CN205438027U - 一种非接触能量传输式超声加工装置 - Google Patents

Abstract

一种非接触能量传输式超声加工装置，包括电机、磨头、变幅杆、前盖板、压电陶瓷、副边磁环线圈、原边磁环线圈和刀柄，电机的输出轴上设置安装座，安装座为一端开口的筒状，刀柄的端部安装连接头，连接头的端部设置方孔，安装座内底设置配合方轴，连接头伸入至安装座内，方孔与配合方轴配合，安装座的侧部开设螺孔，连接头的侧部设置插头，螺孔上配合设置螺栓，螺栓的端部与插头配合。本实用新型能够根据需要，更换不同转速的电机，实现快速的拆卸，便于维修，使用方便。

Description

一种非接触能量传输式超声加工装置

技术领域

本实用新型属于电气工程领域，具体地说是一种非接触能量传输式超声加工装置。

背景技术

CN203901021U公开了一种非接触能量传输式超声加工装置，这种装置与电机连接时配合安装比较复杂，无法快速拆卸。

实用新型内容

本实用新型提供一种非接触能量传输式超声加工装置，用以解决现有技术中的缺陷。

本实用新型通过以下技术方案予以实现：

一种非接触能量传输式超声加工装置，包括电机、磨头、变幅杆、前盖板、压电陶瓷、副边磁环线圈、原边磁环线圈和刀柄，所述刀柄的一端呈逐渐缩小状形成一装夹部，中部径向凸起形成一定位部，另一端设有凸缘形成一装配部，该装配部的端面中心位置设有装配凹位，所述前盖板固定在该装配凹位的开口上，所述压电陶瓷设置在该装配凹位内，且与所述前盖板相连接，磨头通过变幅杆固定在所述前盖板上，所述副边磁环线圈固定在所述装配部上，所述原边磁环线圈对应所述副边磁环线圈的一侧位置在超声机械的机械臂上，且该副边磁环线圈与所述原边磁环线圈之间有间隙；电机的输出轴上设置安装座，安装座为一端开口的筒状，刀柄的端部安装连接头，连接头的端部设置方孔，安装座内底设置配合方轴，连接头伸入至安装座内，方孔与配合方轴配合，安装座的侧部开设螺孔，连接头的侧部设置插头，螺孔上配合设置螺栓，螺栓的端部与插头配合。

如上所述的一种非接触能量传输式超声加工装置，所述的副边磁环线圈包括环形保护套壳、第一副边绕组线圈和第二副边绕组线圈，所述环形保护套壳的中心位置设在所述装配部上，且设有让所述前盖板外露的开口，该环形保护套壳的周缘位置向所述刀柄的一侧方向弯折形成线圈固定部，该线圈固定部的端面设有环形线槽，所述第一副边绕组线圈和第二副边绕组线圈设置在该环形线槽内，且该第一副边绕组线圈和第二副边绕组线圈之间存在磁间隙。

如上所述的一种非接触能量传输式超声加工装置，所述的第一副边绕组线圈和第二副边绕组线圈均采用直径为0.5mm的铜线绕制80圈。

如上所述的一种非接触能量传输式超声加工装置，所述的原边磁环线圈包括弧形保护套壳和弧形绕组线圈，所述弧形保护套壳的中间凸起部位设有一用来将其安装在超声机械的机械臂上的安装座，该弧形保护套壳的两端对称向下沿所述刀柄的周向方向延伸，该弧形保护套壳朝向所述副边磁环线圈的一侧面设有弧形线槽，所述弧形绕组线圈设置在所述弧形线槽内。

