頂錘鋼環的製作方法

2023-10-25 10:17:47 3

專利名稱：頂錘鋼環的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及製造超硬材料設備的技術領域，尤其是一種在六面頂壓機上用於安裝頂錘的鋼環。
背景技術：
我國是金剛石和立方氮化硼超硬材料的生產大國，這些超硬材料的合成設備主要是國產的六面頂壓機，如鹹陽超硬材料設備集團股份有限公司生產的SDP-6X16700型六面頂液壓機。壓機上的頂錘是用於合成超硬材料時實施加壓的關鍵部件，在工作中承受很大壓力(達7.0GPa)和很高的溫度(高達800℃)，是機上的易損件，消耗很大。六面頂壓機上有六個頂錘，六個頂錘通過鋼環和墊塊安裝在壓機上。其中兩個對頂的頂錘用來通電加熱，其它四個為非通電頂錘。正常工作時，合成腔體通過的電流高達幾千安培。目前使用的所有的鋼環均具有導電特性，其電導率比頂錘的電導率還要高几倍，這就使得通電電流除通過頂錘外，大多電流還從鋼環上通過，這種正常工作時有強電流通過的鋼環自身將導電發熱，再加上頂錘傳遞過來的熱量，將使工作時加熱方向的鋼環具有上百甚至到幾百攝氏度的高溫。鋼環經受這樣的高溫環境，其力學性能將會隨之下降，直接影響著硬質合金頂錘的使用壽命。同時在頂錘側壁出現高電流密度，頂錘局部發熱量很大，使硬質合金頂錘的機械性能極劇劣化，頂錘壽命下降。現有的將頂錘安裝在六面頂壓機的安裝座上的釘錘鋼環，包括有傳統使用的一級鋼環和其結構如中國專利「頂錘鋼環」(專利號為ZL2004200674788)和「頂錘鋼環」(專利號為2004200677663)中所描述的各級鋼環。

發明內容
本實用新型的目的在於提供一種頂錘鋼環，它主要解決由於現有的鋼環自身導電發熱從而使通過頂錘側壁局部電流密度過大影響頂錘使用壽命的問題。
為了解決上述問題，本實用新型所採用的技術方案是通過對鋼環表面進行改性，其方法是包括表面氧化、表面鈍化、表面噴塗、表面鍍膜等技術，使鋼環的表面具有比原有鋼環自身電阻率高的表面電阻膜或是表面徹底絕緣的膜層，該電阻膜層厚度大於0.5μm。
上述的鋼環表面可以是整個內外表面，也可以是內徑表面、外徑表面和底面，或該三個表面任意兩個組合或任意其中一個，甚至是鋼環與頂錘配裝好後，鋼環與頂錘的接觸部分。
由於採用了上述方案，本實用新型與現有技術相比具有如下有益效果
由於在鋼環表面設有電阻膜層，這就合理地調節了頂錘和鋼環上的電流密度分布，從而有效地降低了鋼環自身的電流發熱，能防止鋼環自身發熱而導致力學性能的下降，消除了頂錘局部電流密度過大的現象；不但有效提高了通電頂錘的使用壽命，而且節約了工作時的耗電量。


圖1為實施例1的主視圖。
圖2為圖1的A處放大圖。
圖3為實施例2的主視圖。
圖4為圖3的B處放大圖。
具體實施方式
以下結合附圖實例對本實用新型的結構作進一步詳述如圖1、圖2所示的實施例1，本頂錘鋼環為一級鋼環，它的外側面的下部為設有螺紋孔和通水梯形槽的圓柱面，它外側面的上部為由外向內升高的四個斜面連接構成；它的內孔的上部是橫截面為圓形的安裝孔、該內孔的下部是錐形的過渡孔和與之相接的圓孔，在鋼環安裝孔的表面通過表面氧化技術使其覆有一層氧化層1，該氧化層厚度為300um，實現徹底絕緣。通過這樣的表面改性，使得鋼環與頂錘之間有了一層電阻膜層隔絕，從而使加熱電流幾乎全部從頂錘上流過，消除了通過頂錘局部電流密度過大的問題，鋼環自身不再發熱，有效地保護了鋼環，使其避免自身過熱而降低力學性能，最終大大提高了頂錘的使用壽命，同時還節約了電能。
如圖3、圖4所示的實施例2，本頂錘鋼環為二級鋼環，它為一個筒體，該筒體的頂面為由外向內升高的四個斜面連接構成，在其內孔表面和外徑表面以及底面通過表面鍍膜技術使其均勻地鍍上了一層厚度為280um的絕緣塗料2。它與新型小體積頂錘複合配裝後，裝配在傳統的一級鋼環上使用；通過這樣的表面改性，使得二級鋼環與頂錘之間有了一層電阻膜層隔絕，從而使加熱電流幾乎全部從頂錘上流過，消除了通過頂錘局部電流密度過大的問題，二級鋼環自身不再發熱，有效地保護了二級鋼環，使其避免自身過熱而降低其力學性能，最終大大提高了頂錘的使用壽命，同時還節約了電能。
權利要求1.一種頂錘鋼環，其特徵在於在鋼環的表面設有大於0.5μm的電阻膜層。
2.根據權利要求1所述的頂錘鋼環，其特徵在於所述電阻膜層為氧化物結構膜層。
3.根據權利要求1所述的頂錘鋼環，其特徵在於所述電阻膜層為絕緣塗料膜層。
4.根據權利要求1所述的頂錘鋼環，其特徵在於所述電阻膜層為鈍化物結構膜層。
專利摘要一種頂錘鋼環，涉及製造超硬材料設備的技術領域，在鋼環的表面設有大於0.5μm的電阻膜層；與現有技術相比，它能合理地調節了頂錘和鋼環上的電流密度分布，從而有效地降低了鋼環自身的電流發熱，能防止鋼環自身發熱而導致力學性能的下降，消除了頂錘局部電流密度過大的現象；不但有效提高了通電頂錘的使用壽命，而且節約了工作時的耗電量。
文檔編號B01J3/06GK2894825SQ200620200089
公開日2007年5月2日 申請日期2006年1月26日 優先權日2006年1月26日
發明者賈曉鵬 申請人:柳州市大榮非金屬材料有限公司, 賈曉鵬