專利名稱：一種絲桿升降式超高壓生物試驗裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種絲桿升降式結構，特別是涉及一種線性導柱導軌與鋼珠導向環套的配合及超高壓缸與高壓大活塞分體連接的超高壓試驗裝置。
背景技術：
目前國內公認的進口超高壓試驗裝置價格昂貴，是壓制中國超高壓液態技術應用技術發展的瓶頸。為了打破進口價格昂貴的應用瓶頸，工業和信息化部日前發布《產業關鍵共性技術發展指南(2011年)》。《發展指南》產業共性技術關乎產業發展的通用技術，具備準公共產品性質，能夠通過關聯效應、激勵效應與示范效應為一個或多個行業廣泛應用，實現產業共性技術及其研究成果的社會共享，成為產業技術跨越、結構升級的階梯，從而產生巨大的經濟社會效益，帶動整個產業技術水平迅速提高，引發產業升級換代。可以說，產業共性技術研發是企業創新的基石，沒有產業共性技術就難以形成企業核心技術，自主創新就無從談起，更不用說產業的可持續發展。在裝備制造業領域，《發展指南》提出要大力發展高壓液壓元件鑄造技術、數字液壓智能化技術等。本試驗機壓力在600Mpa以下可任意設置，當壓強超過IOOMpa就是超高壓，在超高壓條件下，生物體高分子立體結構中的氫鍵結合、疏水結合、離子結合等非共有結合發生變化，使蛋白質變性，淀粉糊化，酶失活，細胞膜破裂，菌體內成分泄漏，生命活動停止，微生物菌體破壞而死亡。蛋白質的氨基酸的縮氨結合、維生素、香氣成分等低分子化合物是共有結合，在超高壓下不會破壞、得以完整地保留、可做病毒滅活生成抗體實驗等。目前國內的超高壓試驗裝置大部分依靠進口，國產技術剛剛起步受發展時間限制，機型臃腫應用效果較差，一般只能達到100-300 Mpa，無法滿足更高壓強使用的需要，使用范圍受限制，大大制約企業應用的發展。
發明內容
為了解決現有技術中超高壓試驗裝置機型臃腫應用效果較差，靈活應用比較難，使用空間受限制、制造成本大的問題，本發明提供了一種結構簡單，機型輕巧、能夠全自動操控、效果較好的600Mpa絲桿升降式超高壓試驗裝置，能夠達到300Mpa _600Mpa壓強所需。本發明的原理是以絲桿升降快速開、關啟超高壓端口形式，可組成一個完整的超高壓液態應用系統，工作壓力300-600Mpa，參照TSG R0002— 2005技術規范爆破壓力3246. 3 (Mpa)設計壓力1136. 5 (Mpa)最高工作壓力612. 75 (Mpa)安全工作壓力568. 25(Moa)有效容積空間一、100_X250mm/2L，二、75_X250mm/lL 介質水，材質 17-4PH 不銹鋼、抗拉強度1310Mpa屈服強度IOOOMpa及35CrMo45高強度合金結構鋼。為了解決現有技術中的問題，本發明所采取的技術方案是
一種600Mpa絲桿升降式超高壓試驗裝置，包括高壓、超高壓組合缸體、上活塞柱塞壓頭、自緊密封、定位組合導柱導軌，鋼珠導向環套。其特征在于
