專利名稱：六面頂壓機加熱與保壓方向不等壓供油的液壓控制系統的制作方法
技術領域：
本發明屬于液壓技術領域，特別是用于金剛石合成用的六面頂壓機加熱與 保壓方向不等壓供油的液壓控制系統。
技術背景目前六面頂金剛石合成設備液壓系統多采用增壓器獲得超高壓，通過連通 閥向六缸同時供油，各缸壓力相同，推力相同。所用六個頂錘截面為正方形， 其中，上下、左右、前后任意方向兩個頂錘可選作通電加熱頂錘，余下四個頂 錘稱之謂保壓頂錘。合成腔體為正六面體，合成塊由葉蠟石空心塊、導電圈、合成棒等零件組成。頂錘之間在加壓過程中，葉蠟石流動形成12條相同的密封 邊，密封合成腔體內因高溫和超高壓作用形成石墨與金屬觸媒溶融物質。這種 合成方式因12條葉蠟石密封邊隨著壓力及溫度增高壓縮系數降低，阻礙了壓力 向合成腔心部傳遞，影響了設備壓縮沖程及加壓效率，且采用增壓器合成時間 受到限制，無法滿足大顆粒金剛石合成生產的需要。 發明內容本發明的目的是提供一種能夠滿足大顆粒金剛石合成工藝要求，提高合成 金剛石品級，實現加熱與保壓方向的超高壓壓力任意組合的一種液壓控制系統。實現本發明目的所采取的技術方案是在現有六面頂壓機液壓控制系統中 設置兩個超高壓油泵，其中一個超高壓油泵通過單向閥與保壓液路中的連通閥 連通，另一個超高壓油泵通過單向閥連通超高壓液控通斷閥，該通斷閥通過控 制管路與電磁換向閥連通，電磁換向閥通過單向閥分別連通溢流閥和柱塞泵， 通斷閥的一個超高壓油液出口與加熱液路的連通閥聯通，其間并聯有超高壓液
控卸荷閥和手動截止閥，通斷閥的超高壓油液輸出端與保壓液路的連通閥聯通，超高壓油液控制系統的6個輸出液路分別與六面頂液缸的后腔連通。所述超高壓液控通斷閥具有一個閥體和一個閥芯，其中，閥體的中心部位 設有安裝閥芯的臺階通孔，其后端通過帶有中心通孔的端蓋形成一個活塞腔體， 腔體的兩端分別設有用于控制油液進出的通道孔，閥體的中部徑向設有可供超 高壓油液自由流通的常通孔，前端通過螺套壓裝有高壓管接頭，閥芯為桿狀體， 其后部穿裝在端蓋的中心通孔中，中部裝有活塞，并位于活塞腔體內通過油液 的壓差做前后移動，閥芯的前端為能啟閉閥體流通截面的錐面，該錐面與閥套 的油孔配合接觸，閥套的另一端高壓管接頭接觸。所述超高壓油泵由拖動電機帶動，拖動電機采用變頻器控制，通過改變電 機輸入頻率變換轉速，調節超高壓油泵的流量和壓力。本發明的六面頂加熱與保壓方向不等壓液壓控制系統，通過增設的超高壓 油泵、超高壓液控通斷閥及相關液壓元件，可根據金剛石合成工藝的要求分別 向加熱和保壓方向液壓缸等壓或不等壓供油，實現不同的壓力搭配組合，有效 地改善合成腔體密封及傳壓效果，提高壓制沖程及設備加壓效率，滿足合成大 顆粒、高品級金剛石產品的要求。
圖1是本發明的液壓系統原理圖；圖2是超高壓液控通斷閥的結構示意圖。
具體實施方式
圖1中液壓控制系統各液壓元件的標號分別為柱塞油泵1、 13、單向閥2、 14、 19、 20、電液換向閥3、電磁換向閥4、 6、 7、 12、 27、 28、 29、 30、 3K 32、溢流閥5、 15、 45、連通閥8、 18、超高壓油泵9、 11、超高壓液控通斷閥 10、手動截止閥16、超高壓液控卸荷閥17、可調節流閥21、 22、 23、 24、 25、 26、超高壓液控單向閥33、 34、 35、 36、 37、 38、保壓方向液壓缸39、 40、 41、 42、加熱方向液壓缸43、 44、蓄能器46。