人造金刚石合成顶锤用冷却式钢环结构的制作方法

本实用新型涉及一种用于六面顶压机进行硬质合金合成顶锤作业的冷却式钢环结构，属于超硬材料合成作业支撑与冷却技术领域。

背景技术：

随着对于粗颗粒、高品级人造金刚石及宝石级人造金刚石合成的研发及应用的不断发展，单次金刚石合成的时间逐步大幅增长，合成生产设备，尤其是硬质合金顶锤的支撑和冷却问题已成为能否长时间进行合成生产的关键，尤其是在大设备带来大顶锤的应用背景下，顶锤的支撑和冷却会直接影响顶锤的使用寿命和合成效果。

国内现有行业内大型六面顶压机生产硬质合金顶锤时采用在支撑钢环上直接加工出通水槽的冷却方法，其直接的弊端是破坏了支撑钢环自身的结构特性，加工的通水槽使得支撑钢环的侧壁变薄，降低了支撑钢环应具有的支撑强度，易在高压合成过程中因应力集中造成支撑钢环断裂损坏，存在极大的产生安全隐患，并且结垢后不易清理。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种人造金刚石合成顶锤用冷却式钢环结构，其解决了已有支撑钢环直接加工通水槽所存在的易断裂损坏等各种问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种人造金刚石合成顶锤用冷却式钢环结构，它包括支撑钢环，其特征在于：支撑钢环的外圆周上设有冷却通水通道，冷却通水通道的两端口呈封闭状态，冷却通水通道的一端上开设有进水口而另一端上开设有出水口，其中：所述支撑钢环的外壁上焊接有一圈通水槽，通水槽与所述支撑钢环的外壁形成所述冷却通水通道，通水槽上开设有所述进水口、所述出水口，介于所述进水口与所述出水口之间、在通水槽内焊接有隔水挡板。

本实用新型的优点是：

本实用新型一方面采用在支撑钢环外部增设冷却通水通道的方式，不破坏支撑钢环的原有结构和受力状态，保持了支撑钢环应具有的支撑强度，另一方面，在顶锤合成过程中实现了有效的冷却降温，为顶锤的长时间高压合成提供了可靠保障。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

如图1，本实用新型人造金刚石合成顶锤用冷却式钢环结构包括支撑钢环 10，支撑钢环10的外圆周上设有冷却通水通道20，冷却通水通道20的两端口呈封闭状态，即冷却通水通道20的两端口呈不直接连通状态，冷却通水通道20的一端上开设有进水口22而另一端上开设有出水口23，进水口22通过冷却通水通道20的条状腔体与出水口23相连通，即进水口22与出水口23之间不通过冷却通水通道20的两端口直接连通。

如图1，在实际设计中，支撑钢环10的外壁上焊接有一圈通水槽21，通水槽21与支撑钢环10的外壁形成冷却通水通道20，通水槽21上开设有进水口22、出水口23，介于进水口22与出水口23之间、在通水槽21内，即介于通水槽21与支撑钢环10外壁之间焊接有隔水挡板24(等效于冷却通水通道 20的两端口)，冷却水从进水口22进入后需要沿冷却通水通道20流动一圈后才从出水口23流出。

在实际制作时，通水槽21与支撑钢环10外壁之间的焊缝必须保证不漏水，焊接熔池影响区要小，通水槽21内焊接的隔水挡板24必须保证不通水。

在实际设计中，通水槽21的截面为半圆形。当然，通水槽21的截面形状不限于半圆形，其还可为其它形状。

在实际设计中，冷却通水通道20沿支撑钢环10的外圆周方向设置，其呈圆环状或圆弧状，当然不限与此。

冷却通水通道20为钢材质等金属制成。

在实际中，进水口22、出水口23上可安装有便于连接水管的接口(图中未示出)。

如图1，支撑钢环10的上部呈圆台状(类似圆台状)、下部呈圆柱状，支撑钢环10在自身轴向方向上从上到下依次开设有互相连通的顶锤安装孔11、垫块安装孔12和压机安装底座安装孔13，支撑钢环10在自身圆柱状外壁上沿径向方向开设有若干螺纹孔14。

在本实用新型中，轴向方向上开设顶锤安装孔11、垫块安装孔12和压机安装底座安装孔13，以及径向方向上开设螺纹孔14的支撑钢环10，为本领域的已有钢环结构，支撑钢环采用优质钢材质制成。

在本实用新型中，支撑钢环10优选采用45CrNiMoV钢材质经淬火、加工制成。

如图，在实际设计中，冷却通水通道20设置在支撑钢环10的圆柱状外壁上且靠近顶锤安装孔11，以达到为合成顶锤降温的效果。

在实际设计中，冷却通水通道20的数量设计为至少一个。图1示出的是焊接一个冷却通水通道20的情形，当然实际设计中不限于此。

在使用时，先将本实用新型钢环结构安装在六面顶压机上，即垫块安装孔 12中安装好垫块，通过调节螺接在螺纹孔14中的安装部件，使压机安装底座安装孔13对位来将本实用新型钢环结构固定在六面顶压机的安装底座上。然后将预合成制造出顶锤的人造金刚石材料固定在顶锤安装孔11中，在进水口 22、出水口23上连接好水管，接下来便可开始执行顶锤合成作业。

在高压合成顶锤过程中，向冷却通水通道20通入冷却水，冷却水从进水口22进入，然后沿冷却通水通道20流动一圈后从出水口23流出，如此循环流动，以达到对顶锤冷却的目的。

从实际实施中可以看到，本实用新型一方面保证了支撑钢环10对合成顶锤的有效支撑和预紧力，另一方面实现了对顶锤的冷却降温，确保了生产安全。

另外，在长时间冷却，冷却通水通道20内形成水垢后，可将冷却通水通道20卸下来清理水垢或重新安装新的冷却通水通道20，这种清理水垢的方式不会对支撑钢环10产生任何不利的影响。

本实用新型的优点是：

1、本实用新型采用在支撑钢环外部增设冷却通水通道的方式，解决了已有支撑钢环直接加工通水槽所存在的易断裂损坏等各种问题。

2、本实用新型一方面不破坏支撑钢环的原有结构和受力状态，保持了支撑钢环应具有的支撑强度，另一方面，在顶锤合成过程中实现了有效的冷却降温，为顶锤的长时间高压合成提供了可靠保障，极大提高产生安全性。

3、本实用新型具有冷却通水通道结垢后易清理，甚至可更换的有益效果，有效确保了冷却效果。

4、本实用新型为粗颗粒、高品级人造金刚石单晶及宝石级人造金刚石的长时间合成提供了有利的保障。

以上所述是本实用新型较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本实用新型的精神和范围的情况下，任何基于本实用新型技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本实用新型保护范围之内。