CN210474566U - 一种超声波能量转换装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种超声波能量转换装置，包括壳体、夹块、上变幅杆和下变幅杆，夹块和上变幅杆之间依次叠置有第一至第四压电陶瓷环，夹块、四个压电陶瓷环和上变幅杆通过螺栓锁紧在一起，上变幅杆与下变幅杆锁接固连，第一至第四压电陶瓷环的正极电连接正极导电片，第一至第三压电陶瓷环的负极电连接负极导电片，夹块和上变幅杆通过螺栓实现电导通；下变幅杆外周面设有下环形肩台，下变幅杆上套有隔离环，隔离环内表面设有下肩台，隔离环内表面上部锁接一下压环，下环形肩台的上下端面分别通过第一、第二缓冲垫圈与下压环的下端面和所述下肩台连接；壳体顶部和所述上环形肩台上均设有多个通气孔。本实用新型动作可靠，使用方便，应用范围更广。

Description

一种超声波能量转换装置

技术领域

本实用新型涉及超声波能量转换装置。

背景技术

在超声波切割和焊接领域，超声波能量转换装置是一个核心部件，超声波能量转换装置把电能转换成机械能然后传递给工具头，通过工具头进行作业。

如2016年02月17日公开一项专利号为ZL201520625674.0、名称为“一种便携式超声波切刀”的中国实用新型专利。这项专利的技术方案中包含了超声波能量转换装置，其压电陶瓷换能器通过高强螺丝与1/4波长变幅杆连接，1/4波长变幅杆的另一端通过螺栓连接半波长变幅杆的大端，半波长变幅杆的小端通过螺栓连接工具头，半波长变幅杆零振点的上下位置装有O型圈A，用紧固上环和紧固下环通过过盈配合将其夹紧，在零振点的相对位置装有定位销A，防止半波长变幅杆转动，1/4波长变幅杆零振点的上下位置装有O型圈B，通过压环将压电陶瓷换能器固定在换能器外壳的内部，在零振点的相对位置装有定位销B，换能器外壳的后端外表面做有地线接入口，换能器外壳的后端装有过盈配合的后盖，后盖上装有固定螺丝将挡风板固定，后盖上开有进风口和航插接线口，1/4波长变幅杆上做有出气孔，使冷却空气保持通畅，航插接线口通过电缆线与超声波驱动电源连接的信号电缆线接入口。这种结构的换能器需要从后盖的进风口引入冷却空气对压电陶瓷进行冷却，使用起来较为麻烦。另外，这种结构在零振点的相对位置装有定位销B，不利于换能器的来回转动，其应用场合也受到限制。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种超声波能量转换装置，其动作可靠，使用方便，变幅杆可来回转动，应用范围更广。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是：一种超声波能量转换装置，包括壳体、夹块、上变幅杆和下变幅杆，夹块的下端和上变幅杆的上端之间依次叠置有第一压电陶瓷环、第二压电陶瓷环、第三压电陶瓷环和第四压电陶瓷环，夹块、四个压电陶瓷环和上变幅杆通过螺栓锁紧在一起，上变幅杆和下变幅杆通过锁接方式固连使得上变幅杆的下端面和下变幅杆的上端面相互靠紧在一起，第一压电陶瓷环和第二压电陶瓷环的正极靠在一起且同时电连接正极导电片一端，第三压电陶瓷环和第四压电陶瓷环的正极靠在一起且同时电连接正极导电片另一端，第一压电陶瓷环负极靠向夹块且连接负极导电片一端，第二压电陶瓷环和第三压电陶瓷环的负极靠在一起且同时电连接负极导电片另一端，夹块和上变幅杆通过螺栓实现电导通，第四压电陶瓷环负极靠向上变幅杆的上端；

所述壳体为倒置桶状体，所述上变幅杆外周面设有一上环形肩台，上变幅杆的上部利用所述上环形肩台装于所述壳体内，所述壳体的顶部固定有插头，插头的两个插脚分别通过导线电连接正极导电片和负极导电片；

所述下变幅杆外周面设有下环形肩台，所述下变幅杆中部套有隔离环，隔离环内表面设有下肩台，隔离环内表面上部锁接一下压环，下环形肩台的上端面通过第一缓冲垫圈与下压环的下端面连接，下环形肩台的下端面通过第二缓冲垫圈与下肩台连接；

