[发明专利]一种提高纵扭转化效率的超声振动装置

权利要求书

1.一种提高纵扭转化效率的超声振动装置，其特征在于：包括纵扭超声变幅杆（5）、刀具（7）、拉杆（1）、压帽（2）、铜片（3）和压电陶瓷（4），纵扭超声变幅杆（5）的内部中空形成空腔，空腔沿纵扭超声变幅杆（5）的轴线方向开设且贯通至纵扭超声变幅杆（5）的两端外，纵扭超声变幅杆（5）上设有双层槽，双层槽包括外壁斜槽（52）和内壁斜槽（56），外壁斜槽（52）开设在纵扭超声变幅杆（5）的外周面上且倾斜于纵扭超声变幅杆（5）轴线设置，纵扭超声变幅杆（5）的内周面在对应外壁斜槽（52）的位置处开有结构相同的内壁斜槽（56），多个双层槽间隔均匀地沿纵扭超声变幅杆（5）的同一圆周方向开设形成一组双层槽，多组双层槽沿纵扭超声变幅杆（5）的轴线方向依次间隔设置；纵扭超声变幅杆（5）的一端与拉杆（1）的一端紧固连接，拉杆（1）上交替套装有压电陶瓷（4）和铜片（3），拉杆（1）的另一端通过压帽（2）将压电陶瓷（4）和铜片（3）进行压紧固定；纵扭超声变幅杆（5）的另一端与刀具（7）连接；

所述的外壁斜槽（52）和内壁斜槽（56）之间不连通，外壁斜槽（52）与内壁斜槽（56）的数量、相对位置、斜槽角度、槽宽均保持一致；

纵扭超声变幅杆（5）与拉杆（1）相连接的一端的外缘固定安装有法兰（51），法兰（51）的上下两端面均开有环形槽（54），上下两端面的环形槽的直径不同且不互相连通。

2.根据权利要求1所述的一种提高纵扭转化效率的超声振动装置，其特征在于：所述的中空的纵扭超声变幅杆（5）的壁厚满足以下关系：，其中为壁厚，D为纵扭超声变幅杆（5）横截面的外直径。

3.根据权利要求1所述的一种提高纵扭转化效率的超声振动装置，其特征在于：纵扭超声变幅杆（5）另一端通过夹簧（9）和螺母（6）与刀具（7）连接，具体是：纵扭超声变幅杆（5）的端部开有内端小外端大的锥孔，夹簧（9）的一端嵌入安装在锥孔中，夹簧（9）内安装刀具（7），并且刀具（7）的一端伸入纵扭超声变幅杆（5）的空腔中，刀具（7）的另一端外露于纵扭超声变幅杆（5）外，夹簧（9）的外围套装螺母（6），纵扭超声变幅杆（5）端部的外周面开有螺纹，螺母（6）通过与纵扭超声变幅杆（5）的螺纹连接使得刀具（7）与纵扭超声变幅杆（5）紧固连接。

4.根据权利要求1所述的一种提高纵扭转化效率的超声振动装置，其特征在于：所述的拉杆（1）的外周面先套装绝缘套（8），绝缘套（8）外再套装压电陶瓷（4）和铜片（3）。

5.根据权利要求1所述的一种提高纵扭转化效率的超声振动装置，其特征在于：纵扭超声变幅杆（5）的一端的内周面设有内螺纹，拉杆（1）的一端设有与内螺纹配合安装的外螺纹，拉杆（1）通过内外螺纹配合与纵扭超声变幅杆（5）连接，拉杆（1）在靠近纵扭超声变幅杆（5）的端面处首先套装压电陶瓷（4），纵扭超声变幅杆（5）的内径小于压电陶瓷（4）的外径，纵扭超声变幅杆（5）的端面开有用于装配压电陶瓷（4）的沉孔，压电陶瓷（4）嵌装于沉孔中使压电陶瓷（4）的表面能够与纵扭超声变幅杆（5）的端面紧密贴合。

6.根据权利要求1所述的一种提高纵扭转化效率的超声振动装置，其特征在于：所述的压电陶瓷（4）设置为偶数个，相邻的两个压电陶瓷（4）之间设置铜片（3），压电陶瓷（4）与铜片（3）焊接相连，相邻的两个压电陶瓷（4）极化方向相反，所有压电陶瓷（4）依次串联后再与超声电源连接。