专利名称：一种超声弯曲振动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种超声大功率弯曲振动装置，是对传统超声振动装 置的创新，属超声及机电产品技术领域。
技术背景随着科技的发展，超声波技术的应用越来越普遍，例如超声清洗， 液相及浆料体系物料的细化、均匀混合、分散、促聚、排气，超声化 学，超声萃取、超声破碎、超声破乳、超声乳化、超声酒类陈化等。 而超声清洗技术由于其较高的清洗效率及较低的能量损耗，也越来越 受到人们的重视。现时的超声清洗设备， 一般是在胶粘剂辅助粘贴基 础上，利用螺钉直接将换能器旋紧贴于清洗槽底或侧面的外壁上，这 种结构虽然能发挥超声清洗的作用，但其局限在于不能将换能器功率 大幅度提升，限制了超声清洗功能优化发挥，阻碍了生产规模的发展， 也在一定程度上阻碍了超声技术在超声化学、超声提取等方面的应 用。因此，寻找一种结构新颖、振动模式适合，能大幅度提升换能器 功率的超声振动装置有重大现实意义。 发明内容本发明的目的在于提供一种超声弯曲振动装置，通过结构上改变 和振动模式的选择，它能大幅度地提升换能器功能，多方面优化功能 效应，可灵活应用于不同大小规模的超声乳化、超声分散、超声化学、超声清洗等多项领域中。 本发明的技术方案一种超声弯曲振动装置，包括超声功能槽、超声换能器、超声发 射器、螺钉、变幅杆、扩功率前置金属振板，其特征是在接受超声辐 照接触件功能槽底板和换能器之间设置扩功率前置金属振板和变幅 杆，变幅杆前端面与扩功率前置金属振板相连接，变幅杆后端面与换 能器的前置块相连结，扩功率前置金属振板通过螺钉和粘胶固定在接 受超声辐照触件功能槽底板上。所述的螺钉垂直焊接固定在接受超声辐照触件功能槽底板上，在 扩功率前置金属振板中心和变幅杆前部中心位置分别设有与螺钉尺 寸相应对的螺孔，扩功率前置金属振板和变幅杆通过螺钉依次旋紧在 功能槽底板上。在所述的扩功率前置金属振板和功能槽底板之间涂有胶粘剂，当 扩功率前置金属振板中心螺孔沿螺钉纵向旋入到贴紧功能槽底板外 壁时，涂有胶粘剂的两接触面紧密粘贴，在螺钉螺孔间摩擦结合力和 胶粘剂的共同作用下，扩功率前置金属振板能稳固紧密地平贴在功能 槽底板的外壁面上。超声发生器通过导线与换能器相连接，使换能器产生超声频级机 械振动。所述的扩功率前置金属振板可以通过连接件与筛网周边连结为 一整体，平置的筛网成为金属振板向四周伸延的部分，在筛网面上的 中心或某适合位置上也可设置相应的超声弯曲振动换能器。所述的超声换能器可设于功能槽底板或侧板上，功能槽底板或侧 板的形状为平板状或弯弧状。与以往的超声振动器相比本发明具有以下特点1、 超声轴照作用面积增大，超声空化功率增强，超声空化腐蚀 不锈钢板程度降低；2、 由于扩功率前置金属振板的#值(直径)复贴面积有一定的丰度值，能有效地减少超声振子的松脱现象，稳定性明显优化；3、 因超声弯曲振动良性地导向大功率，提升了单个换能器系统 的功率应用值，于是在同一单位面积应用空间内，投入振子个数就少， 有利于超声发生器与振子的匹配，有利于规模生产和降低成本；4、 由于功率提升，而又趋向均匀稳定，不易脱落，对不锈钢板 腐蚀相对趋缓，有利于超声振子的长期连续大功率工作，且散热性能 良好；5、 超声工作频带增宽，适应性增强。
图l-a为本发明超声弯曲振动装置的结构示意图之一； 图l-b为本发明超声弯曲振动装置的结构示意图之二； 图2为本发明筛网应用的示意图(视角图)； 图3为本发明筛网应用的示意图(俯视图)； 图4为本发明筛网应用示意图(不设连接件视角简图)； 图5为本发明筛网应用示意图(金属板夹紧筛网)。
具体实施方式
如图1 5所示，在图l-a和图l-b中，在功能槽3的底板2和换 能器6之间设置扩功率前置金属振板1和变幅杆5，变幅杆5前端面 与扩功率前置金属振板1相连接，后端面与换能器6的前置块相连结， 扩功率前置金属振板1通过螺钉8固定在功能槽底板2上。螺钉8垂 直焊接在底板2上，在扩功率前置金属振板中心和变幅杆中心位置分 别设置与螺钉8尺寸相配合的螺孔，金属振板1和变幅杆5通过螺钉 8依次旋紧在底板2上。在扩功率前置金属振板和功能槽底板间涂有 胶粘剂4，当扩功率前置金属振板中心螺孔沿螺钉纵向旋入到贴紧功 能槽底板外壁时，涂有胶粘剂4的两接触面紧密粘贴。超声发生器7 通过导线与换能器6相连接。工作时，启动超声发生器，使换能器产 生超声频机械振动，振动首先以纵波传导趋向扩功率前置金属振板l， 纵波在变幅杆5得到增幅，其功率瞬即被提升，继而在振板1主要导 转为径向波。这种超声波振动形式波能导向均匀、完全充满于扩功率 前置振板1而作用于功能槽底板2。通过协调换能器、变幅杆及扩功 率前置金属振板的纟值(直径)径度与纵向参数，在适配材质的整合 下，可调制成1/2入、1 1/2入、2入波长等适应生产需求的超声功能。