一種金剛石單晶生長(zhǎng)用油壓機(jī)的超高壓液壓系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于為人工生長(zhǎng)金剛石單晶用油壓機(jī)提供超高壓的液壓系統(tǒng)，屬于金剛石生長(zhǎng)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]人工生長(zhǎng)金剛石單晶通常是在HPHT(高溫高壓)條件下生長(zhǎng)，具體的說是通過人造金剛石專用的超高壓設(shè)備(國(guó)內(nèi)普遍采用六面頂油壓機(jī)，國(guó)外也有采用其它形式的壓機(jī))，將包含有石墨、金屬觸媒、導(dǎo)電加熱管和熱絕緣元件的葉臘石立方塊加壓至5-6GPa，通過導(dǎo)電加熱管的導(dǎo)電，加熱至金剛石生長(zhǎng)要求的溫度1400°C-1450°C。
[0003]已知的金剛石晶體生長(zhǎng)需要的5_6GPa壓力是由人造金剛石專用油壓機(jī)通過頂錘、葉臘石塊將油壓機(jī)的壓力傳遞至金剛石生長(zhǎng)腔體內(nèi)形成的，油壓機(jī)需要的超高壓一般不超過150MPa。人造金剛石專用油壓機(jī)運(yùn)行時(shí)需要兩種壓力，一種是油壓機(jī)前進(jìn)、后退動(dòng)作及初步加壓時(shí)的10-15MPa的壓力，另外是一般不超過150MPa的超高壓，以達(dá)到金剛石晶體生長(zhǎng)需要的5-6GPa的腔體內(nèi)壓力。超高壓的提供方式有三種:
[0004]一種是使用增壓器:如圖1所示，由額定壓力為35MPa的大高壓油栗11和小高壓油栗12供油給增壓器13，增壓器13增壓后輸出至人造金剛石專用油壓機(jī)14，栗站15通過閥組的切換完成各種動(dòng)作。這種使用增壓器提供超高壓方式的優(yōu)點(diǎn)是:1、卸壓平穩(wěn)。人造金剛石專用油壓機(jī)正常工作時(shí)壓力達(dá)到80-100MPa，甚至更高，如此高的壓力下降至3-5MPa的回程壓力，要求快速并平穩(wěn)，直接從高壓端卸壓不易控制，如果從增壓器低壓端卸壓，壓力降低范圍僅為15-OMPa，運(yùn)行和控制相對(duì)容易；2、增壓器為無(wú)動(dòng)力設(shè)備，維護(hù)工作量很少;3、超高壓時(shí)使用油壓機(jī)的高壓栗，不需要增加價(jià)格昂貴的超高壓油栗，節(jié)省投資。這種方式的缺點(diǎn)是增壓器高壓端容積有限，不能持續(xù)的增壓，尤其是大顆粒金剛石單晶生產(chǎn)周期長(zhǎng)達(dá)200-300小時(shí)，運(yùn)行期間的壓力應(yīng)保持穩(wěn)定，就是要求壓機(jī)能持續(xù)不斷的維持設(shè)定的壓力。
[0005]第二種是使用超高壓油栗，如圖2所示，由額定壓力為120MPa的大超高壓油栗21和小超高壓油栗22直接供油給人造金剛石專用油壓機(jī)25，大高壓油栗23和小高壓油栗24提供油壓機(jī)前進(jìn)、后退動(dòng)作及初步加壓時(shí)的10-15MPa的壓力，栗站26通過閥組的切換完成各種動(dòng)作。使用超高壓油栗的優(yōu)點(diǎn)是占地面積小，只需配置大、小兩臺(tái)超高壓栗提供超高壓即可，大超高壓栗用于升壓，小超高壓栗用于運(yùn)行過程中的壓力下降時(shí)的補(bǔ)壓;缺點(diǎn)是卸壓不易控制，維護(hù)工作量大。
[0006]還有一種是使用往復(fù)式增壓器，能持續(xù)提供超高壓，克服了增壓器方式的一些缺點(diǎn)，但該方式難以實(shí)際用于生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有金剛石單晶生長(zhǎng)的超高壓提供方式存在的不足，再結(jié)合生長(zhǎng)周期長(zhǎng)的工藝特點(diǎn)，提供一種能夠保持運(yùn)行期間壓力穩(wěn)定、卸壓易控制且便于維護(hù)的金剛石單晶生長(zhǎng)用油壓機(jī)的超高壓液壓系統(tǒng)。
[0008]本實(shí)用新型的金剛石單晶生長(zhǎng)用油壓機(jī)的超高壓液壓系統(tǒng)，采用以下技術(shù)方案:
[0009]該超高壓液壓系統(tǒng)，包括大高壓油栗、小高壓油栗、超高壓油栗、增壓器和栗站;增壓器低壓端與栗站連接，大高壓油栗和小高壓油栗分別通過單向閥與增壓器低壓端與栗站之間的連接管路連接;增壓器高壓端與油壓機(jī)連接，超高壓油栗通過單向閥與油壓機(jī)連接；油壓機(jī)的回油口與栗站連接。
[0010]油壓機(jī)的活塞前進(jìn)、后退和初步施壓時(shí)，啟動(dòng)大高壓油栗，提供低壓大油量，保證油壓機(jī)動(dòng)作快速及時(shí)，初步施壓完成。油壓機(jī)需要超高壓時(shí)，根據(jù)實(shí)際升壓速度與設(shè)定升壓曲線的差值選擇啟動(dòng)大高壓油栗或小高壓油栗，通過增壓器增壓后作用于油壓機(jī)，油壓機(jī)升壓至設(shè)定壓力后，如出現(xiàn)壓力下降時(shí)選擇超高壓油栗補(bǔ)壓，保壓期間如增壓器下降至設(shè)定位置時(shí)，可繼續(xù)選擇小高壓油栗通過增壓器補(bǔ)壓，以免增壓器下降過低，影響卸壓。卸壓時(shí)，打開卸壓閥從增壓器低壓端卸壓至油壓機(jī)回程壓力。
