一种超声波振动装置及超声波换能器，包括辐射块、压块、预应力螺栓、压电陶瓷片、电极片，ER夹头和ER螺母。所述辐射块的两端分别为纵振输入耦合面和纵弯输出耦合锥孔，所述纵振输入耦合面和所述纵弯输出耦合锥孔之间设有所述偏振槽口和所述分振槽孔，所述分振槽孔和所述偏振槽口横向平行贯穿整个所述辐射块；所述辐射块振动节点的位置设有固定法兰。射块振动节点的位置设有固定法兰。射块振动节点的位置设有固定法兰。
【技术实现步骤摘要】
一种超声波振动装置及超声波换能器
[0001]本申请涉及超声波应用领域，具体的，包括一种超声波振动装置及超声波换能器。
技术介绍
[0002]振动工具要比普通工具工作效率要高很多，常规振动工具是由电磁结构或马达机构驱动的低频振动工具，低频振动工具噪音大，作用效率低，机械结构易磨损，寿命短。
[0003]另外，一些手持低频振动工具会导致一些严重的职业病，反复接触强烈的低频振动会导致导致血管、神经、肌肉以及手腕和手臂的关节受损，低频振动工具噪音也会导致操作工人听力受损。
技术实现思路
[0004]本技术目的在于提供一种频率高，能量高，效率高，没有噪音的超声波振动装置及超声波换能器。
[0005]本技术的实施例可以通过以下技术方案实现：
[0006]一种超声波换能器，包括辐射块、压块、预应力螺栓、压电陶瓷片、电极片，ER夹头和ER螺母。
[0007]所述辐射块的两端分别为纵振输入耦合面和纵弯输出耦合锥孔，所述纵振输入耦合面和所述纵弯输出耦合锥孔之间设有偏振槽口和分振槽孔，所述分振槽孔和所述偏振槽口横向平行贯穿整个所述辐射块；所述辐射块振动节点的位置设有固定法兰。
[0008]优选的，所述辐射块长度方向为纵向，所述辐射块轴线沿所述辐射块长度方向设置，所述纵振输入耦合面同所述辐射块轴线垂直或趋近垂直，所述纵弯输出耦合锥孔同所述辐射块轴线同轴或趋近同轴。
[0009]优选的，所述纵振输入耦合面上设有预应力丝孔，所述预应力丝孔设在所述纵振输入耦合面上并同所述纵振输入耦合面垂直。
[0010]优选的，所述压电陶瓷片和所述电极片依次叠压在所述压块和所述辐射块之间，所述预应力螺栓穿过所述压块、所述压电陶瓷片和所述电极片同所述预应力丝孔相配合连接，所述预应力螺栓通过所述压块把所述压电陶瓷片和所述电极片紧固在所述辐射块的所述纵振输入耦合面上并保持一定的预紧压力。
[0011]优选的，所述固定法兰设在所述辐射块的振动节点区域，用于整个装置的固定装夹位置。
[0012]优选的，所述偏振槽口呈开放式的弧形渐变结构或封闭式的斜槽结构，所述偏振槽口位于所述纵弯输出耦合锥孔和所述固定法兰之间或所述纵振输入耦合面和所述固定法兰之间，并沿所述辐射块轴向呈非对称分布。
[0013]优选的，所述分振槽孔呈开放式或封闭式的槽孔型结构，所述分振槽孔位于所述纵弯输出耦合锥孔和所述固定法兰之间或所述纵振输入耦合面和所述固定法兰之间。
[0014]优选的，所述压电陶瓷片产生纵向振动激励，所述分振槽孔和所述偏振槽口两种
机构相配合，改变所述辐射块的振动模态，把所述压电陶瓷片产生的纵向振动改变为纵弯复合振动，纵弯复合振动从所述辐射块的所述纵弯输出耦合锥孔导出至振动工具，振动工具工作在纵弯复合振动模态。
[0015]优选的，一种超声波振动装置，包括上述超声波换能器及振动工具，超声波换能器与所述振动工具可拆卸连接。
[0016]优选的，所述辐射块上设有固定螺纹口，所述固定螺纹口设在所述纵弯输出耦合锥孔外侧并同所述纵弯输出耦合锥孔同轴；所述振动工具上设有工具柄；所述ER螺母配合连接在所述辐射块的所述固定螺纹口上，所述ER夹头配合连接在所述辐射块的所述纵弯输出耦合锥孔内。
[0017]所述振动工具的所述工具柄装配在所述ER夹头内，所述ER螺母同所述辐射块的所述固定螺纹口相配合把所述ER夹头加紧在所述辐射块的所述纵弯输出耦合锥孔内，同时把所述振动工具的所述工具柄夹紧固定在所述ER夹头内，从而实现了所述超声波换能器对所述振动工具的直接固定装夹。
[0018]本技术实施例提供的一种超声波振动装置及超声波换能器至少具有以下有益效果：
[0019]本技术提供了一种超声波振动工具装置，振动工具工作在超声波频段内，频率高，能量高，效率高，没有噪音。
[0020]本技术装置固定夹持位置设有固定法兰，固定法兰设置在超声波换能器的振动节点位置，振幅接近为零，在加上一些隔振措施，高频的超声振动不会传递到操作工人身体部位，不会对操作工人身体造成任何损伤。
