CN109201497B - 一种混合材料粉末的超声驻波分离装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种分离装置，更具体的说是一种混合材料粉末的超声驻波分离装置,包括底板、固定换能器支承座、换能器Ⅰ、注射器支承座、接收槽导轨、接收槽、分隔板、注射器粗调机构Ⅰ、注射器粗调机构Ⅱ、注射器粗调机构Ⅲ、换能器调整机构Ⅰ、换能器调整机构Ⅱ、精调滑块、换能器Ⅱ和能器调整机构Ⅲ，几何结构，声参数相同换能器Ⅰ和换能器Ⅱ在一条直线上相对放置，调节换能器Ⅰ和换能器Ⅱ之间的相对位置以形成驻波声场，注射器粗调机构Ⅱ和接收槽位置可以分别在整个驻波声场范围内调节，注射器竖直放置，使材料粉末竖直落入水平放置的换能器Ⅰ和换能器Ⅱ所形成的驻波声场中，可满足材料粉末分离的使用要求。

Description

一种混合材料粉末的超声驻波分离装置

技术领域

本发明涉及一种分离装置，更具体的说是一种混合材料粉末的超声驻波分离装置。

背景技术

超声驻波悬浮技术是一种非接触式的、对被悬浮物性质无要求的悬浮技术，随着悬浮装置的发展，对悬浮技术的研究逐渐转移到了物体在驻波声场中的移动上。物体在驻波声场中的移动主要可以分为两种：一种是被悬浮物在驻波声场中的移动，主要是通过调节换能器与反射面之间的距离，或者换能器的驱动参数，如频率、幅值、相位等参数，来实现被悬浮物在声场中的传输；另一种是微小物体经过驻波声场时的移动，这是悬浮技术的重要应用方式之一；和超声驻波悬浮技术类似，基于超声驻波的粉末分离技术，主要原理同样是让处于声场中的粉末颗粒在声辐射力的作用下向势阱位置移动。两种不同密度的混合微粒，从声场的某一个位置同时释放后，在声辐射力的作用下，所有微粒都会向距离其最近的势阱位置移动，但由于密度较小的轻微粒会产生更大的横向位移，而密度较大的重微粒产生的横向位移小于轻微粒，在重力作用下两种微粒都将下落至脱离声场，但由于产生了不同的横向位移，它们的落点位置也将不同，由此就实现了分离。

发明内容

本发明的目的是提供一种混合材料粉末的超声驻波分离装置，将几何结构，声参数相同换能器在一条直线上相对放置，调节两个换能器之间的相对位置以形成驻波声场，混合材料粉末注射器和接收装置位置可以分别在整个驻波声场范围内调节，注射器竖直放置，使材料粉末竖直落入水平放置的换能器所形成的驻波声场中，可满足材料粉末分离的使用要求，两个半波长换能器互为辐射面和反射面，由所组成的对置式换能器阵形成超声驻波声场，当材料粉末以一定初速度垂直于声场传播方向通过驻波声场时，密度或重量不同的粉末物体被声场分离。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种混合材料粉末的超声驻波分离装置，包括底板、固定换能器支承座、换能器Ⅰ、注射器支承座、接收槽导轨、接收槽、分隔板、注射器粗调机构Ⅰ、注射器粗调机构Ⅱ、注射器粗调机构Ⅲ、换能器调整机构Ⅰ、换能器调整机构Ⅱ、精调滑块、换能器Ⅱ和换能器调整机构Ⅲ，所述注射器粗调机构Ⅰ包括注射器粗调底板、注射器粗调滑轨和注射器粗调齿条，注射器粗调滑轨固定连接在注射器粗调底板上，注射器粗调滑轨和注射器粗调底板为一体件，注射器粗调齿条固定连接在注射器粗调滑轨上；

所述注射器粗调机构Ⅱ包括注射器粗调滑块、注射器粗调连接板和注射器夹紧套，注射器粗调连接板固定连接在注射器粗调滑块上，注射器夹紧套固定连接在注射器粗调连接板上，注射器夹紧套水平设置；

所述注射器粗调机构Ⅲ包括注射器粗调轴和注射器粗调齿轮，注射器粗调轴的一端加工形成注射器粗调齿轮；

所述换能器调整机构Ⅰ包括换能器调整底板、换能器调整滑轨和换能器调整齿条，换能器调整滑轨固定连接在换能器调整底板上，换能器调整滑轨和换能器调整底板为一体件，换能器调整齿条固定连接在换能器调整滑轨上；

所述换能器调整机构Ⅱ包括换能器粗调滑块、精调滑轨、精调支撑板、导轨导向块和精调旋钮，精调滑轨固定连接在换能器粗调滑块上，精调支撑板固定连接在换能器粗调滑块上，精调滑轨的两侧均滑动连接有导轨导向块，精调旋钮转动连接在精调支撑板上；

所述换能器调整机构Ⅲ15包括粗调轴和粗调齿轮，粗调轴的一端加工形成粗调齿轮；

所述固定换能器支承座固定连接在底板的一侧，换能器Ⅰ固定连接在固定换能器支承座上，注射器支承座固定连接在底板的侧端，接收槽导轨固定连接在注射器支承座上，接收槽滑动连接在接收槽导轨上，分隔板滑动连接在接收槽内，注射器粗调底板固定连接在注射器支承座上，注射器粗调滑块滑动连接在注射器粗调滑轨上，注射器夹紧套位于接收槽的上端，注射器粗调轴转动连接在注射器粗调滑块上，注射器粗调齿轮和注射器粗调齿条啮合传动，换能器调整底板固定连接在底板的另一侧，换能器粗调滑块滑动连接在换能器调整滑轨上，精调滑块通过导轨导向块滑动连接在精调滑轨上，精调旋钮的一端通过螺纹连接在精调滑块上，换能器Ⅱ固定连接在精调滑块上，换能器Ⅱ和换能器Ⅰ的结构相同，换能器Ⅱ和换能器Ⅰ相互对称设置，粗调轴转动连接在换能器粗调滑块上，粗调齿轮和换能器调整齿条啮合传动。

