專利名稱：四面體壓機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及超高壓合成領(lǐng)域，尤其涉及一種四面體壓機。
背景技術(shù)：
目前，在超高壓合成領(lǐng)域中普遍使用六面頂鉸鏈式壓機，在該領(lǐng)域中，隨著合成腔 體不斷擴大，要求六面頂壓機的承載能力不斷加大，但普遍使用六面頂鉸鏈式壓機存在著 如下缺陷體積龐大、設備制造成本高、使用壽命短、使用維護成本高等缺陷。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于改變現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種體積小，制造成本低，使 用壽命長，操作更安全，維護成本低的高性價比的四面體壓機。本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的包括四面體基體、以及與四面體基體連接 的底座，該四面體基體通過將空心正四面體的四個頂角截斷而形成，其中正四面體頂角的 截面為四個相同的正三角形平面，在四個正三角形平面的中心部位均設置有連通其空心部 分的通道孔，在四面體基體的其余四個面的中心部位均設置有連通其空心部分的液壓缸法 蘭孔，在四個油缸法蘭孔內(nèi)通過法蘭安裝有四個液壓缸，四個液壓缸均通過墊塊與四個頂 錘連接，四個頂錘在四面體基體內(nèi)部形成對接。所述的四面體基體的棱邊采用圓弧形，所述的空心正四面體的棱長為 2000mm-2500mm，所述的四個正三角形平面的內(nèi)切圓直徑均為700mm-800mm，所述的油缸法 蘭孔的直徑為800mm-900mm。所述的法蘭由兩個半圓形的半法蘭組成，在半法蘭一面的內(nèi)圓設置有突出法蘭的 臺階，該臺階對應的半法蘭的另一面設置有安裝螺釘?shù)穆菁y孔，法蘭通過穿進該螺紋孔的 螺釘與液壓缸連接，該臺階周圍的半法蘭上設置有安裝螺栓的螺紋孔，所述的油缸法蘭孔 靠近四面體基體空心部分的外邊緣設置有帶沉孔的臺階，臺階通過穿透螺紋孔和沉孔的螺 栓與法蘭連接。所述的液壓缸分為低壓缸和高壓缸兩部分，在低壓缸底部設置有油孔，在低壓缸 內(nèi)部安裝有低壓活塞，低壓活塞下部與低壓缸之間設置有低壓腔，在高壓缸底部設置有增 壓孔，增壓孔上部與高壓缸之間形成高壓腔，在增壓孔側(cè)面的高壓缸上設置有油孔和密封 槽，在高壓缸內(nèi)部安裝有高壓活塞，高壓活塞頂部通過墊塊與頂錘連接，同時，高壓活塞上 部與高壓缸之間設置有高壓缸上腔，在高壓缸上腔內(nèi)部套裝有起密封作用的向套，該向套 上設置有與高壓缸上腔相通的油孔，高壓缸通過螺栓與低壓缸對接。所述的安裝在低壓缸內(nèi)的低壓活塞由低壓活塞桿和低壓活塞頭組成，低壓活塞桿 和低壓活塞頭之間通過螺釘連接，該低壓活塞桿在高壓缸底部的增壓孔內(nèi)做上下往復運 動，在高壓缸底部設置有與低壓缸形成定位的定位臺，套裝在高壓缸上腔內(nèi)的向套邊緣設 置有突起，該突起通過螺釘與高壓缸連接。所述的四個頂錘均為圓柱體，頂錘一端以其中心線為軸線設置有三個斜面，三個斜面與頂錘中心線的夾角均為50° -60°，在三個斜面形成的斷面上以頂錘中心線為軸線 設置有四分之一球面的凹球面，凹球面與三個斜面相交為三條邊緣線，在三個斜面上低于 三條邊緣線位置設置有與斜面成5° -10°夾角的三個小斜面，四個帶有凹球面的頂錘以 凹球面的球心為中心形成對接。四個頂錘的對接面之間的間隙為4mm-5mm，在四個頂錘的對接面之間設置有密封 線，頂錘外部套裝有鋼環(huán)，該鋼環(huán)一端設置有與三個小斜面重合的三個弧形斜面。所述的四面體基體通過螺栓固定安裝在底座上，底座通過地腳螺栓固定在地面 上。本實用新型具有如下優(yōu)點打破了傳統(tǒng)以鉸鏈梁為主體的結(jié)構(gòu)，克服了隨著合成 腔體的增大，壓機體積越來越龐大的弊端。實現(xiàn)在體積不加大的情況下，實現(xiàn)大腔體合成。 