如上所述的一种非接触能量传输式超声加工装置，所述的弧形保护套壳的弧长为三分之一圆弧。

如上所述的一种非接触能量传输式超声加工装置，所述的弧形绕组线圈采用两根直径为0.45mm的铜线绕制100圈。

如上所述的一种非接触能量传输式超声加工装置，所述的磨头、变幅杆、前盖板、压电陶瓷、副边磁环线圈和刀柄均同心于基准轴心。

如上所述的一种非接触能量传输式超声加工装置，总长度为204～205mm。

如上所述的一种非接触能量传输式超声加工装置，总长度为204.05mm。

本实用新型的优点是：本实用新型能够根据需要，更换不同转速的电机，实现快速的拆卸，便于维修，使用方便。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型结构示意图；图2是本实用新型的分解结构示意图一；图3是本实用新型的分解结构示意图二。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供的一种非接触能量传输式超声加工装置，其包括电机11、磨头1、变幅杆2、前盖板3、压电陶瓷4、副边磁环线圈5、原边磁环线圈6和刀柄7，较佳的，本实用新型的非接触能量传输式超声加工装置的总长度为204～205mm，优选为204.05mm。所述刀柄7的一端呈逐渐缩小状形成一装夹部71，中部径向凸起形成一定位部72，另一端设有凸缘形成一装配部73，该装配部73的端面中心位置设有装配凹位74，所述前盖板3通过六个螺栓8固定在该装配部73的内侧位置，且将装配凹位74的开口封闭，所述压电陶瓷4设置在该装配凹位74内，且通过螺钉9与所述前盖板3相连接，磨头1通过变幅杆2固定在所述前盖板3上，所述副边磁环线圈5通过六个螺栓10固定在所述装配部73的外侧，所述原边磁环线圈6对应所述副边磁环线圈5的一侧位置通过两个螺栓设置在超声机械的机械臂上，且该副边磁环线圈5与所述原边磁环线圈6之间有间隙，实现电气隔离的同时，传输效率可以不受转速的影响，副边磁环线圈5和刀柄7随超声机械的主轴一起转动。并且可以通过调整弧形保护套壳的位置即可调整副边磁环线圈5与和原边磁环线圈6之间的间隙。电机11的输出轴12上设置安装座13，安装座13为一端开口的筒状，刀柄7的端部安装连接头19，连接头19的端部设置方孔15，安装座13内底设置配合方轴14，连接头19伸入至安装座13内，方孔15与配合方轴16配合，安装座13的侧部开设螺孔16，连接头19的侧部设置插头17，螺孔16上配合设置螺栓18，螺栓18的端部与插头17配合。拆卸时，将螺栓18拧下，把连接头19由安装座13取出；安装时，将连接头19伸入至安装座13，稍微转动连接头19使方孔15与配合方轴14配合，拧上螺栓18。连接头19与安装座13的配合、方孔1515与配合方轴14配合，相互制约，稳定性高。

具体的，参见图3，所述副边磁环线圈5包括环形保护套壳51和副边绕组52，该副边绕组52具体包括第一副边绕组线圈和第二副边绕组线圈，所述环形保护套壳51采用相对磁导率为2000，导电率为0的坡莫合金材料制成，形成罐形磁芯。所述环形保护套壳51套的中心位置设在所述装配部73上，且设有让所述前盖板3外露的开口，该环形保护套壳51套的周缘位置向所述刀柄7的一侧方向弯折形成线圈固定部53，该线圈固定部53的端面设有环形线槽，所述第一副边绕组线圈和第二副边绕组线圈设置在该环形线槽内，且该第一副边绕组线圈和第二副边绕组线圈之间存在磁间隙。

所述原边磁环线圈6包括弧形保护套壳61和弧形绕组线圈62，所述弧形保护套壳61的弧长为三分之一圆弧，形成1/3圆周的罐型磁芯。所述弧形保护套壳61的中间凸起部位设有一用来将其安装在超声机械的机械臂上的安装座63，该弧形保护套壳61的两端对称向下沿所述刀柄7的周向方向延伸，该弧形保护套壳61朝向所述副边磁环线圈5的一侧面设有弧形线槽，所述弧形绕组线圈62设置在所述弧形线槽内。

副边磁环线圈5采用完整圆周的罐形结构，并采用双副边，具体的，所述第一副边绕组线圈和第二副边绕组线圈均采用直径为0.5mm的铜线绕制80圈。所述弧形绕组线圈62采用两根直径为0.45mm的铜线绕制100圈。

所述磨头1、变幅杆2、前盖板3、压电陶瓷4、副边磁环线圈5和刀柄7均同心于基准轴心。以保证磨头1做单一的轴向运动，从而保证超声能量的传递路径，不仅大大提升超声能量传递效率，而且又能保证机床主轴的旋转性能，进而保证加工效果，具有良好的工作性能。磨头1和变幅杆2采用复合体结构利用前盖板3固定在刀柄7上，没有采用常规的螺纹连接方式，能有效的减少能量在传输过程中的损失，压电陶瓷4固定在刀柄7的装配凹位74内与磨头1和变幅杆2组成的复合体结构连接，超声波信号由信号发生器传输到旋转运动的换能器。