所述壳体的顶部设有多个上通气孔，所述上环形肩台上设有多个下通气孔。

进一步改进，所述上变幅杆的下端面和下变幅杆的上端面还通过一胶层粘接相互靠紧在一起。确保上变幅杆和下变幅杆可靠固连和一起振动。

优选所述上变幅杆的下端面中间设有装配螺纹孔，所述下变幅杆上端面的中间向上延伸有螺杆，所述螺杆锁接在所述装配螺纹孔上。以便于安装。

进一步改进，所述下变幅杆的下端面设有安装螺纹孔。以便于下变幅杆与工具头固连。

优选所述第一缓冲垫圈和所述第二缓冲垫圈为硅胶垫圈。

进一步改进，所述下环形肩台中间截面与下变幅杆的节点截面相重合。使得下环形肩台处于零振点位置，防止漏波。

优选所述正极导电片和所述负极导电片均为U形状且由铜片制成。

进一步改进，插头的两个插脚还通过导电插接件和软导线电连接超声波驱动电源。以方便整个超声波能量转换装置的来回转动。

进一步改进，所述壳体的内表面中部设有上肩台，所述上环形肩台的上端面通过第三缓冲垫圈与所述上肩台相连接，所述壳体内表面下部与一个上压环相锁接，所述上环形肩台的下端面通过第四缓冲垫圈与所述上压环上端面相连接。

优选所述第三缓冲垫圈和所述第四缓冲垫圈为O形垫圈。

本实用新型的有益效果如下：

1、通过正极导电片连接四个压电陶瓷环正极，通过负极导电片连接第一、第二、第三压电陶瓷环的负极。电极接触面大，不仅电极连接可靠且通过正极导电片、负极导电片起到导热作用；再利用壳体顶部的多个上通气孔和所述上环形肩台上的多个下通气孔形成对流散热，确保整个超声波能量转换装置的可靠散热，无需引入冷却空气就可以正常使用。因此使用起来较为方便，且动作可靠性高。

2、通过调节下压环的锁紧程度，可使得下变幅杆相对于隔离环来回转动，便于与下变幅杆固连的工具头实现更多功能，以拓展本实用新型的应用范围。

附图说明

图1是本实用新型主视图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是本实用新型的一种使用状态原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

图1至图3所示，一种超声波能量转换装置，包括壳体1、夹块2、上变幅杆3和下变幅杆4，夹块2的下端和上变幅杆3的上端之间依次叠置有第一压电陶瓷环51、第二压电陶瓷环52、第三压电陶瓷环53和第四压电陶瓷环54，夹块2、四个压电陶瓷环和上变幅杆3通过螺栓5锁紧在一起，上变幅杆3和下变幅杆4通过锁接方式固连使得上变幅杆3的下端面和下变幅杆4的上端面相互靠紧在一起，具体锁紧结构为：所述上变幅杆3的下端面中间设有装配螺纹孔31，所述下变幅杆4上端面的中间向上延伸有螺杆41，所述螺杆41锁接在所述装配螺纹孔31上。为防止上变幅杆3和下变幅杆4相互松动，所述上变幅杆3的下端面和下变幅杆4的上端面还通过一胶层34粘接相互靠紧在一起。

第一压电陶瓷环51和第二压电陶瓷环52的正极靠在一起且同时电连接正极导电片61一端，第三压电陶瓷环53和第四压电陶瓷环54的正极靠在一起且同时电连接正极导电片61另一端，第一压电陶瓷环51负极靠向夹块2且连接负极导电片62一端，第二压电陶瓷环52和第三压电陶瓷环53的负极靠在一起且同时电连接负极导电片62另一端，夹块2和上变幅杆3通过螺栓5实现电导通，第四压电陶瓷环54负极靠向上变幅杆3的上端。优选所述正极导电片61和所述负极导电片62均为U形状且由铜片制成。

上变幅杆3外周面设有一上环形肩台32，所述壳体1为倒置桶状体，所述壳体1的内表面中部设有上肩台11，上变幅杆3的上部利用所述上环形肩台32装于所述壳体1内，所述上环形肩台32的上端面通过第三缓冲垫圈71与所述上肩台11相连接，所述壳体1内表面下部与一个上压环81相锁接，所述上环形肩台32的下端面通过第四缓冲垫圈72与所述上压环81上端面相连接。优选所述第三缓冲垫圈71和所述第四缓冲垫圈72为O形垫圈。

所述壳体1的顶部固定有插头9，插头9可选用航空插头，插头9的两个插脚91分别通过导线10电连接正极导电片61和负极导电片62；插头9的两个插脚91通过导电插接件92和软导线20电连接超声波驱动电源30；所述壳体1的顶部设有多个上通气孔12，所述上环形肩台32上设有多个下通气孔321。

所述下变幅杆4外周面设有下环形肩台42，所述下变幅杆4套有隔离环43，隔离环43内表面设有下肩台431，隔离环43内表面上部锁接一下压环82，下环形肩台42的上端面通过第一缓冲垫圈73与下压环82的下端面连接，下环形肩台42的下端面通过第二缓冲垫圈74与下肩台431连接。

