一种耐碰撞式换能器的制作方法

本实用新型涉及换能器技术领域，尤其涉及一种耐碰撞式换能器。

背景技术：

目前，在海上回收水下航行体时，头部换能器的保护是个比较麻烦的工作。由于海面上波浪大，工程机械作业多为刚性结构，在与头部换能器接触时，难免产生较大的冲击。以往，对换能器采用伸缩式结构，但此结构成本高，且带来收缩可靠性问题。

申请号为201611270804.9的中国专利公开了一种水声学发射换能器，包括：透声主体、透声主体内设有发射用压电元件和接收用压电元件。虽然该专利能够实时检测或记录换能器的工作情况，但是该换能器中仅仅利用聚氨脂橡胶抵抗冲击，容易损坏换能器内部元件。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种耐碰撞式换能器，满足在水下航行体在不缩回换能器的情况下，安全进行海上回收。

本实用新型的技术方案如下：一种耐碰撞式换能器，包括球形定位套1，所述定位套1两端设有穿孔，穿孔内安装有前定位杆2，定位套1外侧安装有后定位杆4，后定位杆4内设有电缆6，定位套1内设有陶瓷球元件3，所述后定位杆4的后侧设有弹簧5和底座8，弹簧5固定连接在底座8上，所述定位套1外周、后定位杆4的内外以及弹簧5外部浇筑聚氨脂橡胶9，弹簧5内部为空腔，换能器整体为半胶囊形。

进一步地，所述底座8包括圆环形垫片10，圆环形垫片10中部设有圆柱形护栏11，护栏11上套设弹簧5，弹簧5底部焊接在圆环形垫片10上。高强度弹簧与底座通过焊接保证弹簧的根部被有效的约束。

进一步地，所述圆环形垫片10上均匀设有多个通孔12，螺钉穿过通孔12以及固定环7将底座固定在其他设备上。

进一步地，所述弹簧5的长度为10～15cm，底部直径为10～12cm。

本实用新型的工作原理如下：本实用新型中前后定位杆与定位套将陶瓷球的位置进行限定，并与硫化模具相定位，这样就保证聚氨脂橡胶成型后，陶瓷球在聚氨脂橡胶的位置。在后定位杆4的后侧设有弹簧5和底座8，弹簧5固定连接在底座8上，定位套1外周、后定位杆4的内外以及弹簧5外部浇筑聚氨脂橡胶9，整体呈半球囊形。弹簧内部为空腔，不浇筑聚氨酯橡胶，节省材料。在高强度弹簧与聚氨脂橡胶的共同作用下，能够保证换能器有一定的刚性，不受自重作用而下垂；而当其受到碰撞时，高强度弹簧与聚氨脂橡胶会发生形变吸收碰撞时的动能，从而减轻对陶瓷球的损伤，达到保护换能器的目的。聚氨脂橡胶对于保证小距离的碰撞效果较好(其有一定的伸缩性)，而弹簧则可保证更大范围的回弹性能。为了保证使用的效果，对于聚氨脂橡胶的硬度及弹簧的选择由换能器的重量及其伸长的距离综合而定。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型提供的耐撞式换能器结构简单，节省材料，降低了制造成本，且弹簧在侧向受力时具有较好的回弹的特性，将之应用到换能器的保护中可保证较大范围的回弹性能，在聚氨酯橡胶和弹簧的共同作用下能够有效保护换能器。

附图说明

图1为本实用新型提供的换能器结构图；

图2为弹簧与底座的连接示意图；

图3为弹簧端的结构示意图；

图中标记：1-定位套，2-前定位杆，3-陶瓷球元件，4-后定位杆，5-弹簧，6-电缆，7-固定环，8-底座，9-聚氨脂橡胶，10-圆环形垫片，11-护栏，12-通孔。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明，但不以任何方式对本实用新型加以限制，基于本实用新型教导所作的任何变换，均落入本实用新型的保护范围。

实施例1

如图1～图3所示，本实施例中的耐碰撞式换能器包括球形定位套1，所述定位套1两端设有穿孔，穿孔内安装有前定位杆2，定位套1外侧安装有后定位杆4，后定位杆4内设有电缆6，定位套1内设有陶瓷球元件3，后定位杆4的后侧设有弹簧5和底座8，底座8包括圆环形垫片10，圆环形垫片10中部设有圆柱形护栏11，护栏11上套设弹簧5，弹簧5底部焊接在圆环形垫片10上。高强度弹簧与底座通过焊接保证弹簧的根部被有效的约束。圆环形垫片10上均匀设有多个通孔12，螺钉穿过通孔12以及固定环7将底座固定在其他设备上。弹簧5的长度为12cm，底部直径为11cm。

所述定位套1外周、后定位杆4的内外以及弹簧5外部浇筑聚氨脂橡胶9，弹簧5内部为空腔，换能器整体为半胶囊形。

所述换能器的组装过程如下：将陶瓷球元件3由定位套1固定，并安装前定位杆1和后定位杆4，定位杆4通过尾端螺纹与模具相连。另外，将弹簧5焊接固定在底座8上，并通过通孔12与模具相连，待连接好后，再一起浇筑聚氨脂橡胶9，冷却固化成型。待整个换能器硫化好后，将固定环7套在换能器上，固定环7与底座8上有相同的通孔，这样由螺钉即可固定至相关设备上使用。

以上所述仅为本实用新型的实施验证例而已，并不用以限制本实用新型。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。