[0011]本實(shí)用新型通過合理配置，能夠保持運(yùn)行期間油壓機(jī)壓力的穩(wěn)定，卸壓易于控制，且便于維護(hù);具有以下特點(diǎn):
[0012]1.配置大小兩臺(tái)高壓油栗，提供油壓機(jī)前進(jìn)、后退及初步加壓時(shí)需要的10-15MPa的壓力。
[0013]2.配置增壓器，提供油壓機(jī)超高壓時(shí)需要的不高于150MPa的壓力。
[0014]3.配置一臺(tái)超高壓栗，用于壓機(jī)運(yùn)行時(shí)壓力出現(xiàn)下降時(shí)的補(bǔ)壓。
【附圖說明】
[0015]圖1是現(xiàn)有人造金剛石專用油壓機(jī)使用增壓器提供超高壓的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0016]圖2是現(xiàn)有人造金剛石專用油壓機(jī)使用超高壓油栗提供超高壓的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0017]圖3是本實(shí)用新型金剛石單晶生長(zhǎng)用油壓機(jī)的超高壓液壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0018]其中:11、大高壓油栗，12、小高壓油栗，13、增壓器，14、油壓機(jī)，15、栗站，21、大超高壓油栗，22、小超高壓油栗，25、油壓機(jī)，23、大高壓油栗，24、小高壓油栗，26、栗站，37、油壓機(jī)活塞，31、大高壓油栗，32、小高壓油栗，33、超高壓油栗，34、增壓器，35、栗站，36、油壓機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0019]如圖3所示，本實(shí)用新型的金剛石單晶生長(zhǎng)用油壓機(jī)的超高壓液壓系統(tǒng)，包括大高壓油栗31、小高壓油栗32、超高壓油栗33、增壓器34和栗站35。增壓器34的低壓端與栗站35連接，大高壓油栗31和小高壓油栗32分別通過單向閥與增壓器低壓端與栗站35之間的連接管路連接。增壓器34的高壓端與油壓機(jī)36通過液壓管路連接。超高壓油栗33通過單向閥與油壓機(jī)36通過液壓管路連接。油壓機(jī)36的回油口與栗站35連接。由大高壓油栗31和小高壓油栗32供油給增壓器34，增壓器34增壓后輸出至油壓機(jī)36，或者超高壓油栗33直接輸出至油壓機(jī)36，栗站35通過閥組的切換完成各種動(dòng)作。
[0020]油壓機(jī)36的活塞前進(jìn)、后退和初步施壓時(shí)，需要的油量大，壓力小，啟動(dòng)大高壓油栗31，提供低壓大油量，保證油壓機(jī)動(dòng)作快速及時(shí)，初步施壓完成。油壓機(jī)36需要超高壓時(shí)，根據(jù)實(shí)際升壓速度與設(shè)定升壓曲線的差值選擇啟動(dòng)大高壓油栗31或小高壓油栗32，通過增壓器33增壓后作用于油壓機(jī)36，油壓機(jī)36升壓至設(shè)定壓力后，如出現(xiàn)壓力下降時(shí)選擇超高壓油栗33補(bǔ)壓，保壓期間如增壓器34下降至設(shè)定位置時(shí)，可繼續(xù)選擇小高壓油栗32通過增壓器34補(bǔ)壓，以免增壓器34下降過低，影響卸壓。卸壓時(shí)，打開卸壓閥從增壓器低壓端卸壓至油壓機(jī)回程壓力。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種金剛石單晶生長(zhǎng)用油壓機(jī)的超高壓液壓系統(tǒng)，包括大高壓油栗、小高壓油栗、超高壓油栗、增壓器和栗站;其特征是:增壓器低壓端與栗站連接，大高壓油栗和小高壓油栗分別通過單向閥與增壓器低壓端與栗站之間的連接管路連接;增壓器高壓端與油壓機(jī)連接，超高壓油栗通過單向閥與油壓機(jī)連接;油壓機(jī)的回油口與栗站連接。
【專利摘要】一種金剛石單晶生長(zhǎng)用油壓機(jī)的超高壓液壓系統(tǒng)，包括大高壓油泵、小高壓油泵、超高壓油泵、增壓器和泵站；增壓器低壓端與泵站連接，大高壓油泵和小高壓油泵分別通過單向閥與增壓器低壓端與泵站之間的連接管路連接；增壓器高壓端與油壓機(jī)連接，超高壓油泵通過單向閥與油壓機(jī)連接；油壓機(jī)的回油口與泵站連接。該系統(tǒng)配置大小兩臺(tái)高壓油泵，提供油壓機(jī)前進(jìn)、后退及初步加壓時(shí)需要的10-15MPa的壓力；配置增壓器提供油壓機(jī)超高壓時(shí)需要的不高于150MPa的壓力；配置一臺(tái)超高壓泵，用于壓機(jī)運(yùn)行時(shí)壓力出現(xiàn)下降時(shí)的補(bǔ)壓；通過合理配置，能夠保持運(yùn)行期間油壓機(jī)壓力的穩(wěn)定，卸壓易于控制，且便于維護(hù)。
【IPC分類】F15B11/17
【公開號(hào)】CN205277960
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201620008515
【發(fā)明人】王篤福, 王盛林, 王希江, 王?，|, 徐昌
【申請(qǐng)人】濟(jì)南中烏新材料有限公司, 山東貝斯特環(huán)境技術(shù)有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請(qǐng)日】2016年1月6日