CN212441127U - 一种合成异形复合片的组装块装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种合成异形复合片的组装块装置，包括：导电堵头、具有通孔的叶腊石块、嵌设于叶腊石块内周部的加热管、嵌设于加热管内的盐管装置、分别设于盐管装置上下端的盐片以及设于盐管内的硬质的异形传压塑型模具，异形传压塑型模具与盐管装置、盐片形成异形合成腔体。通过使用本实用新型所提供的合成异形复合片的组装块装置，可以有效解决异形复合片的外观成型度差、合成腔体内压不足等问题，并且，本装置结构简单、使用方便，制作产品的生产费用较低、生产效率较高，可以进行推广使用。

Description

一种合成异形复合片的组装块装置

技术领域

本实用新型涉及聚晶金刚石复合片合成技术领域，更具体地说，涉及一种合成异形复合片的组装块装置。

背景技术

现有技术中，聚晶金刚石复合片需要在高温高压环境下合成，其广泛应用于地质钻探与石油天然气开采等领域。常规的聚晶金刚石复合片的复合层为平面齿结构，而异形复合片的复合层为3D结构。随着油气钻采的加深，开采条件越来越苛刻，地层条件也越来越复杂，使得异形复合片的使用频率越来越高。

目前，异形复合片的生产制造方式大致有两种，第一种是通过加工方式制成异形复合片，也即是先合成制出平面齿结构，然后再通过激光切割的加工方式将平面齿结构加工成异形结构。第二种是通过直接合成方式制成异形复合片，也即在合成阶段通过异形内芯与异形模具的搭配，直接合成制作异形复合片，该过程常用的异形模具为异形盐片，通过异形盐片与异形内芯的配合，在高温高压条件下按照一定的合成工艺生产制成异形复合片，再通过喷砂、粗磨、退火、加工等工序制成复合市场需求的异形复合片。

然而，第一种加工方式得到的异形复合片虽然外观成型性好、产品质量稳定，但是由于激光切割加工方式成本高、效率很低，导致该方式制作的异形复合片制作成本较大。第二种直接合成方式得到的异形复合片虽然制作成本低、效率高，但是由于异形盐片硬度不高，其在高温合成阶段等静压效果很好，可保证合成腔体压力传递的一致性，但是异形盐片流动性强、传压性差，容易影响合成腔体内压，最终影响产品生产质量，同时，流动性强的异形盐片和异形内芯配合制成的异形复合片的外观成型一致性性较差。

综上所述，如何提供一种可解决异形复合片的外观成型度差与合成腔体内压不足问题的装置，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种合成异形复合片的组装块装置，其可以有效解决异形复合片的外观成型度差、合成腔体内压不足等问题，并且，本装置结构简单、使用方便，制作产品的生产费用较低、生产效率较高，可以进行推广使用。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种合成异形复合片的组装块装置，包括：导电堵头、具有通孔的叶腊石块、嵌设于所述叶腊石块内周部的加热管、嵌设于所述加热管内的盐管装置、分别设于所述盐管装置上下端的盐片以及设于所述盐管装置内的硬质的异形传压塑型模具，所述异形传压塑型模具与所述盐管装置、所述盐片形成异形合成腔体。

优选的，所述异形传压塑型模具包括：硬质的上下两侧均为压制成型面的异形模具和用于为异形复合片在高温高压合成过程中提供缓冲力的异形缓冲片，所述异形缓冲片分别与所述压制成型面形状相同且贴合设置，所述异形缓冲片与所述盐管装置、所述盐片形成所述异形合成腔体。

优选的，所述叶腊石块内周部和所述加热管外周部之间夹设有可保温的保温管。

优选的，所述异形缓冲片和所述异形模具均与所述盐管装置为间隙配合。

优选的，所述异形模具为碳化钨件。

优选的，所述异形模具为石英石件或白刚玉件或氧化镁件。

优选的，所述异形缓冲片为分析纯盐片件或碳片件或云母片件。

优选的，所述盐管装置包括设于所述加热管下部的第一盐管和设于所述加热管上部的第二盐管，所述第一盐管和所述第二盐管形状结构相同，且二者之间夹设有所述异形传压塑型模具，所述异形传压塑型模具的外径与所述盐管的外径相同，所述异形传压塑型模具两端设有凸出的、用于与所述盐管装置卡接固定的平台。

