[发明专利]一种铰链梁总成以及新型六面顶压机

说明书

本发明属于超硬材料合成加工设备技术领域，提供了一种铰链梁总成以及新型六面顶压机，其中，铰链梁总成包括：铰链梁，铰链梁包括缸体以及环设于缸体外侧壁上的梁耳，缸体具有第一内孔；球形柱塞，设于第一内孔内，球形柱塞呈半球形状，第一内孔的底壁与球形柱塞之间形成加压腔，在第一内孔的底壁上设有贯穿缸体的进油孔，缸体通过球形柱塞向合成块传递压力。本发明提出的技术方案具有加工制造成本低、结构强度大、密封性能优秀、压力输出稳定、系统能耗较低，设备可靠性高等优势。

技术领域

本发明属于超硬材料合成加工设备技术领域，特别涉及一种铰链梁总成以及新型六面顶压机。

背景技术

人造金刚石是在高温高压环境下，使石墨晶体的晶格结构发生了改变而形成的，是一种在航空航天、高端医疗、电力电子等尖端领域广泛应用的功能材料。据统计，中国金刚石产量已占世界的90%以上，但其品质在国际上仍为低中端，与国外的人造金刚石品级相比还存在一定的差距。铰链式六面顶压机是我国自主知识产权的超硬材料合成金刚石主体设备，具有设备造价低、操作简单、生产成本低等优势，是国内人造金刚石制造的主流设备，目前中国已有约10000台制造工业级合成金刚石磨料的六面顶压机。

在人造金刚石的生产过程中，六面顶压机的压力稳定性问题，往往是限制人造金刚石的品级的主要因素。尽管近年来，对液压系统，压机结构、布置和制造方式等方面有所改进，但合成金刚石品级仍未达到国际高水平行列。近年来，为提高人造金刚石的品级、降低人造金刚石的生产成本、提高六面顶压机的使用寿命、降低六面顶压机的制造成本，六面顶压机正在逐步升级换代。如申请号为201910057189.0的文献主要集中在提高六面顶压机的压力水平、改善六面顶压机的压力稳定性、延长铰链梁部件寿命、设备轻量化等几个方面进行改进。

在提高六面顶压机压力水平方面，主要采取的是方法是增大铰链梁缸径、提高系统压力水平的方法，目前国内最大的六面顶压机直径已达到1000mm，系统压力已达到100Mpa，但受限于六面顶压机的铰链梁结构及油缸密封特点，此方向的发展已接近极限，发展改进空间已极小；例如申请号为201820039281.5和201520967742.1的文献在改善六面顶压机的压力稳定性方面，主要采取的措施是改善液压系统、增强系统的同步控制精度，但因六面顶压机油缸的密封效果和油缸内液压油流量较大的特点，对压力控制的改进难度很大且效果不理想；在延长铰链梁部件寿命及系统轻量化方面，例如申请号为201811153837.4和201220640880.5的文献主要的发展方向在于用锻造铰链梁替代传统铸造铰链梁的同时，优化铰链梁的结构。但是随着六面顶压机的缸径不断变大、压机承受压力逐步提升，铰链梁的设备单重必然变大，这给铰链梁的锻造及加工带来了很大的难度，由此减轻压机重量的改进空间也已经很小。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

有鉴于此，本发明的一个目的在于提供一种铰链梁总成。

本发明的另一个目的在于提供一种新型六面顶压机。

为了实现上述目的，本发明的技术方案提供了一种铰链梁总成，包括：铰链梁，铰链梁包括缸体以及环设于缸体外侧壁上的梁耳，缸体具有第一内孔；球形柱塞，设于第一内孔内，球形柱塞呈半球形状或球缺形状，第一内孔的底壁与球形柱塞之间形成加压腔，在第一内孔的底壁上设有贯穿缸体的进油孔，缸体通过球形柱塞向六面顶压机的合成块传递压力。

进一步地，铰链梁总成还包括：薄膜，设于加压腔内，薄膜呈半球形结构并与所述球形柱塞贴合；第一内孔的底壁为凹陷的球形面， 在第一内孔的底壁和第一内孔的侧壁之间设有呈环状的凹槽，薄膜的端部固定于凹槽内。

进一步地，薄膜采用弹性材料制成，薄膜的厚度取值范围为5~20mm。

薄膜的端部沿薄膜的外周面向外凸起形成密封部，密封部的轮廓与凹槽的轮廓相贴合。