专利名称：铰链式六面顶液压机用的顶锤固定装置的制作方法
技术领域：
本发明属于超硬材料合成设备的技术领域，特别涉及一种铰式六面顶压机用的顶 锤及其固定装置。
背景技术：
我国是超硬材料生产大国，人造金刚石及立方氮化硼产量目前已稳居世界第一。 这些超硬材料的合成，主要使用的设备是国产铰链式六面顶液压机。随着我国工业技术 水平的进步，六面顶压机的设计和整体制造的水平大幅提高，六面顶液压机不断向大型化 方向发展。如2006年底压机还是以6X2CMN为主；到了 2008年，主流压机向6X25丽和 6X32MN过渡；目前6X44MN压机已有一定装机量。压机的不断大型化为高档金刚石的合成 提供了设备保障。与六面顶液压机大型化发展配套的是顶锤技术大型化的发展。压机上的 顶锤是用于合成超硬材料的关键部件，是压机上的易损件，消耗大。由于六面顶液压机腔体 大型化的要求，使用的顶锤底部直径达150mm，总高度超过100mm，总重量超过10公斤。随 着压机的大型化，要求使用的顶锤也越来越大。为了将这种顶锤装配到六面顶压机中使用， 主要采用了顶锤外加钢环技术。现有的将顶锤装配到六面顶液压机的安装底座上，使用的 顶锤钢环，其结构为环状结构，下部为设有径向分布螺纹孔的圆形环，上部为锥形环，该锥 形环的内孔为锥形安装孔，用于装配顶锤。在钢环下部圆形环中的螺纹孔中，通过螺丝将装 配有顶锤的钢环固定到六面顶液压机的安装底座上，即采用螺丝挤压安装底座表面来实现 钢环的固定。这种设计在顶锤质量较小的时候，可以将装配有顶锤的钢环稳固地装配到压 机中。但随着顶锤尺寸的增大，质量的增加，这种设计很难将钢环固定到压机中。因为顶锤 质量的增大带来侧向应力的增加，现有设计已很难保证顶锤在工作中的稳定性。因此，伴随 着顶锤尺寸的增加，用于装配钢环使用的螺丝由原来的四个增加到六个，减缓顶锤质量的 增加带来的侧向应力，以增加对顶锤的固定效果。但这种设计仍没有从根本上解决钢环与 压机安装底座间的固定。因为目前六面顶压机的安装底座均采用的圆形表面设计，螺丝顶 端与底座表面是球面平面接触，这不仅没有解决力的匹配问题，而且还增加了压机调试工 作的难度。为了增加固定顶锤的稳定性，只有改进现有的钢环设计及其固定部件的设计。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供的一种六面顶压机用顶锤的固定装置，可将六 面顶压机的顶锤的受力合理地分布到压机的安装底座上，并牢固地装配到压机安装底座 上。本发明所述的六面顶压机用顶锤的固定装置，是在六面顶压机用钢环的基础上， 通过设计新型的钢环，和组装固定钢环的相关部件，组成基于六面顶压机构架的六面顶大 腔体顶锤的固定装置。该装置包括装配固定顶锤的钢环，装配固定钢环到六面顶压机安装 底座的部件。本发明所述的六面顶压机用顶锤的固定装置的工作原理为多表面之间的紧密接触原理，即六面顶压机安装底座为圆弧面，钢环安装部件为与之匹配的内圆弧面或者是内 直角平面；顶锤与钢环的接触为外圆面，钢环采用内孔表面。本发明的具体技术方案是—种铰链式六面顶液压机用的顶锤固定装置，结构包括钢环1、螺丝；钢环1下部 为圆形环，圆形环的内孔为压机安装底座的安装孔3，用于装配六面顶压机的安装底座，上 部为锥形环，锥形环下方的圆台形内孔为垫块安装孔2，锥形环上方的圆柱形内孔为顶锤安 装孔4，分别用于装配垫块和顶锤；钢环1下部设有径向分布螺纹孔；其特征在于，所述的螺 纹孔是复合螺纹孔5，在靠近钢环1内侧的部分是光滑的圆孔，靠近钢环1外侧的部分有与 螺丝配合的内螺纹；在光滑的圆孔内装有安装部件7 ；所述的安装部件7，靠近螺丝的端头 是平面的，靠近压机安装底座的端头是与压机安装底座外表面相吻合的弧面，或成凹角的 两个相交的平面。所述的复合螺纹孔5，光滑的圆孔部分的直径比带有内螺纹部分的直径大0 IOmm0所述的安装部件7，靠近螺丝的端头的平面有指示标记，指示标记能够指示安装部 件7靠近压机安装底座端头的母线或两个相交平面的交线与压机安装底座的母线相平行。由于采用了上述方案，本发明与现有技术相比具有如下优点有效地分担了高温高压工作是顶锤上所受的拉应力和切应力，对顶锤具有很好的 侧向支撑和底部保护，提高了顶锤的使用寿命；有效地提高了六面顶压机的控制精度，减少 了设备的出错率，提高了设备的运行稳定性，增加了设备的使用寿命，减少了维修人员的工 作量，利于工业化推广应用，降低生产成本。
