一种换能器装配固定装置的制作方法

1.本发明涉及换能器装配技术领域，具体而言，涉及一种换能器装配固定装置。


背景技术：

2.在进行夹心式压电陶瓷换能器装配过程中，有许多工艺都会对换能器的性能有很大影响，其中预应力的大小对换能器的性能影响很大，若预应力太小，换能器工作过程中产生的伸缩应力可能大于预应力，使换能器的各个接触面之间产生较大的能量损耗，降低换能器的机电转换效率，严重时可能导致压电陶瓷破裂而损坏换能器，另一方面，若预应力太大可能会使压电陶瓷片的震动受到影响，有时可能也会导致压电陶瓷破裂。如何实现预应力的精确控制，一直是换能器装配过程中的一个关键点。因而，需要将所述换能器进行固定，以保证换能器受力均匀，进行保证换能器预应力的精准控制。
3.针对现有技术中换能器受力不均匀导致的换能器预应力不准确的问题，目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素：

4.本发明实施例中提供一种换能器装配固定装置，以解决现有技术中换能器受力不均匀导致的换能器预应力不准确的问题。
5.为解决上述技术问题，本发明提供了一种换能器装配固定装置，该装置包括底座、支撑杆、上盖板和固定螺母；
6.所述上盖板与所述底座平行，且位于所述底座顶部；
7.所述支撑杆设有多个，用于固定连接所述上盖板和所述底座的边缘；
8.所述固定螺母与所述支撑杆一一对应，用于将所述上盖板和所述支撑杆固定连接；
9.所述上盖板中部设有一安装孔，用于通过螺栓固定所述换能器；
10.所述螺栓通过旋转扭矩扳手调整其压紧力；所述底座上表面中部设有用于固定起重装置的千斤顶安装孔。
11.可选的，
12.所述上盖板和所述底座的平行度不超过0.03mm。
13.可选的，
14.所述起重装置包括千斤顶和托盘；所述起重装置用于将所述换能器顶开。
15.所述千斤顶通过所述托盘顶开所述换能器；
16.其中，所述千斤顶的量程为所述换能器预应力的4-5倍。
17.可选的，
18.所述换能器包括：后盖板和前置放大板；所述后盖板通过法兰盘连接所
19.述前置放大板；
20.所述千斤顶包括千斤顶伸出端；
21.所述千斤顶伸出端通过所述托盘顶开所述前置放大板；
22.所述千斤顶伸出端的外径大于或等于所述前置放大板的外径。
23.可选的，还包括：调节装置；
24.所述调节装置包括：压力表、手动加压杆和液压泵；
25.所述手动加压杆连通所述液压泵的外壁，用于根据所述压力表的压力值实时调节所述换能器的预应力。
26.可选的，还包括：连接装置；
27.所述连接装置包括：高压软管和高压三通；
28.所述千斤顶、高压软管、高压三通、液压泵依次连接；
29.所述压力表连接所述高压三通的接头。
30.本发明的有益效果：本发明提供了一种换能器装配固定装置，该装置包括底座、支撑杆、上盖板和固定螺母；所述上盖板与所述底座平行，且位于所述底座顶部；所述支撑杆设有多个，用于固定连接所述上盖板和所述底座的边缘；所述固定螺母与所述支撑杆一一对应，用于将所述上盖板和所述支撑杆固定连接；所述上盖板中部设有一安装孔，用于通过螺栓固定所述换能器；所述螺栓通过旋转扭矩扳手调整其压紧力；所述底座上表面中部设有用于固定起重装置的千斤顶安装孔。解决了现有技术中换能器受力不均匀的问题，使得换能器预应力能够精准控制。进一步地，本发明提供了一调节装置，能够精准的控制换能器预应力的大小。
附图说明
31.图1是根据本发明实施例的一种换能器装配固定装置的结构示意图。
32.符号说明：
33.1-底座，2-支撑杆，3-上盖板，4-固定螺母，5-换能器，51-后盖板，52-前置放大板，6-安装孔，7-托盘，8-千斤顶，81-千斤顶伸出端，9-千斤顶安装孔，10-压力表，11-手动加压杆，12-液压泵，13-高压软管，14-高压三通。
具体实施方式
