专利名称：一种夹心式压电陶瓷超声换能器的制作方法
技术领域：
本发明涉及换能器，尤其涉及一种夹心式压电陶瓷超声换能器。
背景技术：
在大功率超声换能器中，换能器的实际输出功率受到许多因素制约。其中机械极限是制约换能器输出功率的一个重要因素。对于夹心式压电陶瓷超声换能器，若用
H表示压电陶瓷及螺栓的最大张应力，1-、Timsx表示压电陶瓷中的预应力及
螺栓中的最大动态应力，表示陶瓷及螺栓的疲劳应力极限，则换能器正常工作时应满足下列条件:
权利要求
1.一种夹心式压电陶瓷超声换能器，包含中心压电陶瓷片组、前金属盖板、后金属盖板、螺母、预应力螺栓、金属电极片组、金属导电件、预应力螺栓绝缘套管，其特征在于:所述中心压电陶瓷片组与所述金属电极片组互相贴合，所述预应力螺栓紧固连接所述前金属盖板，所述中心压电陶瓷片组、所述后金属盖板和所述金属电极片组以所述预应力螺栓为中心轴串接在一起，所述螺母紧固于所述预应力螺栓的一端，所述预应力螺栓穿过所述预应力螺栓绝缘套管，所述前金属盖板和所述后金属盖板在与所述中心压电陶瓷片组的非接触部分内部分别开有凹槽。
2.根据权利要求1所述的夹心式压电陶瓷超声换能器，其特征在于:开在所述前金属盖板和所述后金属盖板内部的凹槽是以预应力螺栓轴心为圆心的环形槽。
3.根据权利要求1所述的夹心式压电陶瓷超声换能器，其特征在于:所述前金属盖板在中间开有一轴向方向的凹槽，该凹槽直径与所述预应力螺栓的直径差值为Imm至2mm。
4.根据权利要求3所述的夹心式压电陶瓷超声换能器，其特征在于:所述开在前金属盖板的轴向凹槽底部开有一螺纹凹槽，该螺纹凹槽的直径适配所述预应力螺栓直径。
5.根据权利要求1所述的夹心式压电陶瓷超声换能器，其特征在于:所述后金属盖板中间有一轴向方向的过孔，该过孔直径与所述预应力螺栓的直径差值为Imm至2mm，所述预应力螺栓直径为8mm至20mm。
6.根据权利要求1所述的夹心式压电陶瓷超声换能器，其特征在于:所述中心压电陶瓷片组包含从前到后排布的二的整数倍片压电陶瓷片，所述金属电极片组包含与所述压电陶瓷片数量相同的金属电极片。
7.根据权利要求6所述的夹心式压电陶瓷超声换能器，其特征在于:所述金属电极片和所述压电陶瓷片从前到后交互贴合。
8.根据权利要求1所述的夹心式压电陶瓷超声换能器，其特征在于:所述金属电极片均有露出表面的金属导 电件。
9.根据权利要求1所述的夹心式压电陶瓷超声换能器，其特征在于:所述金属电极片和所述压电陶瓷片垂直于轴向方向的截面为圆环状。
10.根据权利要求1所述的夹心式压电陶瓷超声换能器，其特征在于:所述预应力螺栓的材料为40号铬钢或工具钢或钛合金，所述螺母和所述后金属盖板的材料为45号钢或铜或钛合金，所述前金属盖板的材料为铝合金或铝镁合金或钛合金，所述压电陶瓷材料为PZT-8 或 PZT-4 材料。
全文摘要
本发明提供一种夹心式压电陶瓷超声换能器，包含中心压电陶瓷片组、前、后金属盖板、预应力螺栓、金属电极片、金属导电件、绝缘套管和螺母。本发明在金属盖板与压电陶瓷片非接触部分开有金属凹槽，从而控制预应力的方向和大小，使压电陶瓷堆中得到尽可能均匀的预应力分布。这样可以很大程度上避免压电陶瓷材料的损坏，从而提高了夹心式压电陶瓷超声换能器的机械极限，进而提高换能器的输出功率。
文档编号B06B1/06GK103071612SQ201210582509
公开日2013年5月1日 申请日期2012年12月28日 优先权日2012年12月28日
发明者梁召峰, 周光平, 李正中 申请人:深圳职业技术学院