Устройство для создания высокого давления

Устройство для создания высокого давления

Реферат

 

Изобретение относится к области высоких и сверхвысоких давлений, вызывающих химическую модификацию веществ. Сущность изобретения заключается в том, что устройство имеет корпус со сферической полостью, в которой расположена эластичная оболочка сферической формы. Корпус и оболочка состоят из двух частей, причем части оболочки закреплены не соответствующих частях корпуса, образуя камеру первичного давления с двумя изолированными полостями. Внутри частей оболочки расположены пуансоны, наружные части которых имеют форму усеченных пирамид со сферическим большим основанием и расположены с зазорами между боковыми поверхностями, в которых расположены упругие элементы. Внутренние части пуансонов, контактирующие с наружными частями, также расположены с зазорами между боковыми поверхностями, в которых расположены деформируемые прокладки, образована камера высокого давления. Зазоры между наружными частями пуансонов уплотнены щитками, а внутренние части снабжены средством для их удержания в заданном положении друг относительно друга, приспособленным для установки-удаления одновременно всех внутренних частей и материала, упрощая и ускоряя сборку-разборку, повышая производительность устройства и обеспечивая высокую воспроизводимость условий сжатия материала, а также обеспечивая возможность механизировать и автоматизировать работы по сборке-разборке. 23 з.п. ф-лы, 27 ил.

Изобретение относится к области высоких и сверхвысоких давлений, вызывающих химическую или физическую модификацию веществ, а более точно к устройству для создания высокого давления, которое может быть использовано в химической промышленности, например, для синтеза сверхтвердых материалов, спрессовывания порошковых материалов и композиций, а также для научных исследований материалов, находящихся под воздействием высокого давления и температур.

Многопуансонные устройства для создания высоких давлений имеют преимущества перед устройствами сжатия, заключающиеся в том, что в камере сжатия этих устройств реализуется условие гидростатичности в большей части сжимаемого объема. Данное условие способствует улучшению качества получаемых сверхтвердых материалов, а в некоторых случаях приводит к повышению количества сверхтвердых материалов, получаемых за один цикл обработки.

Многопуансонные устройства с гидростатическим приводом пуансонов обладают наряду с упомянутым преимуществом также и уменьшенными габаритами, чем устройства, использующие для привода гидравлические прессы.

Применение гидростатического привода диктует необходимость в некоторых конструкциях устройств для создания высокого давления выполнение наружных поверхностей пуансонов в сборе в виде сферической поверхности. Таким образом каждый пуансон представляет собой усеченную правильную пирамиду со сферическим большим основанием. В собранном состоянии пуансоны при контакте по боковым поверхностям представляют собой шар с внутренней полостью в виде правильного многогранника. Внутренняя полость является камерой сжатия, которая может иметь форму куба, тетраэдра, октаэдра и других правильных многогранников. Для создания высокого давления в камеру сжатия помещают деформируемый контейнер с полостью для размещения обрабатываемого материала. Размеры контейнера превышают размеры камеры сжатия. Поэтому до начала сжатия между боковыми поверхностями пуансонов имеются зазоры, в которые могут быть помещены деформируемые прокладки. При воздействии на большие основания пуансонов гидростатического давления пуансоны перемещаются к центру шара, сжатия деформируемые прокладки и контейнер. Вследствие уменьшения объема в камере сжатия и невозможности материалу контейнера выдавливаться в зазоры между пуансонами из-за большей величины давления в деформируемых прокладках, в пространстве между пуансонами генерируется высокое давление, превышающее наружное давление во столько раз, во сколько площадь наружной поверхности пуансона превышает внутреннюю площадь за вычетом силы, затраченной на деформировании прокладок. Для возможности воздействия наружного (первичного) давления на пуансоны зазоры между ними перекрыты щитками, а давление передается через эластичную оболочку. Первичное давление создается в корпусе, который может иметь различную конструкцию.

Устройство может быть выполнено одно-, двух- и трехступенчатым. При этом форма внутренних пуансонов не будет соответствовать форме наружных, а силовой контакт внутренних пуансонов с наружными может осуществляться как по одной, так и по нескольким поверхностям. Во всех случаях деформируемые прокладки для разделения пуансонов необходимы.

