CN207576839U - 一种应用于超声波抛光机中的20KHz超声波换能器 - Google Patents

一种应用于超声波抛光机中的20KHz超声波换能器 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种应用于超声波抛光机中的20KHz超声波换能器,解决了现有技术维护及故障维修麻烦的问题。本实用新型包括各自轴心线全部重合的后金属盖板、第一压电陶瓷片、第二压电陶瓷片、前金属盖板、负电极片、正电极片、连接螺杆、无头连接螺杆、以及传速器;前金属盖板开设有前螺纹通孔,后金属盖板开设有后螺纹通孔,负电极片、第一压电陶瓷片、正电极片和第二压电陶瓷片均开设有圆形通孔,传速器顶部中心开设有与无头连接螺杆相匹配的螺纹盲孔,传速器通过无头连接螺杆穿设于前螺纹通孔和螺纹盲孔中连接于前金属盖板的底部。本实用新型结构简单、设计科学合理,使用方便,维护及故障维修方便。

Description

一种应用于超声波抛光机中的20KHz超声波换能器
技术领域
本实用新型涉及一种应用于超声波抛光机中的20KHz超声波换能器。
背景技术
在硬质合金拉丝模生产过程中不可避免需要用到超声波研磨机。超声波研磨机俗称超声波抛光机,由基座、超声波发生器、超声波换能器(俗称振子)、传速器、变幅杆和抛光钢针组成。超声波发生器产生高频震荡电信号,电信号通过导体传递入超声波换能器中,超声波换能器将电信号转换为高频机械震动,机械震动通过传速器传递给变幅杆,通过变幅杆的加强进而导入抛光钢针当中,呈锥形的研磨针将能量输出传递给负载,超声波轰击研磨介质对模具进行抛光,达到抛光成型的效果。
超声波研磨机在使用过程中各个部件均会产生不同程度的老化,以及在操作人员疏忽或者不规范的操作下会引起过载、过流、空载、不良匹配等诸多问题,这些问题严重的情况下会烧毁超声波发生器和超声波换能器。超声波研磨机由专业厂家生产,拉丝模生产企业一般只进行使用,不具备维修的条件,原因在于超声波研磨机部分零部件的维修和维护需在专业工具下并配备专业维修人员才能进行,尤其是超声波发生和超声波换能器,所以一般拉丝模生产企业都将配备超过产能20%左右的超声波研磨机进行备用。超声波换能器的维修和保养几乎完全依靠生产厂家,这种模式给拉丝模生产企业带来极大的不便性以及生产成本上的提高。鉴于这种情况,我公司作为拉丝模生产行业中的领军企业,率先投入人力物力,对超声波换能器的维修和维护进行研究,从而设计出一款克自主维修及维护的应用于超声波抛光机中的20KHz超声波换能器,满足拉丝模生产企业促生产降成本的需求。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是:提供一种应用于超声波抛光机中的20KHz超声波换能器,解决现有技术维护及故障维修麻烦的问题。
为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案如下:
一种应用于超声波抛光机中的20KHz超声波换能器,包括由45#钢车削而成的圆柱形后金属盖板,圆柱形第一压电陶瓷片,圆柱形第二压电陶瓷片,由铝或铝合金制作而成的圆柱形前金属盖板,圆盘状负电极片,圆盘状正电极片,强度至少为9.8级的连接螺杆,强度至少为9.8级并且直径与所述连接螺杆的直径相一致的无头连接螺杆,以及传速器;所述后金属盖板、所述负电极片、所述第一压电陶瓷片、所述正电极片、所述第二压电陶瓷片和所述前金属盖板从上至下依次紧密贴合,所述后金属盖板、所述负电极片、所述第一压电陶瓷片、所述正电极片、所述第二压电陶瓷片和所述前金属盖板各自的轴心线全部重合,所述前金属盖板的轴向中心处开设有与所述连接螺杆相匹配的前螺纹通孔,所述前螺纹通孔与所述前金属盖板同轴心线,所述后金属盖板的轴向中心处开设有与所述连接螺杆相匹配的后螺纹通孔,所述后螺纹通孔与所述后金属盖板同轴心线,所述负电极片、所述第一压