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铰链式六面顶压机特点

文章出处：洛阳智能高温电阻炉-洛阳赛特瑞智能装备人气：0 发表时间：2022-08-06

六面顶压机又称六面顶人造金刚石液压机，采用多面加压方式营造高压环境。

六面顶压机可用于合成工业金刚石、培育钻石、立方氮化硼单晶、聚晶以及聚晶金刚石复合片等超硬材料，六面顶压机比较普遍的是铰链式六面顶压机。
先普及几个常见的参数
比如说大家经常在资料中看到的６×６２０００ＫＮ六面顶人造金刚石液压机，指的是六个工作缸可承受的设计压力是６２０００ＫＮ。（100KN=10.2吨）
通常口头所说的８５０压机、一米压机，指的是工作缸直径或者活塞直径是８５０ｍｍ和１０００ｍｍ。

通常所说的顶锤是下图这个样子的，在合成过程中是一个很重要的消耗品。

压机的基本结构和性能
铰链式六面顶高压设备是由主机、增压器、液压系统、控制台、电器控制系统和加热系统等主要部分组成。
１、主机

主机由机座、铰链梁、工作缸、活塞等构成。

六面顶压机铰链粱
主机采用铰接结构，６个铰链梁通过１２根销杆连接成六面体刚性机架，６个工作缸（含活塞）分别安装在６个铰链梁内。工作缸内分为超高压工作腔和高压回程腔；超高压工作腔与高压回程腔之间采用两道带有双向保护环的Ｏ形密封圈密封，高压回程腔通过导向套内外各一道Ｏ形密封圈密封。
当超高压压力油通过工作缸底部的进油法兰进入工作缸超高压腔时，产生工作压力并通过活塞、垫块及顶锤传递到正六面体合成块上。六组工作缸分别安装在铰链梁上，再通过销轴铰接成上下、左右、前后两两相对的整体。其中上、右、前三缸活塞具有空行程，敞开工作腔以便于装卸顶锤、垫块、合成块等工件；下、左、后三缸活塞由限位螺母和限位环固定在工作行程的终点位置，由安装在这三个活塞端部的顶锤组成安放叶腊石合成块的定位基准。当上、右、前三活塞至空行程终点，六个顶锤即形成一个正方体空腔，进行加压和通电加热，使叶腊石流向顶锤邻面的缝隙中形成密封边，便形成高压压力腔。
工作缸中超高压工作腔采用两道Ο型密封圈进行密封，回程腔采用两种规格的Ο型密封圈进行密封。为了防止活塞在缸中转动，在活塞上镶嵌导向键，导向套上有导向键槽，工作缸、工作缸压盘、铰链梁、导向套通过螺栓固定成一体。活塞外端的螺母用于调节活塞的回程位置，对下、左、后三个活塞则以此调节叶腊石块的定位基准，在其活塞上均装有一个限位环，限位环分成三等分并用销钉铰接成整体圆环，如果需要装卸顶锤时，则将限位环拆下，使活塞回到缸底即可。对于通电加热的顶锤，垫块、活塞的各连接部位均需绝缘。
六个工作缸的进油法兰通过锥面垫与工作缸相连。在进油法兰上有放气塞，以便排除管路中的空气。
主机的操作空间均设有防护板，以防止进行超高压合成时高压腔爆炸，叶腊石或硬质合金碎块飞出伤人。
顶锤装置是采用调节螺钉进行固定和调节，保证了顶锤的径向调节和轴向固定。
２、增压器
增压器是高压设备中产生超高压的来源，同时也是保证６缸同步的主要机构。主要由油缸、活塞、柱塞、法兰盘、超高压油缸等组成。油缸与活塞用两道Ｙ形密封圈密封，形成高压腔；超高压油缸与柱塞用两道带保护环的Ｏ形密封圈密封；高压油缸与超高压油缸通过法兰盘用螺栓连成一体。
磨料磨具磨削研究所研制了用高压泵代替增压器来产生超高压。与增压器增压相比，压机除能产生超高压外，同步性能更好一些。
３、液压系统
液压传动系统采用电气控制，保证调整、分段、半自动循环３种工作规范。
液压传动系统按其油路来分，可分为主油路及控制油路两部分。主油路又以超高压可控操纵单向阀为界，分为高压及超高压油路两部分。
４、加热系统
静压触媒法合成金刚石，一般要在５～７ＧＰａ的高压下把石墨和触媒加热到１５７０～１７７０Ｋ。抗高压构件承受不住这样的高温，因此必须采用高压腔内部加热的方法，并且还要在高压腔中的加热体与抗高压构件之间实行热绝缘，以保证后者的机械性能不受高温影响。

简便的加热方法是采用电加热，让大电流通过高压腔内的发热体，产生焦耳热。
５、控制台及其它
控制台为钢板、角钢焊成的箱形结构件。正面装有各种控制按钮、仪表及讯号装置高压柱塞泵、电动机装在右下部，在油箱的盖板上装有所有的阀板及内部液压管路。电元件装在电控柜里，电加热系统用的大电流变压器装在主机地坑里。

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