CN2863284Y - 超声波冲洗机 - Google Patents

Abstract

一种超声波冲洗机，属于物理清流机械领域。涉及超声波具体应用技术。它能清洗目前的超声波清洗机所不能清洗的大型物体。它由超声波发生器、换能器、冲刷器部分组成，其特征是，冲刷器是一个中空的金属容器，它的首端紧贴着换能器，侧面上有一个进水口，末端有一个或几个出水口，出水口外紧接喷嘴。工作时，进入冲刷器的水在超声波作用下产生空化作用，由喷嘴喷出，产生极其强烈的冲刷作用，将大型物表面冲洗干净。特别适应于大型设备、建筑楼房的门面和高层建筑物外墙，以及架空电力线路的绝缘子的清洗。

Description

超声波冲洗机

技术领域  该实用新型属于物理清洗机械技术领域。涉及一种超声波清洗装置。

背景技术  汽车、火车、大型机械、大型设备、建筑物的门面和外墙等(以下统称大型物体)。它们的表面易被各种尘埃、污浊、油灰、锈斑等弄脏，隔一段时间需要清洗。目前往往采取高压水射流冲洗。但是高压水射流冲洗效果不佳，又浪费了大量的水资源。尤其是对高层建筑物的外墙清洗和对高压线路的绝缘子清洗，高压水清洗效果更差。超声波清洗有极其强烈的作用，特别是对表面坚硬的物体，超声波液体介质清洗，能在很短的时间内就能将工作物表面各部污垢清洗干净。但是，目前的超声波清洗机一般都由超声电源、换能器和清洗槽(或清洗缸)组成。工作时，将被清洗物浸入槽内或缸内进行超声波清洗。而对大型物体，无法浸入槽内或缸内进行超声波清洗。如何将此改新，使大型物体也能进行超声波清洗，便是本发明的目的。

发明内容    本实用新型是这样实现的。为了使大型物体也能进行超声波清洗，本实用新型提供一种新型的超声波冲洗机，由以下一、二、三部分组成，它的一、二两部部分和一般地超声波清洗机相同。第一部分：超声波发生器，频率在10-80KHz之间，电源是220V或380V一般电源，功率在20W至10KW之间。超声波发生器由硅整流器、反馈变压器、电感线图，振荡线圈等组成。它是产生电磁振荡信号并提供能量的工作部分，实际上是一个大功率的信号发生器。它能产生一定频率的电磁振荡，且这个频率刚好是下边超声波换能器本身的谐振频率，它可以是自激式或他激式，它的末级功放，可以是电子管式，也可以是可控硅逆变式，晶体管或功率模块式。第二部分：换能器，它的主要作用是将超声波发生器所发生的电磁振荡信号转化为换能器本身的一种超声振动。它有换能材料和变幅杆两部分组成。换能材料可以是磁致伸缩式、电容式、压电式等。变幅杆是超声波振荡的机械放大级，用以提高超声波的振动振幅。变幅杆相对于波长，可以是半波长或四分之一波长。变幅杆的母线，可以是园锥型、指数型、双曲线型。变幅杆用金属制造，最好用不锈钢或铝制成。第三部分：超声波冲刷器。它代替了一般超声波清洗机的清洗缸，其技术特征如下。它是一个中空的金属容器，它的首端紧贴着或连着变幅杆而且固定紧。它上面开有一个进水口，进水口外有阀门，此进水口通过阀门和高压软管连通，用以进入水流或其它液体介质；而在它的另一侧面还开有一个或多个开口，开口的外边紧紧安装着喷嘴，喷嘴由金属制成，进入这个金属容器的水或其这液体介质，只能从喷嘴中喷出。

同理，这种新型的超声波冲刷器也可以把换能器的变幅杆和超声波冲刷器做在一起，即省去金属冲刷器，而且要挖空变幅杆(也就是把变幅杆变成一个中空的金属容器)，外边留有进水口，变幅杆的另一面开着一个或几个出水口，出水口紧接喷嘴，使液体介质进入变幅杆后再由喷嘴喷出。

在工作时，也就是对大型物体冲洗时，可用支架将超声波冲刷器安装好或手握着冲刷对着被清洗物表面进行冲洗，而对高层建筑物外墙表面或空中物表面清洗时，则应将超声波冲刷器吊起或手握着，对着工作物表面越近越好进行清洗，而且根据清洗需要不断移动位置。工作时，高压软管的另一端应连接高压水射流机，高压水射流机要放在适当位置，保证水有很足够的压力进入冲刷器后再从喷嘴喷出。

