合成金剛石六面頂壓機(jī)用旋轉(zhuǎn)式超高壓增壓器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有的金剛石六面頂壓機(jī)用增壓器不能夠完全滿足增壓的需要，存在著技術(shù)瓶頸，為解決上述問題，提供一種合成金剛石六面頂壓機(jī)用旋轉(zhuǎn)式超高壓增壓器，包括殼體和穿過殼體的偏心軸，殼體上安裝有動(dòng)力源和供油泵，所述殼體周邊均勻分布有至少四個(gè)配油閥體，配油閥體上安裝柱塞，柱塞與偏心軸之間設(shè)置過渡球體。本發(fā)明突破了原有單軌道兩柱塞高壓泵的技術(shù)瓶頸，從而形成單軌道四柱塞、六柱塞、八柱塞等多柱塞技術(shù)成果，提高了旋轉(zhuǎn)式超高壓增壓器的流量范圍及壓力范圍，適用于各種腔體六面頂壓機(jī)主機(jī)及其他超高壓設(shè)備。
【專利說明】合成金剛石六面頂壓機(jī)用旋轉(zhuǎn)式超高壓增壓器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及超高壓【技術(shù)領(lǐng)域】，可用于合成金剛石六面頂壓機(jī)超高壓【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]國內(nèi)六面頂壓機(jī)超高壓技術(shù)是20世紀(jì)60年代初期，伴隨著引進(jìn)國外兩面頂技術(shù)的失敗而不斷發(fā)展壯大起來的。六面頂超高壓設(shè)備高壓壓機(jī)的缸徑從Φ420ι?πι、C>460mm、Φ 500mm、Φ 600mm、Φ 650mm,到目前最大已經(jīng)發(fā)展到Φ 880mm,高壓合成腔體直徑從C>30mm逐步擴(kuò)大到Φ52_以上，并有進(jìn)一步擴(kuò)大的趨勢(shì)。
[0003]目前國內(nèi)合成金剛石市場(chǎng)的六面頂壓機(jī)用增壓設(shè)備主要有兩種，一種是增壓器，該套設(shè)備主要運(yùn)用1:7的增壓比，實(shí)現(xiàn)低壓到高壓的轉(zhuǎn)換，體型龐大，成本昂貴，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不利于維護(hù)保養(yǎng)，并且一次超壓完成后，如因油路系統(tǒng)泄漏主機(jī)掉壓，不能無限補(bǔ)壓；另一種是超高壓油泵增壓器，該套設(shè)備體型小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，采用電機(jī)聯(lián)動(dòng)偏心軸帶動(dòng)泵殼體對(duì)稱分布的柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，再經(jīng)單向閥實(shí)現(xiàn)超壓。隨著六面頂壓機(jī)的增大，對(duì)配套超壓設(shè)備的要求也在增大，需要的流量也就越大。
[0004]目前合成金剛石六面頂壓機(jī)用超高壓油泵增壓器的結(jié)構(gòu)本身為單個(gè)軌道帶動(dòng)兩個(gè)柱塞往復(fù)徑向作用，其偏心軸的偏心量為5mm，增加油泵流量必須增大柱塞直徑，同時(shí)受油路阻力因素影響，電機(jī)功率不變情況下，油泵額定壓力必然下降。形成柱塞直徑不能無限增大以改變流量范圍，流量與壓力成反比的技術(shù)瓶頸問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有的金剛石六面頂壓機(jī)用增壓器不能夠完全滿足增壓的需要，存在著技術(shù)瓶頸，為解決上述問題，提供一種合成金剛石六面頂壓機(jī)用旋轉(zhuǎn)式超高壓增壓器。
[0006]本發(fā)明的目的是以下述方式實(shí)現(xiàn)的:
合成金剛石六面頂壓機(jī)用旋轉(zhuǎn)式超高壓增壓器，包括殼體和穿過殼體的偏心軸，殼體上安裝有動(dòng)力源和供油泵，所述殼體周邊均勻分布有至少四個(gè)配油閥體，配油閥體上安裝柱塞，柱塞與偏心軸之間設(shè)置過渡球體。
[0007]所述動(dòng)力源通過法蘭盤固定在殼體上。
[0008]所述動(dòng)力源為液壓馬達(dá)或者電機(jī)。
[0009]所述供油泵為葉片泵。
[0010]所述偏心軸上套有軸承，過渡球體位于軸承與柱塞之間。
[0011]所述過渡球體為鋼球。
