带外部焊接式超声波工具头的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及工具头，具体涉及一种带外部焊接式超声波工具头的装置。
【背景技术】
[0002]功率超声换能器已有多年的研宄和使用，已经有了许多方面的应用。随着科技的发展，功率超声的应用领域越来越多，要求也越来越高。现代工业生产中，锅炉、管道、水洗塔、冷却排管等设备及装置结垢现象普遍。由于结垢而引起的爆炸、被迫停车、停产等事故时有发生。
[0003]目前国内常采用人工、离子交换、电场等方法除垢，但这些方法都需要投入大量的资金，除垢效果也不够理想。超声波除垢、防垢这项技术存在很久但没有得到很好的推广和提尚。
[0004]随着领域应用的增多，对功率超声换能器的工作温度、处理不同结垢成分和不同液体中的污垢等应用的能力都提出了更高的要求。
[0005]决定可焊接的超声换能器性能的主要是:一是超声波工具头在焊接安装后能保持良好的性能，二是可焊接超声波工具头，能够在高低温等恶劣环境下，仍然能保持良好的性能，三是焊接管道的超声波工具头的作用距离的大小。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型要解决的技术问题是:功率超声波工具头在大功率下稳定性较差，比较容易受外界环境影响的问题。另一个问题是，可焊接的超声波工具头必须考虑到焊接后，换能器振子的频率偏差和内阻的变化等问题，既要保证超声振子的正常频率工作，又要尽量减少无用功的增加，为保证焊接的超声波工具头，在效稳定的工作提供有利的条件。
[0007]本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种带外部焊接式超声波工具头的装置，该超声波工具头具有稳定的聚能功率输出、耐腐蚀、工艺简单、适应性强等特点，换能器的成品率尚、组装方便。
[0008]本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的。这种带外部焊接式超声波工具头的装置，包括管道和超声驱动电源，在管道的外侧壁上焊接有立方体状的工具座，工具座内开有锥形孔并呈上大下小倒锥形设置；超声波工具头的前端设有与锥形孔配合的锥形端，锥形端安装在锥形孔中并与之焊接固定，锥形端的端面与管道的外侧壁面相接触；超声波工具头的后端设有换能器，并通过换能器与超声驱动电源相连接。
[0009]本实用新型的有益效果为:直接焊接在管道上使用，温度和液体流向的改变对其影响小，在管道作用距离大。用在超声换能器上具有稳定的聚能功率输出、耐腐蚀、工艺简单、适应性强等特点，换能器的成品率高、组装方便。
【附图说明】
[0010]图1是本实用新型的结构示意图。
[0011]图2是本实用新型超声波换能器和工具头整体图。
[0012]图3是固定工具头的圆锥槽工具座。
[0013]附图标记说明:超声波工具头I，锥形端1-1，工具座2，锥形孔2-1，管道3，换能器4。
【具体实施方式】
[0014]下面将结合附图和实施例对本实用新型做详细的介绍:
[0015]如图1-图3所示，这种带外部焊接式超声波工具头的装置，包括管道3和超声驱动电源，在管道3的外侧壁上焊接有立方体状的工具座2，工具座2内开有锥形孔2-1并呈上大下小倒锥形设置；超声波工具头I的前端设有与锥形孔2-1配合的锥形端1-1，锥形端1-1安装在锥形孔2-1中并与之焊接固定，锥形端1-1的端面与管道3的外侧壁面相接触；超声波工具头I的后端设有换能器4，并通过换能器4与超声驱动电源相连接。
[0016]先要将工具座2焊接在管道3上，再将超声波工具头I焊装在工具座2里面，超声波工具头I和工具座紧密焊接在一起，保证超声波的传播，还要保证换能器系统的牢固性。启动超声波系统装置，超声波工具头I对工具座和管道高频振动，是管道表面产生振动，对管道里的垢体进行处理。
[0017]在超声振子一定的情况下，根据实际情况设计出工具头，每次安装时做出一个样品，焊接到管道上，经过测试后得到焊接后频率偏差的结果，可根据实际得到的结果设计出合适的工具头，这样在焊接后依然能保持换能器的正常工作，减少焊接后给换能器的带来的频率偏差。在管道上的安装时，为了减少声传播之间的煙灭作用，根据管道大小情况在外侧进行布放，直接焊接到管道上面。焊接式超声波工具头的形式可根据实际情况设计成细圆锥形，这样设计的好处在于，工具头的焊接点和管道之间的接触面就会减小。这样作用的目的是减小换能器振子的阻抗，保证了换能器振子的谐振峰，有利于电源的频率跟踪，提高换能器振子的转换效率。声波在管道上面振动频率高，且没有空化，这样就会有利于声波的传播，也就扩大的除垢、防垢的作用距离。
[0018]焊接式功率超声波工具头，有效地温度范围达到:-40°C?85°C ;在管径270mm，水流速是3m/s，水温在40°C的条件下:超声波功率200W，对金属管道的结垢的抑制率达到85%以上。超声波功率200W，水流方向的改变对结垢的抑制率的影响在7.5%以内。对雷诺数达5.11 X 14时的管内流动流体，当超声波功率在100?200W时，具有抑垢作用。当超声波功率达200?600W时，具有除垢作用，其效果随超声波功率增加而增加。
[0019]以上对本实用新型的描述不具有限制性，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型权利要求的保护的情况，作出本实用新型的其它结构变形和实施方式，均属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种带外部焊接式超声波工具头的装置，其特征在于:包括管道(3)和超声驱动电源，在管道(3)的外侧壁上焊接有立方体状的工具座(2)，工具座(2)内开有锥形孔(2-1)并呈上大下小倒锥形设置；超声波工具头(I)的前端设有与锥形孔(2-1)配合的锥形端(1-1)，锥形端(1-1)安装在锥形孔(2-1)中并与之焊接固定，锥形端(1-1)的端面与管道(3)的外侧壁面相接触；超声波工具头(I)的后端设有换能器(4)，并通过换能器(4)与超声驱动电源相连接。
【专利摘要】本实用新型涉及一种带外部焊接式超声波工具头的装置，包括管道和超声驱动电源，在管道的外侧壁上焊接有立方体状的工具座，工具座内开有锥形孔并呈上大下小倒锥形设置；超声波工具头的前端设有与锥形孔配合的锥形端，锥形端安装在锥形孔中并与之焊接固定，锥形端的端面与管道的外侧壁面相接触；超声波工具头的后端设有换能器，并通过换能器与超声驱动电源相连接。本实用新型的有益效果为：直接焊接在管道上使用，温度和液体流向的改变对其影响小，在管道作用距离大。用在超声换能器上具有稳定的聚能功率输出、耐腐蚀、工艺简单、适应性强等特点，换能器的成品率高、组装方便。
【IPC分类】B23K20-10
【公开号】CN204430552
【申请号】CN201420843605
【发明人】郝建超, 王钊利, 赵一峰, 戚砚桢
【申请人】中国船舶重工集团公司第七一五研究所
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2014年12月26日