[0021]本技术装置提供了一种纵弯复合振输出的超声波换能器，可以弥补现有纵振输出超声波换能器的不足，大大拓宽超声应用范围。
[0022]本技术装置的振动工具工作在纵弯复合振动模态下，振动振幅在工具体上分布较均匀，对于较长的工具，例如锉刀，钻头等，工作效率高，加工效果好。
[0023]本技术装置振动工具由换能器上的ER夹头结构直接装夹，装夹精度高，振动工具更换方便简单。
[0024]本技术装置结构小巧简单，不占空间，利于在人工手持工具和机床旋转加工装置中使用，适合普遍推广。
附图说明
[0025]图1是本技术所述超声波振动装置及超声波换能器中实施例1的整体结构示意图；
[0026]图2是本技术所述超声波振动装置及超声波换能器中实施例1辐射块的剖面示意图图；
[0027]图3是本技术所述超声波振动装置及超声波换能器中实施例1的整体结构爆炸图；
[0028]图4是本技术所述超声波振动装置及超声波换能器中实施例2的整体结构图；
[0029]图5是本技术所述超声波振动装置及超声波换能器中实施例2辐射块的剖面示意图；
[0030]图6是本技术所述超声波振动装置及超声波换能器中实施例2的整体结构爆炸图。
[0031]图中标号
[0032]1.辐射块，1a.纵振输入耦合面，1b.预应力丝孔，1c.纵弯输出耦合锥孔，1d.固定螺纹口，1e.分振槽孔，1f.偏振槽口，1g.固定法兰，2.压块，3.预应力螺栓，4.ER螺母，5.振动工具，5a.工具柄，6.压电陶瓷片，7.电极片，8.ER夹头。
具体实施方式
[0033]以下，基于优选的实施方式并参照附图对本技术进行进一步说明。
[0034]此外，为了方便理解，放大(厚)或者缩小(薄)了图纸上的各种构件，但这种做法不是为了限制本技术的保护范围。
[0035]单数形式的词汇也包括复数含义，反之亦然。
[0036]在本技术实施例中的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，本技术的描述中，为了区分不同的单元，本说明书上用了第一、第二等词汇，但这些不会受到制造的顺序限制，也不能理解为指示或暗示相对重要性，其在技术的详细说明与权利要求书上，其名称可能会不同。
[0037]本说明书中词汇是为了说明本技术的实施例而使用的，但不是试图要限制本技术。还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种超声波换能器，其特征在于：包括辐射块、压块、预应力螺栓、压电陶瓷片、电极片，ER夹头和ER螺母；所述辐射块的两端分别为纵振输入耦合面和纵弯输出耦合锥孔，所述纵振输入耦合面和所述纵弯输出耦合锥孔之间设有偏振槽口和分振槽孔，所述分振槽孔和所述偏振槽口横向平行贯穿整个所述辐射块；所述辐射块振动节点的位置设有固定法兰。2.根据权利要求1所述的一种超声波换能器，其特征在于：所述辐射块长度方向为纵向，所述辐射块轴线沿所述辐射块长度方向设置，所述纵振输入耦合面同所述辐射块轴线垂直或趋近垂直，所述纵弯输出耦合锥孔同所述辐射块轴线同轴或趋近同轴。3.根据权利要求1所述的一种超声波换能器，其特征在于：所述纵振输入耦合面上设有预应力丝孔，所述预应力丝孔设在所述纵振输入耦合面上并同所述纵振输入耦合面垂直。4.根据权利要求3所述的一种超声波换能器，其特征在于：所述压电陶瓷片和所述电极片依次叠压在所述压块和所述辐射块之间，所述预应力螺栓穿过所述压块、所述压电陶瓷片和所述电极片同所述预应力丝孔相配合连接，所述预应力螺栓通过所述压块把所述压电陶瓷片和所述电极片紧固在所述辐射块的所述纵振输入耦合面上并保持一定的预紧压力。5.根据权利要求1所述的一种超声波换能器，其特征在于：所述固定法兰设在所述辐射块的振动节点区域，用于整个装置的固定装夹位置。6.根据权利要求1所述的一种超声波换能器，其特征在于：所述偏振槽口呈开放式的弧形渐变结构或封闭式的斜槽结构，所述偏振槽口位于所述纵弯...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘祥国，
申请(专利权)人：威海国升超声技术有限公司，
类型：新型
国别省市：
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