В известных конструкциях устройств для создания высокого давления шарового типа и удаления деформируемого контейнера затрачивается много времени, так как приходится удалять из устройства не менее трех пуансонов, которые при больших объемах камеры сжатия достаточно массивны.

При решении проблемы быстрого удаления и установки деформируемого контейнера с обрабатываемым материалом в пространстве между пуасонами появилась бы возможность применять устройства подобного типа в промышленности, где время сборки-разборки связано с технологией материалов и влияет на производительность устройства.

Так, известно устройство для создания высокого давления [1] содержащее цилиндрический корпус, в котором расположена эластичная оболочка, примыкающая к его боковой стенке, образованной цилиндрической обечайкой, днищу, служащему основанием, и крышке. В верхней и нижней частях корпуса между оболочкой и соответственно крышкой и днищем расположены по два кольца для уплотнения корпуса в местах соединения обечайки с крышкой и днищем. Внутри первой оболочки расположена вторая уплотнительная оболочка сферической формы из металлической фольги, которая состоит из двух жестко связанных между собой пайкой частей и в которой установлены четыре, шесть или большее количество пуансонов, имеющих форму усеченной пирамиды со сферическим большим основанием. Пуансоны расположены по периферии второй уплотняющей оболочки с зазором между боковыми поверхностями и выполнены составными по высоте. Внутренние части пуансона, обращенные к центру сферы, частью которой они являются, своими плоскостями образуют камеру высокого давления для размещения материала, подвергаемого давлению. При этом наружные и внутренние части пуансонов связаны между собой посредством винтов.

Один из пуансонов, расположенный в нижней части корпуса, жестко связан с промежуточной металлической деталью, установленной на днище корпуса, служащей опорой для нижнего пуансона и одновременно для размещения электроввода, обеспечивающего нагрев материала при воздействии на него давления. Между сферической поверхностью наружных частей пуансонов и второй оболочкой установлены щитки, перекрывающие зазоры между боковыми поверхностями наружных частей пуансонов и служащие средством для уплотнения зазоров, причем каждый щиток связан с пуансонами посредством винтов. Полость корпуса между первой и второй оболочками, служащая камерой первичного давления, сообщена с источником рабочей жидкости под давлением. При подводе рабочей жидкости в камеру первичного давления пуансоны воспринимают давление и начинают синхронно сходиться к центру сферы, воздействуя на материал. При этом вторая оболочка подвергается пластической деформации.

Для извлечения обработанного материала после воздействия на него давления осуществляется разборка устройства, заключающаяся в следующем. Рабочая жидкость отводится из камеры первичного давления. Снимается крышка, извлекаются верхние кольца, затем снимается цилиндрическая обечайка и отделяется верхняя часть первой оболочки. После этого разрезается вторая оболочка, извлекаются винты, соединяющие щитки с наружными частями пуансонов, и последовательно извлекаются все пуансоны и материал.

Сборка устройства осуществляется в обратной последовательности, причем вторая оболочка заменяется новой. Описанный процесс сборки-разборки устройства для создания высокого давления является трудоемким, так как практически не механизирован из-за конструктивных особенностей устройства. Наружные и внутренние части пуансонов, связанные между собой, имеют большой вес и требуют усилий для установки-удаления. Разрезание второй оболочки и удаление всех пуансонов при извлечении материала, замена второй оболочки, предусматривающая ее установку внутри первой оболочки, и герметизацию, и последовательная установка всех пуансонов внутри новой оболочки снижают производительность устройства.

Известно также устройство для создания высокого давления [2] содержащее основание, на котором установлен корпус со сферической полостью, состоящий из двух частей, расположенных одна над другой, и снабженный средством для уплотнения зазора между его частями, эластичную оболочку сферической формы, состоящую из двух частей, расположенных соответственно в верхней и нижней частях корпуса так, что между наружной поверхностью эластичной оболочки и внутренней сферической поверхностью корпуса имеется полость, служащая камерой первичного давления, которая связана с источником рабочей жидкости под давлением, расположенную внутри эластичной оболочки группу пуансонов, состоящих из наружных частей, которые имеют форму усеченной пирамиды со сферическим большим основанием, являются частью шара и расположены с зазорами между боковыми поверхностями, и одна из которых, расположенная в нижней части эластичной оболочки, жестко связана с нижней частью корпуса, и внутренних частей, также расположенных с зазорами между боковыми поверхностями, контактирующих с наружными частями пуансонов и образующих плоскостями, обращенными к центру сферической оболочки, камеру высокого давления для размещения материала, подвергаемого давлению, расположенное внутри эластичной оболочки средство для уплотнения зазоров между боковыми поверхностями наружных частей пуансонов и связанное с частями корпуса средство для их удержания при подаче рабочей жидкости в камеру первичного давления в виде наружного кольца байонетного затвора.

