CN209612882U - 一种用于合成聚晶金刚石片的密封传压部件 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于合成聚晶金刚石片的密封传压部件，包括筒状结构的密封传压部件本体，其具有长方体外轮廓和圆柱体内轮廓，所述内轮廓的一部分表面覆盖有内衬，所述密封传压部件本体还内嵌有硬度比所述密封传压部件本体的硬度大的硬质传压部件，所述硬质传压部件在靠近所述外轮廓的边角位置的径向长度大于靠近所述外轮廓的中间位置的径向长度。上述用于合成聚晶金刚石片的密封传压部件，能够有效降低顶锤与密封传压部件面接触传压情况下产品密封边处的内部腔体压力和与顶锤面接触位置附近的压力的差值，提高聚晶金刚石片产品四周的所有边缘处性能的一致性，提高良品率。

Description

一种用于合成聚晶金刚石片的密封传压部件

技术领域

本实用新型涉及超硬材料合成技术领域，更具体地说，涉及一种用于合成聚晶金刚石片的密封传压部件。

背景技术

在聚晶金刚石复合片(PDC)合成领域中，其主要辅助材料有叶腊石块、堵头组件、加热组件，将上述组件与芯柱按要求组装起来形成一个立方形合成块，其中叶腊石是最主要的辅助材料，叶腊石块在合成过程中起到密封、保温、传压和绝缘的作用，所以其又被称为密封传压介质。

聚晶金刚石复合片产品为圆柱形，由金刚石微粉与硬质合金基体在高温高压的环境下合成。聚晶金刚石复合片的生产，对合成块内部腔体的压力要求很高，一方面是对压力大小的要求，一般情况下，合成块腔体内部压力更高情况下合成的聚晶金刚石复合片产品质量更好，使用效果更好，但是莫氏硬度为1-2范围内的叶腊石，传压效率太低，另一方面是由于聚晶金刚石复合片是圆柱形结构，其产品四周压力传递的一致性会对复合片产品的一致性和稳定性造成很大影响。

六面顶压机为制造聚晶金刚石复合片的主要设备，其压力传递是通过正方形顶锤面与叶腊石合成块的六个正方形面接触传压产生的，在传压过程中，叶腊石合成块四周形成密封边来保证合成腔体的传压密封性能，而六面顶压机与方形叶腊石块面接触的传压方式与合成过程中叶腊石块密封边的作用，会导致合成的圆柱形复合片产品四周压力的大小不均匀，具体而言，就是密封边附近的压力比顶锤面接触位置传递的压力要小的多，这就导致聚晶复合片产品良品率低，产品性能不稳定。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于合成聚晶金刚石片的密封传压部件，能够有效降低顶锤与密封传压部件面接触传压情况下产品密封边处的内部腔体压力和与顶锤面接触位置附近的压力的差值，提高聚晶金刚石片产品四周的所有边缘处性能的一致性，提高良品率。

本实用新型提供的一种用于合成聚晶金刚石片的密封传压部件，包括筒状结构的密封传压部件本体，其具有长方体外轮廓和圆柱体内轮廓，所述内轮廓的一部分表面覆盖有内衬，所述密封传压部件本体还内嵌有硬度比所述密封传压部件本体的硬度大的硬质传压部件，所述硬质传压部件在靠近所述外轮廓的边角位置的径向长度大于靠近所述外轮廓的中间位置的径向长度。

优选的，在上述用于合成聚晶金刚石片的密封传压部件中，所述硬质传压部件分为与所述外轮廓对应的四部分，其中每部分的横截面的靠近所述外轮廓的为直线边缘，靠近所述内轮廓的为弧形边缘，所述直线边缘在所述外轮廓的投影长度大于所述弧形边缘，所述直线边缘的端部与所述弧形边缘的端部通过直线连接。