[0012]所述偏心軸的偏心量為lmm-4mm。
[0013]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明突破了原有單軌道兩柱塞高壓泵的技術(shù)瓶頸，從而形成單軌道四柱塞、六柱塞、八柱塞等多柱塞技術(shù)成果，提高了旋轉(zhuǎn)式超高壓增壓器的流量范圍及壓力范圍，適用于各種腔體六面頂壓機(jī)主機(jī)及其他超高壓設(shè)備?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2是單軌道多柱塞結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]如圖1和圖2所示，合成金剛石六面頂壓機(jī)用旋轉(zhuǎn)式超高壓增壓器，包括殼體2和穿過殼體的偏心軸6，殼體上安裝有動(dòng)力源I和供油泵7，殼體周邊均勻分布有四個(gè)配油閥體3，配油閥體上安裝柱塞4，柱塞4與偏心軸之間設(shè)置過渡球體5。動(dòng)力源通過法蘭盤固定在殼體上。動(dòng)力源為液壓馬達(dá)，也可以為電機(jī)。偏心軸上套有軸承8，過渡球體位于軸承與柱塞之間。過渡球體為鋼球。偏心軸的偏心量為4mm。
[0017]旋轉(zhuǎn)增壓器采用液壓馬達(dá)或電機(jī)(最好采用液壓馬達(dá))作為動(dòng)力源，帶動(dòng)偏心軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，葉片泵作為供油泵，向配油閥體低壓進(jìn)油口供油，配油閥體內(nèi)有單向閥，液壓油經(jīng)單向閥進(jìn)入柱塞，偏心軸帶動(dòng)柱塞往復(fù)徑向運(yùn)動(dòng)，液壓油經(jīng)單向閥由高壓出油口出油，實(shí)現(xiàn)超壓目的，所有進(jìn)出油口采用錐閥安裝密封，結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠。
[0018]偏心軸帶動(dòng)單軌道軸承順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，四個(gè)柱塞受軸承軌道偏心作用力影響帶動(dòng)柱塞中活塞往復(fù)徑向運(yùn)動(dòng)，即為單軌道多柱塞結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
[0019]還可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)成6柱塞、8柱塞、10柱塞結(jié)構(gòu)，根據(jù)柱塞的數(shù)量減少偏心軸的偏心量，偏心量可以為lmm、2mm、3mm。
[0020]本發(fā)明每邊分布有配油閥體與柱塞，配油閥體呈90°或60°對(duì)稱分布，閥體上端安裝圓柱形的柱塞，兩者緊密結(jié)合構(gòu)為一體。柱塞與偏心軸中間用鋼球做過渡，以減少柱塞與偏心軸間的沖擊。通過減小偏心軸的偏心量，從而改善主軸的受力狀況，提聞主軸的剛性，減少震動(dòng)和噪音。通過葉片泵給配油閥體供油，隨著葉片泵的供油和偏心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)把柱塞壓到最低點(diǎn)，再通過柱塞的轉(zhuǎn)動(dòng)偏心到最高點(diǎn)，把供進(jìn)柱塞里面的油通過配油閥體打出去，來來回回做運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)式超高壓增壓器的特點(diǎn)。
[0021]單軌道多觸點(diǎn)考慮到環(huán)道上面有四個(gè)或四個(gè)以上的柱塞在工作，要對(duì)單軌環(huán)道偏心軸會(huì)造成滑動(dòng)摩擦，因此需要對(duì)鋼球、軌環(huán)道、柱塞間的受力進(jìn)行分析，柱塞滑付及鋼球受力方程式如下:
Fl+F2+F3+F4=0
Fl:供油推力Fl=Pl (供油壓力)X SI (柱塞面積)；S1= r2 F2:摩擦阻力 F2=f X (M1+M2) =0.1 X 3.3N=0.33N 摩擦系數(shù)f = 0.1 ；M1:柱塞質(zhì)量，M2鋼球質(zhì)量 F3:鋼球運(yùn)動(dòng)時(shí)受泵腔內(nèi)的油阻力F3=P2XS2=21N P2:鋼球運(yùn)動(dòng)時(shí)的油液阻力P2 ( 0.02MPa;
