帶外部焊接式超聲波工具頭的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及工具頭，具體涉及一種帶外部焊接式超聲波工具頭的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]功率超聲換能器已有多年的研宄和使用，已經(jīng)有了許多方面的應(yīng)用。隨著科技的發(fā)展，功率超聲的應(yīng)用領(lǐng)域越來越多，要求也越來越高?，F(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，鍋爐、管道、水洗塔、冷卻排管等設(shè)備及裝置結(jié)垢現(xiàn)象普遍。由于結(jié)垢而引起的爆炸、被迫停車、停產(chǎn)等事故時有發(fā)生。
[0003]目前國內(nèi)常采用人工、離子交換、電場等方法除垢，但這些方法都需要投入大量的資金，除垢效果也不夠理想。超聲波除垢、防垢這項(xiàng)技術(shù)存在很久但沒有得到很好的推廣和提尚。
[0004]隨著領(lǐng)域應(yīng)用的增多，對功率超聲換能器的工作溫度、處理不同結(jié)垢成分和不同液體中的污垢等應(yīng)用的能力都提出了更高的要求。
[0005]決定可焊接的超聲換能器性能的主要是:一是超聲波工具頭在焊接安裝后能保持良好的性能，二是可焊接超聲波工具頭，能夠在高低溫等惡劣環(huán)境下，仍然能保持良好的性能，三是焊接管道的超聲波工具頭的作用距離的大小。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是:功率超聲波工具頭在大功率下穩(wěn)定性較差，比較容易受外界環(huán)境影響的問題。另一個問題是，可焊接的超聲波工具頭必須考慮到焊接后，換能器振子的頻率偏差和內(nèi)阻的變化等問題，既要保證超聲振子的正常頻率工作，又要盡量減少無用功的增加，為保證焊接的超聲波工具頭，在效穩(wěn)定的工作提供有利的條件。
[0007]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，而提供一種帶外部焊接式超聲波工具頭的裝置，該超聲波工具頭具有穩(wěn)定的聚能功率輸出、耐腐蝕、工藝簡單、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，換能器的成品率尚、組裝方便。
[0008]本實(shí)用新型的目的是通過如下技術(shù)方案來完成的。這種帶外部焊接式超聲波工具頭的裝置，包括管道和超聲驅(qū)動電源，在管道的外側(cè)壁上焊接有立方體狀的工具座，工具座內(nèi)開有錐形孔并呈上大下小倒錐形設(shè)置；超聲波工具頭的前端設(shè)有與錐形孔配合的錐形端，錐形端安裝在錐形孔中并與之焊接固定，錐形端的端面與管道的外側(cè)壁面相接觸；超聲波工具頭的后端設(shè)有換能器，并通過換能器與超聲驅(qū)動電源相連接。
[0009]本實(shí)用新型的有益效果為:直接焊接在管道上使用，溫度和液體流向的改變對其影響小，在管道作用距離大。用在超聲換能器上具有穩(wěn)定的聚能功率輸出、耐腐蝕、工藝簡單、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，換能器的成品率高、組裝方便。
【附圖說明】
[0010]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2是本實(shí)用新型超聲波換能器和工具頭整體圖。
[0012]圖3是固定工具頭的圓錐槽工具座。
[0013]附圖標(biāo)記說明:超聲波工具頭I，錐形端1-1，工具座2，錐形孔2-1，管道3，換能器4。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型做詳細(xì)的介紹:
[0015]如圖1-圖3所示，這種帶外部焊接式超聲波工具頭的裝置，包括管道3和超聲驅(qū)動電源，在管道3的外側(cè)壁上焊接有立方體狀的工具座2，工具座2內(nèi)開有錐形孔2-1并呈上大下小倒錐形設(shè)置；超聲波工具頭I的前端設(shè)有與錐形孔2-1配合的錐形端1-1，錐形端1-1安裝在錐形孔2-1中并與之焊接固定，錐形端1-1的端面與管道3的外側(cè)壁面相接觸；超聲波工具頭I的后端設(shè)有換能器4，并通過換能器4與超聲驅(qū)動電源相連接。
