CN209934680U - 一种复合高强度六面顶压机顶锤结构 - Google Patents

Abstract

本新型涉及一种复合高强度六面顶压机顶锤结构，包括承载袋、进油口、出油口及承压板，其中承载袋包括袋体、隔板，其中所述袋体为空心圆柱状密闭腔体结构，隔板嵌于袋体内并环绕袋体轴线均布并将袋体内部均分为至少两个承压腔，承压腔对应的袋体外端面设至少一个进油口和至少一个出油口，承压板环绕承载袋轴线均布在各承压腔对应的承载袋内表面上。本新型一方面较传统液压缸安装、维护及更换作业简便，劳动强度小且工作效率高，另一方面可有效满足对二面顶压机的各顶锤同步提供动力输出，且动力输出控制精度高，且承压能力强，并可有效对顶锤保护。

Description

一种复合高强度六面顶压机顶锤结构

技术领域

本实用新型涉及一种液压驱动囊袋结构，属人工金刚石加工机械领域。

背景技术

顶锤是六面顶压机设备用于进行人工金刚石合成作业时的重要部件，由于顶锤在运行中往往需要长时间处于高温高压环境中运行，因此当前所使用的顶锤往往均采用的高结构强度、高耐热性能的合金材质整体加工成型，虽然可以满足使用的需要，但一方面造成当前的顶锤均存在脆性大，结构韧性不足的缺陷，极易因受力不均或压力过大而导致顶锤局部或整体被压裂情况发生，从而导致顶锤整体报废，或因顶锤使用造成磨损后无法进行有效修复，因此造成了当前顶锤的生产、使用及维护成本相对较高，且故障修复率极低的现状；另一方面当前顶锤为了满足金刚石合成作业的需要，其侧表面往往均为光滑表面，从而导致顶锤侧表面与用于密封作业的叶腊石等材料间的连接稳定性差，极易发生密封用叶腊石脱落现象，从而合成金刚石用的承压腔因密封不足而导致金刚石合成作业无法顺利开展或导致生产得到的金刚石产品质量低下等情况发生，严重影响了六面顶压机合成金刚石作业的工作效率和成本。

因此针对这一现状，迫切需要开发一种全新的顶锤结构，以满足实际使用的需要。

实用新型内容

针对现有技术上存在的不足，本实用新型提供一种复合高强度六面顶压机顶锤结构，该新型一方面结构简单，生产及使用灵活方便且成本低廉，通用性好，承压能力和密封能力强，同时另具有良好的抗压裂损伤能力，可在有效的满足六面顶压机合成金刚石等材料作业需要的同时，极大的提高顶锤设备使用的可靠性、稳定性及抗损毁能力，另一方面具有良好的结构组装调整能力，可灵活对顶锤设备部件进行更换调整，从而有效的提高顶锤故障修复率和极大的延长顶锤的使用寿命，从而达到在提高顶锤使用性能的同时，有效降低顶锤生产、使用及维护成本

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：

一种复合高强度六面顶压机顶锤结构，包括顶锤基体、承压作业头及定位连接杆，其中顶锤基体包括基础段和作业段，其中基础段为圆柱体结构，作业段为正四棱台结构，且作业段位于基础段正前方，基础段和作业段同轴分布并为一体式结构，且作业段前端面面积为基础段后端面面积的1/5—1/3，作业段高度为顶锤基体总高度的1/4—1/2，顶锤基体前端面设连接孔，连接孔与顶锤基体同轴分布，并为倒置圆台状结构，承压作业头通过连接孔与顶锤基体前端面相互连接，且承压作业头前端面高出顶锤基体前端面5—50毫米，且承压作业头有效高度的80%—95%均位于连接孔内并与连接孔侧壁相抵，且通过至少两个连接键相互连接，承压作业头后端面与连接孔底部间间距为0—5毫米，顶锤基体内设圆柱体结构的强化定位孔，强化定位孔与顶锤基体同轴分布，且强化定位孔前端面与连接孔底部相互连通，且强化定位孔孔径为连接孔底部直径的50%—70%，定位连接杆嵌于强化定位孔内并与强化定位孔同轴分布，且定位连接杆前端面与承压作业头后端面相抵，侧表面与强化定位孔孔壁相抵，后端面超出顶锤基体后端面0—50毫米。