优选所述第一缓冲垫圈73和所述第二缓冲垫圈74为硅胶垫圈。所述下环形肩台42中间截面与下变幅杆4的节点截面相重合。下变幅杆4的节点截面左右两边的质点运动方向相反，相当于存在一个相对静止的截面。也就是所述下环形肩台42中间截面处于零振点位置，便于隔离环的固定，防止漏波。

所述下变幅杆4的下端面设有安装螺纹孔44。以便于和工具头相连接。

所述上变幅杆3外表面上设有方便工具转动的缺口3a，所述下变幅杆4外表面上设有方便工具转动的缺口4a。

图3所示的是本实施例的一种使用状态，下变幅杆4的下端面与工具头40固连，该工具头40为一种超声波切刀，插头9的两个插脚91通过导电插接件92和软导线20电连接超声波驱动电源30；通过调节下压环82的锁紧程度，可使得下变幅杆4相对于隔离环43来回转动，也就是工具头40可转动，便于工具头40在多个方向进行裁切。使得工具头30可实现更多功能。

以上仅是本实用新型一个较佳的实施例，本领域的技术人员按权利要求作等同的改变都落入本案的保护范围。

Claims (10)

1.一种超声波能量转换装置，包括壳体、夹块、上变幅杆和下变幅杆，夹块的下端和上变幅杆的上端之间依次叠置有第一压电陶瓷环、第二压电陶瓷环、第三压电陶瓷环和第四压电陶瓷环，夹块、四个压电陶瓷环和上变幅杆通过螺栓锁紧在一起，上变幅杆和下变幅杆通过锁接方式固连使得上变幅杆的下端面和下变幅杆的上端面相互靠紧在一起，其特征在于：第一压电陶瓷环和第二压电陶瓷环的正极靠在一起且同时电连接正极导电片一端，第三压电陶瓷环和第四压电陶瓷环的正极靠在一起且同时电连接正极导电片另一端，第一压电陶瓷环负极靠向夹块且连接负极导电片一端，第二压电陶瓷环和第三压电陶瓷环的负极靠在一起且同时电连接负极导电片另一端，夹块和上变幅杆通过螺栓实现电导通，第四压电陶瓷环负极靠向上变幅杆的上端；

所述壳体为倒置桶状体，所述上变幅杆外周面设有一上环形肩台，上变幅杆的上部利用所述上环形肩台装于所述壳体内，所述壳体的顶部固定有插头，插头的两个插脚分别通过导线电连接正极导电片和负极导电片；

所述下变幅杆外周面设有下环形肩台，所述下变幅杆套有隔离环，隔离环内表面设有下肩台，隔离环内表面上部锁接一下压环，下环形肩台的上端面通过第一缓冲垫圈与下压环的下端面连接，下环形肩台的下端面通过第二缓冲垫圈与下肩台连接；

所述壳体的顶部设有多个上通气孔，所述上环形肩台上设有多个下通气孔。

2.根据权利要求1所述的一种超声波能量转换装置，其特征在于：所述上变幅杆的下端面和下变幅杆的上端面还通过一胶层粘接相互靠紧在一起。

3.根据权利要求1所述的一种超声波能量转换装置，其特征在于：所述上变幅杆的下端面中间设有装配螺纹孔，所述下变幅杆上端面的中间向上延伸有螺杆，所述螺杆锁接在所述装配螺纹孔上。

4.根据权利要求1所述的一种超声波能量转换装置，其特征在于：所述下变幅杆的下端面设有安装螺纹孔。

5.根据权利要求1所述的一种超声波能量转换装置，其特征在于：所述第一缓冲垫圈和所述第二缓冲垫圈为硅胶垫圈。

6.根据权利要求1所述的一种超声波能量转换装置，其特征在于：所述下环形肩台中间截面与下变幅杆的节点截面相重合。

7.根据权利要求1所述的一种超声波能量转换装置，其特征在于：所述正极导电片和所述负极导电片均为U形状且由铜片制成。

8.根据权利要求1所述的一种超声波能量转换装置，其特征在于：插头的两个插脚还通过导电插接件和软导线电连接超声波驱动电源。

9.根据权利要求1至8任一项所述的一种超声波能量转换装置，其特征在于：所述壳体的内表面中部设有上肩台，所述上环形肩台的上端面通过第三缓冲垫圈与所述上肩台相连接，所述壳体内表面下部与一个上压环相锁接，所述上环形肩台的下端面通过第四缓冲垫圈与所述上压环上端面相连接。

10.根据权利要求9所述的一种超声波能量转换装置，其特征在于：所述第三缓冲垫圈和所述第四缓冲垫圈为O形垫圈。

Images