CN110433733B - 一种用于纳米多晶金刚石合成的自动保护系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于纳米多晶金刚石合成的自动保护系统，要解决的是现有纳米多晶金刚石合成过程中突然电网断电时无法保护的问题。本产品包括不间断电源和控制器，所述控制器与控制继电器相连并且不间断电源分别与控制器和控制继电器相连，控制器与驱动器电连接，驱动器与执行元件电连接，执行元件与节流阀阀芯相连。本产品在液压控制油路中通过变频调速电机调节超压泵的供油和调节节流阀的大小来调节系统的补液量和泄漏量，达到压力的平稳控制，工作过程中节流阀阀口需要调节到一个合适的开启状态，解决压力的平衡控制要求，解决了在纳米多晶金刚石合成过程中突然电网断电导致的问题，不会引起压力突变而造成NPD体积塌陷和放炮事故的发生。

Description

一种用于纳米多晶金刚石合成的自动保护系统

技术领域

本发明涉及超硬材料合成领域，具体是一种用于纳米多晶金刚石合成的自动保护系统。

背景技术

纳米多晶金刚石(NPD)是一种在高温条件下不同碳源直接转化合成的新一代超硬料，被广泛应用于航天军工、电子机械、精密制造、石油开采、高速铁路、地质勘探、矿物采掘等各个领域, 具有高寿命、高精度、高效率和较高断裂韧性等优异性能。

纳米多晶金刚石是在高温高压极端条件下合成的，对压力的控制平稳性提出了更高的要求，由于合成时间较长，整个合成周期内都要平稳的加压和平滑的卸压，保证压力的实时曲线和设定曲线很高的拟合度，一旦出现问题将会造成合成失败，动辄就是数万的经济损失。所以加强控制系统的保护措施尤为重要，目前现控制系统一旦电网断电，电机和电磁阀都会因失电而切断供油动力和通道，液压系统中的高压油就会经过手动节流阀的阀口突然泄漏，密封在合成腔内的处于高温高压状态下的合成物质，就会因为合成腔内压力的突然下降而发生瞬间爆炸，引起压机放炮的严重事故，人们也在进行相关方面的研究。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种用于纳米多晶金刚石合成的自动保护系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种用于纳米多晶金刚石合成的自动保护系统，包括不间断电源和控制器，所述控制器与控制继电器相连并且不间断电源分别与控制器和控制继电器相连，控制器与驱动器电性连接，驱动器与执行元件电性连接，执行元件与节流阀阀芯相连，当电网断电时，控制继电器的线圈因失电而使常闭触点复位，向控制器使能端发出触发信号，控制器将预先设定的工作参数发送给驱动器，驱动器驱动执行元件，调节超压泵的供油，执行元件控制节流阀阀芯迅速封堵高压油泄漏通道，使高压合成腔内的压力保持稳定，不会引起压力突变而造成NPD体积塌陷和放炮事故的发生，即使瞬间电网来电，也不会因为系统重新带电而引起压力泄漏，从而解决了停电高压泄漏的问题，达到纳米多晶金刚石合成过程中压力保护的目的。

作为本发明实施例进一步的方案：执行元件包括驱动电机、支架和导轨，所述驱动电机与驱动器相连并且驱动电机安装在支架上，导轨固定在支架上并且导轨上滑动安装有滑台，在驱动器的驱动下驱动电机工作，通过安装在导轨上的滑台将驱动电机的旋转运动转换成直线运动，再把直线运动转换为旋转运动，可以迅速封堵高压油泄漏通道，使高压合成腔内的压力保持稳定。

作为本发明实施例进一步的方案：不间断电源的型号为UT600E型，控制器的型号为A6-06型，驱动器的型号为TB6600型，市场易购得，便于更换，使用效果好。

作为本发明实施例进一步的方案：滑台通过联轴器与节流阀阀芯相连，节流阀阀芯与高压油路控制系统相连，逆时针旋转节流阀阀芯，迅速封堵高压油泄漏通道。

作为本发明实施例进一步的方案：滑台采用线性滑台，驱动电机采用步进电机，使用效果好。

作为本发明实施例进一步的方案：联轴器采用刚性联轴器，结构简单，成本低，可传递较大转矩。

作为本发明实施例进一步的方案：支架、导轨和滑台均采用不锈钢材料制作，便于加工，使用寿命长。

与现有技术相比，本发明实施例的有益效果是：

本产品设计合理，动作迅速，控制可靠，保护性强，在液压控制油路中通过变频调速电机调节超压泵的供油和调节节流阀的大小来调节系统的补液量和泄漏量，达到压力的平稳控制，工作过程中节流阀阀口需要调节到一个合适的开启状态，解决压力的平衡控制要求，解决了在纳米多晶金刚石合成过程中突然电网断电导致的问题，不会引起压力突变而造成NPD体积塌陷和放炮事故的发生， 即使瞬间电网来电，也不会因为系统重新带电而引起压力泄漏，从而解决了停电高压泄漏的问题，达到纳米多晶金刚石合成过程中压力保护的目的。