进一步的，所述的承压作业头包括连接段和工作段，所述连接段位于工作段后端面与工作段间同轴分布并为一体式结构，其中所连接段为与连接孔同轴分布的倒置圆台状结构并嵌于连接孔内，所述工作段为圆柱体结构，位于顶锤基体前端面外侧，且工作段直径为顶锤基体前端面直径的50%—90%，所述工作段侧表面均布至少两条与工作段同轴分布的防滑槽，所述防滑槽横断面为矩形结构、梯形机构、三角形结构及圆弧结构中的任意一种，且所述防滑槽深度不大于3毫米，宽度不大于10毫米。

进一步的，所述的防滑槽为与工作段同轴分布的闭合环状结构或为与工作段同轴分布的间断环状结构中的任意一种。

进一步的，所述的承压作业头后端面分别通过蝶形弹簧与连接孔底部及定位连接杆前端面相抵。

进一步的，所述的顶锤基体前端面环绕连接孔分布部分横断面均为圆弧状结构。

进一步的，所述的定位连接杆与强化定位孔间通过至少三条连接键相互连接。

进一步的，所述的连接键均环绕顶锤基体轴线均布，其中连接孔处的连接键轴线与连接孔侧壁平行分布，强化定位孔处连接键轴线与顶锤基体轴线平行分布，且所述连接键体积的1/3—2/3部分嵌于顶锤基体内。

进一步的，所述的顶锤基体作业段的侧棱与顶锤基体轴线间的夹角与及承压作业头连接段母线与轴线间夹角相同，均为15°—60°。

进一步的，所述的定位连接杆前端面与承压作业头连接位置设压力传感器和温度传感器。

本新型一方面结构简单，生产及使用灵活方便且成本低廉，通用性好，承压能力和密封能力强，同时另具有良好的抗压裂损伤能力，可在有效的满足六面顶压机合成金刚石等材料作业需要的同时，极大的提高顶锤设备使用的可靠性、稳定性及抗损毁能力，另一方面具有良好的结构组装调整能力，可灵活对顶锤设备部件进行更换调整，从而有效的提高顶锤故障修复率和极大的延长顶锤的使用寿命，从而达到在提高顶锤使用性能的同时，有效降低顶锤生产、使用及维护成本。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型。

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本新型俯视结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

如图1和2所述的一种复合高强度六面顶压机顶锤结构，包括顶锤基体1、承压作业头2及定位连接杆3，其中顶锤基体1包括基础段101和作业段102，其中基础段101为圆柱体结构，作业段102为正四棱台结构，且作业段102位于基础段正前方，基础段101和作业段102同轴分布并为一体式结构，且作业段102前端面面积为基础段101后端面面积的1/5—1/3，作业段102高度为顶锤基体1总高度的1/4—1/2。

本实施例中，所述顶锤基体1前端面设连接孔103，连接孔103与顶锤基体1同轴分布，并为倒置圆台状结构，承压作业头2通过连接孔103与顶锤基体1前端面相互连接，且承压作业头2前端面高出顶锤基体1前端面5—50毫米，且承压作业头2有效高度的80%—95%均位于连接孔103内并与连接孔103侧壁相抵，且通过至少两个连接键4相互连接，承压作业头2后端面与连接孔103底部间间距为0—5毫米。

本实施例中，所述顶锤基体1内设圆柱体结构的强化定位孔104，强化定位孔104与顶锤基体1同轴分布，且强化定位孔104前端面与连接孔103底部相互连通，且强化定位孔104孔径为连接孔103底部直径的50%—70%，定位连接杆3嵌于强化定位孔104内并与强化定位孔104同轴分布，且定位连接杆3前端面与承压作业头2后端面相抵，侧表面与强化定位孔104孔壁相抵，后端面超出顶锤基体1后端面0—50毫米。

需要着重指出的，所述的承压作业头2包括连接段201和工作段202，所述连接段201位于工作段202后端面与工作段201间同轴分布并为一体式结构，其中所连接段201为与连接孔103同轴分布的倒置圆台状结构并嵌于连接孔103内，所述工作段202为圆柱体结构，位于顶锤基体1前端面外侧，且工作段202直径为顶锤基体1前端面直径的50%—90%，所述工作段202侧表面均布至少两条与工作段202同轴分布的防滑槽203，所述防滑槽203横断面为矩形结构、梯形机构、三角形结构及圆弧结构中的任意一种，且所述防滑槽203深度不大于3毫米，宽度不大于10毫米。

