[發明專利]一種用于超聲銑削加工的非接觸式感應供電裝置

有效

• 申請號: 201610048464.9
• 申請日: 2016-01-25
• 公開（公告）號: CN105529836B
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發明（設計）人: 姜興剛;邵瑞杰;張德遠;王凱強
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: H02J50/10
• 分類號: H02J50/10;H02J50/70
• 代理公司: 北京慧泉知識產權代理有限公司11232
• 代理人: 王順榮,唐愛華

1.一種用于超聲銑削加工的非接觸式感應供電裝置，其特征在于：它是由原邊、副邊兩部分組成；所述原邊是靜止部分，所述原邊與超聲電源連接，在超聲銑削加工過程中相對于數控加工中心的機座靜止不動；所述副邊是旋轉部分，所述副邊與超聲振動系統連接，在超聲銑削加工過程中隨數控加工中心的主軸一同旋轉；

所述原邊與副邊的空間位置關系布置為內外同心圓式，且該原邊在副邊的外側；原邊與副邊相互之間不存在任何的機械連接，且二者的感應供電部分位于同一水平面上；所述原邊的結構是周向上只有2/5圓周的不完整圓環柱狀結構，所述副邊的結構是完整的圓環柱狀結構；所述原邊的內徑比副邊的外徑大，使得二者在徑向上有一小的間隙；

所述原邊由原邊磁芯座、原邊磁芯、原邊線圈構成；該原邊磁芯座固定安裝在數控加工中心的主軸座上，是確定原邊空間位置的零件；該原邊磁芯與該原邊線圈安裝在該原邊磁芯座內部，是該原邊的感應供電部分；該原邊線圈纏繞在該原邊磁芯上，是該原邊與超聲電源連接的部分；

該原邊磁芯座的結構是周向上只有2/5圓周的不完整圓環柱狀結構，其內徑比副邊磁芯座的外徑大，使得該原邊與副邊在徑向上有一小的間隙；該原邊磁芯座內圓面上設有臺階內圓槽，原邊磁芯與原邊線圈安裝在臺階內圓槽內部；外表面上加工設有定位與緊固結構，能通過支架、撥叉將該原邊磁芯座安裝在數控加工中心的主軸座上；

該原邊磁芯的結構是周向上只有1/3圓周的不完整圓環柱狀結構，其內徑比副邊磁芯的外徑大，使得該原邊與副邊在徑向上有一小的間隙；該原邊磁芯的內圓面上設有U型內圓槽，原邊線圈纏繞于U型內圓槽內以及外圓面上；外圓面的外圓尺寸與原邊磁芯座臺階內圓槽的較小的內圓尺寸是配合關系，用于將該原邊磁芯安裝在原邊磁芯座上；

該原邊線圈纏繞于原邊磁芯的側壁上，其一半位于原邊磁芯的U型內圓槽內，一半在原邊磁芯的外部緊靠著外圓面；該原邊線圈的始端和末端與超聲電源連接；

所述的副邊由副邊磁芯座、副邊磁芯座端蓋、副邊磁芯、副邊線圈構成；該副邊磁芯座，固定安裝在標準主軸超聲銑刀柄上，是確定所述副邊空間位置的零件；該副邊磁芯座端蓋安裝在該副邊磁芯座另一側的端部，與該副邊磁芯座一同構成一U型外圓槽；該副邊磁芯與該副邊線圈安裝在U型外圓槽內，是該副邊的感應供電部分；該副邊線圈纏繞在該副邊磁芯上，是所述副邊與負載即集成在標準主軸超聲銑刀柄內部的超聲振動系統連接的部分；

該副邊磁芯座的結構是一側有端面法蘭，另一側設有螺紋，中心設有孔的圓環柱狀結構；其端面法蘭的外徑比原邊磁芯座的內徑小，使得該原邊與該副邊在徑向上有一小的間隙；該副邊磁芯座端面法蘭上設有定位與緊固結構，能將該副邊磁芯座安裝固定在標準主軸超聲銑刀柄上；其中心加工的內孔能避免與集成在標準主軸超聲銑刀柄內部的超聲振動系統產生位置干涉；

該副邊磁芯座端蓋的結構是中心設有內螺紋的圓形板狀結構，其外徑與副邊磁芯座端面法蘭的外徑相等；該副邊磁芯座端蓋通過內螺紋安裝在副邊磁芯座上，并與副邊磁芯座一同構成一U型外圓槽；

該副邊磁芯的結構是完整的圓環柱狀結構；其外徑比原邊磁芯座的內徑小，使得該原邊與副邊在徑向上有一小的間隙；該副邊磁芯的外圓面上設有U型外圓槽，副邊線圈纏繞在U型外圓槽內；其內圓面的內圓尺寸與副邊磁芯座的外圓面的外圓尺寸構成配合關系，該副邊磁芯與副邊線圈安裝在副邊磁芯座與副邊磁芯座端蓋構成的U型外圓槽內；

該副邊線圈纏繞于副邊磁芯的U型外圓槽內，該副邊線圈的始端和末端與負載即集成在標準主軸超聲銑刀柄內部的超聲振動系統連接；

考慮到本供電裝置的原邊磁芯與副邊磁芯之間是分開的，造成該原邊與副邊之間存在有不可忽略的漏感，所以設置連接有補償電路，以消除漏感對本供電裝置傳輸能力造成的不利影響。

2.根據權利要求1所述的一種用于超聲銑削加工的非接觸式感應供電裝置，其特征在于：所述的補償電路是由原邊補償電路與副邊補償電路組成；該原邊補償電路連接在超聲電源與原邊線圈之間；該副邊補償電路連接在副邊線圈與超聲振動系統之間。