В указанном устройстве части эластичной оболочки соединены между собой по окружностям их оснований, придавая камере первичного давления форму сферического кольца. После удаления рабочей жидкости из камеры первичного давления наружные части пуансонов не возвращаются в исходное положение.

При такой инструкции устройства для извлечения материала после воздействия на него давления необходимо осуществить полную его разборку, при которой после снятия верхней части корпуса разъединяются части эластичной оболочки, последовательно удаляются наружная часть верхнего паунсона, наружные части бокового паунсона и внутренние части паунсонов, а затем и обработанный материал. Такая разборка и, следовательно, сборка являются трудоемкими и длительными. Сама конструкция устройства не позволяет механизировать процесс сборки-разборки. Следствием длительного времени сборки-разборки является низкая производительность устройства.

Использование байонета в качестве средства для удержания частей корпуса при подаче рабочей жидкости в камеру первичного давления также существенно увеличивает время сборки и разборки.

Цель изобретения разработка устройства для создания высокого давления с таким выполнением камеры первичного давления при обеспечении восстановления зазора между наружными частями пуансонов при удалении рабочей жидкости из камеры первичного давления, обеспечении установки и удаления из корпуса одновременно всех внутренних частей пуансонов и обрабатываемого материала, подвергаемого давлению, и поддержание заданного положения внутренних частей друг относительно друга, которое позволило бы ускорить сборку-разборку устройства для размещения материала и его удаления после воздействия давления, повысить производительность устройства, обеспечить высокую воспроизводимость условий воздействия давления и возможность механизации работ по сборке-разборке.

Цель достигается тем, что в устройстве для создания высокого давления, содержащем основание, на котором установлен корпус со сферической полостью, состоящий из двух частей, расположенных одна над другой, и снабженный средством для уплотнения зазора между его частями, эластичную оболочку сферической формы, состоящую из двух частей, расположенных наружной поверхностью эластичной оболочки и внутренней сферической поверхностью корпуса, имеется полость, служащая камерой первичного давления, которая связана с источником рабочей жидкости, подаваемой под давлением, расположенную внутри эластичной оболочки группу пуансонов, состоящих из наружных частей, которые имеют форму усеченной пирамиды со сферическим большим основанием, являются частью шара и расположены с зазором между боковыми поверхностями и, одна из которых, расположенная в нижней части эластичной оболочки, жестко связана с нижней частью корпуса, и внутренних частей, также расположенных с зазором между боковыми поверхностями, контактирующих с наружными частями пуансонов и образующих плоскостями, обращенными к центру сферической оболочки, камеру высокого давления для размещения обрабатываемого материала, подвергаемого давлению, расположенное внутри эластичной оболочки средство для перекрытия зазоров между боковыми поверхностями наружных частей пуансонов и связанное с частями корпуса средство для их удержания при подаче рабочей жидкости в камеру первичного давления, согласно изобретению, части эластичной оболочки закреплены по окружностям их оснований на полости, изолированные одна от другой, при этом наружные части пуансонов снабжены средством для восстановления зазоров между их боковыми поверхностями при отводе рабочей жидкости из полостей камеры первичного давления, а внутренние части пуансонов снабжены средством для их удержания в заданном положении друг относительно друга, приспособленным для установки-удаления одновременно всех внутренних частей пуансонов и обрабатываемого материала, подвергаемого давлению, соответственно в нижнюю часть корпуса между расположенными частями пуансонов и из нижней части корпуса, и средством для уплотнения камеры высокого давления и поддержания зазоров между их боковыми поверхностями.