還包括絲桿升降形式、柱塞式活塞、自緊導向壓頭漲環、、預密封環、線性導向柱軌、在柱塞式活塞的外側設置有線性導柱或線性導軌，在超高壓缸口配合有鋼珠導向套環。本發明解決了現有超高壓技術應用中的、小型實驗裝置結構笨重、穩壓效果較差，多品相、多壓強試驗范圍受限制、操作麻煩。該試驗機型采用新型組合骨架自密封，實現了更高壓強使用的需要，提供了一種結構簡單，密封效果較好全自動電子程控、半自動的超高壓絲桿升降形式試驗機型，能夠滿足300Mpa -600Mpa壓強實驗所需，介質水、油。前述的一種600Mpa絲桿升降式超高壓試驗裝置,工作壓力從300mpa到600mpa壓力可自由設定，包括立柱、頂蓋傳動箱、線性導柱或線性導軌、升降絲桿、柱塞式活塞、鋼珠導向環套。前述的一種600Mpa絲桿升降式超高壓試驗裝置，超高壓缸、其特征在于還包括高壓大活塞、高壓缸、線性導柱導軌、導向壓頭、組合骨架自密封、底座。 前述的一種600Mpa絲桿升降式超高壓試驗裝置，在缸徑、容積要求下可增加立柱偶數多根，與頂蓋傳動箱、底座、組成承受超高壓強所產生的軸向力安全框架。頂蓋傳動箱固定連接柱塞式活塞由絲桿升降。前述的一種600Mpa絲桿升降式超高壓試驗裝置，在柱塞式活塞下降時由線性導柱導軌穩定周向位移，導向壓頭順鋼珠導向環套精確進入超高壓缸。此時附件電子程控指令壓力源工作，所需自控工序都可電子設定。前述的一種600Mpa絲桿升降式超高壓試驗裝置，其特征在于全自動、半自動絲桿升降柱塞式活塞的外側設置有線性導柱導軌確保垂直同心度。超高壓缸缸口套合鋼珠導向環套引導柱塞式活塞，正確無偏移進入超高壓缸。前述的一種600Mpa絲桿升降式超高壓試驗裝置，其特征在于絲桿升降。隨著承受力要求變化由單獨絲桿升降可改為偶數對稱排列，例如2絲桿、4絲桿。前述的一種600Mpa絲桿升降式超高壓試驗裝置，其特征在于所述柱塞式活塞頂圓外側與線性導柱導軌連接。前述的一種600Mpa絲桿升降式超高壓試驗裝置，其特征在于所述線性導柱導軌有導柱與導軌二種形式選用，底座面與導柱之間的垂直度0. 02以下/ 100 ;上下座為FC250材質。前述的一種600Mpa絲桿升降式超高壓試驗裝置，其特征在于所述組合骨架自密封為V型超高壓大間隙密封元件。前述的一種600Mpa絲桿升降式超高壓試驗裝置，其特征在于所述超高壓缸與高壓大活塞固定連接、可維修更換。本發明的有益效果是
本發明600Mpa超高壓絲桿升降式超高壓試驗裝置，能夠提供300Mpa-600 Mpa的壓強，解決了現有超高壓技術應用中的小型試驗裝置結構笨重、穩壓效果較差，多品相多壓強試驗范圍受限制、操作麻煩。可滿足各大中院校教課、生物、醫藥、中草藥和食品工程的科學研究、產品開發、工藝改革提供研究測試平臺。可以做殺死細菌、酵母菌、霉菌，一般高溫殺菌帶來的不良變化的實驗，為中國發展超高壓液態技術應用、開發新產品做貢獻。
圖I是600Mpa單絲桿升降式超高壓試驗裝置示意 圖2是600Mpa超高壓柱塞式活塞與密封結構裝配圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進一步的描述。如圖1-2所示，一種600Mpa絲桿升降式超高壓試驗裝置，包括立柱I、頂蓋傳動箱
2、升降絲桿3、柱塞式活塞4、鋼珠導向環套5、超高壓缸6、其特征在于還包括高壓大活塞7、高壓缸8、線性導柱導軌9、導向壓頭10、組合骨架自密封11、底座12。在柱塞式活塞4的頂端與絲桿升降3活動連接，外側設置有線性導柱導軌9，在超 高壓缸6的缸口套合有鋼珠導向環套5，引導超高壓柱塞式活塞3正確無偏移進入超高壓缸。設計時，超高壓缸6采用高強度不銹鋼材料與35-45鉻鑰高強度結構鋼材料熱套工藝，Pb= Os A Ink (2-—)柱塞式活塞4采用17-4PH不銹鋼材料。600Mpa絲桿升降式超高壓試驗裝置工作時，當柱塞式活塞4隨絲桿升降3升降時，由線性導柱導軌9確保與超高壓缸6缸口的垂直，使鋼珠導向環套5，引導超高壓柱塞式活塞3，保證超高壓柱塞式活塞使用的可靠性和安全性。本發明的600Mpa絲桿升降式超高壓試驗裝置所應用實驗范圍廣泛，具有可以應用在以下領域
