[發明專利]帶有調頻吸盤的超聲波變幅桿

有效

• 申請號: 202011234245.2
• 申請日: 2020-11-07
• 公開（公告）號: CN112427283B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: 王建青;邵延君;崔學良;祝錫晶;傅迎澤;潘振釗
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: B06B1/04
• 分類號: B06B1/04;B06B3/00;H02N15/00
• 代理公司: 太原新航路知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14112
• 代理人: 王勇

1.一種帶有調頻吸盤的超聲波變幅桿，包括超聲波變幅桿本體（1），其特征在于：還包括調頻吸盤；所述調頻吸盤包括圓筒形導磁套（2）、圓筒形軛鐵（3）、M個弧槽形永磁體（4）、M個弧槽形電磁鐵（5）、圓筒形外殼（6）、圓環形頂蓋（7）、圓環形底蓋（8）；M為正整數，且M≥2；

其中，超聲波變幅桿本體（1）的圓柱段朝上，且超聲波變幅桿本體（1）的圓柱段側面沿軸向開設有兩道相互對稱的導向凹槽（9）；兩道導向凹槽（9）的下端均封閉、上端均貫通超聲波變幅桿本體（1）的圓柱段上端面；

圓筒形導磁套（2）同軸套設于超聲波變幅桿本體（1）的圓柱段側面；圓筒形軛鐵（3）同軸套設于圓筒形導磁套（2）的外側，且圓筒形軛鐵（3）的內側面與圓筒形導磁套（2）的外側面之間留設有圓筒形間隙；M個弧槽形永磁體（4）和M個弧槽形電磁鐵（5）均嵌裝于圓筒形間隙內，且M個弧槽形永磁體（4）和M個弧槽形電磁鐵（5）圍繞圓筒形導磁套（2）的軸線交錯拼接在一起；相鄰兩個拼接面互為極性相反的磁極面；圓筒形外殼（6）同軸套設于圓筒形軛鐵（3）的外側面；圓筒形導磁套（2）的上端面、圓筒形軛鐵（3）的上端面、M個弧槽形永磁體（4）的上端面、M個弧槽形電磁鐵（5）的上端面、圓筒形外殼（6）的上端面均齊平；圓筒形導磁套（2）的下端面、圓筒形軛鐵（3）的下端面、M個弧槽形永磁體（4）的下端面、M個弧槽形電磁鐵（5）的下端面、圓筒形外殼（6）的下端面均齊平；

圓環形頂蓋（7）同軸套設于超聲波變幅桿本體（1）的圓柱段側面，且圓環形頂蓋（7）的內側面延伸設置有兩個相互對稱的第I導向凸臺（10）；兩個第I導向凸臺（10）分別嵌裝于兩道導向凹槽（9）內；圓環形頂蓋（7）的下端面一方面與圓筒形外殼（6）的上端面固定，另一方面分別與圓筒形導磁套（2）的上端面、圓筒形軛鐵（3）的上端面、M個弧槽形永磁體（4）的上端面、M個弧槽形電磁鐵（5）的上端面接觸；圓環形底蓋（8）同軸套設于超聲波變幅桿本體（1）的圓柱段側面，且圓環形底蓋（8）的內側面延伸設置有兩個相互對稱的第II導向凸臺（11）；兩個第II導向凸臺（11）分別嵌裝于兩道導向凹槽（9）內；圓環形底蓋（8）的上端面一方面與圓筒形外殼（6）的下端面固定，另一方面分別與圓筒形導磁套（2）的下端面、圓筒形軛鐵（3）的下端面、M個弧槽形永磁體（4）的下端面、M個弧槽形電磁鐵（5）的下端面接觸；

工作時，M個弧槽形電磁鐵均與外部電源連接；具體工作過程如下：一、當超聲波變幅桿本體進行工作時，M個弧槽形電磁鐵處于斷電狀態；此時，在M個弧槽形永磁體的磁場作用下，調頻吸盤處于吸附狀態，調頻吸盤與超聲波變幅桿本體牢固地吸附在一起，調頻吸盤在超聲頻機械振動的作用下不會發生松動；二、當需要進行調頻時，先使超聲波變幅桿本體停止工作，再將M個弧槽形電磁鐵通電；此時，M個弧槽形電磁鐵的磁場和M個弧槽形永磁體的磁場共同形成圓環形磁場；由于圓環形磁場的大部分磁感線位于超聲波變幅桿本體的外側，僅有少量磁感線穿過超聲波變幅桿本體，使得調頻吸盤處于卸荷狀態，由此使得調頻吸盤與超聲波變幅桿本體之間的吸附力變得微弱；然后，先沿著兩道導向凹槽將調頻吸盤滑動至新的位置，再將M個弧槽形電磁鐵斷電；此時，在M個弧槽形永磁體的磁場作用下，調頻吸盤再次處于吸附狀態，調頻吸盤與超聲波變幅桿本體再次牢固地吸附在一起，調頻吸盤在超聲頻機械振動的作用下不會發生松動，由此將超聲波變幅桿本體的固有頻率調節到位，從而完成調頻。

2.根據權利要求1所述的帶有調頻吸盤的超聲波變幅桿，其特征在于：所述調頻吸盤還包括N個第I緊固螺栓（12）、N個第II緊固螺栓（13）；N為正整數，且N≥2；圓筒形外殼（6）的上端面開設有N個沿周向等距排列的第I盲螺孔；圓筒形外殼（6）的下端面開設有N個沿周向等距排列的第II盲螺孔；圓環形頂蓋（7）的端面外邊緣貫通開設有N個沿周向等距排列的第I通孔；圓環形底蓋（8）的端面外邊緣貫通開設有N個沿周向等距排列的第II通孔；N個第I緊固螺栓（12）一一對應地貫穿N個第I通孔，且N個第I緊固螺栓（12）的尾端一一對應地旋擰于N個第I盲螺孔內；N個第I緊固螺栓（12）的頭部均緊壓圓環形頂蓋（7）的上端面；N個第II緊固螺栓（13）一一對應地貫穿N個第II通孔，且N個第II緊固螺栓（13）的尾端一一對應地旋擰于N個第II盲螺孔內；N個第II緊固螺栓（13）的頭部均緊壓圓環形底蓋（8）的下端面。