При таком выполнении устройства обеспечиваются ускорение и упрощение сборки-разборки, возможность механизации работ по сборке-разборке и высокая воспроизводимость условий воздействия на обрабатываемый материал давления. Кроме того, повышается производительность устройства.

Средство для удержания внутренних частей пуансонов в заданном положении друг относительно друга выполнено в виде жесткого каркаса, охватывающего внутренние части пуансонов и расположенный между ними материал, образованного элементами с конфигурацией, обеспечивающей контакт наружных и внутренних частей пуансонов, и имеющего приспособление, обеспечивающее установку-удаление внутренних частей пуансонов и обрабатываемого материала, при этом в наружных или внутренних частях пуансонов со стороны плоскостей их контакта выполнены пазы для размещения жесткого каркаса, повторяющего конфигурацию его элементов, открытые со стороны боковых поверхностей наружных или внутренних частей пуансонов и имеющие глубину, превышающую толщину элементов жесткого каркаса на величину рабочего хода пуансонов для передачи усилия от наружных частей пуансонов к внутренним частям, минуя жесткий каркас.

Выполнение средства для удержания внутренних частей пуансонов в виде каркаса обеспечивает точность ориентирования внутренних частей относительно материала, подвергаемого давлению и дает возможность уменьшить время сборки-разборки.

При наличии шести пуансонов жесткий каркас выполнен в виде по меньшей мере двух взаимно перпендикулярных элементов П-образной формы, обращенных концами к наружной части верхнего пуансона, жестко связанных между собой на средних участках и установленных в пазах, выполненных в наружных частях пуансонов, при этом приспособлением, обеспечивающим установку-удаление внутренних частей пуансонов, служат отверстия, выполненные на концах по меньшей мере одного П-образного элемента.

При наличии шести пуансонов жесткий каркас представляет собой короб с центральными отверстиями, выполненными в его боковых стенках и дне, открытого со стороны наружной части верхнего пуансона и установленный в кольцеобразных пазах, выполненных во внутренних или внешних частях пуансонов, при этом захватом служат отверстия, выполненные в верхних частях боковых стенок короба.

Жесткий каркас выполнен в виде короба, в боковых стенках которого выполнены пазы, открытые со стороны верхнего пуансона и имеющие U-образную или прямоугольную форму, а в днище короба выполнено центральное отверстие.

Такая конструкция жесткого каркаса наиболее целесообразна для массивных пуансонов.

Боковые стенки короба и его дно соединены между собой шарнирно с возможностью поворота вокруг осей, совмещенных с ребрами короба.

Жесткий каркас может быть выполнен в виде рамы, форма поперечного сечения которой представляет собой тавровый профиль, по углам которой перпендикулярно плоскости рамы закреплены стойки с крестообразной формой поперечного сечения, при этом пазы для размещения ребер рамы и стоек выполнены в наружных и внутренних частях соответствующих пуансонов.

Такая конструкция жесткого каркаса обеспечивает, кроме удобства сборки и разборки, более точное центрирование наружных и внутренних пуансонов друг относительно друга.

Выполнение каркаса в виде П-образных элементов или короба характеризуется простотой конструкции и обеспечивает удобство сборки.

Средство для удержания внутренних частей пуансонов в заданном положении относительно друг друга представляет собой группу стоек, количество которых соответствует количеству углов оснований внутренних частей пуансонов, каждая из которых закреплена на пересечении боковых поверхностей внутренней части пуансона, наружная часть которого жестко связана с нижней частью корпуса и расположена в пазу, выполненном во внутренней части соответствующего пуансона со стороны плоскости контакта с наружной частью этого пуансона и повторяющем форму стойки, при этом глубина паза для размещения стойки превышает толщину стоек на величину рабочего хода пуансонов.

Средство для удержания внутренних частей пуансонов в заданном положении друг относительно друга может быть выполнено в виде группы элементов крепления, каждый из которых расположен в отверстиях, выполненных во внутренних частях по меньшей мере пуансонов и в наружной части соответствующего пуансона, жестко связан с внутренней частью пуансона, наружная часть которого жестко связана с нижней частью корпуса, и расположен в отверстиях внутренних частей других пуансонов с зазором относительно внутренних поверхностей, по меньшей мере равным величине рабочего хода пуансонов для передачи от их наружных частей к внутренним частям, минуя элементы крепления, при этом элементы крепления имеют захват обеспечения установки-удаления внутренних частей пуансонов и материала.