作为本技术方案的进一步优化，本发明一种混合材料粉末的超声驻波分离装置，所述换能器Ⅰ包括辐射面、变幅杆Ⅰ、变幅杆Ⅱ、自适应节面支撑板Ⅰ、绝缘片Ⅰ、电极BⅠ、压电陶瓷片Ⅰ、电极AⅠ、后盖板Ⅰ和螺栓孔Ⅰ，所述螺栓Ⅰ通过螺栓孔Ⅰ使变幅杆Ⅱ和后盖板Ⅰ固定连接，变幅杆Ⅱ和后盖板Ⅰ同轴设置，自适应节面支撑板Ⅰ、绝缘片Ⅰ、电极BⅠ、压电陶瓷片Ⅰ和电极AⅠ均套装在螺栓Ⅰ上，自适应节面支撑板Ⅰ、绝缘片Ⅰ、电极BⅠ、压电陶瓷片Ⅰ和电极AⅠ均位于变幅杆Ⅱ和后盖板Ⅰ之间，自适应节面支撑板Ⅰ的一侧固定连接在变幅杆Ⅱ上，自适应节面支撑板Ⅰ的另一侧固定连接有绝缘片Ⅰ，绝缘片Ⅰ另一侧设置有三个电极AⅠ和两个电极BⅠ，三个电极AⅠ和两个电极BⅠ相互交叉设置，三个电极AⅠ和两个电极BⅠ之间均固定连接有压电陶瓷片Ⅰ，最末端的电极AⅠ和后盖板Ⅰ之间固定连接有绝缘片Ⅰ，辐射面、变幅杆Ⅰ和变幅杆Ⅱ为一体结构，变幅杆Ⅰ位于辐射面和变幅杆Ⅱ之间，自适应节面支撑板Ⅰ固定连接在固定换能器支承座上。

作为本技术方案的进一步优化，本发明一种混合材料粉末的超声驻波分离装置，所述换能器Ⅱ包括反射面、变幅杆Ⅲ、变幅杆Ⅳ、自适应节面支撑板Ⅱ、绝缘片Ⅱ、电极BⅡ、压电陶瓷片Ⅱ、电极AⅡ、后盖板Ⅱ、螺栓孔Ⅱ和L形支撑板，所述螺栓Ⅱ通过螺栓孔Ⅱ使变幅杆Ⅳ和后盖板Ⅱ固定连接，变幅杆Ⅳ和后盖板Ⅱ同轴设置，变幅杆Ⅳ、自适应节面支撑板Ⅱ、绝缘片Ⅱ、电极BⅡ、压电陶瓷片Ⅱ和电极AⅡ均套装在螺栓Ⅰ上，变幅杆Ⅳ、自适应节面支撑板Ⅱ、绝缘片Ⅱ、电极BⅡ、压电陶瓷片Ⅱ和电极AⅡ均位于变幅杆Ⅳ和后盖板Ⅱ之间，自适应节面支撑板Ⅱ的一侧固定连接在变幅杆Ⅳ上，自适应节面支撑板Ⅱ的另一侧固定连接有绝缘片Ⅱ，绝绝缘片Ⅱ另一侧设置有三个电极AⅡ和两个电极BⅡ，三个电极AⅡ和两个电极BⅡ相互交叉设置，三个电极AⅡ和两个电极BⅡ之间均固定连接有压电陶瓷片Ⅱ，最末端的电极AⅡ和后盖板Ⅱ之间固定连接有绝缘片Ⅱ，反射面、变幅杆Ⅲ、变幅杆Ⅳ为一体结构，变幅杆Ⅲ位于反射面和变幅杆Ⅳ之间，自适应节面支撑板Ⅱ固定连接在L形支撑板上，L形支撑板固定连接在精调滑块上。

作为本技术方案的进一步优化，本发明一种混合材料粉末的超声驻波分离装置，所述注射器支承座上设置有注射器支承座滑动槽，注射器支承座与底板固定连接的螺栓Ⅲ间隙配合在注射器支承座滑动槽内。

作为本技术方案的进一步优化，本发明一种混合材料粉末的超声驻波分离装置，所述注射器粗调机构Ⅱ还包括锁紧用螺栓螺母和锁紧螺钉Ⅰ，注射器夹紧套上设置有圆弧槽，注射器夹紧套的两端通过锁紧用螺栓螺母连接，锁紧螺钉Ⅰ通过螺纹连接在注射器粗调滑块上，锁紧螺钉Ⅰ的一端与注射器粗调滑轨接触。

作为本技术方案的进一步优化，本发明一种混合材料粉末的超声驻波分离装置，所述注射器粗调机构Ⅲ还包括注射器粗调旋钮，注射器粗调旋钮固定连接在注射器粗调轴的另一端。

作为本技术方案的进一步优化，本发明一种混合材料粉末的超声驻波分离装置，所述换能器调整机构Ⅱ还包括锁紧螺钉Ⅱ，锁紧螺钉Ⅱ通过螺纹连接在换能器粗调滑块上，锁紧螺钉Ⅱ的一端与换能器调整滑轨接触。

