一种超声波震动破冰锤的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种超声波震动破冰锤，包括破冰锤头、锤柄、超声波换能器、控制电路和启动触发器，破冰锤头内置紧密固定超声波换能，锤柄内置控制电路，锤柄上固定启动触发器，启动触发器接控制电路，控制电路的输出接超声波换能器，控制电路在启动触发器的控制下输出控制信号使超声波换能器发出超声波，采用超声波震动方式来增加锤打效果，能减轻人工锤打次数而且重量较轻，并且能很好的达到破冰效果。
【专利说明】一种超声波震动破冰锤
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种破冰锤，具体地说是一种利用超声波震动的破冰锤。
【背景技术】
[0002]现有的在冰面和登山方面使用的破冰锤都是采用人工方式用机械力作用于锤体的尖部或者使用锤体的头部来作用于冰面，由于冰面比较坚硬经常需要进行多次锤打，且不能保证每次锤打的部位完全一致，致使多次锤打的效果也不理想，特别是在寒冷的高山缺氧的环境，每次锤打需要消耗的体力是十分巨大的，另外，为了保证对坚硬冰面的锤打效果，一般需要尽可能的将锤体的重量增大，从而增加每次锤打是的作用力，但是过重的锤体对于在高山上使用的人来说增加的负重是一件非常痛苦的事情，虽然近几年由于技术的进步，市面上也出现一些设计比较精巧更符合人体工程学的一些破冰锤，但是都还是脱离不了人工机械用力和重量较大的弊病。
【发明内容】
[0003]本发明的目的意在克服上述现有技术的不足，提出一种能减轻人工锤打次数而且重量较轻，并且能很好的达到破冰效果的破冰锤，采用超声波震动方式来增加锤打效果的工具，即一种超声震动破冰锤。
[0004]实现上述目的的技术方案是:一种超声波震动破冰锤，包括破冰锤头、锤柄、超声波换能器、控制电路和启动触发器，破冰银头内直紧S固定超声波换能，银柄内直控制电路，锤柄上固定启动触发器，启动触发器接控制电路，控制电路的输出接超声波换能器，控制电路在启动触发器的控制下输出控制信号使超声波换能器发出超声波，超声波换能器的振荡频率为30KHz — ΙΟΟΚΗζ，超声波换能器采用一种磁致伸缩换能器，该磁致伸缩换能器的磁心由薄片叠成，且该磁性薄片经高温处理生成一墨绿色的氧化层，另外磁致伸缩换能器也可与冲头为一体结构，超声波换能器也可选用一种用锆钛铅酸(PZT)压电陶瓷做成的压电换能器，并且可在冲头与磁致伸缩换能器之间设置一缓冲器。为了保证野外使用的防潮防水性，锤柄分为锤柄上壳和锤柄下壳，锤柄上壳的边缘具防水的凸条或凹槽结构，与之对应的锤柄下壳的边缘具防水的凹槽或凸条结构，锤柄上壳和锤柄下壳之间通过凸条与凹槽紧密卡合后再用超声波焊接密封。锤柄还包括电池门底座，电池门底座上设置有环形防水槽，锤柄上壳和锤柄下壳卡合后的后端具插口，电池门底座压入插口内并通过环形防水槽与锤柄后端内侧面密封防水，电池门底座上设置弹性卡勾，锤柄内侧面设置对应卡槽和限位块，电池门底座压入到限位块后位后弹性卡勾与对应卡槽卡接固定。锤柄上壳和锤柄下壳内设置有成对的定位凸柱和柱形插孔，使锤柄上壳和锤柄下壳之间通过成对的定位凸柱与柱形插孔之间插接定位。控制电路由微处理器和三极管放大电路组成，电池为超声波换能器、微处理器和三极管放大电路提供工作电源，在启动触发器的控制下，微处理器输出内置程序所预先设定的控制规律信号经三极管放大电路放大后输出给超声波换能器和超声波换能器。控制电路由第一，第二，第三电容(C1?C3)、第一、第二电感(L1、L2)、开关管Q1、电阻(Rl，R2)组成，第一电容Cl、第一电感L1、电阻Rl的一端接电池正极，第一电感LI的另一端并接超声波换能器T的一端和开关管Ql的集电极，第一电容Cl第二电感L2和第二电容C2依次串联，超声波换能器T的另一端并接第一电容Cl与第二电感L2的交点，第二电容C2另一端接Q I发射极，电阻Rl另一端接开关管Ql的基极，在开关管Q I的基极并接第三电容C3和电阻Rl的一端，第三电容C3和电阻Rl的另一端并接开关管Q I的发射极和三极管放大电路的集电极输出端。
[0005]采用上述技术方案，本发明有益的技术效果在于:采用超声波震动方式来增加锤打效果，能减轻人工锤打次数而且重量较轻，并且能很好的达到破冰效果的破冰锤，且锤柄上壳和锤柄下壳之间通过凸条与凹槽紧密卡合后再用超声波焊接密封的结构，锤打时锤柄上壳和锤柄下壳内不会进水，有效防止了短路现象的发生，保证了防水性能。
【专利附图】
【附图说明】
[0006]图1是本发明的一种超声震动破冰锤的结构示意图。
[0007]图2是本发明的一种超声震动破冰锤的控制电路部分原理图。
【具体实施方式】
