶液压机，其特征在于：所述铰链梁（1）的侧面内部设有后堵（15），所述后堵（15）与三通法兰（16）连接。

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