作为本技术方案的进一步优化，本发明一种混合材料粉末的超声驻波分离装置，所述精调滑块上设置有滑块滑动槽，精调滑块通过滑块滑动槽滑动连接在导轨导向块上。

作为本技术方案的进一步优化，本发明一种混合材料粉末的超声驻波分离装置，所述换能器调整机构Ⅲ还包括粗调旋钮，粗调旋钮固定连接在粗调轴的另一端。

作为本技术方案的进一步优化，本发明一种混合材料粉末的超声驻波分离装置，所述混合材料粉末的超声驻波分离装置还包括电源，电源的输出端连接在电极BⅠ、电极AⅠ、电极BⅡ和电极AⅡ上，电源输出的电流的振幅和相位可调节。

本发明一种混合材料粉末的超声驻波分离装置的有益效果为：

本发明一种混合材料粉末的超声驻波分离装置，将几何结构，声参数相同换能器Ⅰ和换能器Ⅱ在一条直线上相对放置，调节换能器Ⅰ和换能器Ⅱ之间的相对位置以形成驻波声场，注射器粗调机构Ⅱ和接收槽位置可以分别在整个驻波声场范围内调节，注射器竖直放置，使材料粉末竖直落入水平放置的换能器Ⅰ和换能器Ⅱ所形成的驻波声场中，可满足材料粉末分离的使用要求，半波长换能器Ⅰ和换能器Ⅱ互为辐射面和反射面，由所组成的对置式换能器Ⅰ和换能器Ⅱ形成超声驻波声场，当材料粉末以一定初速度垂直于声场传播方向通过驻波声场时，密度或重量不同的粉末物体被声场分离。

附图说明

下面结合附图和具体实施方法对本发明做进一步详细的说明。

图1是本发明的混合材料粉末的超声驻波分离装置整体结构示意图一；

图2是本发明的混合材料粉末的超声驻波分离装置整体结构示意图二；

图3是本发明的混合材料粉末的超声驻波分离装置结构示意图一；

图4是本发明的混合材料粉末的超声驻波分离装置结构示意图二；

图5是本发明的换能器Ⅰ剖视图结构示意图；

图6是本发明的注射器支承座结构示意图；

图7是本发明的注射器粗调机构Ⅰ结构示意图；

图8是本发明的注射器粗调机构Ⅱ结构示意图一；

图9是本发明的注射器粗调机构Ⅱ结构示意图二；

图10是本发明的注射器粗调机构Ⅲ结构示意图；

图11是本发明的换能器调整机构Ⅰ结构示意图；

图12是本发明的换能器调整机构Ⅱ结构示意图一；

图13是本发明的换能器调整机构Ⅱ结构示意图二；

图14是本发明的导轨导向块块结构示意图；

图15是本发明的精调滑块结构示意图；

图16是本发明的换能器Ⅱ结构示意图；

图17是本发明的换能器Ⅱ剖视图结构示意图；

图18是本发明的换能器调整机构Ⅲ结构示意图。

图中：底板1；固定换能器支承座2；换能器Ⅰ3；辐射面3-1；变幅杆Ⅰ3-2；变幅杆Ⅱ3-3；自适应节面支撑板Ⅰ3-4；绝缘片Ⅰ3-5；电极BⅠ3-6；压电陶瓷片Ⅰ3-7；电极AⅠ3-8；后盖板Ⅰ3-9；螺栓孔Ⅰ3-10；注射器支承座4；注射器支承座滑动槽4-1；接收槽导轨5；接收槽6；分隔板7；注射器粗调机构Ⅰ8；注射器粗调底板8-1；注射器粗调滑轨8-2；注射器粗调齿条8-3；注射器粗调机构Ⅱ9；注射器粗调滑块9-1；注射器粗调连接板9-2；注射器夹紧套9-3；锁紧用螺栓螺母9-4；锁紧螺钉Ⅰ9-5；注射器粗调机构Ⅲ10；注射器粗调轴10-1；注射器粗调旋钮10-2；注射器粗调齿轮10-3；换能器调整机构Ⅰ11；换能器调整底板11-1；换能器调整滑轨11-2；换能器调整齿条11-3；换能器调整机构Ⅱ12；换能器粗调滑块12-1；精调滑轨12-2；精调支撑板12-3；导轨导向块12-4；精调旋钮12-5；锁紧螺钉Ⅱ12-6；精调滑块13；滑块滑动槽13-1；换能器Ⅱ14；反射面14-1；变幅杆Ⅲ14-2；变幅杆Ⅳ14-3；自适应节面支撑板Ⅱ14-4；绝缘片Ⅱ14-5；电极BⅡ14-6；压电陶瓷片Ⅱ14-7；电极AⅡ14-8；后盖板Ⅱ14-9；螺栓孔Ⅱ14-10；L形支撑板14-11；换能器调整机构Ⅲ15；粗调轴15-1；粗调齿轮15-2；粗调旋钮15-3。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

