无线接收磁芯、无线传输结构及超声加工设备的制作方法

本实用新型涉及无线传输技术领域，特别是涉及一种无线接收磁芯、无线传输结构及超声加工设备。

背景技术：

随着超声技术的发展，超声在材料加工尤其是特种材料加工领域的应用越来越广泛。在传统的机床加工刀具上附加超声振动，可实现对诸如淬硬钢、玻璃、陶瓷等硬脆难加工材料的复合加工。

超声加工设备通常包括超声波发生器、无线传输结构及超声振动系统，无线传输结构包括无线发射组件和无线接收组件，无线发射组件用于将超声波发生器产生的超声频电能信号通过无线传输的方式传递给无线接收组件，无线接收组件再传递给超声振动系统的超声换能器，超声换能器将超声频电能信号转变为超声振动的机械能，并通过变幅杆进行振幅放大和聚能后传输至工具头，进而实现对工件的超声加工处理。

无线接收组件通常包括无线接收磁芯和接收线圈，然而传统的无线接收磁芯由于自身结构的设计缺陷，导致无线接收磁芯内磁不饱和，造成传输效率低。

技术实现要素：

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种可以提高传输效率的无线接收磁芯、无线传输结构及超声加工设备。

一种无线接收磁芯，包括接收磁芯本体，所述接收磁芯本体上开设有贯穿上端面的第一埋线槽及第二埋线槽，所述第一埋线槽与所述第二埋线槽之间形成有第一隔片。

在其中一个实施例中，所述第一埋线槽的内槽壁上开设有第一接线开口，所述第一隔片上开设有第二接线开口。

在其中一个实施例中，所述第一埋线槽的槽底开设有第一穿线孔，所述第一穿线孔与所述第一接线开口相连通，所述第二埋线槽的槽底开设有第二穿线孔，所述第二穿线孔与所述第二接线开口相连通。

在其中一个实施例中，所述第一穿线孔与所述第二穿线孔相连通。

上述无线接收磁芯至少具有以下优点：

由于接收磁芯本体上开设有贯穿上端面的第一埋线槽及第二埋线槽，第一埋线槽与第二埋线槽之间形成有第一隔片，因此可以提高无线接收磁芯内的磁饱和率，使用时可将第一接收线圈设置于第一埋线槽内，第二接收线圈设置于第二埋线槽内，第一接收线圈及第二接收线圈感应发射线圈产生的磁场并还原成超声频电能信号，从而完成超声频电能信号的无线传输过程。因此无线接收磁芯设置第一埋线槽与第二埋线槽使得无线传输结构能够进行双线圈工作，形成双回路传输，进而提高无线传输的传输效率。

一种无线传输结构，包括无线发射磁芯、发射线圈、如上任一项所述的无线接收磁芯、第一接收线圈及第二接收线圈，所述发射线圈设置于所述无线发射磁芯内，所述第一接收线圈设置于所述第一埋线槽内，所述第二接收线圈设置于所述第二埋线槽内。

在其中一个实施例中，所述无线发射磁芯为非整圆环形，所述无线发射磁芯上开设有贯穿下端面的第三埋线槽，所述第三埋线槽内形成有第二隔片，所述发射线圈设置于所述第三埋线槽内。

在其中一个实施例中，所述第三埋线槽具有相对设置的第一弧形槽壁及第二弧形槽壁，所述第一弧形槽壁与所述第二弧形槽壁之间通过过渡壁过渡连接，所述过渡壁外凸形成有避让空间，所述避让空间用于容置发射线圈的弯折处，并且能够避免所述发射线圈的弯折处与所述第三埋线槽的过渡壁之间产生干涉。