工作时，超声频率电信号通过原边磁环线圈6，即初级线圈产生变化的磁场，磁感线穿过副边磁环线圈5，即次级线圈产生感应电动势，完成电一磁一电的转换。电信号从静止的初级线圈传输到旋转的次级线圈，实现电磁耦合非接触电能的传输。采用电磁感应原理设计的新型电磁变换器能有效地完成电信号的非接触式传输，取代传统的接触式传输方法，为超声加工技术在加工中心的使用开辟了新的途径。本实用新型非接触能量传输式超声加工装置采用非接触能量传输式结构设计，不仅实现了电能的非接触高效率传输，解决了超声加工中传统的滑环磨损，避免了接触摩擦可能造成的发热现象，使主轴转速能够不限制提高，同时可满足加工中心自动换刀需求，而且没有裸露在外的导体存在，因此电能传输不受环境影响，工作稳定性好，安全可靠，可以长时间连续工作，工作效率高。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种非接触能量传输式超声加工装置，其特征在于：包括电机、磨头、变幅杆、前盖板、压电陶瓷、副边磁环线圈、原边磁环线圈和刀柄，所述刀柄的一端呈逐渐缩小状形成一装夹部，中部径向凸起形成一定位部，另一端设有凸缘形成一装配部，该装配部的端面中心位置设有装配凹位，所述前盖板固定在该装配凹位的开口上，所述压电陶瓷设置在该装配凹位内，且与所述前盖板相连接，磨头通过变幅杆固定在所述前盖板上，所述副边磁环线圈固定在所述装配部上，所述原边磁环线圈对应所述副边磁环线圈的一侧位置在超声机械的机械臂上，且该副边磁环线圈与所述原边磁环线圈之间有间隙；电机的输出轴上设置安装座，安装座为一端开口的筒状，刀柄的端部安装连接头，连接头的端部设置方孔，安装座内底设置配合方轴，连接头伸入至安装座内，方孔与配合方轴配合，安装座的侧部开设螺孔，连接头的侧部设置插头，螺孔上配合设置螺栓，螺栓的端部与插头配合。

2.根据权利要求1所述的一种非接触能量传输式超声加工装置，其特征在于：所述的副边磁环线圈包括环形保护套壳、第一副边绕组线圈和第二副边绕组线圈，所述环形保护套壳的中心位置设在所述装配部上，且设有让所述前盖板外露的开口，该环形保护套壳的周缘位置向所述刀柄的一侧方向弯折形成线圈固定部，该线圈固定部的端面设有环形线槽，所述第一副边绕组线圈和第二副边绕组线圈设置在该环形线槽内，且该第一副边绕组线圈和第二副边绕组线圈之间存在磁间隙。

3.根据权利要求2所述的一种非接触能量传输式超声加工装置，其特征在于：所述第一副边绕组线圈和第二副边绕组线圈均采用直径为0.5mm的铜线绕制80圈。

4.根据权利要求2所述的一种非接触能量传输式超声加工装置，其特征在于，所述原边磁环线圈包括弧形保护套壳和弧形绕组线圈，所述弧形保护套壳的中间凸起部位设有一用来将其安装在超声机械的机械臂上的安装座，该弧形保护套壳的两端对称向下沿所述刀柄的周向方向延伸，该弧形保护套壳朝向所述副边磁环线圈的一侧面设有弧形线槽，所述弧形绕组线圈设置在所述弧形线槽内。

5.根据权利要求4所述的一种非接触能量传输式超声加工装置，其特征在于，所述弧形保护套壳的弧长为三分之一圆弧。

6.根据权利要求4或5所述的一种非接触能量传输式超声加工装置，其特征在于，所述弧形绕组线圈采用两根直径为0.45mm的铜线绕制100圈。

7.根据权利要求1所述的一种非接触能量传输式超声加工装置，其特征在于，所述磨头、变幅杆、前盖板、压电陶瓷、副边磁环线圈和刀柄均同心于基准轴心。

8.根据权利要求1或7所述的一种非接触能量传输式超声加工装置，其特征在于，总长度为204～205mm。

9.根据权利要求8所述的一种非接触能量传输式超声加工装置，其特征在于，总长度为204.05mm。