I、病毒滅活200 400Mpa超高壓下，能破壞病毒膜結構內部的非共價鍵結合。使膜衣殼蛋白亞單位之間解體，空間結構變化，構象轉換，生物活性改變，從而使病毒
顆粒喪失感染性。但超高壓卻不破壞共價鍵，因此抗原的單個亞單位未被破壞，保持了免疫原性不變。用此方法可以獲得沒有傳染性而免疫原性不變的、完整的病毒顆粒。2、制取疫苗傳統的制取疫苗方法，均采用熱力和化學處理滅活病毒，這些方法存在很大弊端。例如流感病毒滅活疫苗、傳統制備方法為化學方法。它使用化學試劑甲醛滅活病毒，易使病毒表面粒子受損，影響疫苗的免疫原性。3、處理血漿目前已有多種方法應用于血液制品的病毒滅活處理，如巴斯德法、S/D法、亞甲蘭光照法等。但現有的這些方法都有一定缺陷。S/D法只對有脂質包膜的病毒有效，而且在給病人輸血前必須將滅活劑徹底清除。4、生物提取在超高壓狀態下不僅能促進化學反應，還可以改變一些物質的表面狀態、分子排列以及物理性能。在生物提取過程中超高壓能加快反應速度，縮短提取時間，提聞廣品收率。5、生物制藥在生物制藥工藝中過程中，很多生理活性成分對溫度敏感，如蘆薈、苦瓜、螺旋藻、海參提取物等，一旦溫度超過60°C，其活性成分即遭到破壞，因此不適于高溫滅菌；采用超高壓低溫滅菌能充分保證活性成分不遭破壞。6、中藥制取中藥的傳統工藝是煎制和萃取。但是很多天然藥材對溫度敏感，高溫下30%藥性受到影響，采用超高壓處理工藝瞬間爆破植物細胞，能完整地保留原有的成分，提聞療效。
7、醫療器械的滅菌消毒一般采用高壓蒸氣消毒，預熱升溫操作時間長，采用超高壓液體消毒，可即時操作，時間短，更加方便。8、酒的處理白酒、黃酒、葡萄酒等都需要儲存一段時間使酒液變得醇香柔和，這往往需要幾年的時間。應用超高壓催陳技術，可大大縮短儲存時間，在超高壓作用下，水和酒精加速形成締和體系，同時也促進一系列氧化、還原、酯化和縮合等化學反應，減少了暴辣、沖鼻和刺激性，使口味變得柔和、醇香。例如黃酒在超高壓條件下保持20分鐘，香氣增加15 - 20%，相當于窖儲16個月以上的效果。
超高壓滅菌技術與傳統滅菌技術的比較
I、超高壓技術與傳統的加熱處理食品比較優點在于
超高壓處理不會使食品色、香、味等物理特性發生變化，不會產生異味，超高壓處理后，蛋白質的變性及淀粉的糊化狀態與加熱處理有所不同，超高壓處理可以保持食品的原有風味，為冷殺菌，使食品滅菌達到均勻、瞬時、高效，且比加熱法耗能低，例如，日本三得利公司采用容器殺菌，啤酒液經高壓處理可將99. 99%大腸桿菌殺死。2、超高壓技術與傳統的化學處理食品比較優點在于不需向食品中加入化學物質，克服了化學試劑與微生物細胞內物質作用生成的產物對人體產生的不良影響，也避免了食物中殘留的化學試劑對人體的負面作用，保證了食用的安全。化學試劑使用頻繁，會使菌體產生抗性，殺菌效果減弱，而超高壓滅菌為一次性殺菌，對菌體作用效果明顯。3、超聞壓殺菌技術的工藝特點超聞壓食品的殺菌設備與一般的聞壓設備沒有本質的差別，只是壓力介質不同，一般為水。因為水容易獲得、成本低，與氣體相比較無爆炸的危險，能耗小。通常壓力為100 600MPa，處理工藝是升壓一保壓一卸壓三個過程，通常進料、卸料為不連續方式生產。多數生物經IOOMPa以上加壓處理即會死亡。