專利名稱：分離式超磁致伸縮旋轉(zhuǎn)超聲振動頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及超聲精密加工技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種分離式超磁致伸縮旋轉(zhuǎn)超聲振動頭。
背景技術(shù)：
在旋轉(zhuǎn)超聲加工設(shè)備的設(shè)計制造上，目前普遍采用的方法是使用壓電陶瓷片作為電-機能量轉(zhuǎn)換元件，在超聲波發(fā)生器與壓電陶瓷換能器之間使用導(dǎo)電滑環(huán)來將電能從靜止部件(超聲波發(fā)生器)傳輸出到旋轉(zhuǎn)部件(壓電陶瓷換能器)。使用導(dǎo)電滑環(huán)的主要缺點在于(1)滑環(huán)的滑動磨損快，使用壽命短，需要頻繁更換，而且更換麻煩；(2)滑環(huán)的導(dǎo)線裸露，容易打火，發(fā)熱量大，具有一定的安全隱患；(3)滑環(huán)的轉(zhuǎn)速不宜過高，限制了主軸轉(zhuǎn)速，對高轉(zhuǎn)速的應(yīng)用環(huán)境不利。德國DMG公司率先推出了 Ultrasonic系列超聲加工中心，摒棄了傳統(tǒng)的導(dǎo)電滑環(huán)，而采用非接觸電能傳輸?shù)姆绞?，使得這一問題得到改善，但同時也帶來了新的問題。非接觸電能傳輸?shù)募夹g(shù)關(guān)鍵在于旋轉(zhuǎn)式變壓器，這種變壓器的原邊與副邊之間存在氣隙，即是一種松耦合的狀態(tài)，氣隙的尺寸取決于偏心的尺寸和旋轉(zhuǎn)軸的公差。氣隙導(dǎo)致了原邊磁化電感量降低、原邊與副邊之間的漏感非常大，因此能量傳輸效率很低，大大減小了輸出到刀具的超聲能量和刀具端面的振幅，這對旋轉(zhuǎn)超聲加工是十分不利的。近年來，稀土超磁致伸縮材料成為研究熱點。這種材料除了具有高的磁致伸縮性能之外，還具有輸出功率大、能量密度高、響應(yīng)速度快等優(yōu)點。利用稀土超磁致伸縮材料制作超聲換能器，并應(yīng)用于旋轉(zhuǎn)超聲加工機床，將能有效地提高旋轉(zhuǎn)超聲加工的輸出超聲功率。目前尚未有針對旋轉(zhuǎn)超聲加工設(shè)計的超磁致伸縮換能器，普遍的設(shè)計形式對旋轉(zhuǎn)超聲加工而言有許多不合理之處，例如產(chǎn)生交變磁場的線圈與超磁致伸縮棒設(shè)計成一體，在旋轉(zhuǎn)應(yīng)用場合仍然需要使用導(dǎo)電滑環(huán)；又如結(jié)構(gòu)設(shè)計對刀柄集成不利，需要進行較大的改動才能應(yīng)用于旋轉(zhuǎn)超聲加工。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決上述技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種安裝方便、傳輸效率高的分離式超磁致伸縮旋轉(zhuǎn)超聲振動頭。根據(jù)本發(fā)明實施例的分離式超磁致伸縮旋轉(zhuǎn)超聲振動頭，包括刀柄，所述刀柄包括夾持部和連接桿，所述連接桿的上端與所述夾持部相連；變幅桿，所述變幅桿的上端與所述連接桿的下端相連；刀具，所述刀具設(shè)在所述變幅桿下端；永磁體，所述永磁體設(shè)在所述連接桿的外周壁上且與所述連接桿同軸，所述連接桿穿過所述永磁體與所述變幅桿相連；超磁致伸縮棒，所述超磁致伸縮棒套設(shè)在所述永磁體上，所述超磁致伸縮棒與所述永磁體同軸且與所述永磁體之間形成填充間隙；第一和第二導(dǎo)磁片，所述第一導(dǎo)磁片設(shè)在所述夾持部與所述超磁致伸縮棒之間，所述第二導(dǎo)磁片設(shè)在所述變幅桿的上端與所述超磁致伸縮棒之間；線圈，所述線圈套設(shè)在所述超磁致伸縮棒上，所述線圈與所述超磁致伸縮棒同軸且與所述超磁致伸縮棒之間形成安裝間隙，所述線圈中通入超聲頻交變電流產(chǎn)生交變磁場以驅(qū)動所述超磁致伸縮棒產(chǎn)生超聲頻縱向振動；和線圈支架，所述線圈支架設(shè)在所述線圈外周以安裝所述線圈。