CN107039026A - 一种可调节弯张换能器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种可调节弯张换能器，包括弯张壳体、驱动组件以及过渡块，弯张壳体呈椭圆形；驱动组件位于弯张壳体内部，过渡块为两个，分别将驱动组件的两端与弯张壳体长轴两侧的内端面进行连接；其改进之处是：所述过渡块为沿弯张壳体长轴方向的长度可调节的可调过渡块，实现对弯张换能器的预应力调节，便于开展弯张换能器更多的特性研究和性能优化。

Description

一种可调节弯张换能器
技术领域
本发明涉及一种弯张换能器，尤其是预应力可调节的弯张换能器。
背景技术
弯张换能器尤其是IV型弯张换能器是最为常见的换能器，应用极其广泛，其一般结构包括驱动组件、弯张壳体和过渡块，过渡块作为连接驱动组件和弯张壳体的部件具有十分重要的作用。
由于弯张壳体为椭圆形，目前，大多数弯张换能器装配时，对弯张壳体的短轴方向施加压力，使其长轴方向间距增加，将驱动组件或者驱动组件和过渡块植入，释放载荷，通过弯张壳体变形对驱动组件施加预应力，一般通过所需预应力，计算设计结构尺寸，得到过渡块结构简单，有的甚至与弯张壳体一体成型，不具有可调节性，不利于弯张换能器特性研究和性能优化。
发明内容
为了解决背景技术中的问题，本发明提供了一种为克服现有弯张换能器不可调节的可调节弯张换能器。
本发明的技术解决方案是：
本发明提供了一种可调节弯张换能器，包括弯张壳体、驱动组件以及过渡块，弯张壳体呈椭圆形；驱动组件位于弯张壳体内部，过渡块为两个，分别将驱动组件的两端与弯张壳体长轴两侧的内端面进行连接；
其改进之处是：
所述过渡块为沿弯张壳体长轴方向的长度可调节的可调过渡块。
具体来说，可调过渡块包括运动板、固定板、大锥形齿轮、小锥形齿轮、传动轴、手轮以及弹性挡圈；
所述运动板一侧与驱动组件固连，另一侧设置有运动导向柱；所述固定板上对应运动导向柱的位置开设有运动导向孔；所述运动导向柱插装在运动导向孔上；
导向柱沿运动板长度方向开设有传动轴配合孔，传动轴穿过传动轴配合孔并且传动轴上安装小锥形齿轮，传动轴的端部装有手轮；
所述大锥形齿轮包括锥齿部、螺纹部以及光轴部；锥齿部与小锥形齿轮啮合，螺纹部与固定板螺纹连接，光轴部的端部设有小凹槽；运动板相对应光轴部的位置开设有通孔；通孔内设有大凹槽；弹性挡圈的内圈卡装在小凹槽内，弹性挡圈的外圈卡装在大凹槽。
上述可调过渡块还包括外侧曲面罩；所述外侧曲面罩固定扣装在固定板安装传动轴的一侧；外侧曲面罩的外表面形状与弯张壳体长轴两侧内端曲面的形状相适配。
上述可调过渡块还包括调节螺栓；所述固定板上开设有与所述运动导向孔垂直贯通的调节螺孔；所述调节螺栓与调节螺孔配合后调节或顶紧运动导向柱。
上述可调过渡块还包括多个紧定螺钉；所述多个紧定螺钉依次穿过运动板和固定板后与外侧曲面罩螺纹连接。
上述手轮为两个，并且分别安装在传动轴的两端。
上述运动导向柱设置有两个，运动导向孔的数量与运动导向柱相同。
上述运动板与驱动组件连接的侧面设有卡槽，相对应的驱动组件上设置有与卡槽相配合凸起。
上述驱动组件采用陶瓷晶堆或者功能材料棒材制成。
本发明的有益效果是：
1、本发明通过齿轮传动和螺纹传动相结合的原理将传动轴上手轮的转动转化为与弯张壳体配合面的直线运动，使得可调节过渡块长度可调节，实现对驱动组件的预应力调节，增加了可调节过渡块的可调节性，便于开展弯张换能器更多的特性研究和性能优化。