其中，所述的防滑槽203为与工作段同轴分布的闭合环状结构或为与工作段同轴分布的间断环状结构中的任意一种。

与此同时，所述的承压作业头2后端面分别通过蝶形弹簧7与连接孔103底部及定位连接杆3前端面相抵，所述的顶锤基体1前端面环绕连接孔103分布部分横断面均为圆弧状结构。

此外，所述的定位连接杆3与强化定位孔104间通过至少三条连接键4相互连接，且所述的连接键4均环绕顶锤基体1轴线均布，其中连接孔103处的连接键4轴线与连接孔103侧壁平行分布，强化定位孔104处连接键4轴线与顶锤基体1轴线平行分布，且所述连接键4体积的1/3—2/3部分嵌于顶锤基体1内。

进一步优化的，所述的顶锤基体1作业段102的侧棱与顶锤基体1轴线间的夹角与及承压作业头2连接段201母线与轴线间夹角相同，均为15°—60°。

进一步优化的，所述的定位连接杆3前端面与承压作业头2连接位置设压力传感器5和温度传感器6。

本新型在具体实施中，首先由于本新型顶锤是由顶锤基体、承压作业头及定位连接杆等多个部件构成，从而较传统一体式顶锤结构，具有良好的结构更换能力，从而可根据使用需要，灵活对故障部位进行更换调整，防止了传统顶锤设备因均布故障而导致整体报废情况发生，从而有效的降低了顶锤使用和维护成本，然后由于构成本新型顶锤的顶锤基体、承压作业头及定位连接杆等多个部件作用各不相同，其中的承压作业头为直接与合成金刚石用的承压腔直接接触的部件，是确保压力稳定及密封稳定的重要部件，而顶锤基体和定位连接杆则主要起到定位、导向和辅助承载定位作用，从而导致构成本新型顶锤部件在实际使用中所承受的压力和温度要求均不相同，从而可在顶锤实际生产中，有效减少高硬度、高耐热性等成本较高的金属合金使用量，从而有效的降低了顶锤整体的生产和维护作业成本。

此外，在本新型顶锤实际运行中，承压作业头直接与与合成金刚石用的承压腔接触，结构硬度和耐高温性能要求高，韧性差，而用于导向和对承压作业头定位和驱动力传递的顶锤基体则在结构硬度和耐高温性能方面要求较承压作业头相对较低，从而使得顶锤基体的整体结构韧性较承压作业头相对较高，同时定位连接杆则位于顶锤基体中心位置并与承压作业头后端面连接，因此其受力和受热最小，因此其结构硬度最小，韧性也相对最好，再加之承压作业头分别顶锤基体和定位连接杆连接，从而当承压作业头受力过大并超出承压作业头最大载荷时，承压作业头所承受的外力可通过顶锤基体和定位连接杆进行卸载，从而有效防止承压作业头因受力过大而导致压裂情况发生，此外当本新型侧表面受到外力冲击等情况时，可通过顶锤基体和定位连接杆相对较好的韧性，同时还可通过碟形弹簧有效的提高本新型顶锤整体的弹性形变能力，从而有效对外力冲击抵御，防止因外力冲击而造成承压作业头受损情况发生，从而极大的提高本新型顶锤整体的抗损能力。

此外当在运行过程中，因外力过大或设备磨损导致顶锤基体、承压作业头及定位连接杆结构受损时，则可通过对受损部件局部更换的方式达到对本新型顶锤修复的目的，从而达到提高故障修复率和延长使用寿命的目的。

同时，一方面在运行过程中，可通过承压作业头侧表面设置的防滑槽有效的提高本新型顶锤与叶腊石等材料间的摩擦力和连接稳定性，从而防止因叶腊石脱落而造成密封受损影响金刚石合作作业质量情况发生，另一方面可通过定位连接杆前端面与承压作业头连接位置设压力传感器和温度传感器对本新型顶锤运行时的受力情况和运行温度参数进行直接采集，便于提高顶锤运行控制精度。