优选的，所述盐管装置为嵌设于所述加热管内周部的盐管，所述异形传压塑型模具的外径与所述盐管的内径相同，以便于所述异形传压塑型模具插入并固定在所述盐管内。

在使用本实用新型所提供的合成异形复合片的组装块装置时，由于盐管装置外周部依次设有加热管和叶腊石块，其可以为合成腔体室提供高温环境，且位于盐管装置上下端的导电堵头可以向合成腔体室传导电流，该过程有利于提升合成腔体室内温度，从而确保合成腔体室可到达预设高温条件。此外，盐管装置内设置有硬质的异形传压塑型模具，故异形传压塑型模具可以和两端的盐管装置、盐片分别形成稳定的异形合成腔体，由于异形传压塑型模具为硬质材料件，其一方面传压性能好，可以有效提供异形合成腔体内压，也即可为后续的异形复合片压制操作提供很好的内压环境，另一方面由于异形传压塑型模具的硬度较高，成型性好，保证了异形合成腔体的稳定性。

综上所述，本实用新型所提供的合成异形复合片的组装块装置，可以有效解决异形复合片的外观成型度差、合成腔体内压不足等问题，并且，本装置结构简单、使用方便，制作产品的生产费用较低、生产效率较高，可以进行推广使用。

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为本实用新型所提供的合成异形复合片的组装块装置的结构示意图。

图1中：

1为叶腊石块、2为加热管、3为盐管装置、4为盐片、5为导电堵头、6为异形模具、7为异形缓冲片、8为保温管、9为异形合成腔体。

具体实施方式

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。

本实用新型的核心是提供一种合成异形复合片的组装块装置，可以有效解决异形复合片的外观成型度差、合成腔体内压不足等问题，并且，本装置结构简单、使用方便，制作产品的生产费用较低、生产效率较高，可以进行推广使用。

请参考图1，图1为本实用新型所提供的合成异形复合片的组装块装置的结构示意图。

本具体实施例提供了一种合成异形复合片的组装块装置，包括：导电堵头5、具有通孔的叶腊石块1、嵌设于叶腊石块1内周部的加热管2、嵌设于加热管2内的盐管装置3、分别设于盐管装置3上下端的盐片4、以及设于盐管装置3内的硬质的异形传压塑型模具6，异形传压塑型模具6与盐管装置3、盐片4形成异形合成腔体9。

需要说明的是，可以将异形传压塑型模具的上下侧均设置为异形结构，也即可以提前根据所需异形复合片的形状结构等对异形传压塑型模具进行设计，以使后续异形复合片在压制成形时，可以直接生产制出符合形状要求的异形复合片。

优选的，可以将异形传压塑型模具的上下侧设置为相同的异形结构，以便于使得盐管装置3、上下两端的盐片4和异形结构形成相同的异形合成腔体9，这样可以提高异形复合片的加工效率，而且也便于对异形传压塑型模具进行加工制作。例如可以将异形传压塑型模具的上下侧均设置为锥形、锯齿形、梭形、屋脊形等。

还需要说明的是，将异形传压塑型模具设置为硬质材料件，是为了有效提高异形复合片合成精度和成形效果。并且，本装置操作简单，安全性好，使用方便，可以有效保证合成制作的产品性能稳定，质量效果好。

可以在实际运用过程中，根据实际情况和实际需求，对叶腊石块1、加热管2、盐管装置3、盐片4、导电堵头5以及异形传压塑型模具的形状、结构、材质、尺寸、位置等进行确定。

在使用本实用新型所提供的合成异形复合片的组装块装置时，由于盐管装置3外周部依次设有加热管2和叶腊石块1，其可以为合成腔体室提供高温环境，且位于盐管装置3上下端的导电堵头5可以向合成腔体室传导电流，该过程有利于提升合成腔体室内温度，从而确保合成腔体室可到达预设高温条件。

此外，盐管装置3内设置的有硬质的异形传压塑型模具，故异形传压塑型模具可以和两端的盐管装置3与盐片4形成稳定的异形合成腔体，由于异形传压塑型模具为硬质材料件，其一方面传压性能好，可以有效提供异形合成腔体9内压，也即可为后续的异形复合片合成过程中提供很好的内压环境，另一方面由于异形传压塑型模具的硬度较高、成型性好，保证了异形合成腔体9的稳定性。

综上所述，本实用新型所提供的合成异形复合片的组装块装置，可以有效解决异形复合片的外观成型度差、合成腔体内压不足等问题，并且，本装置结构简单、使用方便，制作产品的生产费用较低、生产效率较高，可以进行推广使用。

