CN207858048U - 一种新型超声波换能器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种新型超声波换能器。它由换能器本体、前负载块、变幅杆以及焊头由后往前依次连接构成的，变幅杆的外侧壁上沿其周向方向设有夹持凸环，夹持凸环的外侧壁上设有外螺纹，夹持凸环的后端面沿夹持凸环的周向方向设有第二消振环形槽，夹持凸环的前端面沿夹持凸环的周向方向设有第一消振环形槽，第一消振环形槽和第二消振环形槽内外错开。本实用新型的夹持凸环与前负载块一体成型，因此避免了材料特性的不一致或加工工艺的偏差，从而解决了前负载块的零振点会出现偏差而在工作时产生轻微的振动的问题。本实用新型超声波换能器的结构简单、加工生产容易、安装容易，能很好地克服振动发热等不足,能很好地克服振动发热的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及自行车技术领域，特别涉及一种新型超声波换能器。
背景技术
在超声焊接领域，其中实现将输入的电功率转换成机械功率（即超声波）再传递出去的系统称为改进超声波换能器。其结构一般由后负载块2、电极铜片、压电陶瓷、前负载块5、变幅杆6、工具头等再配上连接螺杆和引线、保护外罩等组成（如图一所示）。
前负载块5和变幅杆6在换能器系统中如何夹持是一个重要的工艺。夹持不佳将会严重影响换能器的转换效率和焊接的稳定性，直接影响焊件的质量。因此换能器前负载块5和变幅杆6的夹持成为了超声加工能否稳定进行一个关键。换能器的压电元件接入高频电压后发生压电效应，产生每秒几万次的高频弹性振动,以正弦波的状态经前负载块5、变幅杆6、焊头8输出幅度达到5～20μm的振动传送至焊区。换能器的各部件采用螺杆螺栓连接成整体，并安装在机器上。通常为了安装固定方便，我们必须同时在前负载块5和变幅杆6的零振点处加工一凸环作为换能器的整体固定位，使其实现易于安装固定在机器上（见图一）。由于材料特性的不一致或加工工艺的偏差，前负载块5和变幅杆6的零振点会出现偏差而在工作时产生轻微的振动。当夹持加固后会使换能器的振动产生消耗而降低了整体效率，夹持位置也因为振动而发热不利于机器的正常工作。现有的夹持结构通常在前负载块5和变幅杆6的零振点车出一凸环，采用上、下垫片11、12并配一定的间隙和相配上夹环13、下夹环14形式以消除振动在夹持固定位置传递，从而导致换能器1整体较为复杂，零件较多。而且其加工安装费时，而且体积较大，适应性及一致性差，也不能较好地克服振动产生发热的情况。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有超声波换能器的夹持凸环的结构复杂，零件较多、加工安装困难费时、不能很好地克服振动发热等不足,而提供一种结构简单、安装容易、能很好地克服振动发热的改进超声波换能器。
本实用新型的目的是这样实现的：
一种新型超声波换能器，主要由换能器本体、前负载块、变幅杆以及焊头由后往前依次连接构成的，其特征在于：所述变幅杆的外侧壁上沿其周向方向设有夹持凸环，所述夹持凸环的外侧壁上设有外螺纹，所述夹持凸环的后端面沿夹持凸环的周向方向设有第二消振环形槽，所述夹持凸环的前端面沿夹持凸环的周向方向设有第一消振环形槽，所述第一消振环形槽和第二消振环形槽内外错开。
本实用新型还可以作以下进一步改进。
所述变幅杆与夹持凸环一体成型。
所述夹持凸环的后端面沿夹持凸环的周向方向设有多条间隔设置的第二消振环形槽，所述夹持凸环的前端面沿夹持凸环的周向方向设有多条间隔设置的第一消振环形槽。
所述换能器本体是由后连接螺栓、后负载块、电极铜片、压电陶瓷由后往前依次连接构成的，所述压电陶瓷的另一面与前负载块的后端连接，前负载块的前端与变幅杆连接。
所述第一消振环形槽的深度与第二消振环形槽的深度一致。
所述第一消振环形槽的深度为夹持凸环的厚度的3/4。
所述变幅杆的前、后两端分别与焊头、换能器本体螺栓连接。
本实用新型的有益效果如下：
（一）本实用新型的夹持凸环与前负载块一体成型，因此避免了材料特性的不一致或加工工艺的偏差，而且夹持凸环采用螺纹连接的方式连接，从而解决了前负载块的零振点会出现偏差而在工作时产生轻微的振动的问题。本实用新型超声波换能器的结构简单、加工生产容易、安装容易，能很好地克服振动发热等不足,能很好地克服振动发热的问题。
（二）另外，本实用新型的夹持凸环上设有第一消振环形槽、第二消振环形槽，因此具有弹性属性，从而切实保证声波在纵向给焊头传递过程中的同时，不会对应焊接设备产生横向振动。
（三）而且，本实用新型的前负载块的结构单一，有利于生产制造，安装调试方便并且性能稳定。
附图说明
图1是传统的超声波换能器的结构示意图。
图2是本实用新型新型超声波换能器的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述。
