发明名称 一种切向伸缩式超声波扭转换能器
摘要 本发明公开了一种切向伸缩式超声波扭转换能器,其包括有前盖体、后盖体、A驱动组件、B驱动组件和四个长螺钉,A驱动组件与B驱动组件的结构相同。本发明的一种切向伸缩式超声波扭转换能器,两个驱动组件沿换能器的中心轴线对称分布,两个驱动组件在换能器切向方向上产生的一对频率、振幅、振动方向相同的伸缩振动,此振动使前盖体上的两个连接臂产生一对频率振幅相同,振动方向相同的切向振动,此振动直接使前盖体在切向方向产生纯扭转振动,经过变幅杆放大后输出大振幅扭转振动,以切向直接驱动的简单方式获得了超声波纯扭转振动。
申请公布号 CN101628283B 申请公布日期 2011.01.05
申请号 CN200910091125.9 申请日期 2009.08.12
申请人 北京航空航天大学 发明人 张德远;卢慧敏;姜兴刚;秦威;张文全
分类号 B06B1/06(2006.01)I 主分类号 B06B1/06(2006.01)I
代理机构 北京永创新实专利事务所 11121 代理人 周长琪
主权项 一种切向伸缩式超声波扭转换能器,其特征在于:包括有前盖体(1)、后盖体(2)、A驱动组件(3)、B驱动组件(4)和四个长螺钉,A驱动组件(3)与B驱动组件(4)的结构相同,四个长螺钉是指A长螺钉(11)、B长螺钉(12)、C长螺钉(13)、D长螺钉(14);前盖体(1)为一体成型加工器件,前盖体(1)按照实现的功能分为变幅杆(101)、第一圆柱座(102)、A连接臂(103)和B连接臂(104);A连接臂(103)的A接触面(131)上设有A螺纹孔(132)、B螺纹孔(133),且A螺纹孔(132)和B螺纹孔(133)贯穿A接触面(131)与连接臂圆面(134);B连接臂(104)的B接触面(141)上设有C螺纹孔(142)、D螺纹孔(143),且C螺纹孔(142)和D螺纹孔(143)贯穿B接触面(141)与连接臂圆面(144);第一圆柱座(102)的上板面(121)的中心设有中心通孔(122),该中心通孔(122)贯穿第一圆柱座(102)和变幅杆(101);在第一圆柱座(102)的前端设置有变幅杆(101),该变幅杆(101)用于实现扭转振动振幅放大;在第一圆柱座(102)的后端设置有A连接臂(103)和B连接臂(104),该A连接臂(103)和B连接臂(104)用于安装驱动组件;后盖体(2)为一体成型加工器件,后盖体(2)按照实现的功能分为连接端(201)、第二圆柱座(202)、C连接臂(203)和D连接臂(204);C连接臂(203)的C接触面(231)上设有U通孔(232)、V通孔(233),且U通孔(232)和V通孔(233)贯穿C接触面(231)与A侧面(235);D连接臂(204)的D接触面(241)上设有W通孔(242)、X通孔(243),且W通孔(242)和X通孔(243)贯穿D接触面(241)与B侧面(245);在第二圆柱座(202)的前端设置有连接端(201),该连接端(201)用于实现换能器的固定与连接;在第二圆柱座(202)的后端设置有C连接臂(203)和D连接臂(204);A驱动组件(3)包括有A电极(31)、A压电陶瓷片(32)、B电极(33)、B压电陶瓷片(34)和C电极(35),A压电陶瓷片(32)与B压电陶瓷片(34)的结构相同,A电极(31)与C电极(35)的结构相同;A电极(31)上设有A通孔(311)、B通孔(312)、A接线端(313);该A接线端(313)与超声波电源的负极相接;A压电陶瓷片(32)上设有C通孔(321)、D通孔(322);B电极(33)上设有E通孔(331)、F通孔(332)、B接线端(333);该B接线端(333)与超声波电源的正极相接;B压电陶瓷片(34)上设有G通孔(341)、H通孔(342);C电极(35)上设有I通孔(351)、J通孔(352)、C接线端(353);该C接线端(353)与超声波电源的负极相接;B驱动组件(4)包括有D电极(41)、C压电陶瓷片(42)、E电极(43)、D压电陶瓷片(44)和F电极(45),C压电陶瓷片(42)与D压电陶瓷片(44)的结构相同,D电极(41)与F电极(45)的结构相同;D电极(41)上设有K通孔(411)、L通孔(412)、D接线端(413);该D接线端(413)与超声波电源的负极相接;C压电陶瓷片(42)上设有M通孔(421)、N通孔(422);E电极(43)上设有O通孔(431)、P通孔(432)、E接线端(433);该E接线端(433)与超声波电源的正极相接;D压电陶瓷片(44)上设有Q通孔(441)、R通孔(442);F电极(45)上设有S通孔(451)、T通孔(452)、F接线端(453);该地F线端(453)与超声波电源的负极相接;四个长螺钉、两个驱动组件与前盖体(1)、后盖体(2)的连接关系为:A驱动组件(3)中的A电极(31)与后盖体(2)的D连接臂(24)的D连接面(241)接触,A驱动组件(3)中的C电极(35)与前盖体(1)的A连接臂(13)的A接触面(131)接触,用B长螺钉(12)顺次穿过W通孔(242)、A通孔(311)、C通孔(321)、E通孔(331)、G通孔(341)、I通孔(351)后螺纹连接在B螺纹孔(133)上,用A长螺钉(11)顺次穿过X通孔(243)、B通孔(312)、D通孔(322)、F通孔(332)、H通孔(342)、J通孔(352)后螺纹连接在A螺纹孔(132)上;B驱动组件(4)中的F电极(45)与后盖体(2)的C连接臂(23)的C接触面(231)接触,B驱动组件(4)中的D电极(41)与前盖体(1)的B连接臂(14)的B接触面(141)接触,用D长螺钉(14)顺次穿过U通孔(232)、S通孔(451)、Q通孔(441)、O通孔(431)、M通孔(421)、K通孔(411)后螺纹连接在D螺纹孔(143)上,用C长螺钉(13)顺次穿过V通孔(233)、T通孔(452)、R通孔(442)、P通孔(432)、N通孔(422)、L通孔(412)后螺纹连接在C螺纹孔(142)上。
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