图1为本发明的钢环1的纵剖视图；图2为本发明的一种安装部件7的剖面示意图；图3为本发明的另一种安装部件7的剖面示意图。
具体实施例方式结合附图实施例对本发明作进一步的详述。实施例1本发明的钢环结构图1中，1为钢环，2为垫块安装孔，3为压机安装底座的安装孔，4为顶锤安装孔，5 为复合螺纹孔，6为冷却水通水槽。钢环1的整体结构与现有技术是相同的，顶面为由外向内升高的四个斜面连接构 成，钢环1的内孔从上至下依次是，横截面为圆形的顶锤安装孔4、纵剖面为锥形的垫块安 装孔2和横截面为圆形的压机安装底座的安装孔。钢环1的下部设有径向分布的复合螺纹 孔5和一个环状通水槽的圆形环6。所述的复合螺纹孔5，在靠近钢环1内侧的部分是光滑 的圆孔，靠近钢环1外侧的部分有与螺丝配合的内螺纹；光滑的圆孔内用于装配安装部件 7。通过螺丝和安装部件7与复合螺纹孔5配合，将钢环1固定到压机安装底座上。实施例2本发明的安装部件7的结构
在六面顶压机工作时，安装部件7在靠近压机安装底座的一边，螺丝在靠近钢环1 外侧的一边，安装部件7与螺丝同轴向旋装在复合螺纹孔5内，并压紧压机安装底座，使钢 环1与压机安装底座牢固固定在一起。如图2所示，安装部件7的一种结构是，靠近螺丝的端头是平面的，靠近压机安装 底座的端头是与压机安装底座外表面相同的弧面。旋紧螺丝时，安装部件7的弧面与压机 安装底座的外表面吻合接触，达到使钢环1与压机安装底座牢固固定的目的。如图3所示，安装部件7的另一种结构是，靠近螺丝的端头是平面的，靠近压机安 装底座的端头是成凹角的两个相交的平面。旋紧螺丝时，两个相交平面的交线与压机安装 底座的母线相平行，达到使钢环1与压机安装底座牢固固定的目的。安装部件7的横截面可以是圆形、长方形或正方形的。安装部件7的平面端头，即靠近螺丝的端头可以有指示标记，比如刻有直凹槽，直 凹槽的方向与安装部件7的弧面端头的母线平行，或与安装部件7的两平面端头的两平面 交线平行。实施例4本发明的六面顶液压机用的顶锤固定装置的装配—般的，复合螺纹孔5光滑的圆孔部分的直径应当不小于带有内螺纹部分的直 径。可以先将安装部件7放入复合螺纹孔5直径较大的部分，再将钢环1和垫块套在压机 安装底座上，由钢环1外侧向内将螺丝旋进复合螺纹孔5，将钢环1与压机安装底座固定。
权利要求
1.一种铰链式六面顶液压机用的顶锤固定装置，结构包括钢环(1)、螺丝；钢环(1)下 部为圆形环，圆形环的内孔为压机安装底座的安装孔(3)，用于装配六面顶压机的安装底 座，上部为锥形环，锥形环下方的圆台形内孔为垫块安装孔(2)，锥形环上方的圆柱形内孔 为顶锤安装孔(4)，分别用于装配垫块和顶锤；钢环(1)下部设有径向分布螺纹孔；其特征 在于，所述的螺纹孔是复合螺纹孔(5)，在靠近钢环(1)内侧的部分是光滑的圆孔，靠近钢 环(1)外侧的部分有与螺丝配合的内螺纹；在光滑的圆孔内装有安装部件(7)；所述的安装 部件(7)，靠近螺丝的端头是平面的，靠近压机安装底座的端头是与压机安装底座外表面相 吻合的弧面，或成凹角的两个相交的平面。
2.根据权利要求1所述的铰链式六面顶液压机用的顶锤固定装置，其特征在于，所述 的复合螺纹孔(5)，光滑的圆孔部分的直径比带有内螺纹部分的直径大0 10mm。
3.根据权利要求1或2所述的铰链式六面顶液压机用的顶锤固定装置，其特征在于，所 述的安装部件(7)，靠近螺丝的端头的平面有指示标记，指示标记能够指示安装部件(7)靠 近压机安装底座端头的母线或两个相交平面的交线与压机安装底座的母线相平行。
全文摘要
本发明的铰链式六面顶液压机用的顶锤固定装置属于超硬材料合成设备的技术领域。结构包括钢环(1)、螺丝；钢环(1)内孔是压机安装底座的安装孔(3)、垫块安装孔(2)和顶锤安装孔(4)；钢环(1)下部的复合螺纹孔(5)在靠近钢环(1)内侧的部分是光滑的圆孔，靠近钢环(1)外侧的部分有与螺丝配合的内螺纹；在光滑的圆孔内装有安装部件(7)，安装部件(7)靠近压机安装底座的端头是与压机安装底座外表面相吻合的弧面，或成凹角的两个相交的平面。本发明对顶锤有很好的侧向支撑和底部保护，提高了顶锤的使用寿命；有效地提高压机的控制精度，减少了设备的出错率，增加了设备的使用寿命，减少了维修人员的工作量。
文档编号B01J3/06GK102000530SQ201010577989
公开日2011年4月6日 申请日期2010年12月8日 优先权日2010年12月8日
发明者何志, 刘冰冰, 崔田, 朱品文, 王欣, 陶强, 黎军军 申请人:吉林大学