在其中一个实施例中，所述过渡壁包括第一连接段及第二连接段，所述第一连接段与所述第二连接段连接。

在其中一个实施例中，所述过渡壁还包括第一外凸圆弧形过渡段，所述第一连接段通过所述第一外凸圆弧形过渡段与所述第二连接段连接。

在其中一个实施例中，所述过渡壁还包括第二外凸圆弧形过渡段及第三外凸圆弧形过渡段，所述第一连接段通过所述第二外凸圆弧形过渡段与所述第一弧形槽壁过渡连接，所述第二连接段通过所述第三外凸圆弧形过渡段与所述第二弧形槽壁过渡连接。

一种超声加工设备，包括如上任一项所述的无线传输结构及超声振动系统，所述无线传输结构用于将超声波发生器产生的超声频电能信号通过无线传输的方式传递给所述超声振动系统。

附图说明

图1为一实施方式中的无线接收磁芯与无线发射磁芯的结构示意图；

图2为图1的剖视图；

图3为图1中无线接收磁芯的结构示意图；

图4为图3的另一视角的结构示意图；

图5为图1中无线发射磁芯的结构示意图；

图6为图5的另一视角的结构示意图；

图7为图6中a处的放大图；

图8为现有技术中的无线发射磁芯的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

一实施方式中的超声加工设备，包括超声波发生器，无线传输结构及超声振动系统，超声波发生器的作用是将工频交流电转换为超声频电能信号，无线传输结构用于将超声波发生器产生的超声频电能信号通过无线传输的方式传递给超声振动系统。

请参阅图1及图2，无线传输结构包括无线发射磁芯100、发射线圈、无线接收磁芯200、第一接收线圈及第二接收线圈，发射线圈设置于无线发射磁芯100内，第一接收线圈与第二接收线圈设置于无线接收磁芯200内。发射线圈用于与超声波发生器电连接，超声波发生器产生的超声频电能信号传递至发射线圈。发射线圈通过磁感应的无线传输方式，将超声频电能信号传递至第一接收线圈及第二接收线圈。无线发射磁芯100与无线接收磁芯200作用是增大磁感应强度。例如，无线发射磁芯100与无线接收磁芯200的材质可以为铁氧体。

具体地，发射线圈接收超声波发生器产生的超声频电能信号后产生磁场，无线发射磁芯100和无线接收磁芯200用于增大磁感应强度，第一接收线圈与第二接收线圈感应发射线圈产生的磁场并还原成超声频电能信号，从而完成超声频电能信号的无线传输过程。

请参阅图3及图4，进一步地，无线接收磁芯200包括接收磁芯本体，接收磁芯本体上开设有贯穿上端面的第一埋线槽210及第二埋线槽220，第一接收线圈设置于第一埋线槽210内，第二接收线圈设置于第二埋线槽220内，第一埋线槽210与第二埋线槽220之间形成有第一隔片230。

由于接收磁芯本体上开设有贯穿上端面的第一埋线槽210及第二埋线槽220，第一埋线槽210与第二埋线槽220之间形成有第一隔片230，因此可以提高无线接收磁芯200内的磁饱和率，使用时可将第一接收线圈设置于第一埋线槽210内，第二接收线圈设置于第二埋线槽220内，第一接收线圈及第二接收线圈感应发射线圈产生的磁场并还原成超声频电能信号，从而完成超声频电能信号的无线传输过程。因此无线接收磁芯200设置第一埋线槽210与第二埋线槽220使得无线传输结构能够进行双线圈工作，形成双回路传输，进而提高无线传输的传输效率。

进一步地，接收磁芯本体呈环形，第一埋线槽210与第二埋线槽220呈环形。从而，便于第一接收线圈、第二接收线圈设于接收磁芯本体内，也能使接收环套设于刀体上时，刀体位于第一接收线圈、第二接收线圈和接收磁芯本体的中心，保证高频电能信号的良好传递。

进一步地，第一埋线槽210的内槽壁上开设有第一接线开口211，第一隔片230上开设有第二接线开口212。第一接线开口211用于将第一接收线圈引出第一埋线槽210，第二接线开口212用于将第二接收线圈引出第二埋线槽220。如此，便于第一接收线圈的引线、第二接收线圈的引线传过接收环而引出，与超声振动系统连接。