[0008]一种超声波震动破冰锤，如图1和图2所示，包括破冰锤头1、锤柄2、超声波换能器5、电路板4和启动触发器11，锤柄2由锤柄上壳和锤柄下壳卡合而成并插入电池门底座6固定，超声波换能器5固定在破冰锤炳2上,在本实施例里该超声波换能器米用一种磁致伸缩换能器，该磁致伸缩换能器的磁心由薄片叠成，且该磁性薄片经高温处理生成一墨绿色的氧化层，使片与片之间保证良好的绝缘状态，在本实施例里将磁致伸缩换能器与锤头I设计为一体结构，采用镍片制作磁致伸缩材料，其片为0.05-0.2mm，直接冲压成型，叠片后将前端锤头I端进行淬火处理，锤柄2上壳的边缘具防水的凸条，与之对应的锤柄下壳的边缘具防水的凹槽，锤柄上壳和锤柄下壳之间通过凸条与凹槽紧密卡合后再用超声波焊接密封，超声波换能器5振荡超声波功率源的频率在30KHz — IOOKHz之间稳定可调，超声波换能器5卡合在固定在破冰锤锤柄2的腔体上端。锤柄2上壳内设置有定位凸柱，锤柄下壳内设置有与之成对的柱形插孔，使锤柄上壳和锤柄下壳之间通过成对的定位凸柱与拄形插孔之间插接定位。锤柄2内置控制电路4，锤柄2还包括电池门底座6，电池门底座6上设置有环形防水槽10，锤柄上壳和锤柄下壳卡合后的后端具插口，电池门底座6压入插口内并通过环形防水槽10与锤柄后端内侧面密封防水，电池门底座6上设置弹簧7，弹簧7固定在电池门底座6上，电池8经电池片9为电路板4提供工作电源，锤柄2上固定启动触发器11，启动触发器11接控制电路4，控制电路4上输出的电信号接超声波换能器5，使超声波换能器5发出超声波。
[0009]如图2所示，控制电路4由微处理器(IC)、三极管放大电路和超声波振荡电路组成。电池8为超声波振荡电路、超声波换能器5 (T)、微处理器和三极管放大电路提供工作电源，微处理器IC内设置有预先设定的控制规律程序。三极管放大电路由三极管Q2和Q3组成二级放大电路。超声波振荡电路由第一、第二、第三电容(CfC3)、第一、第二电感(L1、L2)、超声波瓷片T、开关管Q1、电阻(Rl、R2)组成,第一电容Cl,第一电感L1、电阻Rl的一端并接电池正极，第一电感LI的另一端并接超声波换能器T的一端和开关管Ql的集电极，第一电容Cl、第二电感12和第二电容C2依次串联，超声波换能器5 (T)的另一端并接第一电容Cl与第二电感L2的交点，第二电容C2的另一端接射极，电阻Rl的另一端接开关管Ql的基极，在开关管Q I的基极并接第三电容C3和电阻Rl的一端，第三电容C3和电阻Rl的另一端并接三极管放大电路的集极输出端，开关管Ql的发射极经限流电阻R3并接第三电容C3和电阻Rl的另一端。工作过程:当启动触发器11接收到敲击震动时触发开关SW1，微处理器IC根据预先设定的控制规律程序输出控制信号，当微处理器IC输出高电平时，经Q3、Q2放大，Q2导通，其集电极输出低电平，同时，电池经Rl \ C3、R2、Q2形成回路，当C3充电达到Ql导通电压后，Ql导通，当C3放电低于Ql导通电压后，Ql截止。通过合理设计R2，C3的参数值，从而改变Ql的导通频率。另外调节第一，第二电容(CfC2)、第一、第二电感(L1、L2)的参数，可使超声波换能器5 (T)发出30KHz — IOOKHz的超声波。
[0010]必须指出，上述实施例只对本发明作出的一个非限定性举例说明。但本领域的技术人员会理解，在没有偏离本发明的宗旨和范围下，可以对本发明作出各种修改，替换和变更，这些修改、替换和变更仍属本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种超声波震动破冰锤,包括锤头、锤柄、超声波换能器、控制电路和启动触发器,破冰银头内直紧S固定超声波换能，银柄内直控制电路，银柄上固定启动触发器，启动触发器接控制电路，控制电路的输出接超声波换能器，控制电路在启动触发器的控制下输出控制信号使超声波换能器发出超声波，超声波换能器的振荡频率为30KHZ — IOOKHz。
2.根据权利要求1所述的一种超声波震动破冰锤，其特征是所述超声波换能器采用一种超声波震动破冰锤一种磁致伸缩换能器，该磁致伸缩换能器的磁心由薄片叠成，且该磁性薄片经高温处理生成一墨绿色的氧化层。
3.根据权利要求1所述的一种超声波震动破冰锤，其特征是所述超声换能器与锤头设计为一体结构。
4.根据权利要求1所述的一种超声波震动破冰锤，其特征是所述超声换能器采用一种压电换能器。
5.根据权利要求1所述的一种超声波震动破冰锤，其特征是所述压电换能器的压电材料选用锆钛铅酸(PZT)压电陶瓷。
6.根据权利要求1所述的一种超声波震动破冰锤，其特征是所述控制电路由第一，第二，第三电容(C1?C3)、第一、第二电感(L1、L2)、开关管Q1、电阻(Rl, R2)组成，第一电容Cl、第一电感L1、电阻Rl的一端接电池正极,第一电感LI的另一端并接超声波换能器T的一端和开关管Ql的集电极，第一电容Cl第二电感L2和第二电容C2依次串联，超声波换能器T的另一端并接第一电容Cl与第二电感L2的交点，第二电容C2另一端接Q I发射极，电阻Rl另一端接开关管Ql的基极，在开关管Q I的基极并接第三电容C3和电阻Rl的一端，第三电容C3和电阻Rl的另一端并接开关管Q I的发射极和三极管放大电路的集电极输出端。
【文档编号】B06B1/08GK103933710SQ201410152458
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年4月16日 优先权日:2014年4月16日
【发明者】苏炳玲, 石进水 申请人:石进水