[实用新型]聚焦超声波驱动的动力装置

说明书

技术领域

本实用新型属于超声波技术领域，具体涉及一种聚焦超声波驱动的动力装置。

背景技术

在传统的动力领域，通常以电动机为驱动力，驱动旋转运动或转化为直线运动，但在某些特殊场合下，电动机的适用性较差，如噪音、防水等要求较高的情形下，传统电机不能适用。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种聚焦超声波驱动的动力装置，其聚焦超声波发射机构发出的超声波声能转换为机械能作为动力输出，可以解决在特殊场合的运动需求，如无噪音或水中的动力输出要求。

解决本实用新型技术问题所采用的技术方案是提供一种聚焦超声波驱动的动力装置，包括：聚焦超声波发射机构、动力机构、传动机构，所述聚焦超声波发射机构用于发射超声波驱动所述动力机构运动，所述动力机构与所述传动机构连接，所述传动机构用于将所述动力机构运动的机械能传动输出。

优选的是，所述的聚焦超声波驱动的动力装置还包括腔室，所述腔室用于容纳超声波传导介质，所述聚焦超声波发射机构、所述动力机构、所述传动机构的输入端设置于所述腔室内，所述聚焦超声波发射机构发射的超声波在超声波传导介质内形成介质射流，所述射流驱动所述动力机构运动，所述动力机构带动所述传动机构运动传动。

优选的是，所述聚焦超声波发射机构发射超声波的焦点区在超声波传导介质内或者与超声波传导介质的液面齐平。

优选的是，所述腔室内充满超声波传导介质。

优选的是，所述超声波传导介质为液体或气体。例如，所述超声波传导介质为脱气水或空气。

优选的是，所述超声波传导介质为空气，所述聚焦超声波发射机构发射的超声波的频率为20KHz-100KHz。聚焦超声波发射机构发射20KHz-100KHz的超声波，可以避免自身发热量高引起的损坏。更优选的是，所述聚焦超声波发射机构发射的超声波的频率为20-50KHz。

优选的是，所述动力机构包括叶轮，所述叶轮包括连接件和与所述连接件连接的叶片，所述叶片通过所述连接件与所述传动机构连接，所述聚焦超声波发射机构发射超声波驱动所述叶片转动，所述叶片转动带动所述传动机构运动传动。

优选的是，所述叶片、或所述叶片和所述连接件为非透声材料。

优选的是，所述传动机构包括用于传动的传动轴和与所述传动轴连接的轴承，所述叶片通过所述连接件与所述传动轴连接，所述传动轴与所述轴承的内圈固定连接，所述腔室上开设有轴承孔，所述轴承设置于所述轴承孔内，所述腔室与所述轴承的外圈固定连接，所述传动轴的输出端设置于所述腔室外。

优选的是，所述聚焦超声波发射机构发射的超声波的焦点区对应所述叶片转动到的预设位置。

优选的是，所述叶片至少为两个，所述叶片沿着所述传动轴的外圆周均匀分布，两个相邻的叶片之间的夹角为15°～72°。

优选的是，所述叶片的超声特性阻抗与所述超声波传导介质的超声特性阻抗的比值为2～100。

优选的是，所述叶片为金属材质(或非金属材质)，优选为金属材质，因为金属反射超声能量效果好，声压大，超声波对金属产生的反作用力大。所述叶片的厚度为h，其中，n为奇数，λ为超声波在所述叶片内传播的波长。

优选的是，所述的聚焦超声波驱动的动力装置还包括变速机构，所述变速机构与所述传动机构连接，所述变速机构用于变速。

优选的是，所述的聚焦超声波驱动的动力装置还包括储能机构，所述储能机构与所述变速机构连接，所述储能机构用于储能。

优选的是，所述的聚焦超声波驱动的动力装置还包括控制单元，所述控制单元与所述聚焦超声波发射机构电连接，所述控制单元用于控制所述聚焦超声波发射机构发射出的超声波的功率的大小、发射时间、发射的启动或停止。

优选的是，所述的聚焦超声波驱动的动力装置还包括速度检测单元，所述速度检测单元与所述控制单元电连接，所述速度检测单元用于检测所述传动机构的传动速度并发送给所述控制单元，所述控制单元用于将所述速度与预设速度做对比，若所述速度大于所述预设速度，则所述控制单元控制所述聚焦超声波发射机构降低发射出的超声波的功率；若所述速度小于所述预设速度，则所述控制单元控制所述聚焦超声波发射机构增高发射出的超声波的功率。