Это обеспечивает более высокую точность ориентирования внутренних частей пуансонов относительно материала, подвергаемого давлению, и позволяет сократить время сборки.

При использовании в качестве элемента крепления шпильки захватом служит отверстие, выполненное на ее конце, расположенном в отверстии наружной части пуансона.

Средство для восстановления зазоров между наружными частями пуансонов выполнено в виде группы упругих элементов.

Это обеспечивает работоспособность конструкции при наличии жесткого каркаса.

При размещении обрабатываемого материала в деформируемом контейнере из диэлектрика и при наличии электроввода для обеспечения прямого или косвенного нагрева обрабатываемого материала одновременно с воздействием на него давления, закрепленного в нижней части корпуса и электрически связанного с двумя противолежащими, и при выполнении средства для уплотнения зазоров между боковыми поверхностями наружных частей пуансонов в виде щитков, расположенных со стороны сферической поверхности наружных частей пуансонов и контактирующих с эластичной оболочкой, жесткий каркас по меньшей мере на участках контакта с внутренними частями пуансонов выполнен из диэлектрического материала или имеет диэлектрическое покрытие, а в отверстиях для установки элементов крепления, выполненных по меньшей мере во внутренних частях пуансонов, кроме той внутренней части, с которой жестко связаны элементы крепления, установлены втулки из диэлектрического материала, при этом каждый щиток снабжен прокладкой из диэлектрического материала, расположенной между сферической поверхностью наружной части пуансонов и щитков, а средство для поддержания зазоров между наружными частями пуансонов дополнительно содержит прокладки из диэлектрического материала по количеству упругих элементов, закрепленные на боковых поверхностях наружных частей пуансонов на участках контакта с упругими элементами.

Это обеспечивает возможность нагрева обрабатываемого материала.

Наружные части тех пуансонов, которые удаляются из корпуса для извлечения и установки жесткого каркаса вместе с внутренними частями пуансонов и обрабатываемым материалом снабжен приспособлением, обеспечивающим их установку-удаление.

Это ускоряет сборку-разборку и тем самым повышает его производительность.

Приспособление, обеспечивающее установку-удаление наружной части пуансона, выполнено в виде подпружиненного элемента Т-образной формы, расположенного в глухом отверстии, выполненном в наружной части пуансона со стороны ее сферической поверхности, и выступающим над сферической поверхностью в раскрытом положении корпуса.

Приспособление для установки-удаления наружной части пуансона выполнено в виде стержня, один конец которого жестко закреплен в наружной части пуансона, предназначенного для установки-удаления, а другой конец стержня подпружинен и установлен в отверстии, выполненном в верхней части корпуса, с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль этого отверстия, и зафиксирован от вращения вокруг своей оси, при этом часть средства для перекрытия зазора между наружными частями пуансонов, прилегающая к наружной части пуансона, предназначенного для установки-удаления, жестко соединена с этой наружной частью пуансона.

Наличие приспособлений, обеспечивающих установку-удаление наружных частей верхнего пуансона, ускоряет сборку-разборку устройства и тем самым повышает его производительность.

При наличии нагрева обрабатываемого материала внутренняя поверхность отверстия в верхней части корпуса электрически изолирована от стержня, а стержень через гибкую шину подсоединен к электровводу, установленному в верхней части корпуса.

Такие конструкции приспособления технологичны, а сами приспособления просты в эксплуатации.

Устройство снабжено приспособлением для фиксации боковых наружных частей пуансонов в исходном положении, установленных в нижней части корпуса.

Приспособление для фиксации боковых наружных частей пуансона в исходном положении выполнено в виде кольца с осевыми отверстиями по его периметру, охватывающего наружные поверхности наружных частей боковых пуансонов у верхнего торца нижней части корпуса, и установлено между наружной поверхностью нижней части эластичной оболочки и сферической внутренней поверхностью корпуса.

