一種錐形活塞的製作方法
2023-08-12 23:48:16 1
一種錐形活塞的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種錐形活塞，包括活塞套，還包括設置在活塞套上方的上壓頭和貫穿活塞套上下頂面的樣品倉，上壓頭底部嵌入設置有活塞頭主體，活塞頭主體底部固定有活塞頭錐形底座，還包括下壓頭，下壓頭頂部嵌入有活塞底座，活塞底座頂面設置有密封墊片，樣品倉的底部邊沿設置在密封墊片上。本實用新型活塞頭錐形底座部分採用成本較低的軟質合金材料製造，同時可與活塞套形成良好的密封環境；活塞頭主體可與活塞頭錐形底座拼製成活塞頭，同一尺寸活塞頭可適用於多種尺寸稍大的活塞套，或者同一尺寸的活塞套可適用於多種尺寸稍小的活塞頭，增強了使用便捷性。
【專利說明】一種錐形活塞
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及加壓裝置領域，更具體涉及一種錐形活塞，適用於活塞圓筒型超高溫高壓裝置。
【背景技術】
[0002]活塞圓筒型超高溫高壓裝置是一種可以提供高溫高壓的實驗裝置，它可以提供溫度高達2000°C和壓力高達4GPa的高溫高壓環境，在地質學、材料學、物理學、化學、航天航空、生物醫藥等科學領域中被廣泛使用。其中，活塞圓筒型超高溫高壓裝置中的活塞對裝置壓力的產生起到了非常關鍵的作用，它包含活塞頭和活塞套等部件。目前，活塞圓筒型超高溫高壓裝置中活塞的活塞頭一般都由硬質合金如碳化鎢製造，價格昂貴。同時，對活塞頭的尺寸要求非常嚴格，如果活塞頭的尺寸大於活塞套的尺寸，活塞頭就不能放入活塞套中使用。如果活塞頭的尺寸小於活塞套的尺寸太多，在高溫高壓條件下，實驗樣品等內容物會沿活塞套溢出。因此，要求活塞頭與活塞套的尺寸非常匹配。否則，輕則會造成活塞磨損嚴重，降低其使用壽命，重則會影響裝置的使用性能甚至直接導致裝置無法使用。這也意味著對活塞的設計和製造需要非常精密，由此大大增加了成本。此外，同一尺寸的活塞套只能匹配特定尺寸的活塞頭。換言之，同一尺寸的活塞頭也只能匹配特定尺寸的活塞套。這也造成了使用上的不方便。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的是在於針對現有技術存在的上述問題，提供一種錐形活塞，結構簡單、使用方便，並且大大節約了成本。
[0004]本實用新型的上述目的通過以下技術方案實現:
[0005]一種錐形活塞，包括活塞套，還包括設置在活塞套上方的上壓頭和貫穿活塞套上下頂面的樣品倉，上壓頭底部嵌入設置有活塞頭主體，活塞頭主體底部固定有活塞頭錐形底座，還包括下壓頭，下壓頭頂部嵌入設置有活塞底座，活塞底座頂面設置有密封墊片，樣品倉的底部邊沿設置在密封墊片上。
[0006]如上所述的樣品倉為圓形孔，活塞頭錐形底座包括外徑與樣品倉內徑適配的圓柱主體和設置在圓柱主體底部的錐形頭。
[0007]本實用新型與現有技術相比，具有以下優點:
[0008]1、降低了活塞頭的設計與製造成本。因為活塞頭錐形底座部分採用成本較低的軟質合金如鋁合金(鋁錳合金)材料製造，一方面減少了成本較高的硬質合金如碳化鎢材料的使用，另一方面，由於軟質合金在高壓環境下會發生形變並與活塞套形成良好的密封環境，可以阻止實驗樣品等內容物沿活塞套溢出。這有利於降低對活塞頭尺寸設計和製造的要求，進而降低其成本。
[0009]2、增強了活塞頭的使用便捷性，本實用新型所提供的活塞頭可以通過換取不同尺寸的活塞頭錐形底座部分與活塞頭主體部分拼制而成。如I所述，由於活塞頭的錐形底座部分是由軟質合金製造，在高壓環境下會發生形變並與活塞套形成良好的密封環境，可以阻止實驗樣品等內容物沿活塞套溢出。這意味著同一尺寸的活塞頭可以適用於尺寸稍大的不同尺寸活塞套或同一尺寸的活塞套可以適用於尺寸稍小的不同尺寸活塞頭。這大大增強了使用上的便捷性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型的整體結構示意圖。
[0011]圖中:1-上壓頭；2_活塞頭主體；3_活塞頭錐形底座；4_活塞套；5_密封墊片；6-活塞底座；7-下壓頭。
【具體實施方式】
[0012]以下結合附圖對本實用新型的技術方案作進一步詳細描述。
[0013]如圖1所示，一種錐形活塞，包括活塞頭主體2、活塞頭錐形底座3、活塞套4、活塞底座6，還包括上壓頭1、下壓頭7和密封墊片5 (可以是鎳銅合金)。活塞頭主體2和活塞頭錐形底座3拼制在一起構成活塞頭，從活塞套4上方套入活塞套4中。活塞套4放置在活塞底座6上，活塞套4和活塞底座6之間放置有密封墊片5。活塞頭主體2嵌入上壓頭I中，活塞底座6嵌入下壓頭7中。連接關係都是直接嵌入，靠的是二者精密的匹配度，拆卸時由於二者相對之間比較潤滑，可容易取出。
[0014]本實用新型工作時，通過換取不同尺寸的活塞頭錐形底座3與同一尺寸的活塞頭主體2可以製成不同尺寸的活塞頭。在活塞圓筒型超高溫高壓裝置實施的高溫高壓實驗過程中，將活塞頭從活塞套4上方套入活塞套中。活塞套4放置在活塞底座6上，活塞套4和活塞底座6之間放置有密封墊片5。實驗樣品放置在活塞頭與密封墊片5之間的空腔內。外部液壓系統對上壓頭I施加壓力，進而傳遞到實驗樣品上。由於活塞頭錐形底座3是由軟質合金如鋁合金(可以是鋁錳合金)製造，在高壓環境下會發生形變並與活塞套4形成良好的密封環境。下壓頭7將壓力施加於活塞底座6上，進而傳遞到實驗樣品上。密封墊片5可以起到良好的密封效果，有效保護實驗樣品等內容物不沿活塞套溢出。
[0015]本文中所描述的具體實施例僅僅是對本實用新型精神作舉例說明。本實用新型所屬【技術領域】的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或採用類似的方式替代，但並不會偏離本實用新型的精神或者超越所附權利要求書所定義的範圍。
【權利要求】
1.一種錐形活塞，包括活塞套(3)，其特徵在於，還包括設置在活塞套(3)上方的上壓頭(I)和貫穿活塞套(3)上下頂面的樣品倉，上壓頭(I)底部嵌入設置有活塞頭主體(2)，活塞頭主體(2)底部固定有活塞頭錐形底座(3)，還包括下壓頭(7)，下壓頭(7)頂部嵌入設置有活塞底座(6)，活塞底座(6)頂面設置有密封墊片(5)，樣品倉的底部邊沿設置在密封墊片(5)上。
2.根據權利要求1所述的一種錐形活塞，其特徵在於，所述的樣品倉為圓形孔，活塞頭錐形底座(3)包括外徑與樣品倉內徑適配的圓柱主體和設置在圓柱主體底部的錐形頭。
【文檔編號】F16J1/00GK203717896SQ201420107382
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年3月11日 優先權日:2014年3月11日
【發明者】嚴建中 申請人:湖北洛克泰克儀器有限公司