聲換能器1、所述變幅桿2和所述喇叭3外面的冷卻套4，所述冷卻套4的上端與所述超聲換能器I的壓電陶瓷片后蓋板密封固定連接，所述冷卻套4的下端與所述喇叭3柔性密封連接；在所述冷卻套4與所述超聲換能器1、所述變幅桿2和所述喇叭3之間形成有流體冷卻室；在所述冷卻套4的下部設(shè)有流體冷卻室進口 5，所述流體冷卻室進口 5通過供給管8與冷卻液儲槽9相連，在所述冷卻套4的上部設(shè)有流體冷卻室出口 10，所述流體冷卻室出口 10通過排出管11與冷卻液收集槽13相連，所述流體冷卻室進口 5的過流面積大于所述流體冷卻室出口 10的過流面積，在所述排出管11上安裝有單向栗12。
[0021]在本實施例中，在所述供給管8上安裝有除氣裝置6和除雜裝置7，所述除雜裝置7位于所述除氣裝置的上游。在所述供給管8上還安裝有閥門16，所述閥門16位于所述除雜裝置8的上游。在本實施例中，所述冷卻套4是由通過螺紋連接的上殼體41和下殼體42組成的，所述上殼體41與所述超聲換能器I的壓電陶瓷片后蓋板通過螺栓密封固定連接，所述下殼體42與所述喇叭3通過O型密封圈14柔性密封連接。能夠避免下殼體與喇叭直接接觸所導(dǎo)致的增大喇叭附加質(zhì)量問題。在所述變幅桿2和所述喇叭3的外側(cè)表面上涂布有0.5mm?2_厚的娃膠吸振層15，防止冷卻液由于高頻振動產(chǎn)生氣穴。
[0022]本發(fā)明的工作原理:
[0023]本發(fā)明需要采用絕緣難氣化的油作為冷卻液。裝置啟動后，冷卻液在單向栗提供的外動力作用下，從冷卻液儲槽依次流經(jīng)閥門、除雜裝置、除氣裝置和流體冷卻室進口，進入流體冷卻室，對超聲加工設(shè)備進行冷卻散熱；然后從流體冷卻室出口流出流體冷卻室，進入冷卻液收集槽，完成冷卻的全過程。
[0024]本發(fā)明的組裝和啟動步驟如下:
[0025]I)完成上殼體與換能器的壓電陶瓷片后蓋板固連安裝，然后將下殼體擰在上殼體的螺紋上，并預(yù)先注入冷卻液檢查流體冷卻室的密封性能；
[0026]2)采用排出管將冷卻套與冷卻液收集槽連通，采用供給管將冷卻套與冷卻液儲槽連通；
[0027]3)依次開啟閥門和單向栗，使流體冷卻室中充滿冷卻液。
[0028]4)然后開啟超聲加工設(shè)備進行工件加工。
[0029]本發(fā)明與現(xiàn)有的超聲換能器冷卻裝置相比，在以下幾個方面做了相應(yīng)的改進:
[0030]I)本發(fā)明不僅能夠?qū)Τ晸Q能器進行冷卻，還能夠?qū)ψ兎鶙U和喇叭進行冷卻，并且通過流動的冷卻液能夠使熱量及時散出，冷卻效果非常好；適用于大功率、連續(xù)工作的超聲加工設(shè)備冷卻。
[0031]2)使流體冷卻室進口的過流面積大于流體冷卻室出口的過流面積，冷卻液出入口孔徑不一樣，入口孔徑大于出口孔徑，以此提高流體冷卻室內(nèi)流動冷卻液的壓力，防止冷卻液在高頻振動下產(chǎn)生氣穴，降低冷卻液產(chǎn)生氣穴的風(fēng)險。
[0032]3)在變幅桿和喇叭上涂布硅膠吸振層，在高頻機械振動條件下，起到有效抑制冷卻液產(chǎn)生氣穴的效果。
[0033]4)冷卻套與喇叭采用柔性密封連接，降低了喇叭的附加質(zhì)量，從而減小超聲振動諧振頻率的變化，提高了超聲加工效率。
[0034]5)在供給管上設(shè)置除雜、除氣裝置，使冷卻液在進入流體冷卻室前經(jīng)過除雜和除氣處理，保證冷卻裝置的安全性和可靠性。
[0035]盡管上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的【具體實施方式】，上述的【具體實施方式】僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護的范圍情況下，還可以做出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種超聲加工設(shè)備冷卻裝置，所述超聲加工設(shè)備包括依次連接的超聲波發(fā)生器、超聲換能器、變幅桿和喇叭，其特征在于，該冷卻裝置包括包圍在所述超聲換能器、所述變幅桿和所述喇叭外面的冷卻套，所述冷卻套的上端與所述超聲換能器的壓電陶瓷片后蓋板密封固定連接，所述冷卻套的下端與所述喇機柔性密封連接；在所述冷卻套與所述超聲換能器、所述變幅桿和所述喇叭之間形成有流體冷卻室； 在所述冷卻套的下部設(shè)有流體冷卻室進口，所述流體冷卻室進口通過供給管與冷卻液儲槽相連，在所述冷卻套的上部設(shè)有流體冷卻室出口，所述流體冷卻室出口通過排出管與冷卻液收集槽相連，所述流體冷卻室進口的過流面積大于所述流體冷卻室出口的過流面積，在所述排出管上安裝有單向栗。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲加工設(shè)備冷卻裝置，其特征在于，在所述供給管上安裝有除氣裝置和除雜裝置，所述除雜裝置位于所述除氣裝置的上游。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲加工設(shè)備冷卻裝置，其特征在于，在所述供給管上安裝有閥門，所述閥門位于所述除雜裝置的上游。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲加工設(shè)備冷卻裝置，其特征在于，所述冷卻套是由通過螺紋連接的上殼體和下殼體組成的，所述上殼體與所述超聲換能器的壓電陶瓷片后蓋板通過螺栓密封固定連接，所述下殼體與所述喇叭通過O型密封圈柔性密封連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲加工設(shè)備冷卻裝置，其特征在于，在所述變幅桿和所述喇叭的外側(cè)表面上涂布有硅膠吸振層。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種超聲加工設(shè)備冷卻裝置，包括包圍在所述超聲換能器、所述變幅桿和所述喇叭外面的冷卻套，所述冷卻套的上端與所述超聲換能器的壓電陶瓷片后蓋板密封固定連接，所述冷卻套的下端與所述喇叭柔性密封連接；在所述冷卻套與所述超聲換能器、所述變幅桿和所述喇叭之間形成有流體冷卻室；在所述冷卻套的下部設(shè)有流體冷卻室進口，所述流體冷卻室進口通過供給管與冷卻液儲槽相連，在所述冷卻套的上部設(shè)有流體冷卻室出口，所述流體冷卻室出口通過排出管與冷卻液收集槽相連，所述流體冷卻室進口的過流面積大于所述流體冷卻室出口的過流面積，在所述排出管上安裝有單向泵。本發(fā)明能夠?qū)Τ暭庸ぴO(shè)備的換能器、變幅桿和喇叭同時進行散熱。
【IPC分類】B06B1/06
【公開號】CN105149200
【申請?zhí)枴緾N201510475357
【發(fā)明人】楊振, 崔良玉, 田延嶺, 張大衛(wèi)
【申請人】天津大學(xué)
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年8月5日