电陶瓷片、所述正电极片和所述第二压电陶瓷片的各自轴向中心处分别开设有一个圆形通孔,所有所述圆形通孔的直径一致并且均大于所述连接螺杆的直径,所有所述圆形通孔的轴心线均与所述前金属盖板的轴心线重合,所述连接螺杆依次穿设至所述后螺纹通孔、所有所述圆形通孔和所述前螺纹通孔中以将所述后金属盖板、所述负电极片、所述第一压电陶瓷片、所述正电极片、所述第二压电陶瓷片和所述前金属盖板依次连接成一个振子整体,所述传速器顶部中心开设有与所述无头连接螺杆相匹配的螺纹盲孔,所述传速器通过所述无头连接螺杆穿设于所述前螺纹通孔和所述螺纹盲孔中连接于所述前金属盖板的底部。
进一步地,所述连接螺杆的直径为10mm,长为80mm,所述前螺纹通孔的直径和所述后螺纹通孔的直径均为10mm,所有所述圆形通孔的直径均为12mm。
进一步地,所述螺纹盲孔的直径为10mm,所述无头连接螺杆的直径为10mm,长为30mm。
进一步地,所述连接螺杆的强度为12.9级。
进一步地,所述无头连接螺杆的强度为12.9级。
进一步地,所述负电极片和所述正电极片均为镍电极片或镀镍黄铜电极片。
进一步地,所述负电极片和所述正电极片均为镍电极片。
进一步地,所述前金属盖板顶端端面的表面光洁度高于100μm。
与现有技术相比,本实用新型具有以下有益效果:
(1)本实用新型结构简单、设计科学合理,使用方便,维护及故障维修方便。
(2)本实用新型采用M10*80的连接螺杆依次穿设至后螺纹通孔、所有圆形通孔和前螺纹通孔中以将后金属盖板、负电极片、第一压电陶瓷片、正电极片、第二压电陶瓷片和前金属盖板依次连接成一个振子整体,同时采用M10*30的无头连接螺杆将传速器连接至前金属盖板底部,使后金属盖板、负电极片、第一压电陶瓷片、正电极片、第二压电陶瓷片、前金属盖板、以及传速器形成一个整体,当正负电极片接通高频震荡电流时,第一压电陶瓷片和第二压电陶瓷片将高频震荡电流转换为高频机械震动、并将所产生的高频机械震动传递至所述前金属盖板,前金属盖板再将高频机械震动传送至传速器传递给变幅装置后连接到负载,可有效产生20KHz超声波加载至负载上,整个过程流畅安全,并且在出现故障时,只需要将连接螺杆和无头连接螺杆拆卸即可轻松对超声波换能器内各部件进行维护及故障检修,无需专门送至生产厂家进行维护及故障检修,因此一般拉丝模生产企业只需配备超过产能5%左右的超声波研磨机进行备用即可,可极大节约使用厂家的时间成本及生产成本。
(3)本实用新型将后金属盖板、负电极片、第一压电陶瓷片、正电极片、第二压电陶瓷片、前金属盖板、前螺纹通孔、后螺纹通孔、所有圆形通孔和螺纹盲孔各自的轴心线全部重合,可使本实用新型在运行产生20KHz超声波时更加均匀稳定,增加各部件之间的协调性,以降低各部件在运行过程中的损害,从而延长本实用新型的整体使用寿命,节约拉丝模生产企业的使用成本。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
其中,附图标记对应的名称为:
1-后金属盖板、2-第一压电陶瓷片、3-第二压电陶瓷片、4-前金属盖板、5-负电极片、6-正电极片、7-连接螺杆、8-无头连接螺杆、9-传速器。
具体实施方式
下面结合附图说明和实施例对本实用新型作进一步说明,本实用新型的方式包括但不仅限于以下实施例。
如图1所示,本实用新型提供的一种应用于超声波抛光机中的20KHz超声波换能器,结构简单、设计科学合理,使用方便,维护及故障维修方便。