具体实施方式一：

下面结合图1-18说明本实施方式，一种混合材料粉末的超声驻波分离装置，包括底板1、固定换能器支承座2、换能器Ⅰ3、注射器支承座4、接收槽导轨5、接收槽6、分隔板7、注射器粗调机构Ⅰ8、注射器粗调机构Ⅱ9、注射器粗调机构Ⅲ10、换能器调整机构Ⅰ11、换能器调整机构Ⅱ12、精调滑块13、换能器Ⅱ14和能器调整机构Ⅲ15，可以提供一种由对置式换能器组成的材料粉末超声驻波分离装置，将几何结构，声参数相同换能器Ⅰ3和换能器Ⅱ14在一条直线上相对放置，调节换能器Ⅰ3和换能器Ⅱ14之间的相对位置以形成驻波声场，注射器粗调机构Ⅱ9和接收槽6位置可以分别在整个驻波声场范围内调节，注射器竖直放置，使材料粉末竖直落入水平放置的换能器Ⅰ3和换能器Ⅱ14所形成的驻波声场中，可满足材料粉末分离的使用要求，半波长换能器Ⅰ3和换能器Ⅱ14互为辐射面3-1和反射面14-1，由所组成的对置式换能器Ⅰ3和换能器Ⅱ14形成超声驻波声场，当材料粉末以一定初速度垂直于声场传播方向通过驻波声场时，密度或重量不同的粉末物体被声场分离；接收槽导轨5由型材制成，开口向上，接收槽导轨5与所述注射器支承座4通过螺栓连接或焊接等方式固定连接，所述接收槽6一边有安装沿，可刚好搭在接收槽导轨5上并可以移动到合适位置，并装有夹紧装置，可在接收槽6上加工螺纹孔用紧定螺钉夹紧，也可以直接选用市场上现有的位置锁定装置，分隔板7为L型板，短边与接收槽6移动方向平行，紧靠在接收槽6与移动方向平行的内边上，长边刚好等于接收槽6内侧的宽，可在接收槽6内移动并在短边配有夹紧装置，可在分隔板短边上加工螺纹孔用紧定螺钉夹紧，也可以直接选用市场上现有的位置锁定装置；

所述注射器粗调机构Ⅰ8包括注射器粗调底板8-1、注射器粗调滑轨8-2和注射器粗调齿条8-3，注射器粗调滑轨8-2固定连接在注射器粗调底板8-1上，注射器粗调滑轨8-2和注射器粗调底板8-1为一体件，注射器粗调齿条8-3固定连接在注射器粗调滑轨8-2上；

所述注射器粗调机构Ⅱ9包括注射器粗调滑块9-1、注射器粗调连接板9-2和注射器夹紧套9-3，注射器粗调连接板9-2固定连接在注射器粗调滑块9-1上，注射器夹紧套9-3固定连接在注射器粗调连接板9-2上，注射器夹紧套9-3水平设置；

所述注射器粗调机构Ⅲ10包括注射器粗调轴10-1和注射器粗调齿轮10-3，注射器粗调轴10-1的一端加工形成注射器粗调齿轮10-3；

所述换能器调整机构Ⅰ11包括换能器调整底板11-1、换能器调整滑轨11-2和换能器调整齿条11-3，换能器调整滑轨11-2固定连接在换能器调整底板11-1上，换能器调整滑轨11-2和换能器调整底板11-1为一体件，换能器调整齿条11-3固定连接在换能器调整滑轨11-2上；

所述换能器调整机构Ⅱ12包括换能器粗调滑块12-1、精调滑轨12-2、精调支撑板12-3、导轨导向块12-4和精调旋钮12-5，精调滑轨12-2固定连接在换能器粗调滑块12-1上，精调支撑板12-3固定连接在换能器粗调滑块12-1上，精调滑轨12-2的两侧均滑动连接有导轨导向块12-4，精调旋钮12-5转动连接在精调支撑板12-3上；

所述换能器调整机构Ⅲ15包括粗调轴15-1和粗调齿轮15-2，粗调轴15-1的一端加工形成粗调齿轮15-2；

所述固定换能器支承座2固定连接在底板1的一侧，换能器Ⅰ3固定连接在固定换能器支承座2上，注射器支承座4固定连接在底板1的侧端，接收槽导轨5固定连接在注射器支承座4上，接收槽6滑动连接在接收槽导轨5上，分隔板7滑动连接在接收槽6内，注射器粗调底板8-1固定连接在注射器支承座4上，注射器粗调滑块9-1滑动连接在注射器粗调滑轨8-2上，注射器夹紧套9-3位于接收槽6的上端，注射器粗调轴10-1转动连接在注射器粗调滑块9-1上，注射器粗调齿轮10-3和注射器粗调齿条8-3啮合传动，换能器调整底板11-1固定连接在底板1的另一侧，换能器粗调滑块12-1滑动连接在换能器调整滑轨11-2上，精调滑块13通过导轨导向块12-4滑动连接在精调滑轨12-2上，精调旋钮12-5的一端通过螺纹连接在精调滑块13上，换能器Ⅱ14固定连接在精调滑块13上，换能器Ⅱ14和换能器Ⅰ3的结构相同，换能器Ⅱ14和换能器Ⅰ3相互对称设置，粗调轴15-1转动连接在换能器粗调滑块12-1上，粗调齿轮15-2和换能器调整齿条11-3啮合传动。

具体实施方式二：

下面结合图1-18说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，所述换能器Ⅰ3包括辐射面3-1、变幅杆Ⅰ3-2、变幅杆Ⅱ3-3、自适应节面支撑板Ⅰ3-4、绝缘片Ⅰ3-5、电极BⅠ3-6、压电陶瓷片Ⅰ3-7、电极AⅠ3-8、后盖板Ⅰ3-9和螺栓孔Ⅰ3-10，所述螺栓Ⅰ通过螺栓孔Ⅰ3-10使变幅杆Ⅱ3-3和后盖板Ⅰ3-9固定连接，变幅杆Ⅱ3-3和后盖板Ⅰ3-9同轴设置，自适应节面支撑板Ⅰ3-4、绝缘片Ⅰ3-5、电极BⅠ3-6、压电陶瓷片Ⅰ3-7和电极AⅠ3-8均套装在螺栓Ⅰ上，自适应节面支撑板Ⅰ3-4、绝缘片Ⅰ3-5、电极BⅠ3-6、压电陶瓷片Ⅰ3-7和电极AⅠ3-8均位于变幅杆Ⅱ3-3和后盖板Ⅰ3-9之间，自适应节面支撑板Ⅰ3-4的一侧固定连接在变幅杆Ⅱ3-3上，自适应节面支撑板Ⅰ3-4的另一侧固定连接有绝缘片Ⅰ3-5，绝缘片Ⅰ3-5另一侧设置有三个电极AⅠ3-8和两个电极BⅠ3-6，三个电极AⅠ3-8和两个电极BⅠ3-6相互交叉设置，三个电极AⅠ3-8和两个电极BⅠ3-6之间均固定连接有压电陶瓷片Ⅰ3-7，最末端的电极AⅠ3-8和后盖板Ⅰ3-9之间固定连接有绝缘片Ⅰ3-5，辐射面3-1、变幅杆Ⅰ3-2和变幅杆Ⅱ3-3为一体结构，变幅杆Ⅰ3-2位于辐射面3-1和变幅杆Ⅱ3-3之间，自适应节面支撑板Ⅰ3-4固定连接在固定换能器支承座2上；换能器Ⅰ3可以选用市场上已有的换能器，其主要参数为：谐振频率20KHz，后盖板为45钢，变幅杆为钛合金，压电陶瓷片为PZT-8。