Приспособление для фиксации боковых наружных частей пуансона в исходном положении выполнено в виде стержней, один конец каждого из которых жестко вмонтирован в наружную часть пуансона, размещенного в нижней части корпуса, а другой конец стержня расположен с зазором в глухом отверстии, выполненном в боковой наружной части пуансона, обращенной к наружной части пуансонов, связанного с нижней частью корпуса и имеет возможность продольного и поперечного перемещения относительно отверстия, при этом продольная ось стержня перпендикулярна плоскости контакта наружной и внутренней частей пуансона.

При наличии нагрева обрабатываемого материала, внутренняя поверхность отверстия электрически изолирована от стержня.

Наличие приспособления для фиксации наружных частей пуансона в исходном положении обеспечивает возможность более точной установки в устройство жестких каркасов с внутренними частями пуансонов.

Средство для удержания частей корпуса при подаче рабочей жидкости в камеру первичного давления выполнено в виде двух вертикально расположенных рам прямоугольной формы, установленных на основании с возможностью поворота относительно вертикальной оси и при повороте охватывающих корпус по высоте и контактирующих с ним своими горизонтально расположенными участками при подаче рабочей жидкости в полости камеры первичного давления.

Такое выполнение средства для удержаний частей корпуса характеризуется простотой конструкции и технологичностью.

Рамы установлены на общей оси поворота; рамы установлены на собственных осях поворота. Рамы также снабжены приводом поворота, установленным на основании.

Такая установка рам упрощает конструкцию средства для удержания частей корпуса при проведении научных исследований.

На фиг. 1 изображена схема устройства для создания высокого давления по подаче рабочей жидкости в камеру первичного давления, продольный разрез; на фиг. 2 жесткий каркас, образованный двумя элементами П-образной формы (изометрия); на фиг. 3 то же, с четырьмя элементами П-образной формы (изометрия); на фиг.4 жесткий каркас, выполненный в виде короба (изометрия); на фиг.5 короб с установленными в нем внутренними частями пуансонов и материалом, в крайнем положении пуансонов при достижении заданного давления, показаны частично наружные части пуансонов, продольный разрез; на фиг.6 узел I на фиг.5 (в увеличенном масштабе); на фиг.7 жесткий каркас в форме тетраэдра (развертка); на фиг.8 фиксатор пластин жесткого каркаса в форме тетраэдра; на фиг.9 короб, выполненный с U-образными пазами на боковых гранях (изометрия); на фиг. 10 короб с прямоугольными пазами на боковых гранях (изометрия); на фиг.11 короб в виде рамы таврового сечения и стоек крестообразного сечения (изометрия); на фиг.12 то же, что на фиг.1, с внутренними частями пуансонов в форме кубиков (продольный разрез); на фиг.13 - внутренние части пуансонов, соединенных шпильками, поперечный разрез; на фиг.14 разрез А-А на фиг.13; на фиг.15 средства для удержания внутренних частей пуансонов, выполненные в виде группы стоек, расположенных в углах внутренней части; на фиг. 16 -разрез Б-Б на фиг.15; на фиг.17 разрез В-В на фиг.15; на фиг. 18 разрез Г-Г на фиг.15; на фиг.19 узел II на фиг.1; на фиг.20 то же, что на фиг.19, с раскрытым корпусом; на фиг.21 устройство, продольный разрез, показывающий приспособление для удаления верхней части верхнего пуансона и приспособление для фиксации боковых пуансонов; на фиг.22 - фрагмент выполнения приспособления для установки-удаления наружной части верхнего пуансона при наличии нагрева обрабатываемого материала в устройстве; на фиг.23 -еще один вариант приспособления для фиксации боковых пуансонов; на фиг.24 разрез Д-Д на фиг. 23; на фиг.25 устройство в рабочем положении рам, установленных на собственных осях поворота, вид сверху; на фиг.26 то же, что на фиг. 25, вид сбоку; на фиг.27 то же, что на фиг.25, с раздвинутыми рамами, установленными на общей оси поворота, и раскрытым корпусом.