包括由45#钢车削而成的圆柱形后金属盖板1,圆柱形第一压电陶瓷片2,圆柱形第二压电陶瓷片3,由铝或铝合金制作而成的圆柱形前金属盖板4,圆盘状负电极片5,圆盘状正电极片6,强度至少为9.8级的连接螺杆7,强度至少为9.8级并且直径与所述连接螺杆7的直径相一致的无头连接螺杆8,以及传速器9;所述后金属盖板1、所述负电极片5、所述第一压电陶瓷片2、所述正电极片6、所述第二压电陶瓷片3和所述前金属盖板4从上至下依次紧密贴合,所述后金属盖板1、所述负电极片5、所述第一压电陶瓷片2、所述正电极片6、所述第二压电陶瓷片3和所述前金属盖板4各自的轴心线全部重合,所述前金属盖板4的轴向中心处开设有与所述连接螺杆7相匹配的前螺纹通孔,所述前螺纹通孔与所述前金属盖板4同轴心线,所述后金属盖板1的轴向中心处开设有与所述连接螺杆7相匹配的后螺纹通孔,所述后螺纹通孔与所述后金属盖板1同轴心线,所述负电极片5、所述第一压电陶瓷片2、所述正电极片6和所述第二压电陶瓷片3的各自轴向中心处分别开设有一个圆形通孔,所有所述圆形通孔的直径一致并且均大于所述连接螺杆7的直径,所有所述圆形通孔的轴心线均与所述前金属盖板4的轴心线重合,所述连接螺杆7依次穿设至所述后螺纹通孔、所有所述圆形通孔和所述前螺纹通孔中以将所述后金属盖板1、所述负电极片5、所述第一压电陶瓷片2、所述正电极片6、所述第二压电陶瓷片3和所述前金属盖板4依次连接成一个振子整体,所述传速器9顶部中心开设有与所述无头连接螺杆8相匹配的螺纹盲孔,所述传速器9通过所述无头连接螺杆8穿设于所述前螺纹通孔和所述螺纹盲孔中连接于所述前金属盖板4的底部。
本实用新型所述连接螺杆7的直径为10mm,长为80mm,所述前螺纹通孔的直径和所述后螺纹通孔的直径均为10mm,所有所述圆形通孔的直径均为12mm;所述螺纹盲孔的直径为10mm,所述无头连接螺杆8的直径为10mm,长为30mm;所述前金属盖板4顶端端面的表面光洁度高于100μm。
本实用新型所述连接螺杆7的强度为12.9级,所述无头连接螺杆8的强度为12.9级,因为振子在长时间工作过程中同样会向连接螺杆7和无头连接螺杆8传递高频震动能量,为了防止所传递高频震动能量连接螺杆7和无头连接螺杆8产生损伤,因此连接螺杆7和无头连接螺杆8的强度均为12.9级。
本实用新型所述负电极片5和所述正电极片6均为镍电极片或镀镍黄铜电极片,所述负电极片5和所述正电极片6最好均为镍电极片。
本实用新型采用M10*80的连接螺杆依次穿设至后螺纹通孔、所有圆形通孔和前螺纹通孔中以将后金属盖板、负电极片、第一压电陶瓷片、正电极片、第二压电陶瓷片和前金属盖板依次连接成一个振子整体,同时采用M10*30的无头连接螺杆将传速器连接至前金属盖板底部,使后金属盖板、负电极片、第一压电陶瓷片、正电极片、第二压电陶瓷片、前金属盖板、以及传速器形成一个整体,当正负电极片接通高频震荡电流时,第一压电陶瓷片和第二压电陶瓷片将高频震荡电流转换为高频机械震动、并将所产生的高频机械震动传递至所述前金属盖板,前金属盖板再将高频机械震动传送至传速器传递给变幅装置后连接到负载,可有效产生20KHz超声波加载至负载上,整个过程流畅安全,并且在出现故障时,只需要将连接螺杆和无头连接螺杆拆卸即可轻松对超声波换能器内各部件进行维护及故障检修,无需专门送至生产厂家进行维护及故障检修,因此一般拉丝模生产企业只需配备超过产能5%左右的超声波研磨机进行备用即可,可极大节约使用厂家的时间成本及生产成本。
本实用新型将后金属盖板、负电极片、第一压电陶瓷片、正电极片、第二压电陶瓷片、前金属盖板、前螺纹通孔、后螺纹通孔、所有圆形通孔和螺纹盲孔各自的轴心线全部重合,可使本实用新型在运行产生20KHz超声波时更加均匀稳定,增加各部件之间的协调性,以降低各部件在运行过程中的损害,从而延长本实用新型的整体使用寿命,节约拉丝模生产企业的使用成本。
本实用新型后金属盖板1采用45#钢车削而成,45#钢机械强度高,螺母在压合过程中能将压力均匀传导至后金属盖板上,使盖板受力更加均匀,后金属盖板贴合面同样需要保证光洁光滑,其底端端面的光洁度高于100μm。