附图说明

图1为用于纳米多晶金刚石合成的自动保护系统的结构示意图。

图2为用于纳米多晶金刚石合成的自动保护系统中执行元件的结构示意图。

其中：1-不间断电源，2-控制继电器，3-控制器，4-驱动器，5-执行元件，6-驱动电机，7-支架，8-导轨，9-滑台。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

实施例1

一种用于纳米多晶金刚石合成的自动保护系统，包括不间断电源1和控制器3，所述控制器3与控制继电器2相连并且不间断电源1分别与控制器3和控制继电器2相连，控制器3与驱动器4电性连接，驱动器4与执行元件5电性连接，执行元件5与节流阀阀芯相连，当电网断电时，控制继电器2的线圈因失电而使常闭触点复位，向控制器3使能端发出触发信号，控制器3将预先设定的工作参数发送给驱动器4，驱动器4驱动执行元件5，调节超压泵的供油，执行元件5控制节流阀阀芯迅速封堵高压油泄漏通道，使高压合成腔内的压力保持稳定，不会引起压力突变而造成NPD体积塌陷和放炮事故的发生，即使瞬间电网来电，也不会因为系统重新带电而引起压力泄漏，从而解决了停电高压泄漏的问题，达到纳米多晶金刚石合成过程中压力保护的目的。

为了保证使用效果，执行元件5包括驱动电机6、支架7和导轨8，所述驱动电机6与驱动器4相连并且驱动电机6安装在支架7上，导轨8固定在支架7上并且导轨8上滑动安装有滑台9，在驱动器4的驱动下驱动电机6工作，通过安装在导轨8上的滑台9将驱动电机6的旋转运动转换成直线运动，再把直线运动转换为旋转运动，可以迅速封堵高压油泄漏通道，使高压合成腔内的压力保持稳定。

进一步的，滑台9通过联轴器与节流阀阀芯相连，节流阀阀芯与高压油路控制系统相连，逆时针旋转节流阀阀芯，迅速封堵高压油泄漏通道。

进一步的，滑台9采用线性滑台，驱动电机6采用步进电机，使用效果好。

进一步的，联轴器采用刚性联轴器，结构简单，成本低，可传递较大转矩。

进一步的，支架7、导轨8和滑台9均采用不锈钢材料制作，便于加工，使用寿命长。

实施例2

一种用于纳米多晶金刚石合成的自动保护系统，包括不间断电源1和控制器3，所述控制器3与控制继电器2相连并且不间断电源1分别与控制器3和控制继电器2相连，控制器3与驱动器4电性连接，驱动器4与执行元件5电性连接，执行元件5与节流阀阀芯相连，当电网断电时，控制继电器2的线圈因失电而使常闭触点复位，向控制器3使能端发出触发信号，控制器3将预先设定的工作参数发送给驱动器4，驱动器4驱动执行元件5，调节超压泵的供油，执行元件5控制节流阀阀芯迅速封堵高压油泄漏通道，使高压合成腔内的压力保持稳定，不会引起压力突变而造成NPD体积塌陷和放炮事故的发生，即使瞬间电网来电，也不会因为系统重新带电而引起压力泄漏，从而解决了停电高压泄漏的问题，达到纳米多晶金刚石合成过程中压力保护的目的。

为了便于更换，不间断电源1的型号为UT600E型，控制器3的型号为A6-06型，驱动器4的型号为TB6600型，市场易购得，便于更换，使用效果好。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种用于纳米多晶金刚石合成的自动保护系统，包括不间断电源（1）和控制器（3），所述控制器（3）与控制继电器（2）相连并且不间断电源（1）分别与控制器（3）和控制继电器（2）相连，其特征在于，控制器（3）与驱动器（4）电性连接，驱动器（4）与执行元件（5）电性连接，执行元件（5）与节流阀阀芯相连，所述执行元件（5）包括驱动电机（6）、支架（7）和导轨（8），所述驱动电机（6）与驱动器（4）相连并且驱动电机（6）安装在支架（7）上，导轨（8）固定在支架（7）上并且导轨（8）上滑动安装有滑台（9），所述滑台（9）通过联轴器与节流阀阀芯相连。

2.根据权利要求1所述的用于纳米多晶金刚石合成的自动保护系统，其特征在于，所述不间断电源（1）的型号为UT600E型，控制器（3）的型号为A6-06型，驱动器（4）的型号为TB6600型。

3.根据权利要求1所述的用于纳米多晶金刚石合成的自动保护系统，其特征在于，所述滑台（9）采用线性滑台，驱动电机（6）采用步进电机。

4.根据权利要求1所述的用于纳米多晶金刚石合成的自动保护系统，其特征在于，所述联轴器采用刚性联轴器。

5.根据权利要求1所述的用于纳米多晶金刚石合成的自动保护系统，其特征在于，所述支架（7）、导轨（8）和滑台（9）均采用不锈钢材料制作。

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