优选的，在上述用于合成聚晶金刚石片的密封传压部件中，所述直线边缘与所述外轮廓之间的距离不小于2mm。

优选的，在上述用于合成聚晶金刚石片的密封传压部件中，所述弧形边缘与所述内轮廓之间的距离不小于2mm。

优选的，在上述用于合成聚晶金刚石片的密封传压部件中，所述弧形边缘的半径大于所述内轮廓的半径。

优选的，在上述用于合成聚晶金刚石片的密封传压部件中，所述硬质传压部件为硬质合金传压部件、氧化镁传压部件、石英传压部件或白云石传压部件。

优选的，在上述用于合成聚晶金刚石片的密封传压部件中，所述密封传压部件本体为叶腊石密封传压部件本体。

优选的，在上述用于合成聚晶金刚石片的密封传压部件中，所述内衬为白云石内衬。

优选的，在上述用于合成聚晶金刚石片的密封传压部件中，所述硬质传压部件的四部分为中心对称设置的形状相同的四部分。

从上述技术方案可以看出，本实用新型所提供的用于合成聚晶金刚石片的密封传压部件，由于密封传压部件本体内嵌有硬度比所述密封传压部件本体的硬度大的硬质传压部件，所述硬质传压部件在靠近所述外轮廓的边角位置的径向长度大于靠近所述外轮廓的中间位置的径向长度，可见靠近边角位置的硬质传压部件的面积大于靠近外轮廓中间位置的面积，而这种硬质传压部件相对于密封传压啊部件本体的硬度更大，因此传压能力更强，从而能够在更大程度上增强外轮廓边角位置的压力传递能力，减少外轮廓边角位置和中间位置的压力传递能力的差值，从而能够有效降低顶锤与密封传压部件面接触传压情况下产品密封边处的内部腔体压力和与顶锤面接触位置附近的压力的差值，提高聚晶金刚石片产品四周的所有边缘处性能的一致性，提高良品率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请提供的一种用于合成聚晶金刚石片的密封传压部件的俯视图；

图2为本申请提供的一种用于合成聚晶金刚石片的密封传压部件沿图1所示剖线剖开之后的主视图。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种用于合成聚晶金刚石片的密封传压部件，降低顶锤与密封传压部件面接触传压情况下产品密封边处的内部腔体压力和与顶锤面接触位置附近的压力的差值，提高聚晶金刚石片产品四周的所有边缘处性能的一致性，提高良品率。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本申请提供了一种用于合成聚晶金刚石片的密封传压部件的实施例，如图1和图2所示，图1为本申请提供的一种用于合成聚晶金刚石片的密封传压部件的俯视图，图2为本申请提供的一种用于合成聚晶金刚石片的密封传压部件沿图1所示剖线剖开之后的主视图，该用于合成聚晶金刚石片的密封传压部件包括筒状结构的密封传压部件本体1，其具有长方体外轮廓101和圆柱体内轮廓102，该长方体外轮廓101的可以长宽高不相等，也可以是长宽高全相等的立方体外轮廓，内轮廓102的一部分表面覆盖有内衬2，设置该内衬的目的是保温，其高度与腔体合成内芯的高度保持一致即可，厚度一般在2.0mm左右，可以但不限于采用白云石内衬，除了白云石材质之外，其他保温性能好的非金属矿物材料都可以用作这里的内衬，或者根据实际需要在白云石材质里面加一些碳粉或者金属氧化物等等也可以，而且密封传压部件本体1还内嵌有硬度比密封传压部件本体1的硬度大的硬质传压部件3，硬质传压部件3在靠近外轮廓101边角位置的径向长度大于靠近外轮廓101的中间位置的径向长度，图1只是其中的一种实现方案，从图1可以看出，该硬质传压部件3在外轮廓101的边角部位的径向长度更大，也可以说是更厚，而在外轮廓101的中间位置的径向长度更小，也可以说是更薄，这就保证了在靠近外轮廓的边角位置的硬质传压部件所占的体积比例比靠近外轮廓中间位置的硬质传压部件所占的体积比例大，利用这种体积比例的不同，就可以进行有针对性的传压能力的提升，由于硬质传压部件的硬度比密封传压部件本体1硬度更大，因此这种硬质传压部件的传压效果会更好，而边角处硬质传压部件的体积占比更大一些，这样对于边角处的压力传递效果的提升会更加明显，而相对来说，对于外轮廓101的中间部位的压力传递效果的提升效果不是很明显，这样就能够有效弥补了单纯采用密封传压部件本体1时的中间位置的传压能力大于边角部位的传压能力的不均匀的缺点，从而在整体上提升外边缘中间部位和边角部位的传压效果的一致性，合成出来的聚晶金刚石复合片性能就会更加稳定，良品率也就更高。

从上述技术方案可以看出，本申请所提供的上述用于合成聚晶金刚石片的密封传压部件，由于密封传压部件本体内嵌有硬度比密封传压部件本体的硬度大的硬质传压部件，硬质传压部件在靠近外轮廓的边角位置的径向长度大于靠近外轮廓的中间位置的径向长度，可见靠近边角位置的硬质传压部件的体积比例大于靠近外轮廓中间位置的体积比例，而这种硬质传压部件相对于密封传压部件本体的硬度更大，因此传压能力更强，从而能够在更大程度上增强外轮廓边角位置的压力传递能力，减少外轮廓边角位置和中间位置的压力传递能力的差值，从而能够有效降低顶锤与密封传压部件面接触传压情况下产品密封边处的内部腔体压力和与顶锤面接触位置附近的压力的差值，提高聚晶金刚石片产品四周的所有边缘处性能的一致性，提高良品率。