以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特征及優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原 理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內。本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界，尤其是絲桿升降結構形式。
權利要求
1.一種600Mpa絲桿升降式超高壓試驗裝置,工作壓力從300mpa到600mpa壓力可自由設定，包括立柱(I)、頂蓋傳動箱(2)、升降絲桿(3)、柱塞式封頭(4)、鋼珠導向環套(5)、超高壓缸(6)，其特征在于還包括高壓大活塞(7)、高壓缸(8)、線性導柱導軌(9)、導向壓頭(10)、組合骨架自密封(11)、底座(12)，由剛度立柱(I)(偶數多根)、與頂蓋傳動箱(2)、底座(12)組成承受超高壓強產生軸向力的安全框架，升降絲桿(3)與柱塞式活塞(4)活動連接。
2.在頂蓋傳動箱(2)內設置有傳動執行機構，使升降絲桿(3)柱塞式活塞(4)按要求升降。
3.在柱塞式活塞(4)下降時由線性導柱導軌(9)穩定周向位移，導向壓頭(10)順鋼珠導向環套(5)精確進入超高壓缸(6)，此時配套附件電子程控系統指令壓力源增壓工作，所需自控工序都可電子設定。
4.根據權利要求I所述的一種300Mpa-600Mpa絲桿升降式超高壓試驗裝置，其特征在于全自動、半自動絲桿升降(3)、柱塞式活塞(4)的頂邊外側設置有線性導柱導軌(9)確保垂直同心度。
5.超高壓缸(6)缸口套合有鋼珠導向環套(5)引導超高壓柱塞式活塞(3)正確無偏移進入超高壓缸(6)。
6.根據權利要求2所述的一種300Mpa-600Mpa絲桿升降式超高壓試驗裝置，其特征在于超高壓缸(6)底平面與高壓大活塞(7)頂平面上下配合連接。
7.根據權利要求3所述的一種300Mpa-600Mpa絲桿升降式超高壓試驗裝置，其特征在于所述柱塞式活塞(4)頂圓外側與線性導柱導軌(9)連接。
8.根據權利要求5所述的一種300Mpa-600Mpa絲桿升降式超高壓試驗裝置，其特征在于所述線性導柱導軌(9)有導柱與導軌二種形式選用。
9.根據權利要求8所述的一種300Mpa-600Mpa絲桿升降式超高壓試驗裝置，其特征在于所述超高壓缸(6)為17-4PH不銹鋼材料外熱套35CrMo-45高強度合金結構鋼。
全文摘要
一種絲桿升降式超高壓生物試驗裝置。本發明公開了一種600Mpa超高壓雙作用自緊密封結構，包括缸體、自緊壓套、定位組合密封環、其特征在于還包括自緊壓頭、預密封環、柱塞、漲環、在缸體內設置有與自緊壓頭前端外側接觸的自緊壓套，在自緊壓套的末端連接有定位組合密封環，在自緊壓頭的外側設置有預密封環，在缸體內側設置有柱塞，所述柱塞伸入到自緊壓頭外側的凹槽中，在柱塞前端設置有與自緊壓頭相配合接觸的漲環。本發明解決了現有技術中超高壓發生裝置密封結構密封效果較差，無法實現更高壓強使用需要的問題，提供了一種結構簡單，密封效果較好的超高壓雙作用自緊密封結構，能夠達到300Mpa-600Mpa壓強所需。
文檔編號G01N33/00GK102645515SQ20121008078
公開日2012年8月22日 申請日期2012年3月26日 優先權日2012年3月26日
發明者雷鑒源 申請人:雷鑒源