具体实施方式三：

下面结合图1-18说明本实施方式，本实施方式对实施方式二作进一步说明，所述换能器Ⅱ14包括反射面14-1、变幅杆Ⅲ14-2、变幅杆Ⅳ14-3、自适应节面支撑板Ⅱ14-4、绝缘片Ⅱ14-5、电极BⅡ14-6、压电陶瓷片Ⅱ14-7、电极AⅡ14-8、后盖板Ⅱ14-9、螺栓孔Ⅱ14-10和L形支撑板14-11，所述螺栓Ⅱ通过螺栓孔Ⅱ14-10使变幅杆Ⅳ14-3和后盖板Ⅱ14-9固定连接，变幅杆Ⅳ14-3和后盖板Ⅱ14-9同轴设置，变幅杆Ⅳ14-3、自适应节面支撑板Ⅱ14-4、绝缘片Ⅱ14-5、电极BⅡ14-6、压电陶瓷片Ⅱ14-7和电极AⅡ14-8均套装在螺栓Ⅰ上，变幅杆Ⅳ14-3、自适应节面支撑板Ⅱ14-4、绝缘片Ⅱ14-5、电极BⅡ14-6、压电陶瓷片Ⅱ14-7和电极AⅡ14-8均位于变幅杆Ⅳ14-3和后盖板Ⅱ14-9之间，自适应节面支撑板Ⅱ14-4的一侧固定连接在变幅杆Ⅳ14-3上，自适应节面支撑板Ⅱ14-4的另一侧固定连接有绝缘片Ⅱ14-5，绝绝缘片Ⅱ14-5另一侧设置有三个电极AⅡ14-8和两个电极BⅡ14-6，三个电极AⅡ14-8和两个电极BⅡ14-6相互交叉设置，三个电极AⅡ14-8和两个电极BⅡ14-6之间均固定连接有压电陶瓷片Ⅱ14-7，最末端的电极AⅡ14-8和后盖板Ⅱ14-9之间固定连接有绝缘片Ⅱ14-5，反射面14-1、变幅杆Ⅲ14-2、变幅杆Ⅳ14-3为一体结构，变幅杆Ⅲ14-2位于反射面14-1和变幅杆Ⅳ14-3之间，自适应节面支撑板Ⅱ14-4固定连接在L形支撑板14-11上，L形支撑板14-11固定连接在精调滑块13上；换能器Ⅱ14可以选用市场上已有的换能器，其主要参数为：谐振频率20KHz，后盖板为45钢，变幅杆为钛合金，压电陶瓷片为PZT-8。

具体实施方式四：

下面结合图1-18说明本实施方式，本实施方式对实施方式三作进一步说明，所述注射器支承座4上设置有注射器支承座滑动槽4-1，注射器支承座4与底板1固定连接的螺栓Ⅲ间隙配合在注射器支承座滑动槽4-1内；注射器支承座4底座垂直于换能器Ⅱ14调节方向上左右对称开有两个注射器支承座滑动槽4-1，螺栓经过长槽拧入底板上的螺纹孔中，可小范围调节注射器支承座4的位置。

具体实施方式五：

下面结合图1-18说明本实施方式，本实施方式对实施方式四作进一步说明，所述注射器粗调机构Ⅱ9还包括锁紧用螺栓螺母9-4和锁紧螺钉Ⅰ9-5，注射器夹紧套9-3上设置有圆弧槽，注射器夹紧套9-3的两端通过锁紧用螺栓螺母9-4连接，锁紧螺钉Ⅰ9-5通过螺纹连接在注射器粗调滑块9-1上，锁紧螺钉Ⅰ9-5的一端与注射器粗调滑轨8-2接触；优选地，所述注射器夹紧套9-3包裹并起夹紧作用，注射器夹紧套9-3上设置有圆弧槽削减其刚度，通过锁紧用螺栓螺母9-4可以可靠的固定注射器。

具体实施方式六：

下面结合图1-18说明本实施方式，本实施方式对实施方式五作进一步说明所述注射器粗调机构Ⅲ10还包括注射器粗调旋钮10-2，注射器粗调旋钮10-2固定连接在注射器粗调轴10-1的另一端。

具体实施方式七：

下面结合图1-18说明本实施方式，本实施方式对实施方式六作进一步说明，所述换能器调整机构Ⅱ12还包括锁紧螺钉Ⅱ12-6，锁紧螺钉Ⅱ12-6通过螺纹连接在换能器粗调滑块12-1上，锁紧螺钉Ⅱ12-6的一端与换能器调整滑轨11-2接触。

