一种超磁致伸缩超声换能器
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- 发布时间：2021-12-22 10:53
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摘要：目前在超声加工技术领域，压电陶瓷被广泛用作超声换能器的激励材料。然而由于其功率密度低、过热失效和易碎，在大功率场合的应用受到限制。超磁致伸缩材料是一种新型的大磁致伸缩系数功能材料，大功率容量、响应速度快、性能相对稳定、机电耦合系数大等，有利于实现大功率、大振幅的超声振动。
一种超磁致伸缩超声换能器
【概要描述】目前在超声加工技术领域，压电陶瓷被广泛用作超声换能器的激励材料。然而由于其功率密度低、过热失效和易碎，在大功率场合的应用受到限制。超磁致伸缩材料是一种新型的大磁致伸缩系数功能材料，大功率容量、响应速度快、性能相对稳定、机电耦合系数大等，有利于实现大功率、大振幅的超声振动。
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目前在超声加工技术领域，压电陶瓷被广泛用作超声换能器的激励材料。然而由于其功率密度低、过热失效和易碎，在大功率场合的应用受到限制。超磁致伸缩材料是一种新型的大磁致伸缩系数功能材料，大功率容量、响应速度快、性能相对稳定、机电耦合系数大等，有利于实现大功率、大振幅的超声振动。由于超磁致伸缩材料的磁滞效应和涡流效应，以及激励线圈工作在高频时，会产生大量的热量，严重影响超磁致伸缩换能器的性能。因此，超磁致伸缩换能器工作时，要其进行冷却，才能使换能器连续稳定地工作。
为此，我们的技术人员提供一种超磁致伸缩超声换能器，通过利用冷空气和冷却液对换能器进行冷却，解决超磁致伸缩换能器的发热问题。按照该超磁致伸缩超声换能器采用的技术方案：超磁致伸缩超声换能器包括刀柄，刀柄上套装有次级绕组，刀柄沿轴向设有中心通孔，与次级绕组相对的刀柄上设有初级绕组，次级绕组通过电感耦合与初级绕组连接；刀柄下部设有容纳腔，容纳腔内设有导磁套，导磁片的下端设有变幅杆，导磁套的下端设有导磁片，导磁套、导磁片和变幅杆通过螺钉固定在刀柄上；导磁套内设有线圈，线圈套在超磁致伸缩棒外，通过导线与二次绕组连接；沿超磁致伸缩棒的轴向设有中心通孔，沿径向加工狭缝，狭缝内填充绝缘胶；超磁致伸缩棒的上下两端沿中心由近到远设有永磁体和导磁块，导磁块的上端连接后盖板，导磁片套在超磁致伸缩棒下端附近的导磁块外，导磁片上设有凹槽；后盖板、磁块和永磁体均设有与超磁致伸缩棒对应的通孔。后盖板、磁块和永磁体上的通孔穿过超磁致伸缩棒的中心通孔，连接件的下端与喇叭连接，喇叭由非磁性材料制成。
上述超磁致伸缩超声换能器的特征还在于：连接件为螺栓，螺栓和喇叭均设有通孔，螺栓通孔与喇叭通孔连通，螺栓与刀柄中心通孔之间设有连接管，连接管用于冷却液冷却换能器，线圈与超磁致伸缩棒之间设有冷却水管。线圈与超磁致伸缩棒之间设有冷却水套，变幅杆的下端通过弹性卡盘与工具头连接。该超磁致伸缩超声换能器的有益效果是：可以有效解决超磁致伸缩换能器在实际加工中发热的问题。
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