根據(jù)本發(fā)明實施例的分離式超磁致伸縮旋轉(zhuǎn)超聲振動頭，將線圈與刀柄分離設(shè)計，實現(xiàn)超聲能量非接觸式傳輸?shù)耐瑫r，提高了能量的傳輸效率，在同等條件下增大了輸出功率和輸出振幅；另外，該超聲振動頭結(jié)構(gòu)緊湊，接合面少，有利于超聲能量的高效傳輸和整體質(zhì)量的減輕，并且刀柄和線圈結(jié)構(gòu)相對于機床獨立，無需對機床進行大的改動，安裝使用方便。另外，根據(jù)本發(fā)明實施例的分離式超磁致伸縮旋轉(zhuǎn)超聲振動頭，還可以具有如下附加的技術(shù)特征根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述永磁體的高度小于所述超磁致伸縮棒的高度，且所述填充間隙內(nèi)填充有彈性材料。 可選地，所述彈性材料為橡膠。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述線圈的高度大于所述超磁致伸縮棒的高度?？蛇x地，進一步包括冷卻管，所述冷卻管安裝在所述線圈支架上，所述冷卻管的一端伸入到所述安裝間隙內(nèi)?？蛇x地，所述冷卻管的另一端與空氣壓縮機或冷卻液泵相連以冷卻所述超聲振動頭。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述超磁致伸縮棒包括多個間隔開布置的切片，多個所述切片成環(huán)形分部，多個所述切片之間通過環(huán)氧樹脂粘接且所述切片的外周和內(nèi)周分別設(shè)有同軸布置的外殼和內(nèi)殼?？蛇x地，所述線圈支架通過螺釘安裝在機床上。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述連接桿與所述變幅桿通過螺紋連接。本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。


本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的分離式超磁致伸縮旋轉(zhuǎn)超聲振動頭的結(jié)構(gòu)示意 圖2是根據(jù)圖1中A-A線的剖面圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的分離式超磁致伸縮旋轉(zhuǎn)超聲振動頭的超磁致伸縮棒的俯視圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例的分離式超磁致伸縮旋轉(zhuǎn)超聲振動頭的線圈支架的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例的分離式超磁致伸縮旋轉(zhuǎn)超聲振動頭的線圈支架的安裝示意圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明實施例的分離式超磁致伸縮旋轉(zhuǎn)超聲振動頭的線圈支架的另一安裝示意圖。
具體實施例方式下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。下面結(jié)合附圖具體描述根據(jù)本發(fā)明實施例的分離式超磁致伸縮旋轉(zhuǎn)超聲振動頭。如圖1至圖6所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的分離式超磁致伸縮旋轉(zhuǎn)超聲振動頭包括刀柄10、變幅桿20、刀具30、永磁體40、超磁致伸縮棒50、第一導(dǎo)磁片60、第二導(dǎo)磁片70、線圈80和線圈支架90。具體而言，如圖1所示，刀柄10包括夾持部11和連接桿12，連接桿12的上端與夾持部11相連。變幅桿20的上端與連接桿12的下端相連，刀具30設(shè)在變幅桿20下端。永磁體40設(shè)在連接桿12的外周壁上且與連接桿12同軸，連接桿12穿過永磁體40與變幅桿20相連。超磁致伸縮棒50套設(shè)在永磁體40上，超磁致伸縮棒50與永磁體40同軸且與永磁體40之間形成填充間隙。第一導(dǎo)磁片60設(shè)在夾持部11與超磁致伸縮棒50之間，第二導(dǎo)磁片70設(shè)在變幅桿20的上端與超磁致伸縮棒50之間。線圈80套設(shè)在超磁致伸縮棒50上，線圈80與超磁致伸縮棒50同軸且與超磁致伸縮棒50之間形成安裝間隙，線圈80通入超聲頻交變電流產(chǎn)生交變磁場以驅(qū)動超磁致伸縮棒50產(chǎn)生超聲頻縱向振動。線圈支架90設(shè)在線圈80外周以安裝線圈80。由此，根據(jù)本發(fā)明實施例的分離式超磁致伸縮旋轉(zhuǎn)超聲振動頭，將線圈80與刀柄10分離設(shè)計，實現(xiàn)超聲能量非接觸式傳輸?shù)耐瑫r，提高了能量的傳輸效率，在同等條件下增大了輸出功率和輸出振幅；另外，該超聲振動頭結(jié)構(gòu)緊湊，接合面少，有利于超聲能量的高效傳輸和整體質(zhì)量的減輕，并且刀柄10和線圈80結(jié)構(gòu)相對于機床獨立，無需對機床進行大的改動，安裝使用方便。