在上述实施例的基础上，优选的，异形传压塑型模具包括：硬质的上下两侧均为压制成型面的异形模具6和用于为异形复合片在高温高压合成过程提供缓冲力的异形缓冲片7，异形缓冲片7分别与压制成型面形状相同且贴合设置，异形缓冲片7与盐管装置3、两端的盐片4形成异形合成腔体9。

需要说明的是，贴合设于异形模具6上下侧压制成型面上的异形缓冲片7，可以与盐管装置3、盐片4形成异形合成腔体9，且由于异形模具6传压性能好，异形模具6可以为异形合成腔体9提供所需内压，以便于后期对异形复合片进行压制操作。优选的，异形模具6与异形缓冲片7之间可以为间隙配合。

此外，在异形模具6的上下侧贴合设置异形缓冲片7，是为了减轻异形复合片复合层与异形模具6合成过程的冲击力，异形复合片在合成过程中会因冲击过大导致外观变形，同时较软的异形缓冲片7与盐管装置3以及盐片4之间的配合，可以为异形合成腔体9的高温合成过程提供很好的等静压合成效果，这样保证了异形合成腔体9的内部压力的一致性与稳定性。

此外，通过异形模具6压制而成的产品的尺寸加工精度比仅通过异形缓冲片7压制而成的产品的尺寸加工精度高很多，这样有利于保证产品成型的一致性与稳定性。

可以在实际运用过程中，根据实际情况和实际需求，对异形模具6和异形缓冲片7的形状、结构、材质、位置等进行确定。

优选的，叶腊石块1内周部和加热管2外周部之间夹设有可保温的保温管8。保温管8可以有效减少加热管2的热量散失，以使合成腔体室保持高温状态。例如可以采用保温效果好的白云石制作保温管8。

优选的，异形缓冲片7和异形模具6均与盐管装置3为间隙配合。

本实施例中，异形缓冲片7和异形模具6均与盐管装置3为间隙片配合，是为了便于将异形模具6和异形缓冲片7与盐管装置3进行装配和拆分，从而便于对合成异形复合片的组装块装置进行组装和拆分操作。可以根据盐管装置3的尺寸大小对异形缓冲片7和异形模具6的尺寸进行确定。

优选的，异形模具6为碳化钨件，以使异形模具6能够被重复利用，继而有效减少了合成异形复合片的组装块装置的制作成本。

当然也可以设置为其它的硬度较大的、耐高温的硬质合金件，因为硬质合金具有硬度高、耐磨性能好、强度高、韧性较好、耐热、耐腐蚀等优点。由于异形复合片在异形合成腔体9内进行合成的温度为1500℃左右，所以可以将异形模具6设置为熔点超过1600℃的金属件，以确保异形模具6在使用过程不出现熔化现象，有利于提高异形模具6的使用寿命。也可以在硬质合金件外部包裹一层高熔点钼，以有效提高硬质合金件的熔点，提高异形模具6的使用寿命。通过上述设置，可以有效提高异形模具6的使用寿命，以避免发生异形模具6在高温高压环境下变形受损的现象发生，最终可有效提高产品合成效率。

优选的，异形模具6为石英石件或白刚玉件或氧化镁件。

需要说明的是，将异形模具6设置为石英石或白刚玉或氧化镁这些无机非金属材料件，是因为无机非金属具有耐高温、耐腐蚀好、耐磨性好以及强度高等优点，因此，将异形模具6设置为无机非金属材料件，也可以有效保证产品合成过程的顺利进行。

还需要说明的是，将异形模具6设置为耐高温、强度高的材料件，是因为高硬度的异形模具6可以为异形合成腔体9提供更高的合成腔体内压，继而可以提高产品合成质量，而且，高硬度的异形模具6的加工精度更高，可以保证合成制作的异形复合片的外观尺寸变化量小，外观一致性好，有利于提高产品稳定性。

优选的，异形缓冲片7为分析纯盐片件或碳片件或云母片件。异形缓冲片7与异形模具6的形状尺寸一致，以确保二者完全贴合设置，这样可以使得异形复合片在高温高压合成过程中，先与异形缓冲片7接触，有效减缓冲击力度，对异形复合片复合层具有保护作用，而后再进行异形复合片的压制操作时，硬质的异形模具6可以精准对异形复合片进行塑型，以使异形复合片被压制成所需形状。

