[发明专利]柱塞式六面顶液压机及其测控顶锤位移的方法

说明书

本发明涉及一种人造金刚石行业中生产超硬材料的专用设备及其测控顶锤位移的方法，尤其是一种采用柱塞式油缸与活塞式油缸相串联的柱塞式六面顶液压机及能够随时自动测量、显示、控制顶锤位移的情况，并测控顶锤位移的方法。

目前，公知的六面顶液压机的构造是有铰链梁、活塞式油缸、底座等构成，经实践证明公知的六面顶液压机存在如下缺点和不足：

1、由于顶锤的同步起点是用限位开关控制的，其限位挡块固定在多节联杆上，因此刚性较差，重复精度低，所以顶锤的对中性差、同步精度低，而且不能随时测量、显示、控制每个顶锤位移的情况，常出现因顶锤越位而造成的放炮事故。

2、由于采用活塞式油缸，所以缸筒内孔的精度、光洁度要求较高，加工难度大、费用高，装配环节多，积累误差大，同轴精度低。

3、由于采用活塞式油缸，所以在工作液压力相同的情况下，作用于顶锤的力，决定于缸筒的内径。但是，六个缸筒的内径要想做到大小完全一致是很困难的，加之缸筒在超高压工作液的作用下还要产生弹性变形，缸筒的内径增大。因此，六个顶锤对叶腊石组合块作用力的大小也就不完全一样，这对合成工艺是十分不利的，很容易引起放炮事故。

4、由于采用活塞式油缸，并设有缸筒，且缸筒壁厚尺寸较大，又装入铰链梁的内孔中，因此加大了设备的外形尺寸，限制了大吨位六面顶液压机的发展。目前大于4800吨的六面顶液压机，因其操作距离大，操作起来很不方便。

5、由于采用活塞式油缸，目前常用提高工作液的压力来增加压机的吨位，但是实践证明当工作液压力大于100MPa时，液压事故明显增多，生产效率降低，运转费用增大，所以用提高工作液的压力来增加压机的吨位，目前还有许多难题没有解决。

6、现有技术六面顶液压机易发生放炮事故，一旦发生放炮事故，调整复位十分繁杂，费时费力，因此生产效率较低，成本高。

7、现有技术六面顶液压机，由于压机吨位所限，单机产量较低。

8、现有技术六面顶液压机，由于结构复杂、装配环节多，缸筒的精度要求高、使用的材料昂贵，所以设备制造费用高。

本发明的目的是提供一种柱塞式六面顶液压机及其测控顶锤位移的方法，它不仅结构合理、易于加工装配、制造费用低，而且调试简单、操作使用方便、单机产量高，还能够随时自动测量、显示、控制顶锤位移的情况，顶锤的对中性好、同步精度高，顶锤越位时能及时报警，减少了放炮事故，生产效率高，运转成本低。

本发明的目的是这样实现的：这种柱塞式六面顶液压机包括用十二根销轴将六组工作油缸总成连接成近似球形结构，并装于底座上，工作油缸总成系柱塞式油缸与活塞式油缸串接，柱塞与活塞连成一体，铰链梁的内孔作为柱塞油缸缸筒，在铰链梁后边固定一回程缸筒，即活塞式油缸缸筒；在活塞式油缸上装有位移测量、显示装置，本机还包括控制装置。

所述的柱塞式六面顶液压机测控顶锤位移的方法，六面顶液压机顶锤的位移由位移传感器采集，该位移信号输入数字位移计后输入微机，数据经微机处理后，分别输入显示器、各功率放大器、信号放大后分别控制电磁阀，所述的顶锤位移测控包括：

(1)定位基准的测控：将六个顶锤中三个顶锤7_z、7_x、7_h的上平面作为定位基准，即送料时顶锤7_z、7_x、7_h的上平面到原点的距离为叶腊石组合块正立方体边长的二分之一，该距离可通过移动调整垫和调整母来调节；

(2)同步起点加压的测控：由微机控制加油，使柱塞向前运动，使得6个上平面均到达St值，

其中St=L÷2-δ，式中L为叶腊石组合块边长，δ为预压缩量，

δ值在0.2-0.5mm之间；

(3)高压同步加压测控：在加压中控制同步误差为±0.15mm，

Tx=(｜S1｜+｜S2｜+｜S3｜+｜S4｜+｜S5｜+｜S6｜)÷6-｜Sx｜

式中：

Tx：某一时间，各上平面的同步误差，

Sx：某一上平面到原点的距离，

S1、S2、S3、S4、S5、S6分别为六个上平面到原点的距离；

(4)超高压连通加压测控；

(5)保压测控。

当柱塞在高压油的作用下，向前运动时，也带动活塞杆、活塞及定位连杆向前运动。反之，当活塞在高压油的作用下向后运动时，活塞通过活塞杆拉动柱塞也向后运动。在运动中，装在定位连杆上的顶锤位移测量、显示的直尺和位移传感器也随活塞杆运动，并随时测量、显示、控制顶锤位移的情况。