需要理解的是，根據(jù)本發(fā)明實施例的超聲振動頭，采用超磁致伸縮材料制作具有分離線圈的超聲換能器。超聲波發(fā)生器的兩極與線圈80的兩端相連，超聲波發(fā)生器產(chǎn)生的超聲頻交變電流流經(jīng)線圈80，通過電磁感應(yīng)原理可以理解，將在線圈80內(nèi)的空間產(chǎn)生超聲頻的交變磁場，處于交變磁場中的超磁致伸縮棒50產(chǎn)生超聲頻的機械振動,從而將電能轉(zhuǎn)化為機械能，達到換能效果。與壓電陶瓷材料依靠兩端電壓的變化來產(chǎn)生機械振動的機理不同，超磁致伸縮材料依靠空間磁場的變化產(chǎn)生機械振動。基于二者產(chǎn)生機械振動的機理不同，使用超磁致伸縮材料制作分離式超聲換能器，只需要單一線圈提供空間交變磁場，而不需要一組松耦合的線圈，因而能夠有效避免松耦合旋轉(zhuǎn)式變壓器能量傳輸效率低的問題。根據(jù)本發(fā)明實施例的超聲振動頭，將超聲振動系統(tǒng)與刀柄10作為整體進行統(tǒng)籌設(shè)計。刀柄10、變幅桿20、永磁體40、超磁致伸縮棒50、第一導(dǎo)磁片60和第二導(dǎo)磁片70同軸布置(如圖2所示)。刀柄10的選擇沒有特殊限制，可以根據(jù)具體機床采用的刀柄連接標準進行選擇，例如BT、HSK等。刀柄10的上端與機床的主軸配合，作為換能器后蓋板，刀柄10的連接桿12穿過第一導(dǎo)磁片60、永磁體40、超磁致伸縮棒50和第二導(dǎo)磁片70的中心孔，刀柄10的下端與變幅桿20相連。由于刀柄10可以選用任意的標準，可針對不同的加工需求，設(shè)計一系列集成刀柄，實現(xiàn)集成刀柄的快速更換。變幅桿20是對換能器前端面的集成設(shè)計，變幅桿20的上端對超磁致伸縮棒50施加均勻的預(yù)緊力，使其處于壓縮狀態(tài)，變幅桿20的下端與具有接口的刀具30相連。變幅桿20上設(shè)有V型槽，V型槽形成在合適的位置，可以在安裝時避免與線圈80產(chǎn)生干涉。第一導(dǎo)磁片60和第二導(dǎo)磁片70使線圈80產(chǎn)生的磁場與超磁致伸縮棒50構(gòu)成完整的回路。永磁體40提供偏置磁場，避免產(chǎn)生倍頻現(xiàn)象。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，永磁體40的高度小于超磁致伸縮棒50的高度，且填充間隙內(nèi)填充有彈性材料。關(guān)于彈性材料的選擇沒有特殊限制，采用非導(dǎo)磁的材料即可。優(yōu)選地，彈性材料為橡膠。由此，可以保證變幅桿20的上端施加的預(yù)緊力施加給超磁致伸縮棒50。優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，線圈80的高度大于超磁致伸縮棒50的高度。由此，線圈80上下兩端的高度比超磁致伸縮棒50的高度略長，可以保證超磁致伸縮棒50所處磁場的均勻性。考慮到根據(jù)本發(fā)明實施例的超聲振動頭的線圈80與刀柄10采用分離設(shè)計，刀柄10安裝后，線圈80包裹在超磁致伸縮棒50外側(cè)，兩者不接觸且形成安裝間隙。為了充分利用該安裝間隙，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，超聲振動頭進一步包括冷卻管91，冷卻管91安裝在線圈支架90上，冷卻管91的一端伸入到該安裝間隙內(nèi)。冷卻管91可沿線圈支架90放置多股，冷卻方式可以采用空氣冷卻或冷卻液冷卻，冷卻介質(zhì)流經(jīng)線圈80與超磁致伸縮棒50之間的空隙，可同時對超磁致伸縮棒50和線圈80進行冷卻。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，冷卻管91的另一端與空氣壓縮機或冷卻液泵相連以冷卻超聲振動頭。