Устройство для создания высокого давления содержит основание 1 (фиг.1), на котором установлен корпус 2 со сферической полостью. Корпус 2 состоит из двух частей, расположенных одна на другой, нижней части 3 и верхней части 4, имеющих полусферические полости. В корпусе 2 расположена эластичная оболочка сферической формы, состоящая из двух полусферических частей, нижняя 5 из которых расположена в нижней части 3 корпуса 2, а верхняя 6 в его верхней части 4, причем так, что между наружной поверхностью нижней и верхней частей 5, 6 и внутренней сферической поверхностью корпуса 1 имеется полость, служащая камерой 7 первичного давления. Нижняя и верхняя части 5, 6 эластичной оболочки закреплены по окружностям их оснований соответственно на нижней части 3 и верхней части 4 корпуса 2, образуя в камере 7 первичного давления две полости, изолированные одна от другой. Закрепление нижней и верхней частей 5, 6 эластичной оболочки осуществляется следующим образом. Края 8, 9 частей 5, 6 выполняются отогнутыми и с утолщениями, которые выполняются по окружности оснований и заходят в соответствующие пазы, выполненные в верхней и нижней частях 3, 4 корпуса 2. Предпочтительным материалом эластичной оболочки служит маслостойкая резина.

Камера 7 первичного давления связана с источником 10 для подвода рабочей жидкости под давлением, содержащим насос 11 высокого давления, сообщенный с магистралями 12, 13 подвода рабочей жидкости, которые в свою очередь через штуцеры 14, 15 и каналы 16, 17, выполненные соответственно в нижней и верхней частях 3, 4 корпуса 2, сообщены с полостями камеры 7.

Внутри эластичной оболочки расположена группа пуансонов, минимальное количество которых равно четырем, и может составлять шесть, восемь и так далее. В описанном варианте устройства количество пуансонов равно шести. Каждый пуансон содержит наружную часть 18, имеющую форму усеченной пирамиды со сферическим большим основанием, причем наружные части 18 всех пуансонов расположены внутри эластичной оболочки и обращены к ее стенке сферическими поверхностями. Кроме того, наружные части 18 пуансонов расположены с зазором 19 между боковыми поверхностями и с зазором 20 между сферическими поверхностями и эластичной оболочкой, который по существу является установочным.

Каждый пуансон содержит также по меньшей мере одну внутреннюю часть. В одноступенчатой конструкции устройства у каждого пуансона имеется, как правило, одна внутренняя часть 21, как показано на фиг.1, которая повторяет форму наружной части 18 и представляет собой усеченную пирамиду, своим большим основанием контактирующую с плоскостью наружной части 18, обращенной к центру сферы, частью которой являются наружные части 18 всех пуансонов, то есть указанные плоскости являются плоскостями контакта наружной и внутренней частей 18, 21 каждого пуансона. При такой форме внутренних частей 21 пуансонов между боковыми поверхностями внутренних частей 21 и боковыми поверхностями наружных частей 18 имеется общий зазор 19.

Плоскости меньших оснований внутренних частей 21 всех пуансонов обращены к центру сферы, частью которой являются наружные части 18 пуансонов, и образуют в центре своими гранями камеру 22 высокого давления для размещения обрабатываемого материала, подвергаемого давлению. Для непосредственного размещения материала в камере 22 материал должен быть предварительно спрессован и ему должна быть предана форма камеры 22. В описанном варианте обрабатываемый материал 23 помещается в камеру 22 высокого давления в деформируемом контейнере 24, материалом для которого служат пирофиллит, литографский камень или композиции на основе огнеупорных окислов.

В зазоре 20 между сферическими поверхностями наружных частей 18 пуансонов и эластичной оболочкой расположены щитки, перекрывающие зазоры 19 между боковыми поверхностями наружных частей 18 и служащие средством 25 для перекрытия зазоров между боковыми поверхностями наружных частей пуансонов. При этом щитки жестко связаны с наружной частью 18 одного из пуансонов посредством элемента крепления (на чертежах не показан). Наружные части 18 пуансонов снабжены средством 26 для восстановления зазоров 19 между их боковыми поверхностями при отводе рабочей жидкости из полостей камеры 7 первичного давления. Средство 26 для восстановления зазоров конструктивно может быть выполнено в виде упругих элементов, например тарельчатых пружин, установленных в зазорах 19, предпочтительно по две в каждом зазоре 19.