如图l-b所示，是图l-a所示简化弯曲振动的一种结构方式，其 基本组成构造与图l-a相仿，但图l-b所示的简化弯曲振动方式，简 化了变幅杆5，这种形式是超声换能器6的前置块前端面直接与扩功 率金属振板通过焊接螺钉8及胶粘剂直接连结组合而成超声弯曲振 动装置。这种弯曲振动装置尽管比图l-a所示的方式扩大功率程度稍 弱，但它所占的主体空间缩小，有利于机件组合尤其有利于对传统工艺设置的有效改造，在一定规模生产设置上很多情况是需要用到此种 装设方式的。图2为超声波弯曲振动紧附贴在园管外(包括园球型部分弧状)外壁装置的结构示意图。超声波功能槽3为一盛装器，盛装器的外壁 (底板)2为管状园型桶罐状，整个超声弯曲振动换能器组合依靠着 前置双面平弧金属振板13作为连接块，与管状盛装器的外壁2牢牢 地连结成一体，此前置双面平弧金属板13的双面，均涂有粘胶剂， 并依靠着旋紧螺钉8的作用，稳定地维系着整个超声弯曲振动换能器 组合与盛装器能紧密牢靠连结成一体。图3和图4为超声过滤、超声筛选处理及筛网的应用实例，在图 2和图3中，在筛网10中心装设一个超声大功率弯曲振动器，令扩 功率前置金属振板1通过一体连接件9与筛网10周边沿紧密结合一 整体，平置的筛网IO成为扩功率前置金属振板1向四周伸延的组成 部分。在实际制作操作上，也可以将园饼形的扩功率前置金属振板1， 平压在筛网上面，而连接件9的中心，于园饼形扩功率前置金属振板 的平放位置处，造成具有相应的园饼形块(或园环状块)，令紧平托 在筛网的下面，令筛网夹在扩功率前置金属振板1和连接件9的中心 园饼块(或园环块)之间。若整个弯曲振动换能器系统平稳牢固地挂 设在筛网的上方空间，可令扩功率前置金属振板1调整刚好适中平置 在筛网10上面，并于筛网下面扩功率前置金属振板1的对应位置处， 平托上一块适当大小的金属板块11，用螺丝12将上下金属振板块紧 紧牢靠连结，将筛网10紧紧地夹贴着，如图5所示。若工业生产规模大，需要大筛网、多层网筛，可以在筛网面上的 多个均匀位置上设多个超声大功率弯曲振动装置，其功率可以达数KW。
权利要求
1. 一种超声弯曲振动装置，包括换能器、变幅杆、焊接螺钉、扩功率前置金属振板、超声发生器，其特征是在功能槽底板(2)和换能器(6)之间设置扩功率前置金属振板(1)和变幅杆(5)，变幅杆前端面与扩功率前置金属振板(1)相连接，变幅杆(5)后端面与换能器(6)的前置块相连结，扩功率前置金属振板(1)通过螺钉和粘胶固定在功能槽底板(2)上。
2、 根据权利要求1所述的一种超声弯曲振动装置，其特征是螺 钉(8)垂直焊接固定在功能槽在底板(2)上，在扩功率前置金属振 板(1)中心和变幅杆(5)前端面中心位置分别设有与螺钉(8)尺 寸相对应的螺孔，扩功率前置金属振板(1)和变幅杆(5)通过螺钉(8)依次旋紧在功能槽底板(2)上。
3、 根据权利要求1所述的一种超声弯曲振动装置，其特征是在 扩功率前置金属振板(1)和功能槽底板(2)之间涂有胶粘剂，当扩 功率前置金属振板(1)中心螺孔沿螺钉纵向旋入到贴紧功能槽底板 外壁时，涂有胶粘剂(4)的两接触面紧密粘贴。
4、 根据权利要求1所述的一种超声弯曲振动装置，其特征是超 声发生器(7)通过导线与换能器(6)相连接，使换能器产生超声频 级机械振动。
5、 根据权利要求1所述的一种超声弯曲振动装置，其特征是扩 功率前置金属振板(1)可以通过连接件(9)与筛网周边相连结成为一整体，平置的筛网成为金属振板向四周伸延的部分。
6、 根据权利要求1或5所述的一种超声弯曲振动装置，其特征 是在筛网面上相应的位置上可设置相应的超声弯曲振动换能器。
7、 根据权利要求1所述的一种超声弯曲振动装置，其特征是换 能器设于功能槽底板或侧板上，功能槽底板或侧板的形状为平板状或 弯弧状。
全文摘要
本发明涉及一种大功率超声弯曲振动装置，它包括功能槽底板、换能器、变幅杆、扩功率前置金属振板、焊接螺钉、超声波发生器，其特征是在接受超声辐照触件功能槽底板和换能器之间设置前置扩功率金属振板和变幅杆，变幅杆前端面与扩功率前置金属振板相连接，后端面与换能器的前置块相连结，扩功率前置金属振板和变幅杆通过焊接螺钉依次旋紧和粘贴在接受超声辐照触件功能槽底板上。本发明结构新颖，能大幅度地提升换能器的功率，超声幅照作用面积大，超声空化功能增强，超声空化腐蚀不锈钢板程度降低，有效地减少超声振子的松脱现象，有利于超声振子的长期连续大功率条件下工作，工作频带增宽，适应性增强，有利于规模生产和降低成本。
文档编号B06B3/02GK101279318SQ20071002743
公开日2008年10月8日 申请日期2007年4月6日 优先权日2007年4月6日
发明者严卓晟, 严卓理, 严锦璇, 杨治中 申请人:广州市新栋力超声电子设备有限公司