參看圖l，本發明的液壓控制系統，設置有兩個超高壓油泵9、 11，其中超 高壓油泵9通過單向閥20與連通閥8聯通，連通閥8的出口與保壓方向液壓缸 39、 40、 41、 42的后腔聯通，并為其提供超高壓油液。超高壓油泵ll通過單向 閥19聯接一個超高壓液控通斷閥10，該閥的常通孔與連通閥18聯通，連通閥 18與加熱方向頂液壓缸43、 44的后腔聯接，并為其提供超高壓油液。超高壓液 控通斷閥10的可控輸出端與連通閥8相聯接，為保壓方向液壓缸39、 40、 41、 42提供超高壓油液，其通斷控制通過一個二位四通電磁換向閥12實現。電磁換 向閥12的進液口并聯有溢流閥15和單向閥14，單向閥14與柱塞泵13聯接， 為通斷閥IO提供控制油液。超高壓液控通斷閥IO與連通閥18之間并聯有超高 壓液控卸荷閥17和手動截止閥16，可分別用于液壓缸后退時的油壓卸載和非正 常卸載。上述各液壓元件均通過相應高壓液路管道相互聯接。本發明的液壓控制系統的超高壓油泵9、 ll分別由拖動電機Ml、 M2帶動， 拖動電機M1、 M2均采用變頻器控制，可通過改變電機輸入頻率變換轉速，調 節超高壓油泵的流量和壓力。參看圖2，本發明超高壓液壓控制系統中的超高壓液控通斷閥主要用于兩超 高壓油泵之間的通斷連接，它具有一個閥體10-2和一個閥芯10-3，其中閥體10-2 的中心部位同軸設有臺階通孔，其后端通過帶有中心通孔的端蓋10-1形成一個 活塞腔體，腔體的兩端分別設有與電磁換向閥12連通、用于控制油液流通的通 道孔10-10、 10-11、，閥體10-2的中部徑向設有常通孔10-7、 10-8，可供加熱液 路的超高壓油液自由流通，閥體10-2的中心孔內裝有與閥芯10-3配合啟閉的閥
套10-4，前端通過螺套10-6壓裝有高壓管接頭10-5，并通過高壓管道與連通閥 8聯接，閥芯10-3為桿狀體，其后部穿裝在端蓋1(M的中心通孔中，中部裝有 活塞10-9，并位于活塞腔體內通過油液的壓差做前后移動，閥芯10-3的前端為 能啟閉閥體流通截面的錐面，該錐面與閥套10-4的油孔配合接觸，閥套10-4的 另一端高壓管接頭10-5接觸。通斷閥10通過電磁換向閥12釆用電液控制，按 圖中所示位置，當左端控制油路為進油時，閥芯10-3向右移動，通斷閥IO關閉， 反之通斷閥io開啟。本發明超高壓液壓控制系統的工作原理是當在空程前進工步，柱塞油泵1 啟動，電液換向閥3和電磁換向閥27、 28的保壓液路及電磁換向閥31的加熱 液路開啟，油路由柱塞油泵1—單向閥2—換向閥3 —""節流閥21—換向閥27—單向閥33—右液缸39 節流閥22—換向閥28—單向閥34—前液缸40 一節流閥25—換向閥31—單向閥37,上液缸43 三個液缸達到設定位置時暫停三秒，轉入充液工步，向六個液缸充液，油 路由柱塞油泵1—單向閥2 —換向閥3 ——節流閥21—換向閥27—超高壓液控單向閥33—右液缸39 節流閥22—換向閥28^超高壓液控單向閥34—前液缸40 節流閥23—換向閥29—超高壓液控單向閥35—后液缸41 節流閥24—換向閥30—超高壓液控單向閥36—左液缸42 節流閥25—換向閥31—超高壓液控單向閥37—上液缸43 —節流閥26—換向閥32—超高壓液控單向閥38—下液缸44 達到設定壓力值后，柱塞油泵l停止，轉入超壓工步，超高壓油泵9、 11、柱塞 油泵13泵同時起動，換向閥7、 12換向，超高壓通斷閥10打開，連通閥8、 18
