[实用新型]施加预应力提高抗疲劳强度的非金属材质超声波工具头

权利要求书

1.一种施加预应力提高抗疲劳强度的非金属材质超声波工具头，包括连接端、工具头主体和辐射端，其中连接端用于连接变幅杆或换能器，辐射端用于对外传递超声波振动能量；其特征在于，所述工具头主体是非金属材质且具有中空腔体，在中空腔体内装有用于拉紧压缩工具头主体的预应力螺杆，预应力螺杆的长度方向与工具头的振动输出方向保持一致。

2.根据权利要求1所述的超声波工具头，其特征在于，所述预应力螺杆的两端设有螺纹，且具有以下任意一种连接方式：

(1)所述连接端和辐射端均为独立部件，分别装于工具头主体两端，各设有螺孔；工具头主体中空腔体的两端均贯通，预应力螺杆穿过中空腔体并分别螺接至连接端和辐射端；连接端还具有另一个反向的螺孔，用于安装螺栓以连接变幅杆或换能器；

(2)所述连接端是独立部件，其两个相对侧面上各设有一个螺孔，其中一个螺孔用于安装螺栓以连接变幅杆或换能器；工具头主体中空腔体的一端是贯通的，并以封闭端部作为辐射端，在辐射端的内壁设有螺纹以形成类螺孔结构；预应力螺杆的一端螺接至连接端，另一端螺接至辐射端；

(3)所述辐射端是独立部件，设有一个螺孔；工具头主体中空腔体的一端是贯通的，并以封闭端部作为连接端；在连接端的内壁设有螺纹以形成类螺孔结构，在其外端设有螺孔用于安装螺栓以连接变幅杆或换能器；预应力螺杆的一端螺接至连接端，另一端螺接至辐射端；

(4)所述工具头主体中空腔体的一端是贯通的，以其开口端部作为连接端；以中空腔体的封闭端部作为辐射端，在辐射端的内壁设有螺纹以形成类螺孔结构；预应力螺杆的一端螺接至辐射端，另一端穿过连接端直接与变幅杆或换能器相连。

3.根据权利要求1所述的超声波工具头，其特征在于，所述预应力螺杆的一端是T形卡口结构另一端设有螺纹，且具有以下任意一种连接方式：

(1)所述工具头主体中空腔体为贯通结构，预应力螺杆穿过中空腔体后以其端部螺纹连接变幅杆或换能器；所述T形卡口结构卡装在中空腔体外侧，并以其作为辐射端；

(2)所述连接端是独立部件，其两个相对侧面上各设有一个螺孔，其中一个螺孔用于安装螺栓以连接变幅杆或换能器；预应力螺杆穿过中空腔体后以其端部螺纹连接至连接端，T形卡口结构卡装在中空腔体外侧，并以其作为辐射端。

4.根据权利要求1至3任意一项中所述的超声波工具头，其特征在于，在垂直于预应力螺杆的方向上，工具头主体的截面呈圆形、椭圆形、矩形、棱形。

5.根据权利要求1至3任意一项中所述的超声波工具头，其特征在于，在垂直于预应力螺杆的方向上，不同位置的工具头主体截面面积是不相同的。

6.根据权利要求1至3任意一项中所述的超声波工具头，其特征在于，所述工具头主体是玻璃工具头主体或陶瓷工具头主体。

7.根据权利要求1至3任意一项中所述的超声波工具头，其特征在于，预应力螺杆与工具头主体中空腔体的内壁之间为间隙配合。

8.根据权利要求1至3任意一项中所述的超声波工具头，其特征在于，所述辐射端的外侧设置螺孔结构，用于连接第二套超声波工具头；在第二套超声波工具头的辐射端的外侧设置螺孔结构，用于连接第三套超声波工具头；以此类推，组成多倍长度的超声波工具头。