振动式料位开关及其振动装置的制造方法_2

文档序号:8621896阅读:来源:国知局

[0036]11:检测压电陶瓷;12:驱动压电陶瓷;13:压紧环;14:支撑环;
[0037]20:拉紧杆;
[0038]21:安装体;211:安装体与压电组件配合的部分;212:安装体与桥接块配合的部分;22:过渡体;221:通孔;222:V字形凹槽;223:螺纹孔;224:过渡体凸台;
[0039]30:桥接块;
[0040]31:连接孔;32:配合孔;33:螺纹孔;34:V字形凸起;
[0041]40:压紧件;
[0042]41:压紧件上部;42:压紧件中部;43:压紧件下部;
[0043]50:膜片;
[0044]60:振动外管;
[0045]70:振动内管:
[0046]80:质量块;
[0047]90:支座垫片;
[0048]100:预紧螺母;
[0049]110:压电绝缘套;
[0050]120:压紧螺栓。
【具体实施方式】
[0051]下面通过【具体实施方式】结合附图对本发明作进一步详细说明。本申请可以以多种不同的形式来实现,并不限于本实施例所描述的实施方式。提供以下【具体实施方式】的目的是便于对本申请公开内容更清楚透彻的理解,其中上、下、左、右等指示方位的字词仅是针对所示结构在对应附图中位置而言。
[0052]本领域的技术人员可能会意识到其中的一个或多个的具体细节描述可以被省略,或者还可以采用其他的方法、组件或材料。在一些例子中,一些实施方式由于对本领域技术人员来说属于常规技术手段,因此没有描述或没有详细的描述。
[0053]此外,本文中记载的特征、实施或特点还可以在一个或多个实施例中以任意合适的方式组合。
[0054]实施例:
[0055]本实施例提供一种振动式料位开关。
[0056]该振动式料位开关包括控制电路和振动装置。
[0057]该控制电路采用现有的控制电路,这一项技术已经十分成熟,因此本申请附图中未示出,同时也未进行详细解释。
[0058]请继续参考图1和2,振动装置包括压电组件10、拉紧杆20、桥接块30、压紧件40、膜片50、振动外管60和振动内管70。
[0059]请参考图2-4,该拉紧杆20包括杆状的安装体21和径向尺寸大于安装体21的过渡体22。该过渡体22可以是一个类似于圆盘状的结构,该安装体21位于过渡体22上方,两者为一体式结构,这样可以使得拉紧杆20的刚性好,结构坚固,使振动可以更好地传递,从而使得压电组件10与膜片50之间可实现充分的刚性耦合,进而可以保证料位检测的可靠性。
[0060]压电组件10用于产生和检测振动,其可以包括检测压电陶瓷11和驱动压电陶瓷12,该检测压电陶瓷11可以只有一片,驱动压电陶瓷12可以有六片。
[0061]该压电组件10固定套设在拉紧杆20的安装体21上。该压电组件10的固定方式灵活多变,本实施例仅给出一种示例固定方式(显然,压电组件10的固定方式并不限于本实施例所给出的示例固定方式这一种)。
[0062]具体地,请参考图3,该示例结构如下:
[0063]检测压电陶瓷11和驱动压电陶瓷12套设在安装体21上,其中检测压电陶瓷11在上,驱动压电陶瓷12在下。压电组件10还包括压紧环13和支撑环14,支撑环14套设在安装体21上。请参考图3、5,该桥接块30具有连接孔31,该桥接块30通过连接孔31套在安装体21上。支撑环14抵住桥接块30的连接孔31的位置,检测压电陶瓷11和驱动压电陶瓷12位于支撑环14的上方,在检测压电陶瓷11的上方设置一压紧环13将检测压电陶瓷11压紧,而安装体21的上方具有外螺纹,同时设置一预紧螺母100与安装体21的外螺纹螺接,由此通过预紧螺母100向压电组件10施加预紧力,将压紧环13固定,从而压紧压电组件。这种方式预紧螺母100对压紧组件10的预紧力是可调的。当然,也可以选择增加支座垫片90,从而可以更好地固定压电组件。
[0064]实际上,现有双管振动结构中是通过两个螺栓来调节压电陶瓷的预紧力,该两个螺栓调节预紧力的方式会出现平衡性问题,会导致压电陶瓷没有处于正常膨胀和收缩状态,也即压电效应和逆压电效应受到影响,从而会影响压电陶瓷的可靠性,进而影响压电陶瓷的寿命,最终将影响振动装置的可靠性和寿命。
[0065]本实施例中采用预紧螺母100进行调节,这种调节方式则可避免现有技术用两个螺栓调节预紧力而引起的上述平衡性问题。
[0066]桥接块30与过渡体22通过压紧螺栓120压紧定位,请参考图2、3、4、5,过渡体22上设置有螺纹孔223,而桥接块30也设置一上下贯通的配合孔32,将一压紧螺栓120穿过配合孔32,并与过渡体22的螺纹孔223螺接锁紧,该压紧螺栓120的头部径向直径大于配合孔32的内径,因此卡在桥接块30的上面,将桥接块30相对于过渡体22压紧。
[0067]请继续参考图3、4、5,压紧件40的上部与桥接块30的固定方式采用螺接。具体地,压紧件40分为上部41、中部42和下部43。该中部42具有一圈凸台,而压紧件40位于凸台之上的部分为上部41,位于凸台之下的部分为下部43,该上部41与桥接块30螺接固定。该过渡体22上的通孔221为阶梯孔形状,该压紧件40的中部42与下部43伸入阶梯孔内,下部43则从阶梯孔内伸出,抵住膜片50。
[0068]为了使得压电组件10产生的振动能够尽量无损失地传递到膜片50上,因此可使压紧件40以无摩擦且最好无接触地方式设置于阶梯孔内,压紧件40的尺寸小于阶梯孔(即通孔221)的直径,即压紧件40与阶梯孔的孔壁具有间隙,这个间隙可保证压紧件40与阶梯孔的孔壁无接触,避免摩擦引起的振动损失,使振动可以更好地传递。
[0069]请参考图3、4、5,过渡体22面向桥接块30的一侧具有一圈凸台224,桥接块30的连接孔31面向凸台224的一侧为阶梯孔形状,该凸台224伸入阶梯孔内,且与阶梯孔的孔壁之间具有间隙。同时过渡体22与桥接块30在上下方向上也隔开形成间隙。这种间隙可使过渡体22与桥接块30无直接接触,从而避免摩擦所引起的振动损失。
[0070]请继续参考图3、4、5,该过渡体22还具有上下贯通的通孔221,压紧件40的上部41与桥接块30固定,压紧件40的下部43伸出通孔221,用于抵紧膜片50。
[0071]请参考图2,该振动外管60套在振动内管70外,振动外管60与振动内管70之间同轴间隔一定距离形成间隙。其中,振动内管70与拉紧杆20的下部固定联接,例如可以是焊接固定。该膜片50套设在过渡体22上,且与过渡体22固定。振动外管60与膜片50固定联接,例如也可以是焊接固定。该振动内管70具有一内腔,内腔具有内螺纹,内腔中有一可通过螺纹旋动而移动的质量块80。
[0072]由于膜片50是整个振动装置中关键的能弯曲构件,我们不希望膜片50变硬,而希望它的抗弯强度比其他构件更低。如果通过焊接将压紧件40与膜片50连接,焊接将引起膜片50材料的金相组织和结构变化,金相组织和结构变化会导致材料的机械性能的变化,从而导致振动特性的改变,振动特性的改变会影响振动装置的可靠性,最终会导致振动装置的寿命受到影响。
[0073]因此,
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