以四面體為基體的結(jié)構(gòu)形式，減少了影響合成壓力不穩(wěn)定的外在因素，使合成壓力更加穩(wěn) 定，有利于金剛石的合成。四面體結(jié)構(gòu)，使整機受力簡單，與傳統(tǒng)的鉸鏈梁相比，大大降低了 合成腔體受力不均勻的幾率。液壓缸與結(jié)構(gòu)基體相分離，與傳統(tǒng)的鉸鏈梁液壓缸相比，降低 了維護成本。油缸采用帶增壓器的分離式油缸，由低壓缸和高壓缸兩部分組成，與傳統(tǒng)的由 單一增壓器相比，有合成壓力更加穩(wěn)定，壓力不容易泄露等優(yōu)點。完全封閉的結(jié)構(gòu)形式，增 加了壓機的安全性和可靠性，延長使用壽命。四面體的外在結(jié)構(gòu)，使整機更加緊湊，便于工 廠安裝布局。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是四面體基體的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是四面體基體剖視圖。圖4是法蘭的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是法蘭的局部結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是液壓缸的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是頂錘的結(jié)構(gòu)俯視圖。圖8是頂錘的結(jié)構(gòu)主視圖。
具體實施方式
如圖1、2、3所示，本實用新型包括四面體基體1、以及與四面體基體1連接的底座 2，該四面體基體1通過將空心正四面體的四個頂角截斷而形成，其中正四面體頂角的截面 為四個相同的正三角形平面1-5，在四個正三角形平面1-5的中心部位均設置有連通其空 心部分的通道孔1-6，在四面體基體1的其余四個面的中心部位均設置有連通其空心部分 的液壓缸法蘭孔1-2，在四個油缸法蘭孔1-2內(nèi)通過法蘭3安裝有四個液壓缸4，四個液壓 缸4均通過墊塊5與四個頂錘6連接，四個頂錘6在四面體基體1內(nèi)部形成對接。所述的四面體基體1的棱邊采用圓弧形，所述的空心正四面體的棱長為 2000mm-2500mm，所述的四個正三角形平面1_5的內(nèi)切圓直徑均為700mm-800mm，所述的油 缸法蘭孔1-2的直徑為800mm-900mm。如圖4、5所示，所述的法蘭3由兩個半圓形的半法蘭3-2組成，在半法蘭3_2 —面的內(nèi)圓設置有突出法蘭3的臺階3-3，該臺階3-3對應的半法蘭3-2的另一面設置有安裝螺 釘?shù)穆菁y孔3-4，法蘭3通過穿進該螺紋孔3-4的螺釘與液壓缸4連接，該臺階3-3周圍的 半法蘭3-2上設置有安裝螺栓的螺紋孔3-4，所述的油缸法蘭孔1-2靠近四面體基體1空心 部分的外邊緣設置有帶沉孔1-4的臺階1-3，臺階1-3通過穿透螺紋孔3-4和沉孔1-4的螺 栓與法蘭3連接。如圖6所示，所述的液壓缸4分為低壓缸4-1和高壓缸4-3兩部分，在低壓缸4_1 底部設置有油孔4-18，在低壓缸4-1內(nèi)部安裝有低壓活塞4-2，低壓活塞4-2下部與低壓缸 4-1之間設置有低壓腔4-10，在高壓缸4-3底部設置有增壓孔4-12，增壓孔4_12上部與高 壓缸4-3之間形成高壓腔4-11，在增壓孔4-12側(cè)面的高壓缸4-3上設置有油孔4_17和密 封槽4-13，在高壓缸4-3內(nèi)部安裝有高壓活塞4-4，高壓活塞4-4頂部通過墊塊5與頂錘 6連接，同時，高壓活塞4-4上部與高壓缸4-3之間設置有高壓缸上腔4-16，在高壓缸上腔 4-16內(nèi)部套裝有起密封作用的向套4-5，該向套4-5上設置有與高壓缸上腔4-16相通的油 孔4-19，高壓缸4-3通過螺栓4-6與低壓缸4-2對接。