[發明專利]鋰電行業高頻超聲波除塵裝置

有效

• 申請號: 202110470234.2
• 申請日: 2021-04-28
• 公開（公告）號: CN113118144B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 張文博;李蔡君;張會成
• 申請（專利權）人: 寧波格勞博智能工業有限公司
• 主分類號: B08B7/02
• 分類號: B08B7/02;B08B5/04;B08B13/00;B06B1/06
• 代理公司: 寧波高新區核心力專利代理事務所(普通合伙) 33273
• 代理人: 蔡菡華

1.一種鋰電行業高頻超聲波除塵裝置，其包括第一旋轉輥、第二旋轉輥、第一超聲除塵單元和第二超聲除塵單元，其中：

所述第一旋轉輥用于帶動極帶或隔膜運動，且被設置成使所述極帶或隔膜從垂直運動變成水平運動；

所述第一超聲除塵單元設置在所述第一旋轉輥的下游，且被設置成使所述極帶或隔膜的水平運動方向發生180度轉向，并以直接接觸振動的方式對所述極帶或隔膜進行第一級除塵處理；

所述第二旋轉輥用于帶動所述極帶或隔膜運動，且設置在所述第一超聲除塵單元的下游；

所述第二超聲除塵單元設置在所述第二旋轉輥附近，且被設置成利用氣體及所述氣體共振產生的超聲波信號對所述極帶或隔膜進行第二級除塵處理；

所述第一超聲除塵單元包括第一超聲波發生器、第二超聲波發生器、振動元件和控制單元；

所述第一和第二超聲波發生器被設置成根據所述控制單元的控制信號生成超聲波信號，且均包括壓電變換器和變幅桿；

所述振動元件為中空圓柱形；

所述第一和第二超聲波發生器均借助變幅桿以聲耦合的方式固定連接在所述振動元件的外側表面上，其中，所述第一和第二超聲波發生器的變幅桿之間形成預設角度，其中，所述預設角度為15-20度；

所述壓電變換器包括用于接收激發信號的電極、以堆疊方式夾置于所述電極之間的多個壓電陶瓷環元件、用于將所述壓電陶瓷環元件壓緊的前部和后部、以及用于將所述壓電陶瓷環元件、前部和后部連接成一體的螺栓部和螺帽；

所述變幅桿具有在縱向方向上直徑漸變的圓形橫截面S(x)，且橫截面S(x)在以輸入端為零點的縱向方向上滿足以下關系：S(x)=S₁*e^-A*x，其中，S₁為輸入端處橫截面面積，系數A=，D1和D2分別為輸入端和輸出端的直徑，L為變幅桿的縱向長度；

所述控制單元被設置成均向所述第一和第二超聲波發生器發送控制信號，用于使所述超聲波發生器交替地工作在第一和第二工作狀態下，其中：在所述第一工作狀態下，向所述第一超聲波發生器施加激發信號，同時使所述第二超聲波發生器發生短路；在所述第二工作狀態下，使所述第一超聲波發生器發生短路，同時向所述第二超聲波發生器施加激發信號；

并且，在所述第一工作狀態下施加于所述第一超聲波發生器上的激發信號與在所述第二工作狀態下施加于所述第二超聲波發生器上的激發信號之間存在90度的相位差。

2.如權利要求1所述的高頻超聲波除塵裝置，其中，所述第一超聲除塵單元還包括真空罩，其被設置成覆蓋所述振動元件的關于所述極帶或隔膜的接觸區域，用于抽吸脫離的灰塵。

3.如權利要求2所述的高頻超聲波除塵裝置，其中，所述控制單元還包括AC/DC轉換器、脈沖密度調制驅動器、變壓器和控制組件；

所述控制組件包括模糊邏輯控制器和PID控制器，其中，所述模糊邏輯控制器被設置用于控制所述超聲波發生器的輸出占空比，以提供大范圍的功率調節，所述PID控制器被設置用于提供精細的功率調節。

4.如權利要求3所述的高頻超聲波除塵裝置，其中，所述PID控制器的輸出U_PID被設置成：

U_PID(k)=U_積分(k)+U_微分(k)+U_比例（k）

U_積分(k)=，其為所述PID控制器的積分單元輸出；

U_微分(k)= ，其為所述PID控制器的微分單元輸出；

U_比例(k)= ，其為所述PID控制器的比例單元輸出；

功率偏差P_E(k)= P(k)-P₀，P(k)為k時刻的實際功率值，P₀為設定的功率值；i為0-k之間的積分變量；Kc為控制器增益；Ti為積分時間，Td為微分時間。