专利名称：转轮式机械驱动低频水声换能器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种转轮式机械驱动低频水声换能器。
背景技术：
水声换能器是声纳的重要组成部分，从水声发展史来看，水声应用的每一步发展都离不开换能器技术的发展。由于水声换能器在水声工程中起着关键作用，美国、瑞典等国家都投入巨大的力量进行研究。从水声设备发展史来看，从第一次世界大战起，早期使用的是由压电晶体与金属质量块组成的朗之万型换能器，以后经过多次产品换代，换能器的性能有了很大提高。近二三十年来，由于军事上需求，科学技术的迅速发展，新型换能器材料的不断开发与逐步推广应用，以及有限元分析在换能器设计上的应用等，在经典理论和分析方法的基础上，换能器的研究与设计中出现了许多新概念和新方法，水声换能器正面临着新一轮的产品换代。目前，主要的水声换能器主要有以下七种炸药爆炸换能器、电声换能器、参数阵列换能器、流体动力式换能器、电磁式换能器、激光换能器和等离子体换能器。但是这些换能器都不是通过机械敲击产生的，很难真实的模仿船只等在水中运行的机械设备的声音。 此外，他们产生声音的能量并不是来自于水流本身，因此不能在没有外部能源持续的供应的情况下长期在水下发声。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种转轮式机械驱动低频水声换能器，其制造容易，结构紧凑，密封可靠，刚度大强度高，承压能力强，寿命长。本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现一种转轮式机械驱动低频水声换能器，包括敲击装置和固定装置，所述敲击装置包括一工作平台，工作平台上设有转动平台，转动平台中部设有轴承，轴承内设有动力轴， 动力轴中部设有两转轮转齿，转动平台顶面前中部设有敲击平台，敲击平台上设有敲击锤， 转动平台顶面后部靠右侧处设有凹槽，凹槽内设有弹簧；所述固定装置包括通过螺纹连接的外筒和端盖，外筒和端盖之间设有0形橡胶密封圈，所述工作平台与转动平台之间、转动平台与敲击平台之间均通过螺栓固定，敲击平台与敲击锤之间通过敲击转轴和螺母固定。所述动力轴中部设有的两转轮转齿在水平面上的投影相互交错一角度α，α = 180° /n, η为转轮的转齿数；所述动力轴中部设有的两转轮转齿在共同工作时，敲击发声频率不超过IOHz ；所述转轮转齿的顶点与圆心的连线分别与转齿的两条边界线呈45°角和5°角。本实用新型的有益效果为制造容易，结构紧凑，密封可靠，刚度大强度高，承压能力强，寿命长。
[0009]下面根据附图对本实用新型作进一步详细说明。图1是本实用新型实施例所述的转轮式机械驱动低频水声换能器的结构示意图；图2是本实用新型实施例所述的转轮式机械驱动低频水声换能器中部分结构连接示意图；图3是本实用新型实施例所述的转轮式机械驱动低频水声换能器中的转轮转齿的结构示意图；图4是本实用新型实施例所述的转轮式机械驱动低频水声换能器的转轮转齿的工作原理图；图5是本实用新型实施例所述的转轮式机械驱动低频水声换能器的敲击锤的工作原理图。图中1、工作平台；2、转动平台；3、轴承；4、动力轴；5、转轮转齿；6、敲击平台；7、敲击锤；8、凹槽；9、弹簧；10、外筒；11、端盖；12、0形橡胶密封圈；13、螺栓；14、敲击转抽；15、螺母。
具体实施方式