所述的安裝在低壓缸4-1內(nèi)的低壓活塞4-2由低壓活塞桿4-7和低壓活塞頭4_8 組成，低壓活塞桿4-7和低壓活塞頭4-8之間通過螺釘4-9連接，該低壓活塞桿4-7在高壓 缸4-3底部的增壓孔4-12內(nèi)做上下往復運動，在高壓缸4-3底部設置有與低壓缸4-2形成 定位的定位臺4-14，套裝在高壓缸上腔4-16內(nèi)的向套4-5邊緣設置有突起4_20，該突起 4-20通過螺釘4-15與高壓缸4-3連接。如圖7、8所示，所述的四個頂錘6均為圓柱體，頂錘6 —端以其中心線為軸線設置 有三個斜面6-2，三個斜面6-2與頂錘6中心線的夾角均為50° -60°，在三個斜面6_2形 成的斷面上以頂錘6中心線為軸線設置有四分之一球面的凹球面6-3，凹球面6-3與三個斜 面6-2相交為三條邊緣線6-4，在三個斜面6-2上低于三條邊緣線6-4位置設置有與斜面 6-2成5° -10°夾角的三個小斜面6-5，四個帶有凹球面6-3的頂錘6以凹球面6_3的球 心為中心形成對接。四個頂錘6的對接面之間的間隙為4mm-5mm，在四個頂錘6的對接面之間設置有密 封線，頂錘6外部套裝有鋼環(huán)6-6，該鋼環(huán)6-6 —端設置有與三個小斜面6-5重合的三個弧 形斜面6-7。所述的四面體基體1通過螺栓7固定安裝在底座2上，底座2通過地腳螺栓8固 定在地面上。本實用新型的設計原理在超高壓合成裝備中，基本原理就是，在幾個相互平衡的 力共同作用于一點的情況下，形成一個高壓腔體。而設計的關(guān)鍵是如何將幾個力的反作用 力作用在一個固定的結(jié)構(gòu)上，并能形成一個平衡力系，且此結(jié)構(gòu)能承受較大的力(比如，傳 統(tǒng)六面頂?shù)牧鶄€鉸鏈梁相互連接所形成的結(jié)構(gòu))。本實用新型的設計原理是根據(jù)正四面體 的中心對稱性，正四面體四條高線交于一點，此點為四面體的中心點，沿四條高線作用相等 的力F，則可形成一個平衡力系，如圖1所示，在四個力的交點處形成一個高壓腔體。
權(quán)利要求一種四面體壓機，包括四面體基體(1)、以及與四面體基體(1)連接的底座(2)，其特征在于該四面體基體(1)通過將空心正四面體的四個頂角截斷而形成，其中正四面體頂角的截面為四個相同的正三角形平面(1-5)，在四個正三角形平面(1-5)的中心部位均設置有連通其空心部分的通道孔(1-6)，在四面體基體(1)的其余四個面的中心部位均設置有連通其空心部分的液壓缸法蘭孔(1-2)，在四個油缸法蘭孔(1-2)內(nèi)通過法蘭(3)安裝有四個液壓缸(4)，四個液壓缸(4)均通過墊塊(5)與四個頂錘(6)連接，四個頂錘(6)在四面體基體(1)內(nèi)部形成對接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四面體壓機，其特征在于所述的四面體基體(1)的棱邊采 用圓弧形，所述的空心正四面體的棱長為2000mm-2500mm，所述的四個正三角形平面(1_5) 的內(nèi)切圓直徑均為700mm-800mm，所述的油缸法蘭孔(1_2)的直徑為800mm-900mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四面體壓機，其特征在于所述的法蘭(3)由兩個半圓形的 半法蘭(3-2)組成，在半法蘭(3-2) —面的內(nèi)圓設置有突出法蘭(3)的臺階(3-3)，該臺階 (3-3)對應的半法蘭(3-2)的另一面設置有安裝螺釘?shù)穆菁y孔(3-4)，法蘭(3)通過穿進該 螺紋孔(3-4)的螺釘與液壓缸(4)連接，該臺階(3-3)周圍的半法蘭(3-2)上設置有安裝 螺栓的螺紋孔(3-4)，所述的油缸法蘭孔(1-2)靠近四面體基體(1)空心部分的外邊緣設置 有帶沉孔(1-4)的臺階(1-3)，臺階(1-3)通過穿透螺紋孔(3-4)和沉孔(1-4)的螺栓與法 蘭⑶連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四面體壓機，其特征在于所述的液壓缸(4)分為低壓缸 (4-1)和高壓缸(4-3)兩部分，在低壓缸(4-1)底部設置有油孔(4-18)，在低壓缸(4_1)內(nèi) 