实施例一，如图2所示，一种新型超声波换能器，主要由换能器本体1、变幅杆6以及焊头8由后往前依次连接构成的，所述变幅杆6的外侧壁上沿其周向方向设有夹持凸环9，所述夹持凸环9的外侧壁上设有外螺纹，所述夹持凸环9的后端面沿夹持凸环9的周向方向设有第二消振环形槽92，所述夹持凸环9的前端面沿夹持凸环9的周向方向设有第一消振环形槽91，所述第一消振环形槽91和第二消振环形槽92内外错开。
作为本实用新型更具体的技术方案。
所述变幅杆6与夹持凸环9一体成型。
所述夹持凸环9的后端面沿夹持凸环9的周向方向设有多条间隔设置的第二消振环形槽92，所述夹持凸环9的前端面沿夹持凸环9的周向方向设有多条间隔设置的第一消振环形槽91。
所述换能器本体1是由后连接螺栓10、后负载块2、电极铜片3、压电陶瓷4由后往前依次连接构成的，所述压电陶瓷4的另一面与前负载块的后端连接，前负载块的前端通过前连接螺栓7与变幅杆6连接。
所述第一消振环形槽91的深度与第二消振环形槽92的深度一致。
所述第一消振环形槽91的深度为夹持凸环9的厚度的3/4。
所述变幅杆6的前、后两端分别与焊头8、前负载块的后端螺栓连接。
本实用新型的夹持凸环与前负载块一体成型，因此避免了材料特性的不一致或加工工艺的偏差，从而解决了前负载块的零振点会出现偏差而在工作时产生轻微的振动的问题。本实用新型超声波换能器的结构简单、加工生产容易、安装容易，能很好地克服振动发热等不足,能很好地克服振动发热的问题。另外，本实用新型的夹持凸环上设有第一消振环形槽、第二消振环形槽，因此具有弹性属性，从而切实保证声波在纵向给焊头传递过程中的同时，不会对应焊接设备产生横向振动。
Claims (7)
1.一种新型超声波换能器，由换能器本体、前负载块、变幅杆以及焊头由后往前依次连接构成的，其特征在于：所述变幅杆的外侧壁上沿其周向方向设有夹持凸环，所述夹持凸环的外侧壁上设有外螺纹，所述夹持凸环的后端面沿夹持凸环的周向方向设有第二消振环形槽，所述夹持凸环的前端面沿夹持凸环的周向方向设有第一消振环形槽，所述第一消振环形槽和第二消振环形槽内外错开。
2.根据权利要求1所述的新型超声波换能器，其特征在于：所述变幅杆与夹持凸环一体成型。
3.根据权利要求2所述的新型超声波换能器，其特征在于：所述夹持凸环的后端面沿夹持凸环的周向方向设有多条间隔设置的第二消振环形槽，所述夹持凸环的前端面沿夹持凸环的周向方向设有多条间隔设置的第一消振环形槽。
4.据权利要求3所述的新型超声波换能器，其特征在于：所述换能器本体是由后连接螺栓、后负载块、电极铜片、压电陶瓷由后往前依次连接构成的，所述压电陶瓷的另一面与前负载块的后端连接，前负载块的前端与变幅杆连接。
5.根据权利要求4所述的新型超声波换能器，其特征在于：所述第一消振环形槽的深度与第二消振环形槽的深度一致。
6.根据权利要求5所述的新型超声波换能器，其特征在于：所述第一消振环形槽的深度为夹持凸环的厚度的3/4。
7.根据权利要求6所述的新型超声波换能器，其特征在于：所述变幅杆的前、后两端分别与焊头、前负载块螺栓连接。
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| CN201820246186.2U CN207858048U (zh) | 2018-02-11 | 2018-02-11 | 一种新型超声波换能器 |
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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| CN201820246186.2U Active CN207858048U (zh) | 2018-02-11 | 2018-02-11 | 一种新型超声波换能器 |
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| CN (1) | CN207858048U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111822505A (zh) * | 2020-07-01 | 2020-10-27 | 河南科技大学 | 一种用于板带材的超声波加载装置 |
| WO2021189220A1 (zh) * | 2020-03-24 | 2021-09-30 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 超声穿刺针 |
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2018
- 2018-02-11 CN CN201820246186.2U patent/CN207858048U/zh active Active
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