[实用新型]回转式非接触超声波电信号传输装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及超声波电信号非接触传输领域，尤其是涉及回转的压电超声振动加工设备。

背景技术

超声振动加工以其较多优点普遍适用于精密与超精密加工技术中，在非回转超声振动加工设备，如超声车削、超声挤压、超声焊接等系统中，其换能器超声波电能信号传输是采用导线直接相连的方式，而回转超声振动加工设备如超声铣削、超声钻削、超声磨削等其换能器电信号传输多采用碳刷、集流环连接的传输方式，这种方式存在碳刷、集流环滑动磨损较快、大量发热、碳积、裸露导线、转速不宜过高和容易打火等缺陷，甚至存在一定的安全隐患，这就阻碍了其产业化应用和发展。迫切需要对这种电信号传输方式进行改进，以适合其产业化发展的需要。

也有有关人员设计了一些相似的非接触电能传输装置，但是这些非接触装置因为存在一些问题，所以不适合在回转超声加工设备中应用。存在的问题如下：

1.非接触装置副边需要加装匹配元件，匹配元件重心不在回转的中心轴线上，造成匹配原件在回转运动时发生偏心、磕碰、磨损，不能满足高速回转超声振动加工设备的要求。

2.采用U型、E型等类型磁芯，不适合超声设备回转部件的安装。且这类磁芯很难在中间穿孔并传递力矩使回转部件转动，不利于部件动平衡良好的实现，结构形式也不方便在回转超声振动加工设备中安装。

3.采用的磁芯材料损耗高，电能信号传输效率低。

4.磁芯材料采用脆性铁氧体材料，不能承受回转超声设备的转动冲击。

这几个问题使现有的这些非接触电能传输装置不适合在高速回转超声加工装置中使用，制约了它们在超声振动加工装置中的应用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种回转式的超声波电信号传输装置，实现超声波电信号的非接触传输。

本实用新型的技术方案是：

回转式非接触超声波电信号传输装置，它包括外壳、原边磁芯线圈、副边磁芯线圈和驱动轴，外壳与原边磁芯线圈的磁芯外圆周固定连接构成定子部分，副边磁芯线圈与驱动轴连接构成转子部分，原边磁芯线圈与副边磁芯线圈之间具有一定间隙。

所述原边磁芯线圈和副边磁芯线圈的磁芯同轴设置。

所述原边磁芯线圈和副边磁芯线圈的磁芯采用开口相对设置。

所述原边磁芯线圈与副边磁芯线圈在轴向上具有一定间隙。

所述原边磁芯线圈和副边磁芯线圈的磁芯采用同轴套设设置。

所述原边磁芯线圈与副边磁芯线圈在径向方向具有一定间隙。

所述驱动轴与内套连接，副边磁芯线圈与驱动轴通过内套连接。

它还包括匹配元件，匹配元件连接在原边磁芯线圈的回路中。

所述匹配元件为匹配电感和/或匹配电容。

它还包括匹配电感和/或匹配电容，匹配电感和匹配电容连接在原边磁芯线圈的回路中。

本实用新型可应用到超声内圆磨削、超声铣削、超声钻削、超声雕刻、超声镗削、超声攻丝、超声铰孔等回转式超声振动加工设备中，解决其超声波电信号传输问题。本实用新型还具有以下优点：

1.解决了以往碳刷、集流环接触式传输的转速限制问题。

2.回转一侧的副边电路不需要添加匹配元件进行电路匹配，可以大大降低超声加工设备中回转部件的动不平衡问题；

3.缩小了非接触超声波电能传输装置转子部分的回转直径，降低了转子部分的转动惯量，有利于提高非接触超声波电能传输装置和超声加工设备整体的动平衡性能。

4.使用高导铁基纳米晶材料特殊粘接工艺制作磁芯，提高了装置能量传输效率，提高磁芯强度，更好抵抗转动冲击。

5.提高了超声波电能传输的安全性能。

6.该装置可以作为一个完整独立的部件，可以单独更换和使用，维护方便。

7.小间隙，高耦合，低漏磁，高效率。

附图说明

图1是本实用新型实施例一的结构示意图；

图2是本实用新型实施例二的结构示意图；

图3是本实用新型实施例三的结构示意图；

图4是实施例一、二中的原边磁芯线圈和副边磁芯线圈的结构示意图；

图5是实施例三中的原边磁芯线圈和副边磁芯线圈的结构示意图；

图6是采用本实用新型的机电系统电路原理图。

具体实施方式

实施例一