例如，第一接线开口211可以贯通内槽壁的上端，第二接线开口212也可以贯通第一隔片230的上端。当然，在其他的实施方式中，第一接线开口211也可以不贯通内槽壁的上端，第二接线开口212也可以不贯通第二隔片的上端面。

第一接线开口211的数量可以为一个，第二接线开口212的数量也可以为一个。因为无线接收磁芯200的材质通常为铁氧体，而铁氧体为硬脆材料，因此在无线接收磁芯200上开设一个第一接线开口211和一个第二接线开口212，可以减小碎裂的风险，而且简化工序。当然，在其他的实施方式中，第一接线开口211的数量可以为两个且间隔分布，同理第二接线开口212的数量可以为两个且间隔分布。

进一步地，第一埋线槽210的槽底开设有第一穿线孔213，第一穿线孔213与第一接线开口211相连通，第二埋线槽220的槽底开设有第二穿线孔221，第二穿线孔221与第二接线开口212相连通。由于第一接收线圈的绕制一般是一层一层地从第一埋线槽210的内侧往外侧堆叠，第二接收线圈的绕制一般是一层一层地从第二埋线槽220的内侧往外侧堆叠，所以第一线圈线圈和第二接收线圈的内侧和外侧各有一个引线，而这两个线圈的引线最终是从第一埋线槽210的内槽壁引出的。

因此该设置（第一埋线槽210的槽底开设有第一穿线孔213，第一穿线孔213与第一接线开口211相连通，第二埋线槽220的槽底开设有第二穿线孔221，第二穿线孔221与第二接线开口212相连通）一方面可以方便第一接收线圈和第二接收线圈的外侧引线分别从第一穿线孔213和第二穿线孔221穿过接收磁芯本体并从第一接线开口211穿出。第一穿线孔213和第二穿线孔221分别为第一接收线圈第二接收线圈的外侧引线空出一定的过线空间，使其不至于影响线圈的整体高度，避免对后续灌胶过程造成阻碍。

另一方面，也便于后续的灌胶操作的进行。灌胶时，往第一埋线槽210和第二埋线槽220内灌注密封胶，一部分密封胶慢慢地填满第一埋线槽210和第二埋线槽220，另一部分密封胶则从第一接线开口211和第二接线开口212流出，慢慢地填满接收环与无线接收磁芯200之间的空隙。第一埋线槽210的槽底设有第一穿线孔213且第一穿线孔213与第一接线开口211相连通，便于保持第一埋线槽210内和接收环内的密封胶液面相同，使密封胶分布均匀。第二埋线槽220的槽底设有第二穿线孔221且第二穿线孔221与第二接线开口212相连通，便于保持第二埋线槽220内和接收环内的密封胶液面相同，使密封胶分布均匀。

本实施方式中，第一接线开口211与第一接收线圈的引线之间的空隙、第二接线开口212与第二接收线圈的引线之间的空隙均通过密封胶填充密封。从而，使得第一接线开口211和第二接线开口212具有良好的密封性能，防止切削液及其他脏污物进入，也可固定第一接收线圈和第二接收线圈的引线，使其不晃动。

进一步地，第一穿线孔213与第二穿线孔221相连通。即，第一穿线孔213与第二穿线孔221形成贯穿第一埋线槽210和第二埋线槽220的槽底的结构，不仅工艺简单，而且为第一接收线圈和第二接收线圈引出无线接收磁芯200预留足够的空间。

进一步地，第一接收线圈可以与第二接收线圈并联，或者第一接收线圈与第二接收线圈串联。当超声换能器负载较大时，所需功率较大，第一接收线圈与第二接收线圈串联设置；当超声换能器负载较小时，所需功率较小，第一接收线圈与第二接收线圈并联设置。