34.为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
35.在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种。
36.应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
37.取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在
……
时”或“当
……
时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如
果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。
38.还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者装置中还存在另外的相同要素。
39.下面结合附图详细说明本发明的可选实施例。
40.图1是根据本发明实施例的一种换能器装配固定装置的结构示意图，如图1所示，该装置包括：
41.底座1、支撑杆2、上盖板3和固定螺母4；所述上盖板3与所述底座1平行，且位于所述底座1顶部；所述支撑杆2设有多个，用于固定连接所述上盖板3和所述底座1的边缘；所述固定螺母4与所述支撑杆2一一对应，用于将所述上盖板3和所述支撑杆4固定连接；所述上盖板3中部设有一安装孔6，用于通过螺栓固定所述换能器5；所述螺栓通过旋转扭矩扳手调整其压紧力；所述底座1上表面中部设有用于固定起重装置的千斤顶安装孔9。
42.现有技术中，换能器直接通过千斤顶顶开，其换能器受力容易不均匀，因而本发明设计了一种换能器装配固定装置，先将换能器5进行固定，即设置了底座1，支撑杆2，上盖板3和固定螺母4，并且通过所述上盖板中部设有的安装孔6固定住所述换能器5，通过该安装孔6，使用扭矩扳手可以调整所述换能器5中螺栓的压紧力，以及通过底座1上表面中部设有的用于固定起重装置的千斤顶安装孔9，其中，所述底座1和上盖板3可以是正方形、五边形、六边形等，本发明对此不作限定，但要保证所述底座1的上表面与所述上盖板3的下表面相对应，且支撑杆2对应固定连接所述上盖板3和所述底座1的边缘；通过所述固定装置将所述换能器5固定，保证换能器5的平稳，进而使得换能器5里的磁环受力均匀；所述换能器5里的磁环受力均匀进一步能够保证换能器5预应力的大小精准控制。
43.在上述实施方式的基础上，所述上盖板3和所述底座1的平行度不超过0.03mm。
44.平行度是指两平面或者两直线平行的程度，指一平面(边)相对于另一平面(边)平行的误差最大允许值，本发明中，要保证所述上盖板3和所述底座1的平行度不超过0.03mm。即，要保证所述上盖板3的底面与所述底座1的顶面平行的误差最大允许值不超过0.03mm，
45.控制好所述平行度能够保证所述换能器5里的磁环受力均匀。
46.对于所述起重装置进一步优化，即所述起重装置包括千斤顶8和托盘7；所述起重装置用于将所述换能器5顶开。所述千斤顶8通过所述托盘7顶开所述换能器5；其中，所述千斤顶8的量程为所述换能器5预应力的4-5倍。
47.千斤顶8是指用刚性顶举件作为工作装置，通过顶部托盘7顶开重物的轻小起重设备。现有技术中，千斤顶8都为大型的，其工作笨重。而本发明中根据所述换能器5选用型号较小的千斤顶8，本发明中的换能器5预应力为2.5吨，为了保证精准的控制换能器5预应力大小，因而所选用的千斤顶8的量程为10吨-12.5吨，若所选用的千斤顶8量程过大或者过小，则所测得的换能器5预应力不准确。
48.在上述实施方式的基础上进一步优化，所述换能器5包括：后盖板51和前置放大板52；所述后盖板51通过法兰盘连接所述前置放大板52；所述千斤顶8包括千斤顶伸出端81；
