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专利名称：一种600Mpa丝杆升降式超高压试验装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种丝杆升降式结构，特别是涉及一种线性导柱导轨与钢珠导向环套 的配合及超高压缸与高压大活塞分体连接的超高压试验装置。
技术背景
目前国内公认的进口超高压试验装置价格昂贵，是压制中国超高压液态技术应用 技术发展的瓶颈。为了打破进口价格昂贵的应用瓶颈，工业和信息化部日前发布《产业关键 共性技术发展指南(2011年)》。《发展指南》产业共性技术关乎产业发展的通用技术，具备 准公共产品性质，能够通过关联效应、激励效应与示范效应为一个或多个行业广泛应用，实 现产业共性技术及其研究成果的社会共享，成为产业技术跨越、结构升级的阶梯，从而产生 巨大的经济社会效益，带动整个产业技术水平迅速提高，引发产业升级换代。可以说，产业 共性技术研发是企业创新的基石，没有产业共性技术就难以形成企业核心技术，自主创新 就无从谈起，更不用说产业的可持续发展。在装备制造业领域，《发展指南》提出要大力发展 高压液压元件铸造技术、数字液压智能化技术等。
本试验机压力在600Mpa以下可任意设置，当压强超过IOOMpa就是超高压，在超高 压条件下，生物体高分子立体结构中的氢键结合、疏水结合、离子结合等非共有结合发生变 化，使蛋白质变性，淀粉糊化，酶失活，细胞膜破裂，菌体内成分泄漏，生命活动停止，微生物 菌体破坏而死亡。蛋白质的氨基酸的缩氨结合、维生素、香气成分等低分子化合物是共有结 合，在超高压下不会破坏、得以完整地保留、可做病毒灭活生成抗体实验等。目前国内的超 高压试验装置大部分依靠进口，国产技术刚刚起步受发展时间限制，机型臃肿应用效果较 差，一般只能达到100-300 Mpa，无法满足更高压强使用的需要，使用范围受限制，大大制约 企业应用的发展。发明内容
为了解决现有技术中超高压试验装置机型臃肿应用效果较差，灵活应用比较难， 使用空间受限制、制造成本大的问题，本发明提供了一种结构简单，机型轻巧、能够全自动 操控、效果较好的600Mpa丝杆升降式超高压试验装置，能够达到300Mpa _600Mpa压强所需。
本发明的原理是以丝杆升降快速开、关启超高压端口形式，可组成一个完整的 超高压液态应用系统，工作压力300-600Mpa，参照TSG R0002— 2005技术规范爆破压力 3246. 3 (Mpa)设计压力1136. 5 (Mpa)最高工作压力612. 75 (Mpa)安全工作压力568. 25 (Moa)有效容积空间一、100_X250mm/2L，二、75_X250mm/lL 介质水，材质 17-4PH 不锈 钢、抗拉强度1310Mpa屈服强度IOOOMpa及35CrMo45高强度合金结构钢。
为了解决现有技术中的问题，本发明所采取的技术方案是一种600Mpa丝杆升降式超高压试验装置，包括高压、超高压组合缸体、上活塞柱塞压头、自紧密封、定位组合导柱导轨，钢珠导向环套。其特征在于还包括丝杆升降形式、柱塞式活塞、自紧导向压头涨环、、预密封环、线性导向柱轨、在 柱塞式活塞的外侧设置有线性导柱或线性导轨，在超高压缸口配合有钢珠导向套环。本发 明解决了现有超高压技术应用中的、小型实验装置结构笨重、稳压效果较差，多品相、多压 强试验范围受限制、操作麻烦。该试验机型采用新型组合骨架自密封，实现了更高压强使用 的需要，提供了一种结构简单，密封效果较好全自动电子程控、半自动的超高压丝杆升降形 式试验机型，能够满足300Mpa -600Mpa压强实验所需，介质水、油。
前述的一种600Mpa丝杆升降式超高压试验装置,工作压力从300mpa到600mpa压 力可自由设定，包括立柱、顶盖传动箱、线性导柱或线性导轨、升降丝杆、柱塞式活塞、钢珠 导向环套。
前述的一种600Mpa丝杆升降式超高压试验装置，超高压缸、其特征在于还包括 高压大活塞、高压缸、线性导柱导轨、导向压头、组合骨架自密封、底座。
前述的一种600Mpa丝杆升降式超高压试验装置，在缸径、容积要求下可增加立柱 偶数多根，与顶盖传动箱、底座、组成承受超高压强所产生的轴向力安全框架。顶盖传动箱 固定连接柱塞式活塞由丝杆升降。
前述的一种600Mpa丝杆升降式超高压试验装置，在柱塞式活塞下降时由线性导 柱导轨稳定周向位移，导向压头顺钢珠导向环套精确进入超高压缸。此时附件电子程控指 令压力源工作，所需自控工序都可电子设定。
前述的一种600Mpa丝杆升降式超高压试验装置，其特征在于全自动、半自动丝 杆升降柱塞式活塞的外侧设置有线性导柱导轨确保垂直同心度。超高压缸缸口套合钢珠导 向环套引导柱塞式活塞，正确无偏移进入超高压缸。