具体实施方式八：

下面结合图1-18说明本实施方式，本实施方式对实施方式七作进一步说明，所述精调滑块13上设置有滑块滑动槽13-1，精调滑块13通过滑块滑动槽13-1滑动连接在导轨导向块12-4上。

具体实施方式九：

下面结合图1-18说明本实施方式，本实施方式对实施方式八作进一步说明，所述换能器调整机构Ⅲ15还包括粗调旋钮15-3，粗调旋钮15-3固定连接在粗调轴15-1的另一端。

具体实施方式十：

下面结合图1-18说明本实施方式，本实施方式对实施方式九作进一步说明，所述混合材料粉末的超声驻波分离装置还包括电源，电源的输出端连接在电极BⅠ3-6、电极AⅠ3-8、电极BⅡ14-6和电极AⅡ14-8上，电源输出的电流的振幅和相位可调节；从而控制两个换能器的振幅相位差，电源可以选用市场上已有的电源，比如型号为C8051F02X-DK的电源。

本发明的一种混合材料粉末的超声驻波分离装置，其工作原理为：

使用时将粉末注射器放置在注射器夹紧套9-3内，转动锁紧用螺栓螺母9-4，将注射器夹紧套9-3的两端进行紧固，粉末注射器被固定安装在注射器夹紧套9-3内，启动电源，电源的输出端连接在电极BⅠ3-6、电极AⅠ3-8、电极BⅡ14-6和电极AⅡ14-8上，换能器Ⅰ3和换能器Ⅱ14之间的相对位置以形成驻波声场，粉末注射器竖直放置，使材料粉末竖直落入水平放置的换能器Ⅰ3和换能器Ⅱ14所形成的驻波声场中，可满足材料粉末分离的使用要求，半波长换能器Ⅰ3和换能器Ⅱ14互为辐射面3-1和反射面14-1，由所组成的对置式换能器Ⅰ3和换能器Ⅱ14形成超声驻波声场，当材料粉末以一定初速度垂直于声场传播方向通过驻波声场时，密度或重量不同的粉末物体被声场分离；分离完成的粉末物体落入到接收槽6内，接收槽导轨5由型材制成，开口向上，接收槽导轨5与所述注射器支承座4通过螺栓连接或焊接等方式固定连接，所述接收槽6一边有安装沿，可刚好搭在接收槽导轨5上并可以移动到合适位置，并装有夹紧装置，可在接收槽6上加工螺纹孔用紧定螺钉夹紧，也可以直接选用市场上现有的位置锁定装置，分隔板7为L型板，短边与接收槽6移动方向平行，紧靠在接收槽6与移动方向平行的内边上，长边刚好等于接收槽6内侧的宽，可在接收槽6内移动并在短边配有夹紧装置，可在分隔板短边上加工螺纹孔用紧定螺钉夹紧，也可以直接选用市场上现有的位置锁定装置，密度或重量不同的粉末物体分别落在分隔板7的两侧；注射器支承座4底座垂直于换能器Ⅱ14调节方向上左右对称开有两个注射器支承座滑动槽4-1，螺栓经过长槽拧入底板上的螺纹孔中，可小范围调节注射器支承座4的位置；当需要调整换能器Ⅰ3和换能器Ⅱ14之间的相对距离时，手动转动粗调旋钮15-3，粗调旋钮15-3带动粗调轴15-1进行转动，粗调轴15-1带动粗调齿轮15-2进行转动，粗调齿轮15-2在换能器调整齿条11-3上进行直线运动，粗调轴15-1带动换能器调滑块12-1进行直线运动，换能器调滑块12-1带动精调滑轨12-2进行直线运动，精调滑轨12-2带动精调支撑板12-3进行直线运动，精调支撑板12-3带动精调旋钮12-5进行直线运动，由于螺纹传动单向自锁精调旋钮12-5带动精调滑块13进行直线运动，精调滑块13带动换能器Ⅱ14进行直线运动，改变换能器Ⅰ3和换能器Ⅱ14之间的距离，转动锁紧螺钉Ⅱ12-6，使锁紧螺钉Ⅱ12-6对换能器调整滑轨11-2产生压力，使换能器调滑块12-1的位置固定从而使换能器Ⅱ14的位置固定；精调时手动转动精调旋钮12-5，精调旋钮12-5通过螺纹带动精调滑块13在精调滑轨12-2上进行滑动，精调滑块13带动换能器Ⅱ14进行运动，精调换能器Ⅰ3和换能器Ⅱ14之间的距离，由于螺纹传动单向自锁换能器Ⅱ14的位置可以被固定；当需要调整粉末注射器的位置时，手动转动注射器粗调旋钮10-2，注射器粗调旋钮10-2带动注射器粗调轴10-1进行转动，注射器粗调轴10-1带动注射器粗调齿轮10-3进行转动，注射器粗调齿轮10-3在注射器粗调齿条8-3上进行移动，注射器粗调轴10-1带动注射器粗调滑块9-1进行水平移动，注射器粗调滑块9-1带动注射器夹紧套9-3进行水平移动，注射器夹紧套9-3带动粉末注射器进行水平移动，改变粉末注射器的水平位置，转动锁紧螺钉Ⅰ9-5，时锁紧螺钉Ⅰ9-5对注射器粗调滑轨8-2产生压力，使注射器粗调滑块9-1的位置被固定从而固定改变粉末注射器的水平位置。