2、本发明的锥齿轮传动采用随动设计，锥齿轮一直保持啮合，使得可调节间距不受传动部分的限制，预应力可调节范围大。
3、本发明转动转化为直线运动采用螺栓传动，具有自锁功能，辅有调节螺栓可以锁紧运动板的导向柱，增加调节后结构的可靠性，保证工作过程中的稳定性,并且还可利用调节螺栓对运动导向柱和运动导向孔之间配合的运动间隙，改变两者之间的阻尼大小。
4、本发明在传动轴两侧均设置有手轮，使得操作者操作更加便利。
附图说明
图1为弯张换能器结构示意图。
图2为可调节过渡块结构分解图。
图3为可调节过渡块结构示意图。
图4为可调节过渡块调节传动示意图。
附图标记如下：
1-弯张壳体，2-驱动组件，3-过渡块，4-运动板，5-固定板，6-外侧曲面罩，7-大锥形齿轮，8-小锥形齿轮，9-传动轴，10-手轮，11-调节螺栓，12-紧定螺栓，13-弹性挡圈、14-运动导向柱、15-运动导向孔、16-传动轴配合孔、17-锥齿部、18-螺纹部、19-光轴部、20-调节螺孔。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做详细说明。
如图1所示为可调节弯张换能器结构示意图，可调节弯张换能器包括弯张壳体1、驱动组件2以及连接两者的可调节过渡块3；
在图2和图3所示的本发明实施例中，一种可调节弯张换能器的可调节过渡块包括运动板4、固定板5、外侧曲面罩6、大锥形齿轮7、小锥形齿轮8、传动轴9、手轮10、调节螺栓11、紧定螺栓12、弹性挡圈13。
运动板4一侧开设有与驱动组件2凸起相配合的凹槽，运动板4另一侧设计有运动导向柱14，对应的固定板5上设计有运动导向孔15，导向柱14沿运动板长度方向有传动轴配合孔16，传动轴9上安装小锥形齿轮8，传动两侧端部均装有手轮10，大锥形齿轮7轴线垂直于运动板4平面，大锥形齿轮7包括锥齿部17、螺纹部18和光轴部19，螺纹部18与固定板5螺纹连接，光轴部19的端部配合有弹性挡圈13，并且卡装在运动板4设置的通孔中，锥齿部17与小锥形齿轮8啮合，使得大锥形齿轮7转动时带动运动板4相对固定板5运动，运动板4和固定板5之间间距发生变化，从而使得整个过渡块的长度发生变化。
为了使得安装更加可靠，外形美观大方，可调过渡块还包括外侧曲面罩6；外侧曲面罩6固定扣装在固定板5安装传动轴9的一侧；外侧曲面罩6的外表面形状与弯张壳体1长轴两侧内端曲面的形状相适配。外部曲面罩6是通过多个紧定螺钉12进行固定。
为了使可调过渡块的工作安全可靠，可调过渡块还包括调节螺栓12；固定板5上开设有与所述运动导向孔15垂直贯通的调节螺孔20；调节螺栓11穿过调节螺孔20顶紧运动导向柱14，实现自锁，确保作业的安全性。
驱动组件2可以是陶瓷晶堆或者功能材料棒材，也可以是小弯张壳体组成的驱动组件，可调节过渡块3通过凹槽与驱动组件2的凸台配合，通过可调节过渡块通过外侧曲面罩与弯张壳体1内侧曲面配合。装配时，在弯张壳体1的短轴方向施加压力，使其长轴方向间距增加，将驱动组件2和可调节过渡块3配合好后一起植入，释放载荷，通过弯张壳体1变形对驱动组件2施加预应力，通过调节可调节过渡块3实现对预应力的调节，
具体的调节传动过程为：
