超磁致伸缩超声换能器、超声刀柄及旋转超声加工系统技术方案

本申请提供一种超磁致伸缩超声换能器，包括分流压块、外壳、导磁套筒、第一导磁体、第二导磁体、振动体、线圈组件和枢纽件。分流压块沿轴向开设有第一贯穿孔，第一导磁体中心沿轴向开设有第二贯穿孔，分流压块抵于第一导磁体，第二导磁体中心沿轴向开设有第三贯穿孔，振动体的中心沿轴向开设有第四贯穿孔。振动体夹设于第一导磁体和第二导磁体之间，枢纽件的中心沿轴向开设有第五贯穿孔，第二导磁体抵于枢纽件。因此，第一贯穿孔、第二贯穿孔、第四贯穿孔、第三贯穿孔、第五贯穿孔之间贯通形成轴向的中通导流通道。本申请提供的超磁致伸缩超声换能器从内部对超磁致伸缩超声换能器进行冷却，可以增强冷却的效果，提高冷却效率，提高工作稳定性。

Giant magnetostrictive ultrasonic transducer, ultrasonic handle and rotary ultrasonic machining system

The present application provides a giant magnetostrictive ultrasonic transducer, which comprises a shunt compactor, a casing, a magnetic conduction sleeve, a first magnetic conduction, a second magnetic conduction, a vibrator, a coil assembly and a pivot piece. A first penetration hole is arranged along the axial direction of the shunt pressure block, a second penetration hole is arranged along the axial direction of the center of the first guide magnet, a shunt pressure block is arranged against the first guide magnet, a third penetration hole is arranged along the axial direction of the center of the second guide magnet, and a fourth penetration hole is arranged along the axial direction of the center of the vibrator. The vibrator is clamped between the first and the second magnetic conductors, and a fifth through-hole is arranged along the axial direction in the center of the hub, and the second magnetic conductor is against the hub. Therefore, the axial flow passage is formed between the first perforation, the second perforation, the fourth perforation, the third perforation and the fifth perforation. The giant magnetostrictive ultrasonic transducer provided in this application can cool the giant magnetostrictive ultrasonic transducer from inside, which can enhance the cooling effect, improve the cooling efficiency and improve the working stability.

【技术实现步骤摘要】
超磁致伸缩超声换能器、超声刀柄及旋转超声加工系统
本申请旋转超声加工领域，特别是涉及超磁致伸缩超声换能器、超声刀柄及旋转超声加工系统。
技术介绍
旋转超声加工已被大量理论与实验研究证实是一种加工硬脆材料的有效方法。目前，旋转超声加工系统使用的核心部件——超声换能器，主要分为两种，一种是压电陶瓷制成的压电陶瓷超声换能器，另一种是超磁致伸缩材料制成的超磁致伸缩超声换能器。相比于压电陶瓷超声换能器，超磁致伸缩超声换能器具有更高的能量密度，可以有效地提升同等尺度条件下的超声系统输出振幅，因而能有效地降低切削力和加工损伤。因此超磁致伸缩超声换能器适用于大功率旋转超声加工系统。前期研究表明，超磁致伸缩超声换能器在加工过程中通常需要工作在谐振频率附近，以保证输出振幅最大化。然而，由于超磁致伸缩材料的涡流效应、趋肤效应和倍频现象等电磁效应，超声波在金属介质中的传播声学特性以及励磁线圈的电学特性等原因，超磁致伸缩超声换能器在加工过程中会出现温升现象，从而引起系统谐振频率发生变化，导致换能效率下降、振幅稳定性变差。现有技术中，多采用在超磁致伸缩超声换能器的振动器周围设置冷却通道，并注入冷却流体的方式，解本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超磁致伸缩超声换能器(100)，其特征在于，包括：分流压块(110)，中心沿轴向开设有第一贯穿孔(111)；外壳(120)，为筒状结构，并包围形成一个容纳空间(121)，所述外壳(120)套接于所述分流压块(110)；导磁套筒(130)，收纳于所述容纳空间(121)，所述导磁套筒(130)为筒状结构，并包围形成导磁空间(131)；第一导磁体(140)，收纳于所述导磁空间(131)，所述第一导磁体(140)中心沿轴向开设有第二贯穿孔(141)，所述分流压块(110)抵于所述第一导磁体(140)；第二导磁体(150)，收纳于所述导磁空间(131)，所述第二导磁体(150)中心沿轴向开设有第...