如图1-3所示，本实用新型实施例所述的一种转轮式机械驱动低频水声换能器， 包括敲击装置和固定装置，所述敲击装置包括工作平台1，工作平台1上设有转动平台2，转动平台2中部设有轴承3，轴承3内设有动力轴4，动力轴4中部设有两转轮转齿5，转动平台2顶面前中部设有敲击平台6，敲击平台6上设有敲击锤7，转动平台2顶面后部靠右侧处设有凹槽8，凹槽8内设有弹簧9 ；所述固定装置包括通过螺纹连接外筒10和端盖11，外筒10和端盖11之间设有0形橡胶密封圈12，所述工作平台1与转动平台2之间、转动平台 2与敲击平台6之间均通过螺栓13固定，敲击平台6与敲击锤7之间通过敲击转轴14和螺母15固定。所述两转轮转齿5在水平面上的投影相互交错一角度α，α = 180° /n, η为转轮的转齿数；所述两转轮转齿5在共同工作时，敲击发声频率不超过IOHz ；所述转轮转齿5 的顶点与圆心的连线分别与转齿的两条边界线呈45°角和5°角。具体使用时，动力轴4在外部驱动力的作用下，以角速度W旋转，从而带动转轮转齿5以相同的角速度W旋转。在转轮转齿5未达到最高点时，转轮转齿5对敲击锤7的非敲击端始终保持着作用力F1，并且Fl不断的变大(如图4所示)。从而导致敲击锤7敲击侧的弹簧9受到作用力F2，且F2随着Fl的增大而增大。因此，敲击锤7敲击侧的弹簧9被不断的压缩，其弹性势能不断增大(如图5所示)。当转轮转齿5经过最高点时，转轮转齿 5对敲击锤7非敲击端的作用力Fl消失，从而弹簧9所受到的压力F2也消失。此时，弹簧 9的弹性势能开始转化为敲击锤7的动能，使敲击锤7的敲击端加速上升，最后敲击圆筒的内壁面。此外，当转轮转齿5的转齿数为10是，采用图3的方法，安装时保持两个转轮转齿 5的转齿相错45度，可以使敲击捶7敲击外筒10壁面的频率提高一倍。本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种转轮式机械驱动低频水声换能器，包括敲击装置和固定装置，其特征在于所述敲击装置包括工作平台(1)，工作平台(1)上设有转动平台O)，转动平台O)中部设有轴承(3)，轴承C3)内设有动力轴，动力轴(4)中部设有两转轮转齿(5)，转动平台(2)顶面前中部设有敲击平台(6)，敲击平台(6)上设有敲击锤(7)，转动平台( 顶面后部靠右侧处设有凹槽(8)，凹槽⑶内设有弹簧(9)；所述固定装置包括通过螺纹连接的外筒(10) 和端盖(11)，外筒(10)和端盖(11)之间设有0形橡胶密封圈(12)，工作平台(1)与转动平台⑵之间以及转动平台⑵与敲击平台(6)之间均通过螺栓(13)固定，敲击平台(6) 与敲击锤(7)之间通过敲击转轴(14)和螺母(1 固定。
2.根据权利要求1所述的转轮式机械驱动低频水声换能器，其特征在于所述两转轮转齿( 在水平面上的投影相互交错一角度α，其中α = 180° /η，η为转轮的转齿数。
3.根据权利要求1或2所述的转轮式机械驱动低频水声换能器，其特征在于所述转轮转齿(5)的顶点与圆心的连线分别与转齿的两条边界线呈45°和5°。
专利摘要本实用新型涉及一种转轮式机械驱动低频水声换能器，包括敲击装置和固定装置，所述敲击装置包括一工作平台，工作平台上设有转动平台，转动平台中部设有轴承，轴承内设有动力轴，动力轴中部设有两转轮转齿，转动平台顶面前中部设有敲击平台，敲击平台上设有敲击锤，转动平台顶面后部靠右侧处设有凹槽，凹槽内设有弹簧，所述固定装置包括通过螺纹连接的外筒和端盖；外筒和端盖之间设有O形橡胶密封圈。本实用新型的有益效果为制造容易，结构紧凑，密封可靠，刚度大强度高，承压能力强，寿命长。
文档编号G10K9/10GK202058439SQ20112015427
公开日2011年11月30日 申请日期2011年5月16日 优先权日2011年5月16日
发明者卓颉, 李兵, 赵海滨 申请人:卓颉, 李兵, 赵海滨