[0016]先要將工具座2焊接在管道3上，再將超聲波工具頭I焊裝在工具座2里面，超聲波工具頭I和工具座緊密焊接在一起，保證超聲波的傳播，還要保證換能器系統(tǒng)的牢固性。啟動超聲波系統(tǒng)裝置，超聲波工具頭I對工具座和管道高頻振動，是管道表面產(chǎn)生振動，對管道里的垢體進(jìn)行處理。
[0017]在超聲振子一定的情況下，根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計出工具頭，每次安裝時做出一個樣品，焊接到管道上，經(jīng)過測試后得到焊接后頻率偏差的結(jié)果，可根據(jù)實(shí)際得到的結(jié)果設(shè)計出合適的工具頭，這樣在焊接后依然能保持換能器的正常工作，減少焊接后給換能器的帶來的頻率偏差。在管道上的安裝時，為了減少聲傳播之間的煙滅作用，根據(jù)管道大小情況在外側(cè)進(jìn)行布放，直接焊接到管道上面。焊接式超聲波工具頭的形式可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計成細(xì)圓錐形，這樣設(shè)計的好處在于，工具頭的焊接點(diǎn)和管道之間的接觸面就會減小。這樣作用的目的是減小換能器振子的阻抗，保證了換能器振子的諧振峰，有利于電源的頻率跟蹤，提高換能器振子的轉(zhuǎn)換效率。聲波在管道上面振動頻率高，且沒有空化，這樣就會有利于聲波的傳播，也就擴(kuò)大的除垢、防垢的作用距離。
[0018]焊接式功率超聲波工具頭，有效地溫度范圍達(dá)到:-40°C?85°C ;在管徑270mm，水流速是3m/s，水溫在40°C的條件下:超聲波功率200W，對金屬管道的結(jié)垢的抑制率達(dá)到85%以上。超聲波功率200W，水流方向的改變對結(jié)垢的抑制率的影響在7.5%以內(nèi)。對雷諾數(shù)達(dá)5.11 X 14時的管內(nèi)流動流體，當(dāng)超聲波功率在100?200W時，具有抑垢作用。當(dāng)超聲波功率達(dá)200?600W時，具有除垢作用，其效果隨超聲波功率增加而增加。
[0019]以上對本實(shí)用新型的描述不具有限制性，如果本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員受其啟示，在不脫離本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)的情況，作出本實(shí)用新型的其它結(jié)構(gòu)變形和實(shí)施方式，均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種帶外部焊接式超聲波工具頭的裝置，其特征在于:包括管道(3)和超聲驅(qū)動電源，在管道(3)的外側(cè)壁上焊接有立方體狀的工具座(2)，工具座(2)內(nèi)開有錐形孔(2-1)并呈上大下小倒錐形設(shè)置；超聲波工具頭(I)的前端設(shè)有與錐形孔(2-1)配合的錐形端(1-1)，錐形端(1-1)安裝在錐形孔(2-1)中并與之焊接固定，錐形端(1-1)的端面與管道(3)的外側(cè)壁面相接觸；超聲波工具頭(I)的后端設(shè)有換能器(4)，并通過換能器(4)與超聲驅(qū)動電源相連接。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種帶外部焊接式超聲波工具頭的裝置，包括管道和超聲驅(qū)動電源，在管道的外側(cè)壁上焊接有立方體狀的工具座，工具座內(nèi)開有錐形孔并呈上大下小倒錐形設(shè)置；超聲波工具頭的前端設(shè)有與錐形孔配合的錐形端，錐形端安裝在錐形孔中并與之焊接固定，錐形端的端面與管道的外側(cè)壁面相接觸；超聲波工具頭的后端設(shè)有換能器，并通過換能器與超聲驅(qū)動電源相連接。本實(shí)用新型的有益效果為：直接焊接在管道上使用，溫度和液體流向的改變對其影響小，在管道作用距離大。用在超聲換能器上具有穩(wěn)定的聚能功率輸出、耐腐蝕、工藝簡單、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，換能器的成品率高、組裝方便。
【IPC分類】B23K20-10
【公開號】CN204430552
【申請?zhí)枴緾N201420843605
【發(fā)明人】郝建超, 王釗利, 趙一峰, 戚硯楨
【申請人】中國船舶重工集團(tuán)公司第七一五研究所
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2014年12月26日