上述实施例仅为本实用新型的优选实施方式之一,不应当用于限制本实用新型的保护范围,但凡在本实用新型的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色,其所解决的技术问题仍然与本实用新型一致的,均应当包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种应用于超声波抛光机中的20KHz超声波换能器,其特征在于:包括由45#钢车削而成的圆柱形后金属盖板(1),圆柱形第一压电陶瓷片(2),圆柱形第二压电陶瓷片(3),由铝或铝合金制作而成的圆柱形前金属盖板(4),圆盘状负电极片(5),圆盘状正电极片(6),强度至少为9.8级的连接螺杆(7),强度至少为9.8级并且直径与所述连接螺杆(7)的直径相一致的无头连接螺杆(8),以及传速器(9);所述后金属盖板(1)、所述负电极片(5)、所述第一压电陶瓷片(2)、所述正电极片(6)、所述第二压电陶瓷片(3)和所述前金属盖板(4)从上至下依次紧密贴合,所述后金属盖板(1)、所述负电极片(5)、所述第一压电陶瓷片(2)、所述正电极片(6)、所述第二压电陶瓷片(3)和所述前金属盖板(4)各自的轴心线全部重合,所述前金属盖板(4)的轴向中心处开设有与所述连接螺杆(7)相匹配的前螺纹通孔,所述前螺纹通孔与所述前金属盖板(4)同轴心线,所述后金属盖板(1)的轴向中心处开设有与所述连接螺杆(7)相匹配的后螺纹通孔,所述后螺纹通孔与所述后金属盖板(1)同轴心线,所述负电极片(5)、所述第一压电陶瓷片(2)、所述正电极片(6)和所述第二压电陶瓷片(3)的各自轴向中心处分别开设有一个圆形通孔,所有所述圆形通孔的直径一致并且均大于所述连接螺杆(7)的直径,所有所述圆形通孔的轴心线均与所述前金属盖板(4)的轴心线重合,所述连接螺杆(7)依次穿设至所述后螺纹通孔、所有所述圆形通孔和所述前螺纹通孔中以将所述后金属盖板(1)、所述负电极片(5)、所述第一压电陶瓷片(2)、所述正电极片(6)、所述第二压电陶瓷片(3)和所述前金属盖板(4)依次连接成一个振子整体,所述传速器(9)顶部中心开设有与所述无头连接螺杆(8)相匹配的螺纹盲孔,所述传速器(9)通过所述无头连接螺杆(8)穿设于所述前螺纹通孔和所述螺纹盲孔中连接于所述前金属盖板(4)的底部。
2.根据权利要求1所述的一种应用于超声波抛光机中的20KHz超声波换能器,其特征在于:所述连接螺杆(7)的直径为10mm,长为80mm,所述前螺纹通孔的直径和所述后螺纹通孔的直径均为10mm,所有所述圆形通孔的直径均为12mm。
3.根据权利要求2所述的一种应用于超声波抛光机中的20KHz超声波换能器,其特征在于:所述螺纹盲孔的直径为10mm,所述无头连接螺杆(8)的直径为10mm,长为30mm。
4.根据权利要求3所述的一种应用于超声波抛光机中的20KHz超声波换能器,其特征在于:所述连接螺杆(7)的强度为12.9级。
5.根据权利要求4所述的一种应用于超声波抛光机中的20KHz超声波换能器,其特征在于:所述无头连接螺杆(8)的强度为12.9级。
6.根据权利要求5所述的一种应用于超声波抛光机中的20KHz超声波换能器,其特征在于:所述负电极片(5)和所述正电极片(6)均为镍电极片或镀镍黄铜电极片。
7.根据权利要求6所述的一种应用于超声波抛光机中的20KHz超声波换能器,其特征在于:所述负电极片(5)和所述正电极片(6)均为镍电极片。
8.根据权利要求7所述的一种应用于超声波抛光机中的20KHz超声波换能器,其特征在于:所述前金属盖板(4)顶端端面的表面光洁度高于100μm。
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CN108906559A (zh) * 2018-07-12 2018-11-30 四川大学 一种用于超声换能器的散热型电极片
CN116197015A (zh) * 2023-02-14 2023-06-02 吉林大学 一种兼具超声和球磨的多功能多用途装置

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