前述的一种600Mpa丝杆升降式超高压试验装置，其特征在于丝杆升降。随着承 受力要求变化由单独丝杆升降可改为偶数对称排列，例如2丝杆、4丝杆。
前述的一种600Mpa丝杆升降式超高压试验装置，其特征在于所述柱塞式活塞顶 圆外侧与线性导柱导轨连接。
前述的一种600Mpa丝杆升降式超高压试验装置，其特征在于所述线性导柱导 轨有导柱与导轨二种形式选用，底座面与导柱之间的垂直度0. 02以下/ 100 ;上下座为 FC250材质。
前述的一种600Mpa丝杆升降式超高压试验装置，其特征在于所述组合骨架自密 封为V型超高压大间隙密封元件。
前述的一种600Mpa丝杆升降式超高压试验装置，其特征在于所述超高压缸与高 压大活塞固定连接、可维修更换。
本发明的有益效果是本发明600Mpa超高压丝杆升降式超高压试验装置，能够提供300Mpa-600 Mpa的压强， 解决了现有超高压技术应用中的小型试验装置结构笨重、稳压效果较差，多品相多压强试 验范围受限制、操作麻烦。可满足各大中院校教课、生物、医药、中草药和食品工程的科学研 究、产品开发、工艺改革提供研究测试平台。可以做杀死细菌、酵母菌、霉菌，一般高温杀菌 带来的不良变化的实验，为中国发展超高压液态技术应用、开发新产品做贡献。


图1是600Mpa单丝杆升降式超高压试验装置示意图；图2是600Mpa超高压柱塞式活塞与密封结构装配图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的描述。
如图1-2所示，一种600Mpa丝杆升降式超高压试验装置，包括立柱1、顶盖传动箱 2、升降丝杆3、柱塞式活塞4、钢珠导向环套5、超高压缸6、其特征在于还包括高压大活 塞7、高压缸8、线性导柱导轨9、导向压头10、组合骨架自密封11、底座12。
在柱塞式活塞4的顶端与丝杆升降3活动连接，外侧设置有线性导柱导轨9，在超 高压缸6的缸口套合有钢珠导向环套5，引导超高压柱塞式活塞3正确无偏移进入超高压 缸。
设计时，超高压缸6采用高强度不锈钢材料与35-45铬钥高强度结构钢材料热套 工艺，Pb= OsA Ink (2-—)柱塞式活塞4采用17-4PH不锈钢材料。
600Mpa丝杆升降式超高压试验装置工作时，当柱塞式活塞4随丝杆升降3升降时， 由线性导柱导轨9确保与超高压缸6缸口的垂直，使钢珠导向环套5，引导超高压柱塞式活 塞3，保证超高压柱塞式活塞使用的可靠性和安全性。
本发明的600Mpa丝杆升降式超高压试验装置所应用实验范围广泛，具有可以应 用在以下领域1、病毒灭活 200 400Mpa超高压下，能破坏病毒膜结构内部的非共价键结合。使 膜衣壳蛋白亚单位之间解体，空间结构变化，构象转换，生物活性改变，从而使病毒颗粒丧失感染性。但超高压却不破坏共价键，因此抗原的单个亚单位未被破坏，保持了 免疫原性不变。用此方法可以获得没有传染性而免疫原性不变的、完整的病毒颗粒。
2、制取疫苗 传统的制取疫苗方法，均采用热力和化学处理灭活病毒，这些方 法存在很大弊端。例如流感病毒灭活疫苗、传统制备方法为化学方法。它使用化学试剂甲 醛灭活病毒，易使病毒表面粒子受损，影响疫苗的免疫原性。
3、处理血浆 目前已有多种方法应用于血液制品的病毒灭活处理，如巴斯德 法、S/D法、亚甲兰光照法等。但现有的这些方法都有一定缺陷。S/D法只对有脂质包膜的 病毒有效，而且在给病人输血前必须将灭活剂彻底清除。
4、生物提取 在超高压状态下不仅能促进化学反应，还可以改变一些物质的 表面状态、分子排列以及物理性能。在生物提取过程中超高压能加快反应速度，缩短提取时 间，提闻广品收率。
5、生物制药 在生物制药工艺中过程中，很多生理活性成分对温度敏感，如芦 荟、苦瓜、螺旋藻、海参提取物等，一旦温度超过60°C，其活性成分即遭到破坏，因此不适于 高温灭菌；采用超高压低温灭菌能充分保证活性成分不遭破坏。
6、中药制取 中药的传统工艺是煎制和萃取。但是很多天然药材对温度敏感， 高温下30%药性受到影响，采用超高压处理工艺瞬间爆破植物细胞，能完整地保留原有的 成分，提闻疗效。
7、医疗器械的灭菌消毒 一般采用高压蒸气消毒，预热升温操作时间长，采用 超高压液体消毒，可即时操作，时间短，更加方便。