在一个具体的实施例中，继续参考图1，硬质传压部件3分为与外轮廓对应的四部分，其中每部分的横截面的靠近外轮廓的为直线边缘，靠近内轮廓的为弧形边缘，直线边缘在外轮廓的投影长度大于弧形边缘，直线边缘的端部与弧形边缘的端部通过直线连接。进一步的，硬质传压部件的四部分可以为中心对称设置的形状相同的四部分，利用这种形式的硬质传压部件，能够同时与外轮廓和内轮廓形状相匹配，对于压力的传递会更加均匀，而且这样相同尺寸的四部分能够保证从各个方向传递过来的压力都对称，另外，这四部分之间具有空隙，该空隙一般为1mm左右，这是为了保证工作过程中，叶腊石能够从这些空隙中自由流动，从而保证腔体的密封性，实现聚晶金刚石片制作过程中的密封性，不仅有利于产品良率的提升，而且对于该密封传压部件来说也能提高使用寿命，降低受损概率。在具体实施该方案时，可以设置直线边缘与外轮廓之间的距离不小于2mm，这样就能够保证靠近外部具有足够厚度的密封传压部件本体，以保证操作过程中足够好的密封性，可选的，弧形边缘与内轮廓之间的距离不小于2mm，由于离内部的合成腔体越近则温度越高，如果内部填充的硬质传压部件熔点较低的话，就可能出现熔融状态，一方面不安全，另一方面这种硬质传压部件因熔融而变软之后，也达不到所需的传压效果了，而且，可以优选的设置弧形边缘的半径大于内轮廓102的半径，这样二者的匹配效果更好，对于压力的传递更对称、更均匀。

同时，上述实施例采用的硬质传压部件可以是硬质合金传压部件、氧化镁传压部件、石英传压部件或白云石传压部件，也就是可以在这些材质中任意选择，也可以相互结合，一般要求其莫氏硬度大于2，这里所说的硬质合金一般为碳化钨合金，硬度比较大，而且其传压效果也较好。当然还可以根据实际需要选用其他可以实现增强传压能力的材质，此处不再一一列举。

进一步的，上面所说的密封传压部件本体可以采用叶腊石密封传压部件本体，具体可以采用天然叶腊石，也可以采用人造叶腊石，可以将滑石、硬质材料与粘结剂混合而成。

综上所述，本申请提供的上述各个实施例中，从合成过程中的安全角度来说，嵌入了一部分硬质传压部件来代替原来的材质，但是镶嵌到了密封传压部件本体的内部，外壁的密封传压部件本体仍能够发挥其密封作用，同时保证了合成腔体在合成过程中的密封性与安全性；从腔体内部压力传递大小角度来说，一部分密封传压部件本体被硬质传压部件所代替，合成聚晶金刚石片的过程中，腔体内部传压效果会有提升，这种硬质传压部件的硬度越高，其内部传压效果就越好，从腔体内部压力传递均匀性角度来说，在合成过程中，密封传压部件本体的密封边处的硬性物质含量大于中间部位，这就能够有利于改善腔体内部四周压力传递大小不一致的问题，根据使用效果，这种设计，操作简单，安全性好，使用方便，合成出来的产品性能稳定，质量更好。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种用于合成聚晶金刚石片的密封传压部件，其特征在于，包括筒状结构的密封传压部件本体，其具有长方体外轮廓和圆柱体内轮廓，所述内轮廓的一部分表面覆盖有内衬，所述密封传压部件本体还内嵌有硬度比所述密封传压部件本体的硬度大的硬质传压部件，所述硬质传压部件在靠近所述外轮廓的边角位置的径向长度大于靠近所述外轮廓的中间位置的径向长度。

2.根据权利要求1所述的用于合成聚晶金刚石片的密封传压部件，其特征在于，所述硬质传压部件分为与所述外轮廓对应的四部分，其中每部分的横截面的靠近所述外轮廓的为直线边缘，靠近所述内轮廓的为弧形边缘，所述直线边缘在所述外轮廓的投影长度大于所述弧形边缘，所述直线边缘的端部与所述弧形边缘的端部通过直线连接。

3.根据权利要求2所述的用于合成聚晶金刚石片的密封传压部件，其特征在于，所述直线边缘与所述外轮廓之间的距离不小于2mm。

4.根据权利要求2所述的用于合成聚晶金刚石片的密封传压部件，其特征在于，所述弧形边缘与所述内轮廓之间的距离不小于2mm。

5.根据权利要求4所述的用于合成聚晶金刚石片的密封传压部件，其特征在于，所述弧形边缘的半径大于所述内轮廓的半径。

6.根据权利要求1-5任一项所述的用于合成聚晶金刚石片的密封传压部件，其特征在于，所述硬质传压部件为硬质合金传压部件、氧化镁传压部件、石英传压部件或白云石传压部件。

7.根据权利要求6所述的用于合成聚晶金刚石片的密封传压部件，其特征在于，所述密封传压部件本体为叶腊石密封传压部件本体。

8.根据权利要求6所述的用于合成聚晶金刚石片的密封传压部件，其特征在于，所述内衬为白云石内衬。

9.根据权利要求2所述的用于合成聚晶金刚石片的密封传压部件，其特征在于，所述硬质传压部件的四部分为中心对称设置的形状相同的四部分。