当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种混合材料粉末的超声驻波分离装置，包括底板(1)、固定换能器支承座(2)、换能器Ⅰ(3)、注射器支承座(4)、接收槽导轨(5)、接收槽(6)、分隔板(7)、注射器粗调机构Ⅰ(8)、注射器粗调机构Ⅱ(9)、注射器粗调机构Ⅲ(10)、换能器调整机构Ⅰ(11)、换能器调整机构Ⅱ(12)、精调滑块(13)、换能器Ⅱ(14)和换能器调整机构Ⅲ(15)，其特征在于：所述注射器粗调机构Ⅰ(8)包括注射器粗调底板(8-1)、注射器粗调滑轨(8-2)和注射器粗调齿条(8-3)，注射器粗调滑轨(8-2)固定连接在注射器粗调底板(8-1)上，注射器粗调滑轨(8-2)和注射器粗调底板(8-1)为一体件，注射器粗调齿条(8-3)固定连接在注射器粗调滑轨(8-2)上；

所述注射器粗调机构Ⅱ(9)包括注射器粗调滑块(9-1)、注射器粗调连接板(9-2)和注射器夹紧套(9-3)，注射器粗调连接板(9-2)固定连接在注射器粗调滑块(9-1)上，注射器夹紧套(9-3)固定连接在注射器粗调连接板(9-2)上，注射器夹紧套(9-3)水平设置；

所述注射器粗调机构Ⅲ(10)包括注射器粗调轴(10-1)和注射器粗调齿轮(10-3)，注射器粗调轴(10-1)的一端加工形成注射器粗调齿轮(10-3)；

所述换能器调整机构Ⅰ(11)包括换能器调整底板(11-1)、换能器调整滑轨(11-2)和换能器调整齿条(11-3)，换能器调整滑轨(11-2)固定连接在换能器调整底板(11-1)上，换能器调整滑轨(11-2)和换能器调整底板(11-1)为一体件，换能器调整齿条(11-3)固定连接在换能器调整滑轨(11-2)上；

所述换能器调整机构Ⅱ(12)包括换能器粗调滑块(12-1)、精调滑轨(12-2)、精调支撑板(12-3)、导轨导向块(12-4)和精调旋钮(12-5)，精调滑轨(12-2)固定连接在换能器粗调滑块(12-1)上，精调支撑板(12-3)固定连接在换能器粗调滑块(12-1)上，精调滑轨(12-2)的两侧均滑动连接有导轨导向块(12-4)，精调旋钮(12-5)转动连接在精调支撑板(12-3)上；

所述换能器调整机构Ⅲ(15)包括粗调轴(15-1)和粗调齿轮(15-2)，粗调轴(15-1)的一端加工形成粗调齿轮(15-2)；

所述固定换能器支承座(2)固定连接在底板(1)的一侧，换能器Ⅰ(3)固定连接在固定换能器支承座(2)上，注射器支承座(4)固定连接在底板(1)的侧端，接收槽导轨(5)固定连接在注射器支承座(4)上，接收槽(6)滑动连接在接收槽导轨(5)上，分隔板(7)滑动连接在接收槽(6)内，注射器粗调底板(8-1)固定连接在注射器支承座(4)上，注射器粗调滑块(9-1)滑动连接在注射器粗调滑轨(8-2)上，注射器夹紧套(9-3)位于接收槽(6)的上端，注射器粗调轴(10-1)转动连接在注射器粗调滑块(9-1)上，注射器粗调齿轮(10-3)和注射器粗调齿条(8-3)啮合传动，换能器调整底板(11-1)固定连接在底板(1)的另一侧，换能器粗调滑块(12-1)滑动连接在换能器调整滑轨(11-2)上，精调滑块(13)通过导轨导向块(12-4)滑动连接在精调滑轨(12-2)上，精调旋钮(12-5)的一端通过螺纹连接在精调滑块(13)上，换能器Ⅱ(14)固定连接在精调滑块(13)上，换能器Ⅱ(14)和换能器Ⅰ(3)的结构相同，换能器Ⅱ(14)和换能器Ⅰ(3)相互对称设置，粗调轴(15-1)转动连接在换能器粗调滑块(12-1)上，粗调齿轮(15-2)和换能器调整齿条(11-3)啮合传动。

2.根据权利要求1所述的一种混合材料粉末的超声驻波分离装置，其特征在于：所述换能器Ⅰ(3)包括辐射面(3-1)、变幅杆Ⅰ(3-2)、变幅杆Ⅱ(3-3)、自适应节面支撑板Ⅰ(3-4)、绝缘片Ⅰ(3-5)、电极BⅠ(3-6)、压电陶瓷片Ⅰ(3-7)、电极AⅠ(3-8)、后盖板Ⅰ(3-9)和螺栓孔Ⅰ(3-10)，螺栓Ⅰ通过螺栓孔Ⅰ(3-10)使变幅杆Ⅱ(3-3)和后盖板Ⅰ(3-9)固定连接，变幅杆Ⅱ(3-3)和后盖板Ⅰ(3-9)同轴设置，自适应节面支撑板Ⅰ(3-4)、绝缘片Ⅰ(3-5)、电极BⅠ(3-6)、压电陶瓷片Ⅰ(3-7)和电极AⅠ(3-8)均套装在螺栓Ⅰ上，自适应节面支撑板Ⅰ(3-4)、绝缘片Ⅰ(3-5)、电极BⅠ(3-6)、压电陶瓷片Ⅰ(3-7)和电极AⅠ(3-8)均位于变幅杆Ⅱ(3-3)和后盖板Ⅰ(3-9)之间，自适应节面支撑板Ⅰ(3-4)的一侧固定连接在变幅杆Ⅱ(3-3)上，自适应节面支撑板Ⅰ(3-4)的另一侧固定连接有绝缘片Ⅰ(3-5)，绝缘片Ⅰ(3-5)另一侧设置有三个电极AⅠ(3-8)和两个电极BⅠ(3-6)，三个电极AⅠ(3-8)和两个电极BⅠ(3-6)相互交叉设置，三个电极AⅠ(3-8)和两个电极BⅠ(3-6)之间均固定连接有压电陶瓷片Ⅰ(3-7)，最末端的电极AⅠ(3-8)和后盖板Ⅰ(3-9)之间固定连接有绝缘片Ⅰ(3-5)，辐射面(3-1)、变幅杆Ⅰ(3-2)和变幅杆Ⅱ(3-3)为一体结构，变幅杆Ⅰ(3-2)位于辐射面(3-1)和变幅杆Ⅱ(3-3)之间，自适应节面支撑板Ⅰ(3-4)固定连接在固定换能器支承座(2)上。