参见图4，转动手轮10，通过传动轴9带动小锥形齿轮8转动，小锥形齿轮8通过与大锥形齿轮7啮合，将转动传递给大锥形齿轮7，小锥形齿轮8与大锥形齿轮7之间啮合符合省力传动原理，大锥形齿轮7转动，带动螺纹部转动，固定板5上螺纹孔与之配合，螺纹传动使得大锥形齿轮7和固定板5之间产生直线运动，大锥形齿轮7轴上光轴部与运动板4配合，两者之间相对转动，但在弹性挡圈的限制下无直线运动，故大锥形齿轮7带动运动板4与固定板5之间产生直线运动，运动板4与固定板5之间间距发生变化。外侧曲面罩6与固定板5通过紧定螺栓12紧固，在弯张换能器结构中，外侧曲面罩6外侧曲面与弯张壳体1配合，运动板4与固定板5之间间距发生变化，使得过渡块3在弯张壳体1长轴方向尺寸发生变化，实现对驱动组件2预应力的调节。

Claims (9)

1.一种可调节弯张换能器，包括弯张壳体(1)、驱动组件(2)以及过渡块(3)，弯张壳体(1)呈椭圆形；驱动组件(2)位于弯张壳体(1)内部，过渡块(3)为两个，分别将驱动组件(2)的两端与弯张壳体(1)长轴两侧的内端曲面进行连接；
其特征在于：
所述过渡块(3)为沿弯张壳体(1)长轴方向的长度可调节的可调过渡块。
2.根据权利要求1所述的一种可调节弯张换能器，其特征在于：所述可调过渡块包括运动板(4)、固定板(5)、大锥形齿轮(7)、小锥形齿轮(8)、传动轴(9)、手轮(10)以及弹性挡圈(13)；
所述运动板(4)一侧与驱动组件(2)固连，另一侧设置有运动导向柱(14)；所述固定板(5)上对应运动导向柱(14)的位置开设有运动导向孔(15)；所述运动导向柱(14)插装在运动导向孔(15)上；
运动导向柱(14)沿运动板(4)长度方向开设有传动轴配合孔(16)，传动轴(9)穿过传动轴配合孔(16)并且传动轴(9)上安装小锥形齿轮(8)，传动轴(9)的端部装有手轮(10)；
所述大锥形齿轮(7)包括锥齿部(17)、螺纹部(18)以及光轴部(19)；锥齿部(17)与小锥形齿轮(8)啮合，螺纹部(18)与固定板(5)螺纹连接，光轴部(19)的端部设有小凹槽；运动板(4)相对应光轴部(19)的位置开设有通孔；通孔内设有大凹槽；弹性挡圈(13)的内圈卡装在小凹槽内，弹性挡圈的外圈卡装在大凹槽。
3.根据权利要求2所述的一种可调节弯张换能器，其特征在于：所述可调过渡块还包括外侧曲面罩(6)；所述外侧曲面罩(6)固定扣装在固定板(5)安装传动轴的一侧；外侧曲面罩(6)的外表面形状与弯张壳体(1)长轴两侧内端曲面的形状相适配。
4.根据权利要求3所述的一种可调节弯张换能器，其特征在于：所述可调过渡块还包括调节螺栓(11)；所述固定板(5)上开设有与所述运动导向孔(15)垂直贯通的调节螺孔(20)；所述调节螺栓(11)与调节螺孔(20)配合后调节或顶紧运动导向柱(14)。
5.根据权利要求4所述的一种可调节弯张换能器，其特征在于：所述可调过渡块还包括多个紧定螺钉(12)；所述多个紧定螺钉(12)依次穿过运动板(4)和固定板(5)后与外侧曲面罩(6)螺纹连接。
6.根据权利要求5所述的一种可调节弯张换能器，其特征在于：所述手轮(10)为两个，并且分别安装在传动轴(9)的两端。
7.根据权利要求6所述的一种可调节弯张换能器，其特征在于：所述运动导向柱(14)设置有两个，运动导向孔(15)的数量与运动导向柱(14)相同。
8.根据权利要求7所述的一种可调节弯张换能器，其特征在于：所述运动板(4)与驱动组件(2)连接的侧面设有卡槽，相对应的驱动组件(2)上设置有与卡槽相配合凸起。
9.根据权利要求8所述的一种可调节弯张换能器，其特征在于：所述驱动组件(2)采用陶瓷晶堆或者功能材料棒材制成。
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