Между боковыми поверхностями внутренних частей 21 пуансонов расположены деформируемые прокладки, как однослойные, так и многослойные, служащие средством 27 для поддержания зазоров между боковыми поверхностями внутренних частей пуансонов и формирование уплотнения камеры высокого давления. Деформируемые прокладки приклеиваются к боковым поверхностям внутренних частей 21 пуансонов непосредственно у камеры 22 высокого давления. Помимо выставления исходной величины зазоров деформируемые прокладки обеспечивают заданное положение внутренних частей 21 пуансонов относительно друг друга при схождении пуансонов к центру шара, ограничивают при сжатии попадание материала 23 в зазоры 19 и обеспечивают создание распределенной нагрузки на боковых поверхностях внутренних частей 21, тем самым препятствуя разрушению наиболее нагруженных участков внутренних частей 21 пуансонов.

Внутренние части 21 пуансонов снабжены средством для их удержания в заданном положении друг относительно друга, приспособленным для установки-удаления одновременно всех внутренних частей 21 пуансонов и материала 23 соответственно в нижнюю часть 3 корпуса 2 между расположенными в ней наружными частями 18 пуансонов. Таким средством служит жесткий каркас 28, охватывающий внутренние части 21 пуансонов и расположенный между ними материал 23. Жесткий каркас 28 образован элементами с конфигурацией, обеспечивающей контакт наружных 18 и внутренних частей 21 пуансонов, и имеет приспособление 29, обеспечивающее установку-удаление внутренних частей и обрабатываемого материала. При этом в наружных или внутренних частях 18, 21 пуансонов со стороны указанных выше плоскостей их контакта выполнены пазы для размещения жесткого каркаса 28, повторяющие конфигурацию его элементов и открытые со стороны боковых поверхностей наружных или внутренних частей 18, 21 пуансонов. Глубина этих пазов превышает толщину элементов жесткого каркаса 28 на величину рабочего хода пуансонов для передачи от наружных частей 18 пуансонов к внутренним частям 21, минуя жесткий каркас 28.

В одноступенчатой конструкции устройства, показанной на фиг.1, при наличии шести пуансонов наиболее простым и технологичным является жесткий каркас 28, выполненный в виде двух П-образной формы элементов 30, средние участки которых перпендикулярны друг другу и жестко соединены между собой, а концы элементов 30 при установке обращены к наружной части 18 верхнего пуансона. Пазы 31 (фиг.1) для размещения такого жесткого каркаса 28 выполнены в наружных частях 18 пуансонов, а приспособлением 29 (фиг.2) служат отверстия, выполненные на концах элементов 30. Количество элементов 30 (Фиг.3) П-образной формы может быть равно четырем, в зависимости от их толщины и ширины, а также веса внутренних частей 21 пуансонов. При этом отверстия целесообразно выполнять на концах всех элементов 30 (фиг.2, 3).

Выполнение приспособления 29 (фиг.1-3) в виде отверстия в описанных вариантах жесткого каркаса 28 является наиболее технологичным. Помимо отверстия захват может быть выполнен в виде съемной рамки, соединяющей свободные концы элементов 30 П-образной формы, удаляемой только на время установки или удаления внутренних частей 21 пуансонов в образованный жесткий каркас 28.

При наличии шести пуансонов жесткий каркас 28 (фиг.4) может быть выполнен также в виде короба с центральными отверстиями 32, выполненными в его боковых стенках 33 и дне 34. Короб открыт со стороны наружной части 18 (фиг. 5) верхнего пуансона и установлен в пазах 35 (фиг.5), выполненных снаружи на внутренних частях 21 пуансонов. Приспособлением 29 (фиг.4) также служат отверстия, выполненные в верхних частях боковых стенок 33 короба.

Для облегчения сборки-разборки внутренних частей 21 (фиг.5) пуансонов боковые стенки 33 короба и его дно 34 соединены между собой шарнирно, с возможностью поворота вокруг осей, совмещенных с ребрами короба. Шарнирное соединение в такой конструкции жесткого каркаса 28 обеспечено осями 36 (фиг.6) поворота.

При наличии четырех пуансонов в одноступенчатой конструкции устройства жесткий