一种超声波振动子的制作方法

1.本实用新型涉及一种超声波振动子。


背景技术：

2.现有的超声波振动子多采用单一焊接的方式对各个部件进行连接，每个部件的锁紧程度不可控制，而且各部件之间容易松动脱落，影响使用寿命。在使用过程中，振动子与上模的连接很不牢靠，且对接困难，耗时耗力。而振动子的横波振动更会引起产品焊接不良的问题。


技术实现要素：

3.为了解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种超声波振动子。
4.本实用新型通过以下技术方案来实现：
5.一种超声波振动子，包括压电陶瓷、换能器和变幅杆，所述压电陶瓷和换能器之间通过第一连接螺杆配合联接，所述第一连接螺杆的一端套设压电陶瓷，所述第一连接螺杆的另一端套设换能器；所述换能器和变幅杆之间通过第二连接螺杆配合联接，所述第二连接螺杆的一端套设换能器，所述第二连接螺杆的另一端套设变幅杆。
6.本实用新型实施例中，所述压电陶瓷、换能器和变幅杆的中间均设有沉孔，所述第一连接螺杆和第二连接螺杆设置在沉孔内，所述第一连接螺杆和第二连接螺杆的中间设有通孔。
7.本实用新型实施例中，所述沉孔设置在所述压电陶瓷、换能器和变幅杆的中心纵轴处，所述通孔设置在第一连接螺杆和第二连接螺杆的中心纵轴处。
8.本实用新型实施例中，所述压电陶瓷的上端还设有锁紧螺帽，所述锁紧螺帽套设在第一连接螺杆上端。
9.本实用新型实施例中，所述锁紧螺帽和压电陶瓷之间还设有压紧块，所述压紧块套设在第一连接螺杆外部，所述压紧块用于压紧压电陶瓷。
10.本实用新型实施例中，所述压电陶瓷之间插有电极片，所述压电陶瓷和压紧块之间插有电极片，所述压电陶瓷和换能器之间插有电极片。
11.本实用新型实施例中，所述压电陶瓷沿厚度方向极化，所述压电陶瓷中每相邻的两片压电陶瓷片的极化极性相反。
12.本实用新型实施例中，所述压电陶瓷和第一连接螺杆的联接处设有绝缘套。
13.本实用新型实施例中，所述变幅杆的下端沉孔中设置连接螺栓，所述连接螺栓用于与上模配合联接。
14.本实用新型实施例中，所述变幅杆下端的外环处设有定位卡槽。
15.本实用新型的一种超声波振动子，具有如下有益效果：
16.1、该振动子采用三段分体连接结构，确保各个部件达到理想的锁紧程度，进而提高振动子的使用寿命。
17.2、整个振动子采用中空结构设计，可以很好的消除横波，提高良品率。
18.3、在变幅杆上预留定位卡槽，实现快速定位上模，有效节省换模时间。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
20.图1是本实用新型的剖视图。
21.图2是本实用新型的正视图。
22.图3是本实用新型的立体图。
具体实施方式
23.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本实用新型至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
25.参考说明书附图，本实用新型提供了一种超声波振动子，包括压电陶瓷1、换能器2和变幅杆3，压电陶瓷和换能器之间通过第一连接螺杆4配合联接，该第一连接螺杆一端套设压电陶瓷，第一连接螺杆另一端套设换能器；所述换能器和变幅杆通过第二连接螺杆5配合联接，该第二连接螺杆一端套设换能器，第二连接螺杆另一端套设变幅杆。连接螺杆的杆部设有外螺纹，压电陶瓷、换能器和变幅杆的内部设有配合的内螺纹，通过螺旋连接就能装配好该振动子，再调节螺旋的松紧程度就能调整各个部件的锁紧程度。这样设置使振动子采用三段分体连接结构，确保各个部件达到理想的锁紧程度，在使用过程中不易松动。在实际使用中，该三段分体连接结构能提高振动子的使用寿命20％。
26.在一实施例中，该压电陶瓷、换能器和变幅杆的中间均设有沉孔11，第一连接螺杆和第二连接螺杆设置在沉孔内，且第一连接螺杆和第二连接螺杆的中间设有通孔12。由于振动子的横波振动会引起产品焊接不良，整个振动子采用中空结构设计，可以很好的消除横波保留纵波，将良品率提高近10％。进一步地，为了最大程度消除纵波，将沉孔设置在压
电陶瓷、换能器和变幅杆的中心纵轴处，将通孔设置在第一连接螺杆和第二连接螺杆的中心纵轴处，其中沉孔和通孔的直径大致相同。通常该振动子的压电陶瓷和换能器的形状均是圆柱形，变幅杆为上端圆锥形、下端圆柱形，因此沉孔和通孔均设计为配合的圆柱形。当然沉孔和通孔也可以不设置在变幅杆的纵轴处，从而产生复合振动。
27.在一实施例中，压电陶瓷的上端还设有锁紧螺帽6，锁紧螺帽套设在第一连接螺杆的上端，将超声波振动子的各零件预紧，使压电陶瓷在振动过程中始终处于压缩状态，防止压电陶瓷的破裂。进一步的，在锁紧螺帽和压电陶瓷之间还设有压紧块7，该压紧块套设在第一连接螺杆外部，用于压紧压电陶瓷。压紧块将上端锁紧螺帽所产生的应力部分转移到压电陶瓷的外侧，从而使内外应力趋于均匀。压紧块应具有一定的厚度，且与压电陶瓷的直径大致相同。
28.在一实施例中，压电陶瓷之间插有电极片8，压电陶瓷和压紧块之间插有电极片，压电陶瓷和换能器之间插有电极片。该电极片具有能与外部电源连接的接头，该电极片选用导电性能优良的材料，优选为导电铜片。压电陶瓷沿厚度方向极化，压电陶瓷中每相邻的两片压电陶瓷片的极化极性相反。优选为四个压电陶瓷片，在两两压电陶瓷片中间设置一个电极片。其中压电陶瓷片和电极片的形状都优选圆形。压电陶瓷和第一连接螺杆的联接处设有绝缘套9，绝缘套可以是尼龙套。在使用时，发波器输入高压电到导电铜片，通过压电陶瓷把电能，转换成机械振动，压电陶瓷的振动能通过换能器，传递到变幅杆，从而实现超声振动输出。
29.在优选的实施例中，变幅杆的下端沉孔中设置连接螺栓10，该连接螺栓用于与上模配合联接。为防止连接螺栓的断裂且为方便上模对接，在变幅杆下端的外环处设置定位卡槽13。现有的超声波上模无法定位，每次装上模的位置角度都不一样，而且上模在使用过程中容易松动。通过在变幅杆上预留定位卡槽，可以快速确定角度，实现快速定位上模，节省换模时间。经多次试验证明，该定位卡槽的设置能有效减少换模时间1小时/次。
30.上述说明示出并描述了本实用新型的优选实施例，如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。