所述千斤顶伸出端81通过所述托盘7顶开所述前置放大板52；所述千斤顶伸出端81的外径大于或等于所述前置放大板52的外径。
49.所述千斤顶8是为了顶开所述换能器5，要保证所述千斤顶8顶部的千斤顶伸出端81的外径要大于或等于所述换能器5底部的前置放大板52外径，从而使得所述前置放大板52整个底部均受力，且受力均匀。
50.为了精准控制所述换能器5的预应力大小，本发明还设置了调节装置；所述调节装置包括：压力表10、手动加压杆11和液压泵12；所述手动加压杆11连通所述液压泵12的外壁，用于根据所述压力表10的压力值实时调节所述换能器5的预应力。
51.液压泵12用于为该装置提供动力源，先快速的使用手动加压杆11进行加压，通过压力表10观察压力大小，当所述压力表10上的数值为20mpa时，再进行2mpa步进式微调压力值，将压力调到30mpa左右即可，即所述换能器5上有两个接线端子，通过两个测试电缆将所述两个接线端子与阻抗分析仪连接，所述阻抗分析仪用于测量所述换能器的频率值，当所述压力表10的数值为20mpa时，此时手动加压杆11慢速的进行加压，观察所述阻抗分析仪的频率值，当所述频率值达到要求时，即可停止加压，所述频率值达到要求时所对应的压力值就是所述换能器5的预应力。此时所述压力表10上的数值在30mpa左右。通过该调节装置，可以精确的控制所述换能器5的预应力大小，防止换能器5预应力太小使得换能器5的各个接触面之间产生较大的能量损耗，降低换能器5的机电转换效率，同时也能防止预应力太大可能使得换能器5破裂。
52.在上述实施方式的基础上进一步优化，所述装置还包括：连接装置；所述连接装置包括：高压软管13和高压三通14；所述千斤顶8、高压软管13、高压三通14、液压泵12依次连接；所述压力表10连接所述高压三通14的接头。
53.所述液压泵12与所述千斤顶8通过高压软管13和高压三通14连接，用以为所述装置提供动力源，其中，所述高压三通14有三个接头，所述高压三通14的第一接头连接液压泵12，所述高压三通14的第二接头通过高压软管13连接到所述千斤顶8的油管，所述高压三通14的第三接头连接所述压力表10。通过该连接装置可以将所述起重装置与所述调节装置连接起来，进而可以准确测得换能器5预应力大小。
54.以下通过一优选实施例对本发明的一种换能器装配过程进行说明：
55.1、在进行装配前先对换能器5需要施加的预应力进行确认；
56.2、将确认好的换能器5通过固定装置进行固定，以及将所述换能器5通过托盘7置于千斤顶8上方；
57.3、将千斤顶8安装于千斤顶安装孔9中；
58.4、通过连接装置将所述千斤顶8与调节装置连接；
59.5、使用手动加压杆11进行快速加压，通过压力表10观察压力大小，待压力值达到20mpa时，进行2mpa步进式微调压力值，待压力值达到指定值后，停止加压；
60.6、通过安装孔6对换能器5预应力螺钉进行紧固，待紧固完成后进行泄压操作，将换能器5从所述托盘7拿下，换能器5预应力施加完成。
61.本发明的有益效果：本发明提供了一种换能器装配固定装置，该装置包括底座、支撑杆、上盖板和固定螺母；所述上盖板与所述底座平行，且位于所述底座顶部；所述支撑杆设有多个，用于固定连接所述上盖板和所述底座的边缘；所述固定螺母与所述支撑杆一一
对应，用于将所述上盖板和所述支撑杆固定连接；所述上盖板中部设有一安装孔，用于通过螺栓固定所述换能器；所述螺栓通过旋转扭矩扳手调整其压紧力；所述底座上表面中部设有用于固定起重装置的千斤顶安装孔。解决了现有技术中换能器受力不均匀的问题，使得换能器预应力能够精准控制。进一步地，本发明提供了一调节装置，能够精准的控制换能器预应力的大小。
62.以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
63.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。