連通，兩超高壓油泵9、 11聯合向六缸供油，此時各缸壓力相同。當系統達到 設定壓力后，換向閥12換向，控制油將通斷闊10關閉，超高壓油泵9經連通 閥8向左右前后保壓方向液壓缸39、 40、 41、 42供油。超高壓油泵11經超高 壓通斷閥10、連通閥18向上、下兩加熱方向液壓缸供油。通過調節電機輸入頻 率，兩分支超高壓液路可獲得不同中停，二次超壓、保壓工步壓力設定值。當 合成結束后，超高壓油泵9、 ll停止，通斷閥10打開，各缸壓力平衡，通過超 高壓液控卸荷閥17自動卸壓，卸到設定值后，柱塞油泵1啟動，換向閥3、 4 打開，液壓油由柱塞油泵1經單向閥2、換向閥3壓入六個液缸前腔，快速回程， 完成一個工作循環。使用本發明的加熱方向與保壓方向不等壓供油液壓控制系統，能夠對加熱 方向液壓缸和保壓方向液壓缸分別供油或連通供油，圖1所示位置是把上下方 向頂錘作為加熱頂錘，還可以通過改變連接管路，把左右或前后頂錘作為加熱 頂錘，以實現不同的壓力搭配組合。該液壓控制系統可以用于對稱頂錘，也可 用于非對稱頂錘，即加熱頂錘端面為正方形，保壓頂錘端面為長方形，或改變 頂錘錐面角度，用以提高壓縮沖程和設備加壓效率。
權利要求
1. 一種六面頂壓機加熱與保壓方向不等壓供油的液壓控制系統，其特征在 于該系統設置有兩個超高壓油泵，其中一個超高壓油泵通過單向閥與保壓液 路中的連通閥連通，另一個超高壓油泵通過單向閥連通超高壓液控通斷閥，該 通斷閥通過控制管路與電磁換向閥連通，電磁換向閥通過單向閥分別連通溢流 閥和柱塞泵，通斷閥的一個超高壓油液出口與加熱液路的連通閥聯通，其間并 聯有超高壓液控卸荷閥和手動截止閥，通斷閥的超高壓油液輸出端與保壓液路 的連通閥聯通，超高壓油液控制系統的6個輸出液路分別與六面頂液缸的后腔 連通。
2、 根據權利要求1所述的六面頂壓機加熱與保壓方向不等壓供油的液壓控制系統，其特征在于所述超高壓液控通斷閥具有一個閥體和一個閥芯，其中， 閥體的中心部位設有安裝閥芯的臺階通孔，其后端通過帶有中心通孔的端蓋形 成一個活塞腔體，腔體的兩端分別設有用于控制油液進出的通道孔，閥體的中 部徑向設有可供超高壓油液自由流通的常通孔，前端通過螺套壓裝有高壓管接 頭，閥芯為桿狀體，其后部穿裝在端蓋的中心通孔中，中部裝有活塞，并位于 活塞腔體內通過油液的壓差做前后移動，閥芯的前端為能啟閉閥體流通截面的 錐面，該錐面與閥套的油孔配合接觸，閥套的另一端高壓管接頭接觸。
3、根據權利要求1所述的六面頂壓機加熱與保壓方向不等壓供油的液壓 控制系統，其特征在于所述超高壓油泵由拖動電機帶動，拖動電機采用變頻 器控制。
全文摘要
本發明涉及一種用于金剛石合成的六面頂壓機加熱與保壓方向不等壓供油的液壓控制系統。該系統通過設置的超高壓油泵和超高壓液控通斷閥及相關液壓元件，可根據金剛石合成工藝的要求分別向加熱和保壓方向液壓缸等壓或不等壓供油，以實現不同的壓力搭配組合。該系統適用于對稱或非對稱頂錘，能夠改善合成腔體密封、傳壓效果，提高壓制沖程及合成效率，滿足合成大顆粒、高品級金剛石產品的要求。
文檔編號B01D3/06GK101121078SQ200710054438
公開日2008年2月13日 申請日期2007年5月22日 優先權日2007年5月22日
發明者帥 張, 郭建國 申請人:河南中南工業有限責任公司