优选的，盐管装置3包括设于加热管2下部的第一盐管和设于加热管2上部的第二盐管，第一盐管和第二盐管形状结构相同，且二者之间夹设有异形传压塑型模具，异形传压塑型模具的外径与盐管的外径相同，异形传压塑型模具两端设有凸出的、用于与盐管装置3卡接固定的平台。

本实施例中，可以先将第一盐管放入加热管2下部，再放入异形传压塑型模具，最后再放入第二盐管，由于异形传压塑型模具两端设有凸出的可与第一盐管装置3和第二盐管装置3卡接固定的平台，这样可以有效固定异形传压塑型模具的位置，更有利于产品合成压制操作的精准进行。此处的设有平台的两端是指异形传压塑型模具的与盐管装置3卡接的端部位置，而异形传压塑型模具的上下侧为异形结构，且异形缓冲片7与该异形结构相同并贴合设置。

优选的，盐管装置3为嵌设于加热管2内周部的盐管，异形传压塑型模具的外径与盐管的内径相同，以便于异形传压塑型模具插入并固定在盐管内。

需要说明的是，因为异形传压塑型模具的外径与盐管的内径相同，所以可以首先将盐管插入加热管2内，而后再将异形传压塑型模具插入盐管内，待异形传压塑型模具到达预设位置后，不再向下推挤异形传压塑型模具，异形传压塑型模具将可以固定在盐管内，以便于进行后续的产品合成的压制操作。

需要进行说明的是，本申请文件中提到的第一盐管和第二盐管，其中，第一和第二只是为了区分位置的不同，并没有先后顺序之分。

另外，还需要说明的是，本申请的“上”、“下”等指示的方位或位置关系，是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于简化描述和便于理解，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。本实用新型所提供的所有实施例的任意组合方式均在此实用新型的保护范围内，在此不做赘述。

以上对本实用新型所提供的合成异形复合片的组装块装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种合成异形复合片的组装块装置，其特征在于，包括：导电堵头(5)、具有通孔的叶腊石块(1)、嵌设于所述叶腊石块(1)内周部的加热管(2)、嵌设于所述加热管(2)内的盐管装置(3)、分别设于所述盐管装置(3)上下端的盐片(4)以及设于所述盐管装置(3)内的硬质的异形传压塑型模具，所述异形传压塑型模具与所述盐管装置(3)、所述盐片(4)形成异形合成腔体(9)。

2.根据权利要求1所述的合成异形复合片的组装块装置，其特征在于，所述异形传压塑型模具包括：硬质的上下两侧均为压制成型面的异形模具(6)和用于为异形复合片在高温高压合成过程中提供缓冲力的异形缓冲片(7)，所述异形缓冲片(7)分别与所述压制成型面形状相同且贴合设置，所述异形缓冲片(7)与所述盐管装置(3)、所述盐片(4)形成所述异形合成腔体(9)。

3.根据权利要求2所述的合成异形复合片的组装块装置，其特征在于，所述叶腊石块(1)内周部和所述加热管(2)外周部之间夹设有可保温的保温管(8)。

4.根据权利要求3所述的合成异形复合片的组装块装置，其特征在于，所述异形缓冲片(7)和所述异形模具(6)均与所述盐管装置(3)为间隙配合。

5.根据权利要求4所述的合成异形复合片的组装块装置，其特征在于，所述异形模具(6)为碳化钨件。

6.根据权利要求4所述的合成异形复合片的组装块装置，其特征在于，所述异形模具(6)为石英石件或白刚玉件或氧化镁件。

7.根据权利要求2至6任一项所述的合成异形复合片的组装块装置，其特征在于，所述异形缓冲片(7)为分析纯盐片件或碳片件或云母片件。

8.根据权利要求1至6任一项所述的合成异形复合片的组装块装置，其特征在于，所述盐管装置(3)包括设于所述加热管(2)下部的第一盐管和设于所述加热管(2)上部的第二盐管，所述第一盐管和所述第二盐管形状结构相同，且二者之间夹设有所述异形传压塑型模具，所述异形传压塑型模具的外径与所述盐管的外径相同，所述异形传压塑型模具两端设有凸出的、用于与所述盐管装置(3)卡接固定的平台。

9.根据权利要求1至6任一项所述的合成异形复合片的组装块装置，其特征在于，所述盐管装置(3)为嵌设于所述加热管(2)内周部的盐管，所述异形传压塑型模具的外径与所述盐管的内径相同，以便于所述异形传压塑型模具插入并固定在所述盐管内。

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