由此，在線圈80與刀柄10分離設(shè)計的同時，在兩者之間形成的安裝間隙內(nèi)設(shè)置冷卻系統(tǒng)，有利于降低超聲振動頭在加工過程中超磁致伸縮棒50與線圈80的溫度，確保其工作溫度低于居里點，可以保證加工的順利進行，并且延長設(shè)備的整體使用壽命。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，如圖3所示，超磁致伸縮棒50包括多個間隔開布置的切片53，多個切片53成環(huán)形分部，多個切片53之間通過環(huán)氧樹脂粘接且所述切片的外周和內(nèi)周分別設(shè)有同軸布置的外殼52和內(nèi)殼51。其中,夕卜殼52和內(nèi)殼51為非導(dǎo)磁材料,只要是對環(huán)形分部的切片53起固定作用。由此，該結(jié)構(gòu)可以減少超聲振動頭在工作時產(chǎn)生的渦流損耗，提高輸出功率。關(guān)于線圈支架90，需要理解的是，線圈支架90可以包括固定部分92和旋轉(zhuǎn)部分93 (如圖4所示)。其中，固定部分92與機床主軸的軸向平行,根據(jù)機床的具體情況選擇固定形式和位置；旋轉(zhuǎn)部分93可繞固定部分92旋轉(zhuǎn)，并在與刀柄10配合的位置設(shè)置限位檔，以保證配合精度。在進行普通加工時，可將線圈支架90旋出主軸位置，以避免機械手及普通刀柄的V型槽與線圈支架90產(chǎn)生干涉，保證普通刀柄的正常安裝；在進行超聲加工時，將線圈支架90旋至限位檔，實現(xiàn)線圈80與超磁致伸縮棒50的配合。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，線圈支架90通過螺釘安裝在機床上。具體地，線圈支架90在機床上的裝配位置沒有特殊限制，可以根據(jù)需要進行合理調(diào)節(jié)，線圈支架90可以固定在機床床身的底面上(如圖5所示)，也可以固定在機床床身的側(cè)面(如圖6所示)。根據(jù)本發(fā)明實施例的超聲振動頭的各部件之間的連接方式?jīng)]有特殊限制，優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，連接桿12與變幅桿20通過螺紋連接。根據(jù)本發(fā)明的超聲振動頭在裝配時，對于任意普通機床，根據(jù)該機床的刀柄型號，設(shè)計相應(yīng)的分離式超磁致伸縮旋轉(zhuǎn)超聲振動頭。然后根據(jù)機床的實際情況選擇線圈支架90的固定位置和方式。線圈80的兩端與超聲波發(fā)生器的兩極相接，冷卻管91與空氣壓縮機(空冷)或冷卻液泵(液冷)相接。進行旋轉(zhuǎn)超聲加工時,將線圈支架90旋至合適的位置并固定,確保線圈80從外側(cè)與超磁致伸縮棒50配合。超聲振動頭的刀柄10 —側(cè)安裝在機床主軸上，金剛石刀具30通過一定的連接方式安裝在變幅桿20的下端。具體地，超聲振動頭在進行旋轉(zhuǎn)超聲加工時，首先調(diào)節(jié)超聲波發(fā)生器跟蹤系統(tǒng)的諧振頻率，并輸出相應(yīng)頻率的交流電，調(diào)節(jié)合適的超聲波發(fā)生器輸出功率。超聲波發(fā)生器輸出的超聲頻交流電經(jīng)線圈80形成空間的超聲頻交變磁場，該磁場通過第一導(dǎo)磁片60和第二導(dǎo)磁片70、超磁致伸縮棒50形成閉合磁路。在超聲頻交變磁場的作用下，超磁致伸縮棒50產(chǎn)生超聲頻的縱向機械振動，機械振動經(jīng)過變幅桿20進行振幅放大，并傳輸?shù)浇饎偸毒?0端部，金剛石刀具30端部既作較大振幅的超聲頻縱向振動，又隨主軸作高速旋轉(zhuǎn)運動，在兩種運動的綜合作用下，對硬脆材料進行旋轉(zhuǎn)超聲加工。同時，冷卻管91輸出氣流或冷卻液，對超磁致伸縮棒50和線圈80進行冷卻，確保其工作溫度低于居里點?？偠灾鶕?jù)本發(fā)明實施例的分離式超磁致伸縮旋轉(zhuǎn)超聲振動頭，在實現(xiàn)超聲能量非接觸式傳輸?shù)耐瑫r，提高了能量的傳輸效率，在同等條件下增大了輸出功率和輸出振幅；另外，該超聲振動頭結(jié)構(gòu)緊湊，接合面少，有利于超聲能量的高效傳輸和整體質(zhì)量的減輕，并且刀柄10和線圈80結(jié)構(gòu)相對于機床獨立，無需對機床進行大的改動，安裝使用方便。在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。