在工作时，开启超声波发生器的电源开关和高压水射流机的电开关，并且打开超声波冲刷器进水口阀门，这时超声波电源便发生电磁振荡信号，经导线传导到超声波换能器的换能材料，使换能材料发生电磁振荡并转换为机械超声波振动，同时也引起整个换能器共振。通过变幅杆振荡放大，又引起金属制造的超声波冲刷器和冲刷器内液体介质发生超声振动。冲刷器内液体介质在超声波振动时，产生气穴和空气化作用，发生每秒上万次的巨大正负声压，另外，液体介质的超声波空化作用的二阶效应也产生微声流，往返激烈冲击。由喷嘴喷出的液体介质的空化作用在介质和冲刷物表面之间产生的微声波等，产生极强烈的冲刷作用，使被冲刷物表面各种污垢迅速被冲刷掉。

工作时由于喷嘴的移动，产生的冲刷作用普及且强烈，不管被冲刷物表面如何复杂，对空穴、狭缝、凸槽、暗洞、微孔、锈斑等，都力所能及，短时间内便使冲洗物表面净洁如新。且大量节时、节能、更节水或节约其它清洗介质，尤其是对建筑物的门面和高层建筑外墙以及架空电力线路的绝缘子等进行冲刷，特别方便。这便是本实用新型的积极效果。

当然，根据冲洗需要，冲洗的介质可以是水，或含有清洗剂的水溶流或其它液体。该实用新型对这些冲洗的介质都适用。

附图说明  下边结合附图对本实用新型进一步说明。图1是本实用新型超声波冲刷洗机的原理图。

图2是超声波冲刷机的超声波发生器电路原理图。

图1中：

1……超声波发生器；

2A……超声波换能器的换能材料；

2B……超声波能器的变幅杆；

3……超声波冲刷器；

4……冲刷器的进水口；

5……进水口的阀门；

6……进水高压软管；

7……冲刷器的出水口喷嘴。

图2中：

8……桥式整流器；

9……功放管；

10……反馈变压器；

11……振荡线圈；

2A……超声波换能器的换能材料。

d1--d10为二级管，R1-R5为电阻，C1--C7为电容，T1、T2为功放三级管，AC～表示交流电源。

具体实施方式  下边是本实用新型的一个具体实施方案。它采用了图1和图2。

第一部分：超声波发生器。(图1中1)。电源为220V交流电，功率为5KW，经过桥式整流器(图2中8)整流为直流电，产生冲击电流进入放大级的三极管基极，给功放管(图2中9)提供基级导通电流。功放管(图2中9)开始工作，其中部分电流，又反馈到功放管基极产生振荡电流，另一部分电讯号通过电感线圈L1中再传导至振荡线圈L2(图2中11)产生电磁振荡，推动换能器(图中2A)换能材料。

第二部分：超声波换能器包括图1中2A和2B，它有换能材料(图1中2A)和变幅杆(图1中2B)两部分组成。其中换能材料是两个压电陶瓷片用螺丝钉坚固，换能材料基元间距为5mm，频率为30KHZ，其中变幅杆(图1中2B)圆锥形，且为四分之一波长。换能器的总长度为150cm变幅杆圆锥底面直径为16cm。

第三部分：超声波冲洗器(图1中3)是一个中空的铝制容器，大致匀称的圆柱体。尺寸长是20cm，首端一面紧贴着换能器的变幅杆的底面，用螺钉紧固。它的侧面开有一个进水口(图1中4)，进水口外安装有进水阀门(图1中5)，进水口的口径是10mm，阀门外通过高压软管直接连通高压水射流机的出水口。冲刷器的另一个底面开着两排圆形开口，每排三个。开口直径为6mm，且每个开口外边紧接着不锈钢喷嘴，喷嘴(图1中7)，喷嘴的末端呈椭圆形，椭圆形的横向长轴径为5mm，椭圆形的纵向短轴径为2mm，工作时，冲刷器内的水只能从喷嘴里喷出。

Claims (1)

1、一种超声波冲洗机，由超声波发生器、换能器、冲刷器组成，其特征是冲刷器一个中空的金属容器，它的一端紧贴着换能器的变幅杆，它的侧面开着一个进水的开口，它的另一端开着一个或几个出水口，出水口外紧接着喷嘴，进入冲刷器的水由喷嘴喷出。

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