请参阅图5至图7，无线发射磁芯100为非整圆环形。例如，无线发射磁芯100可以为四分之一圆环结构。在磁芯电感计算公式中，其中，l表示电感，s表示有效面积，n表示线圈圈数，uo表示真空磁导率，u表示线圈内部磁芯的相对磁导率，le表示线圈的长度。当有效面积s越大时，磁芯电感l就越大，传输效率就越高，因此，当无线发射磁芯100的圆心角越大时，s的有效面积就越大。当弧形结构的圆心角为90°时，该设置可以在不影响超声频电能信号的无线传输效果的同时更好地避开换刀卡爪，不会对换刀卡爪产生干涉，使换刀过程顺畅无阻碍，也能延长发射架和卡爪的使用寿命。

无线发射磁芯100上开设有贯穿下端面的第三埋线槽110，第三埋线槽110内形成有第二隔片120，发射线圈设置于第三埋线槽110内。无线发射磁芯100与无线接收磁芯200之间的间距范围为0.1mm—1mm。例如，无线发射磁芯100与无效接收磁芯之间的间距为0.5mm，能保证无线传输的速度。

进一步地，第三埋线槽110具有相对设置的第一弧形槽壁111及第二弧形槽壁112，第一弧形槽壁111与第二弧形槽壁112之间通过过渡壁113过渡连接，过渡壁113外凸形成有避让空间114，避让空间114用于容置发射线圈的弯折处，并且能够避免发射线圈的弯折处与第三埋线槽110的过渡壁113之间产生干涉。

请参阅图8，现有技术中，第三埋线槽110具有相对设置的第一弧形槽壁111及第二弧形槽壁112，第一弧形槽壁111与第二弧形槽壁112之间通过圆弧面113”连接，圆弧面113”为以第一弧形槽壁111与第二弧形槽壁112之间的间距为直径形成。发射线圈在安装时，由于发射线圈本身存在一定刚性，不易弯曲，在将发射线圈置于无线发射磁芯100内时，发射线圈与圆弧面113”的内侧会产生干涉，需要操作人员向下用力按压发射线圈，才能将发射线圈安装入无线发射磁芯100内。

本实施方式中，为了避免发射线圈与圆弧面113”的内侧之间产生干涉，通过在过渡壁113设置外凸的避让空间114，避让空间114能够增大用来容纳发射线圈弯折处的空间，从而避免发射线圈的弯折处与过渡壁113之间产生干涉，从而便于操作人员将发射线圈安装于无线发射磁芯100的第三埋线槽110内，进而优化了发射线圈的安装工艺。

具体地，过渡壁113包括第一连接段101及第二连接段102，第一连接段101与第二连接段102连接。例如，第一连接段101与第二连接段102的横截面可以为直线段，制作工艺简单，降低成本。当然，在其他的实施方式中，第一连接段101与第二连接段102的横截面还可以为折线或者波浪线等等。

进一步地，过渡壁113还包括第一外凸圆弧形过渡段103，第一连接段101通过第一外凸圆弧形过渡段103与第二连接段102连接。一方面防止第一连接段101与第二连接段102之间产生尖角，与接收环装配时容易损伤接收环，另一方面也能够与接收环装配更紧密。当然，在其他的实施方式中，第一连接段101也可以直接于第二连接段102连接。

进一步地，过渡壁113还包括第二外凸圆弧形过渡段104及第三外凸圆弧形过渡段105，第一连接段101通过第二外凸圆弧形过渡段104与第一弧形槽壁111过渡连接，第二连接段102通过第三外凸圆弧形过渡段105与第二弧形槽壁112过渡连接。当发射线圈绕的圈数比较多或者发射线圈比较大时，发射线圈弯折后与过渡壁113的内侧之间更容易产生干涉且有多处，因此需要设置不止一个避让空间114，以防止发射线圈与过渡壁113的内侧产生干涉。

在本实施方式中，在第一外凸圆弧形过渡段103、第二外凸圆弧形过渡段104及第三外凸圆弧形过渡段105处各形成一避让空间114，以容纳圈数较多或直径较大的发射线圈，防止发射线圈与过渡段的内侧产生干涉。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。