S2鋼球投影面積S2=10.7cm2
F4:加速度力F4=ma
最大加速度amax = 64 m/s2
柱塞質(zhì)量Ml = 0.13 kg ,鋼球質(zhì)量M2=0.21kg。
[0022]F4= (M1+M2) Xamax = 22 N Fl= F2+F3+F4=0.33+21+22=43.4NΦ 1 7mm直徑柱塞面積:S1=2.27cm2
推動(dòng)柱塞復(fù)位運(yùn)動(dòng)的最小供油壓力Pl≤F1/S1=0.2MPa
計(jì)算出合理的軌環(huán)道和鋼球之間的摩擦配合參數(shù)，以提高鋼球、環(huán)道和柱塞的使用壽
命O
[0023]噪音方面，通過鏈接法蘭盤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，固定增壓器殼體與液壓馬達(dá)(電機(jī))，形成結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計(jì)，提高增壓器和動(dòng)力源之間的同心度，從而降低了噪音；另一方面，旋轉(zhuǎn)軸偏心量的減少，扭矩減小，柱塞的增多，在轉(zhuǎn)速不變的情況下達(dá)到流量增加、噪音降低的效果，大大提高了六面頂壓機(jī)超壓效率。
[0024]本發(fā)明的應(yīng)用，將有效解決目前市場(chǎng)上合成金剛石用六面頂壓機(jī)用超高壓裝置所存在的成本高、噪音大、流量小、不利于維護(hù)及保養(yǎng)等問題，實(shí)現(xiàn)低成本、高效率的有益效果，并全面提高合成金剛石的質(zhì)量及市場(chǎng)綜合競(jìng)爭(zhēng)力。此外，能夠有效防止六面頂壓機(jī)主機(jī)頂錘爆裂卻因噪音巨大無法被及時(shí)發(fā)現(xiàn)所造成的安全隱患問題，從而大大提高了六面頂合成金剛石過程中的安全性。
[0025]本發(fā)明旋轉(zhuǎn)式超高壓增壓器除采用電機(jī)外，還可采用液壓馬達(dá)作為動(dòng)力源，將更有利于控制成本，節(jié)約能`源，實(shí)現(xiàn)安全節(jié)能型超壓設(shè)備成果。
【權(quán)利要求】
1.合成金剛石六面頂壓機(jī)用旋轉(zhuǎn)式超高壓增壓器，包括殼體和穿過殼體的偏心軸，殼體上安裝有動(dòng)力源和供油泵，其特征在于:所述殼體周邊均勻分布有至少四個(gè)配油閥體，配油閥體上安裝柱塞，柱塞與偏心軸之間設(shè)置過渡球體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成金剛石六面頂壓機(jī)用旋轉(zhuǎn)式超高壓增壓器，其特征在于:所述動(dòng)力源通過法蘭盤固定在殼體上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的合成金剛石六面頂壓機(jī)用旋轉(zhuǎn)式超高壓增壓器，其特征在于:所述動(dòng)力源為液壓馬達(dá)或者電機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的合成金剛石六面頂壓機(jī)用旋轉(zhuǎn)式超高壓增壓器，其特征在于:所述供油泵為葉片泵。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成金剛石六面頂壓機(jī)用旋轉(zhuǎn)式超高壓增壓器，其特征在于:所述偏心軸上套有軸承，過渡球體位于軸承與柱塞之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的合成金剛石六面頂壓機(jī)用旋轉(zhuǎn)式超高壓增壓器，其特征在于:所述過渡球體為鋼球。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成金剛石六面頂壓機(jī)用旋轉(zhuǎn)式超高壓增壓器，其特征在于:所述偏心軸的偏心量為lmm-4mm。
【文檔編號(hào)】B01J3/06GK103768998SQ201310747349
【公開日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】王孝琪, 韓輝, 李淵 申請(qǐng)人:鄭州磨料磨具磨削研究所有限公司