部安裝有低壓活塞(4-2)，低壓活塞(4-2)下部與低壓缸(4-1)之間設置有低壓腔(4-10)， 在高壓缸(4-3)底部設置有增壓孔(4-12)，增壓孔(4-12)上部與高壓缸(4_3)之間形成高 壓腔(4-11)，在增壓孔(4-12)側(cè)面的高壓缸(4-3)上設置有油孔(4-17)和密封槽(4_13)， 在高壓缸(4-3)內(nèi)部安裝有高壓活塞(4-4)，高壓活塞(4-4)頂部通過墊塊(5)與頂錘(6) 連接，同時，高壓活塞(4-4)上部與高壓缸(4-3)之間設置有高壓缸上腔(4-16)，在高壓缸 上腔(4-16)內(nèi)部套裝有起密封作用的導向套(4-5)，該導向套(4-5)上設置有與高壓缸上 腔(4-16)相通的油孔(4-19)，高壓缸(4-3)通過螺栓(4_6)與低壓缸(4_2)對接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的四面體壓機，其特征在于所述的安裝在低壓缸(4-1)內(nèi)的 低壓活塞(4-2)由低壓活塞桿(4-7)和低壓活塞頭(4-8)組成，低壓活塞桿(4-7)和低壓活 塞頭(4-8)之間通過螺釘(4-9)連接，該低壓活塞桿(4-7)在高壓缸(4-3)底部的增壓孔 (4-12)內(nèi)做上下往復運動，在高壓缸(4-3)底部設置有與低壓缸(4-2)形成定位的定位臺 (4-14)，套裝在高壓缸上腔(4-16)內(nèi)的向套(4-5)邊緣設置有突起(4_20)，該突起(4_20) 通過螺釘(4-15)與高壓缸(4-3)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四面體壓機，其特征在于所述的四個頂錘(6)均為圓柱體， 頂錘(6) —端以其中心線為軸線設置有三個斜面(6-2)，三個斜面(6-2)與頂錘(6)中心線 的夾角均為50° -60°，在三個斜面(6-2)形成的斷面上以頂錘(6)中心線為軸線設置有 四分之一球面的凹球面(6-3)，凹球面(6-3)與三個斜面(6-2)相交為三條邊緣線(6-4)， 在三個斜面(6-2)上低于三條邊緣線(6-4)位置設置有與斜面(6-2)成5° -10°夾角的 三個小斜面(6-5)，四個帶有凹球面(6-3)的頂錘(6)以凹球面(6-3)的球心為中心形成對 接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的四面體壓機，其特征在于四個頂錘(6)的對接面之間的 間隙為4mm-5mm，在四個頂錘(6)的對接面之間設置有密封線，頂錘(6)外部套裝有鋼環(huán) (6-6)，該鋼環(huán)(6-6) —端設置有與三個小斜面(6-5)重合的三個弧形斜面(6-7)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四面體壓機，其特征在于所述的四面體基體(1)通過螺栓 (7)固定安裝在底座(2)上，底座(2)通過地腳螺栓⑶固定在地面上。
專利摘要本實用新型涉及超高壓合成領(lǐng)域，尤其涉及一種四面體壓機，包括四面體基體、以及與四面體基體連接的底座，該四面體基體通過將空心正四面體的四個頂角截斷而形成，其中正四面體頂角的截面為四個相同的正三角形平面，在四個正三角形平面的中心部位均設置有連通其空心部分的通道孔，在四面體基體的其余四個面的中心部位均設置有連通其空心部分的液壓缸法蘭孔，在四個油缸法蘭孔內(nèi)通過法蘭安裝有四個液壓缸，四個液壓缸均通過墊塊與四個頂錘連接，四個頂錘在四面體基體內(nèi)部形成對接，具有體積小，制造成本低，使用壽命長，操作更安全，維護成本低的優(yōu)點。
文檔編號B01J3/06GK201592084SQ200920258550
公開日2010年9月29日 申請日期2009年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月27日
發(fā)明者劉建設, 孟為民, 汪曙光, 譚廣明, 趙蓀賀 申請人:河南黃河旋風股份有限公司