[实用新型]一种新型超声波换能器

说明书

本实用新型涉及一种新型超声波换能器。它由换能器本体、前负载块、变幅杆以及焊头由后往前依次连接构成的，变幅杆的外侧壁上沿其周向方向设有夹持凸环，夹持凸环的外侧壁上设有外螺纹，夹持凸环的后端面沿夹持凸环的周向方向设有第二消振环形槽，夹持凸环的前端面沿夹持凸环的周向方向设有第一消振环形槽，第一消振环形槽和第二消振环形槽内外错开。本实用新型的夹持凸环与前负载块一体成型，因此避免了材料特性的不一致或加工工艺的偏差，从而解决了前负载块的零振点会出现偏差而在工作时产生轻微的振动的问题。本实用新型超声波换能器的结构简单、加工生产容易、安装容易，能很好地克服振动发热等不足,能很好地克服振动发热的问题。

技术领域

本实用新型涉及自行车技术领域，特别涉及一种新型超声波换能器。

背景技术

在超声焊接领域，其中实现将输入的电功率转换成机械功率（即超声波）再传递出去的系统称为改进超声波换能器。其结构一般由后负载块2、电极铜片、压电陶瓷、前负载块5、变幅杆6、工具头等再配上连接螺杆和引线、保护外罩等组成（如图一所示）。

前负载块5和变幅杆6在换能器系统中如何夹持是一个重要的工艺。夹持不佳将会严重影响换能器的转换效率和焊接的稳定性，直接影响焊件的质量。因此换能器前负载块5和变幅杆6的夹持成为了超声加工能否稳定进行一个关键。换能器的压电元件接入高频电压后发生压电效应，产生每秒几万次的高频弹性振动,以正弦波的状态经前负载块5、变幅杆6、焊头8输出幅度达到5～20μm的振动传送至焊区。换能器的各部件采用螺杆螺栓连接成整体，并安装在机器上。通常为了安装固定方便，我们必须同时在前负载块5和变幅杆6的零振点处加工一凸环作为换能器的整体固定位，使其实现易于安装固定在机器上（见图一）。由于材料特性的不一致或加工工艺的偏差，前负载块5和变幅杆6的零振点会出现偏差而在工作时产生轻微的振动。当夹持加固后会使换能器的振动产生消耗而降低了整体效率，夹持位置也因为振动而发热不利于机器的正常工作。现有的夹持结构通常在前负载块5和变幅杆6的零振点车出一凸环，采用上、下垫片11、12并配一定的间隙和相配上夹环13、下夹环14形式以消除振动在夹持固定位置传递，从而导致换能器1整体较为复杂，零件较多。而且其加工安装费时，而且体积较大，适应性及一致性差，也不能较好地克服振动产生发热的情况。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有超声波换能器的夹持凸环的结构复杂，零件较多、加工安装困难费时、不能很好地克服振动发热等不足,而提供一种结构简单、安装容易、能很好地克服振动发热的改进超声波换能器。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种新型超声波换能器，主要由换能器本体、前负载块、变幅杆以及焊头由后往前依次连接构成的，其特征在于：所述变幅杆的外侧壁上沿其周向方向设有夹持凸环，所述夹持凸环的外侧壁上设有外螺纹，所述夹持凸环的后端面沿夹持凸环的周向方向设有第二消振环形槽，所述夹持凸环的前端面沿夹持凸环的周向方向设有第一消振环形槽，所述第一消振环形槽和第二消振环形槽内外错开。

本实用新型还可以作以下进一步改进。

所述变幅杆与夹持凸环一体成型。

所述夹持凸环的后端面沿夹持凸环的周向方向设有多条间隔设置的第二消振环形槽，所述夹持凸环的前端面沿夹持凸环的周向方向设有多条间隔设置的第一消振环形槽。

所述换能器本体是由后连接螺栓、后负载块、电极铜片、压电陶瓷由后往前依次连接构成的，所述压电陶瓷的另一面与前负载块的后端连接，前负载块的前端与变幅杆连接。

所述第一消振环形槽的深度与第二消振环形槽的深度一致。

所述第一消振环形槽的深度为夹持凸环的厚度的3/4。

所述变幅杆的前、后两端分别与焊头、换能器本体螺栓连接。

本实用新型的有益效果如下：