本新型一方面结构简单，生产及使用灵活方便且成本低廉，通用性好，承压能力和密封能力强，同时另具有良好的抗压裂损伤能力，可在有效的满足六面顶压机合成金刚石等材料作业需要的同时，极大的提高顶锤设备使用的可靠性、稳定性及抗损毁能力，另一方面具有良好的结构组装调整能力，可灵活对顶锤设备部件进行更换调整，从而有效的提高顶锤故障修复率和极大的延长顶锤的使用寿命，从而达到在提高顶锤使用性能的同时，有效降低顶锤生产、使用及维护成本。

本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制。上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理。在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进。这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种复合高强度六面顶压机顶锤结构，其特征在于：所述的复合高强度六面顶压机顶锤结构包括顶锤基体、承压作业头及定位连接杆，其中所述顶锤基体包括基础段和作业段，其中所述基础段为圆柱体结构，作业段为正四棱台结构，且所述作业段位于基础段正前方，所述基础段和作业段同轴分布并为一体式结构，且所述作业段前端面面积为基础段后端面面积的1/5—1/3，作业段高度为顶锤基体总高度的1/4—1/2，所述顶锤基体前端面设连接孔，所述连接孔与顶锤基体同轴分布，并为倒置圆台状结构，所述承压作业头通过连接孔与顶锤基体前端面相互连接，且所述的承压作业头前端面高出顶锤基体前端面5—50毫米，且承压作业头有效高度的80%—95%均位于连接孔内并与连接孔侧壁相抵，且通过至少两个连接键相互连接，所述承压作业头后端面与连接孔底部间间距为0—5毫米，所述顶锤基体内设圆柱体结构的强化定位孔，所述强化定位孔与顶锤基体同轴分布，且强化定位孔前端面与连接孔底部相互连通，且强化定位孔孔径为连接孔底部直径的50%—70%，所述定位连接杆嵌于强化定位孔内并与强化定位孔同轴分布，且定位连接杆前端面与承压作业头后端面相抵，侧表面与强化定位孔孔壁相抵，后端面超出顶锤基体后端面0—50毫米。

2.根据权利要求1所述的一种复合高强度六面顶压机顶锤结构，其特征在于：所述的承压作业头包括连接段和工作段，所述连接段位于工作段后端面与工作段间同轴分布并为一体式结构，其中所连接段为与连接孔同轴分布的倒置圆台状结构并嵌于连接孔内，所述工作段为圆柱体结构，位于顶锤基体前端面外侧，且工作段直径为顶锤基体前端面直径的50%—90%，所述工作段侧表面均布至少两条与工作段同轴分布的防滑槽，所述防滑槽横断面为矩形结构、梯形机构、三角形结构及圆弧结构中的任意一种，且所述防滑槽深度不大于3毫米，宽度不大于10毫米。

3.根据权利要求2所述的一种复合高强度六面顶压机顶锤结构，其特征在于：所述的防滑槽为与工作段同轴分布的闭合环状结构或为与工作段同轴分布的间断环状结构中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的一种复合高强度六面顶压机顶锤结构，其特征在于：所述的承压作业头后端面分别通过蝶形弹簧与连接孔底部及定位连接杆前端面相抵。

5.根据权利要求1所述的一种复合高强度六面顶压机顶锤结构，其特征在于：所述的顶锤基体前端面环绕连接孔分布部分横断面均为圆弧状结构。

6.根据权利要求1所述的一种复合高强度六面顶压机顶锤结构，其特征在于：所述的定位连接杆与强化定位孔间通过至少三条连接键相互连接。

7.根据权利要求1或6所述的一种复合高强度六面顶压机顶锤结构，其特征在于：所述的连接键均环绕顶锤基体轴线均布，其中连接孔处的连接键轴线与连接孔侧壁平行分布，强化定位孔处连接键轴线与顶锤基体轴线平行分布，且所述连接键体积的1/3—2/3部分嵌于顶锤基体内。

8.根据权利要求1所述的一种复合高强度六面顶压机顶锤结构，其特征在于：所述的顶锤基体作业段的侧棱与顶锤基体轴线间的夹角与承压作业头连接段母线与轴线间夹角相同，均为15°—60°。

9.根据权利要求1所述的一种复合高强度六面顶压机顶锤结构，其特征在于：所述的定位连接杆前端面与承压作业头连接位置设压力传感器和温度传感器。

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