【技术特征摘要】
1.一种超磁致伸缩超声换能器(100)，其特征在于，包括：分流压块(110)，中心沿轴向开设有第一贯穿孔(111)；外壳(120)，为筒状结构，并包围形成一个容纳空间(121)，所述外壳(120)套接于所述分流压块(110)；导磁套筒(130)，收纳于所述容纳空间(121)，所述导磁套筒(130)为筒状结构，并包围形成导磁空间(131)；第一导磁体(140)，收纳于所述导磁空间(131)，所述第一导磁体(140)中心沿轴向开设有第二贯穿孔(141)，所述分流压块(110)抵于所述第一导磁体(140)；第二导磁体(150)，收纳于所述导磁空间(131)，所述第二导磁体(150)中心沿轴向开设有第三贯穿孔(151)；振动体(160)，中心沿轴向开设有第四贯穿孔(161)，所述振动体夹设于所述第一导磁体(140)和所述第二导磁体(150)之间；线圈组件(170)，收纳于所述导磁空间(131)，所述线圈组件(170)为中空结构，并套接于所述振动体(160)外；枢纽件(180)，中心沿轴向开设有第五贯穿孔(181)，所述第二导磁体(150)抵于所述枢纽件(180)，所述枢纽件(180)与所述外壳(120)螺纹连接；所述分流压块(110)、所述外壳(120)、所述导磁套筒(130)、所述第一导磁体(140)、所述第二导磁体(150)、所述振动体(160)、所述线圈组件(170)和所述枢纽件(180)为同轴结构。2.根据权利要求1所述的超磁致伸缩超声换能器(100)，其特征在于，所述第二贯穿孔(141)的直径大于所述第四贯穿孔(161)的直径。3.根据权利要求1所述的超磁致伸缩超声换能器(100)，其特征在于，所述分流压块(110)包括：分流底座(112)，扣压于所述外壳(120)的端面；第一分流凸台(113)，连接于所述分流底座(112)，所述外壳(120)套接于所述第一分流凸台(113)；第二分流凸台(114)，连接于所述第一分流凸台(113)，所述第二分流凸台(114)抵于所述第一导磁体(140)。4.根据权利要求3所述的超磁致伸缩超声换能器(100)，其特征在于，所述枢纽件(180)包括：枢纽套筒(182)，为筒状结构，所述枢纽套筒(182)与所述外壳(120)螺纹连接；枢纽底板(183)，与所述枢纽套筒(182)一端连接，并与所述枢纽套筒(182)包围形成枢纽空间(184)，所述枢纽套筒(182)位于所述枢纽空间(184)；枢纽杆(185)，为中空结构，所述枢纽杆(185)贯穿所述枢纽底板(183)中心，并抵于所述第二导磁体(150)。5.根据权利要求4所述的超磁致伸缩超声换能器(100)，其特征在于，所述第二分流凸台(114)沿径向开设有多个入流孔(1141)，所述多个入流孔(1141)与所述第一贯穿孔(111)导通；所述第一导磁体(140)与所述导磁套筒(130)之间存在径向间隙；所述振动体(160)与所述线圈组件(170)所述之间存在径向间隙；所述第二导磁体(150)与所述导磁套筒(130)之间存在径向间隙；所述枢纽底板(183)与所述外壳(120)之间沿轴向...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建富，郁鼎文，周辉林，冯平法，吴志军，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11