[實用新型]回轉式非接觸超聲波電信號傳輸裝置

無效

• 申請號: 200920089132.0
• 申請日: 2009-03-24
• 公開（公告）號: CN201393181Y
• 公開（公告）日: 2010-01-27
• 發明（設計）人: 李華;殷振;李征;張燕;孟逵;沙杰;劉自然
• 申請（專利權）人: 河南工業大學
• 主分類號: H02N2/00
• 分類號: H02N2/00
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所（普通合伙）
• 代理人: 劉建芳

技術領域

本實用新型涉及超聲波電信號非接觸傳輸領域，尤其是涉及回轉的壓電超聲振動加工設備。

背景技術

超聲振動加工以其較多優點普遍適用于精密與超精密加工技術中，在非回轉超聲振動加工設備，如超聲車削、超聲擠壓、超聲焊接等系統中，其換能器超聲波電能信號傳輸是采用導線直接相連的方式，而回轉超聲振動加工設備如超聲銑削、超聲鉆削、超聲磨削等其換能器電信號傳輸多采用碳刷、集流環連接的傳輸方式，這種方式存在碳刷、集流環滑動磨損較快、大量發熱、碳積、裸露導線、轉速不宜過高和容易打火等缺陷，甚至存在一定的安全隱患，這就阻礙了其產業化應用和發展。迫切需要對這種電信號傳輸方式進行改進，以適合其產業化發展的需要。

也有有關人員設計了一些相似的非接觸電能傳輸裝置，但是這些非接觸裝置因為存在一些問題，所以不適合在回轉超聲加工設備中應用。存在的問題如下：

1.非接觸裝置副邊需要加裝匹配元件，匹配元件重心不在回轉的中心軸線上，造成匹配原件在回轉運動時發生偏心、磕碰、磨損，不能滿足高速回轉超聲振動加工設備的要求。

2.采用U型、E型等類型磁芯，不適合超聲設備回轉部件的安裝。且這類磁芯很難在中間穿孔并傳遞力矩使回轉部件轉動，不利于部件動平衡良好的實現，結構形式也不方便在回轉超聲振動加工設備中安裝。

3.采用的磁芯材料損耗高，電能信號傳輸效率低。

4.磁芯材料采用脆性鐵氧體材料，不能承受回轉超聲設備的轉動沖擊。

這幾個問題使現有的這些非接觸電能傳輸裝置不適合在高速回轉超聲加工裝置中使用，制約了它們在超聲振動加工裝置中的應用。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種回轉式的超聲波電信號傳輸裝置，實現超聲波電信號的非接觸傳輸。

本實用新型的技術方案是：

回轉式非接觸超聲波電信號傳輸裝置，它包括外殼、原邊磁芯線圈、副邊磁芯線圈和驅動軸，外殼與原邊磁芯線圈的磁芯外圓周固定連接構成定子部分，副邊磁芯線圈與驅動軸連接構成轉子部分，原邊磁芯線圈與副邊磁芯線圈之間具有一定間隙。

所述原邊磁芯線圈和副邊磁芯線圈的磁芯同軸設置。

所述原邊磁芯線圈和副邊磁芯線圈的磁芯采用開口相對設置。

所述原邊磁芯線圈與副邊磁芯線圈在軸向上具有一定間隙。

所述原邊磁芯線圈和副邊磁芯線圈的磁芯采用同軸套設設置。

所述原邊磁芯線圈與副邊磁芯線圈在徑向方向具有一定間隙。

所述驅動軸與內套連接，副邊磁芯線圈與驅動軸通過內套連接。

它還包括匹配元件，匹配元件連接在原邊磁芯線圈的回路中。

所述匹配元件為匹配電感和/或匹配電容。

它還包括匹配電感和/或匹配電容，匹配電感和匹配電容連接在原邊磁芯線圈的回路中。

本實用新型可應用到超聲內圓磨削、超聲銑削、超聲鉆削、超聲雕刻、超聲鏜削、超聲攻絲、超聲鉸孔等回轉式超聲振動加工設備中，解決其超聲波電信號傳輸問題。本實用新型還具有以下優點：

1.解決了以往碳刷、集流環接觸式傳輸的轉速限制問題。

2.回轉一側的副邊電路不需要添加匹配元件進行電路匹配，可以大大降低超聲加工設備中回轉部件的動不平衡問題；

3.縮小了非接觸超聲波電能傳輸裝置轉子部分的回轉直徑，降低了轉子部分的轉動慣量，有利于提高非接觸超聲波電能傳輸裝置和超聲加工設備整體的動平衡性能。

4.使用高導鐵基納米晶材料特殊粘接工藝制作磁芯，提高了裝置能量傳輸效率，提高磁芯強度，更好抵抗轉動沖擊。

5.提高了超聲波電能傳輸的安全性能。

6.該裝置可以作為一個完整獨立的部件，可以單獨更換和使用，維護方便。

7.小間隙，高耦合，低漏磁，高效率。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例一的結構示意圖；

圖2是本實用新型實施例二的結構示意圖；

圖3是本實用新型實施例三的結構示意圖；

圖4是實施例一、二中的原邊磁芯線圈和副邊磁芯線圈的結構示意圖；

圖5是實施例三中的原邊磁芯線圈和副邊磁芯線圈的結構示意圖；

圖6是采用本實用新型的機電系統電路原理圖。

具體實施方式

實施例一