權(quán)利要求
1.一種分離式超磁致伸縮旋轉(zhuǎn)超聲振動頭，其特征在于，包括: 刀柄，所述刀柄包括夾持部和連接桿，所述連接桿的上端與所述夾持部相連； 變幅桿，所述變幅桿的上端與所述連接桿的下端相連； 刀具，所述刀具設(shè)在所述變幅桿下端； 永磁體，所述永磁體設(shè)在所述連接桿的外周壁上且與所述連接桿同軸，所述連接桿穿過所述永磁體與所述變幅桿相連； 超磁致伸縮棒，所述超磁致伸縮棒套設(shè)在所述永磁體上，所述超磁致伸縮棒與所述永磁體同軸且與所述永磁體之間形成填充間隙； 第一和第二導(dǎo)磁片，所述第一導(dǎo)磁片設(shè)在所述夾持部與所述超磁致伸縮棒之間，所述第二導(dǎo)磁片設(shè)在所述變幅桿的上端與所述超磁致伸縮棒之間； 線圈，所述線圈套設(shè)在所述超磁致伸縮棒上，所述線圈與所述超磁致伸縮棒同軸且與所述超磁致伸縮棒之間形成安裝間隙，所述線圈中通入超聲頻交變電流產(chǎn)生交變磁場以驅(qū)動所述超磁致伸縮棒產(chǎn)生超聲頻縱向振動；和 線圈支架，所述線圈支架設(shè)在所述線圈外周以安裝所述線圈。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲振動頭，其特征在于，所述永磁體的高度小于所述超磁致伸縮棒的高度，且所述填充間隙內(nèi)填充有彈性材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲振動頭，其特征在于，所述彈性材料為橡膠。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲振`動頭，其特征在于，所述線圈的高度大于所述超磁致伸縮棒的高度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲振動頭，其特征在于，進一步包括冷卻管，所述冷卻管安裝在所述線圈支架上，所述冷卻管的一端伸入到所述安裝間隙內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的超聲振動頭，其特征在于，所述冷卻管的另一端與空氣壓縮機或冷卻液泵相連以冷卻所述超聲振動頭。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲振動頭，其特征在于，所述超磁致伸縮棒包括多個間隔開布置的切片，多個所述切片成環(huán)形分部，多個所述切片之間通過環(huán)氧樹脂粘接且所述切片的外周和內(nèi)周分別設(shè)有同軸布置的外殼和內(nèi)殼。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項所述的超聲振動頭，其特征在于，所述線圈支架通過螺釘安裝在機床上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的超聲振動頭，其特征在于，所述連接桿與所述變幅桿通過螺紋連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種分離式超磁致伸縮旋轉(zhuǎn)超聲振動頭，包括刀柄；變幅桿；刀具；永磁體；超磁致伸縮棒，所述超磁致伸縮棒套設(shè)在所述永磁體上，所述超磁致伸縮棒與所述永磁體同軸且與所述永磁體之間形成填充間隙；第一和第二導(dǎo)磁片；線圈，所述線圈套設(shè)在所述超磁致伸縮棒上，所述線圈中通入超聲頻交變電流產(chǎn)生交變磁場以驅(qū)動所述超磁致伸縮棒產(chǎn)生超聲頻縱向振動；和線圈支架，所述線圈支架設(shè)在所述線圈外周以安裝所述線圈。根據(jù)本發(fā)明實施例的超聲振動頭，將線圈與刀柄分離設(shè)計，實現(xiàn)超聲能量非接觸式傳輸?shù)耐瑫r，提高了能量的傳輸效率，在同等條件下增大了輸出功率和輸出振幅。
文檔編號B06B1/08GK103071614SQ20131001478
公開日2013年5月1日 申請日期2013年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月15日
發(fā)明者馮平法, 張建富, 申昊, 吳志軍, 郁鼎文 申請人:清華大學(xué)