8、酒的处理 白酒、黄酒、葡萄酒等都需要储存一段时间使酒液变得醇香柔 和，这往往需要几年的时间。应用超高压催陈技术，可大大缩短储存时间，在超高压作用下， 水和酒精加速形成缔和体系，同时也促进一系列氧化、还原、酯化和缩合等化学反应，减少 了暴辣、冲鼻和刺激性，使口味变得柔和、醇香。例如黄酒在超高压条件下保持20分钟，香 气增加15 - 20%，相当于窖储16个月以上的效果。超高压灭菌技术与传统灭菌技术的比较1、超高压技术与传统的加热处理食品比较优点在于超高压处理不会使食品色、香、味等物理特性发生变化，不会产生异味，超高压处理后， 蛋白质的变性及淀粉的糊化状态与加热处理有所不同，超高压处理可以保持食品的原有风 味，为冷杀菌，使食品灭菌达到均勻、瞬时、高效，且比加热法耗能低，例如，日本三得利公司 采用容器杀菌，啤酒液经高压处理可将99. 99%大肠杆菌杀死。2、超高压技术与传统的化 学处理食品比较优点在于不需向食品中加入化学物质，克服了化学试剂与微生物细胞内 物质作用生成的产物对人体产生的不良影响，也避免了食物中残留的化学试剂对人体的负 面作用，保证了食用的安全。化学试剂使用频繁，会使菌体产生抗性，杀菌效果减弱，而超高 压灭菌为一次性杀菌，对菌体作用效果明显。
3、超闻压杀菌技术的工艺特点超闻压食品的杀菌设备与一般的闻压设备没有本 质的差别，只是压力介质不同，一般为水。因为水容易获得、成本低，与气体相比较无爆炸的 危险，能耗小。通常压力为100 600MPa，处理工艺是升压一保压一卸压三个过程，通常进 料、卸料为不连续方式生产。多数生物经IOOMPa以上加压处理即会死亡。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该 了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原 理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进 都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物 界，尤其是丝杆升降结构形式。
权利要求
1.一种600Mpa丝杆升降式超高压试验装置,工作压力从300mpa到600mpa压力可自由设定，包括立柱(I)、顶盖传动箱(2)、升降丝杆(3)、柱塞式封头(4)、钢珠导向环套(5)、超高压缸(6)，其特征在于还包括高压大活塞(7)、高压缸(8)、线性导柱导轨(9)、导向压头(10)、组合骨架自密封(11)、底座(12)，由刚度立柱(I)(偶数多根)、与顶盖传动箱(2)、底座(12)组成承受超高压强产生轴向力的安全框架，升降丝杆(3)与柱塞式活塞(4)活动连接。
2.在顶盖传动箱(2)内设置有传动执行机构，使升降丝杆(3)柱塞式活塞(4)按要求升降。
3.在柱塞式活塞(4)下降时由线性导柱导轨(9)稳定周向位移，导向压头(10)顺钢珠导向环套(5)精确进入超高压缸(6)，此时配套附件电子程控系统指令压力源增压工作，所需自控工序都可电子设定。
4.根据权利要求1所述的一种300Mpa-600Mpa丝杆升降式超高压试验装置，其特征在于全自动、半自动丝杆升降(3)、柱塞式活塞(4)的顶边外侧设置有线性导柱导轨(9)确保垂直同心度。
5.超高压缸(6)缸口套合有钢珠导向环套(5)引导超高压柱塞式活塞(3)正确无偏移进入超高压缸(6)。
6.根据权利要求2所述的一种300Mpa-600Mpa丝杆升降式超高压试验装置，其特征在于超高压缸(6)底平面与高压大活塞(7)顶平面上下配合连接。
7.根据权利要求3所述的一种300Mpa-600Mpa丝杆升降式超高压试验装置，其特征在于所述柱塞式活塞(4)顶圆外侧与线性导柱导轨(9)连接。
8.根据权利要求5所述的一种300Mpa-600Mpa丝杆升降式超高压试验装置，其特征在于所述线性导柱导轨(9)有导柱与导轨二种形式选用。
9.根据权利要求8所述的一种300Mpa-600Mpa丝杆升降式超高压试验装置，其特征在于所述超高压缸(6)为17-4PH不锈钢材料外热套35CrMo-45高强度合金结构钢。
全文摘要
本发明一种丝杆升降式超高压生物试验装置,属于液压装置科学技术领域。包括高精度线性导柱、高精度线性导轨，高精度钢珠导向套、高精度导向环、高压、超高压下置式缸体、上活塞柱塞压头、自紧W型密封。其特征在于还包括丝杆升降形式、柱塞式活塞、自紧导向压头涨环、预密封环、活塞式封头与升降丝杆连接为一整体，配合有高精度钢珠导向套、环。解决了现有超高压技术中装置结构笨重、稳压效果较差，多品相多压强试验范围受限制、操作麻烦，实现了更高压强使用的需要，能够满足300Mpa-600Mpa压强实验所需，介质水、油。
文档编号G01N33/00GK103033595SQ20121008047
公开日2013年4月10日 申请日期2012年3月24日 优先权日2012年3月24日
发明者雷鉴源 申请人:雷鉴源