3.根据权利要求1所述的一种混合材料粉末的超声驻波分离装置，其特征在于：所述换能器Ⅱ(14)包括反射面(14-1)、变幅杆Ⅲ(14-2)、变幅杆Ⅳ(14-3)、自适应节面支撑板Ⅱ(14-4)、绝缘片Ⅱ(14-5)、电极BⅡ(14-6)、压电陶瓷片Ⅱ(14-7)、电极AⅡ(14-8)、后盖板Ⅱ(14-9)、螺栓孔Ⅱ(14-10)和L形支撑板(14-11)，螺栓Ⅱ通过螺栓孔Ⅱ(14-10)使变幅杆Ⅳ(14-3)和后盖板Ⅱ(14-9)固定连接，变幅杆Ⅳ(14-3)和后盖板Ⅱ(14-9)同轴设置，变幅杆Ⅳ(14-3)、自适应节面支撑板Ⅱ(14-4)、绝缘片Ⅱ(14-5)、电极BⅡ(14-6)、压电陶瓷片Ⅱ(14-7)和电极AⅡ(14-8)均套装在螺栓Ⅱ上，变幅杆Ⅳ(14-3)、自适应节面支撑板Ⅱ(14-4)、绝缘片Ⅱ(14-5)、电极BⅡ(14-6)、压电陶瓷片Ⅱ(14-7)和电极AⅡ(14-8)均位于变幅杆Ⅳ(14-3)和后盖板Ⅱ(14-9)之间，自适应节面支撑板Ⅱ(14-4)的一侧固定连接在变幅杆Ⅳ(14-3)上，自适应节面支撑板Ⅱ(14-4)的另一侧固定连接有绝缘片Ⅱ(14-5)，绝绝缘片Ⅱ(14-5)另一侧设置有三个电极AⅡ(14-8)和两个电极BⅡ(14-6)，三个电极AⅡ(14-8)和两个电极BⅡ(14-6)相互交叉设置，三个电极AⅡ(14-8)和两个电极BⅡ(14-6)之间均固定连接有压电陶瓷片Ⅱ(14-7)，最末端的电极AⅡ(14-8)和后盖板Ⅱ(14-9)之间固定连接有绝缘片Ⅱ(14-5)，反射面(14-1)、变幅杆Ⅲ(14-2)、变幅杆Ⅳ(14-3)为一体结构，变幅杆Ⅲ(14-2)位于反射面(14-1)和变幅杆Ⅳ(14-3)之间，自适应节面支撑板Ⅱ(14-4)固定连接在L形支撑板(14-11)上，L形支撑板(14-11)固定连接在精调滑块(13)上。

4.根据权利要求3所述的一种混合材料粉末的超声驻波分离装置，其特征在于：所述注射器支承座(4)上设置有注射器支承座滑动槽(4-1)，注射器支承座(4)与底板(1)固定连接的螺栓Ⅲ间隙配合在注射器支承座滑动槽(4-1)内。

5.根据权利要求4所述的一种混合材料粉末的超声驻波分离装置，其特征在于：所述注射器粗调机构Ⅱ(9)还包括锁紧用螺栓螺母(9-4)和锁紧螺钉Ⅰ(9-5)，注射器夹紧套(9-3)上设置有圆弧槽，注射器夹紧套(9-3)的两端通过锁紧用螺栓螺母(9-4)连接，锁紧螺钉Ⅰ(9-5)通过螺纹连接在注射器粗调滑块(9-1)上，锁紧螺钉Ⅰ(9-5)的一端与注射器粗调滑轨(8-2)接触。

6.根据权利要求5所述的一种混合材料粉末的超声驻波分离装置，其特征在于：所述注射器粗调机构Ⅲ(10)还包括注射器粗调旋钮(10-2)，注射器粗调旋钮(10-2)固定连接在注射器粗调轴(10-1)的另一端。

7.根据权利要求6所述的一种混合材料粉末的超声驻波分离装置，其特征在于：所述换能器调整机构Ⅱ(12)还包括锁紧螺钉Ⅱ(12-6)，锁紧螺钉Ⅱ(12-6)通过螺纹连接在换能器粗调滑块(12-1)上，锁紧螺钉Ⅱ(12-6)的一端与换能器调整滑轨(11-2)接触。

8.根据权利要求7所述的一种混合材料粉末的超声驻波分离装置，其特征在于：所述精调滑块(13)上设置有滑块滑动槽(13-1)，精调滑块(13)通过滑块滑动槽(13-1)滑动连接在导轨导向块(12-4)上。

9.根据权利要求8所述的一种混合材料粉末的超声驻波分离装置，其特征在于：所述换能器调整机构Ⅲ(15)还包括粗调旋钮(15-3)，粗调旋钮(15-3)固定连接在粗调轴(15-1)的另一端。

10.根据权利要求9所述的一种混合材料粉末的超声驻波分离装置，其特征在于：所述混合材料粉末的超声驻波分离装置还包括电源，电源的输出端连接在电极BⅠ(3-6)、电极AⅠ(3-8)、电极BⅡ(14-6)和电极AⅡ(14-8)上，电源输出的电流的振幅和相位可调节。

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