[发明专利]一种能快速更换声学系统的旋转超声主轴

权利要求书

1.一种能快速更换声学系统的旋转超声主轴，其特征在于，包括内轴套(20)、外轴套(9)、轴承、伺服电机(1)、传动部件、声学系统信号传输部件、用于提供轴向超声频振动的声学系统和声学系统安装部件，所述内轴套(20)设于外轴套(9)内，所述内轴套(20)与外轴套(9)通过轴承连接，外轴套(9)上半段设有第三方孔(31)；所述伺服电机(1)设于所述外轴套上方，所述伺服电机驱动连接传动部件，所述传动部件连接所述声学系统信号传输部件，所述声学系统信号传输部件连接所述声学系统，所述声学系统安装于所述声学系统安装部件，所述声学系统安装部件安装于内轴套(20)；

所述传动部件包括联轴器(3)、中空传动轴(4)、胀紧联结套(11)和传动过渡套(10)，所述联轴器(3)上端与伺服电机(1)连接，下端与中空传动轴(4)连接，所述胀紧联结套(11)内侧连接中空传动轴(4)，外侧连接传动过渡套(10)，所述传动过渡套(10)与内轴套(20)之间采用螺栓连接，并嵌入内轴套(20)中；

所述声学系统信号传输部件包括碳刷(28)、碳刷架(6)、碳刷架安装组件(7)、绝缘套(8)、电滑环(5)、电极(27)、电极座(14)和电极安装法兰(13)，所述碳刷架安装组件(7)设于内轴套(20)上方，包括上下两块圆形板(32)、第一侧板(33)、第二侧板(34)和第三侧板(35)；第一侧板(33)设于两块圆形板(32)之间，螺栓连接于外轴套(9)内壁；第二侧板(34)位于所述第三方孔(31)一侧，设有上下两个安装孔用于安装碳刷架(6)；第三侧板(35)螺栓固定碳刷架(6)；所述绝缘套(8)为三个，安装于中空传动轴(4)上，三个绝缘套(8)之间形成两个凹槽，设于绝缘套之间的凹槽上的电滑环(5)也相应设有两个，其中一个电滑环(5)通过导线穿过绝缘套(8)连接于中空传动轴(4)，另一个电滑环(5)通过导线穿过绝缘套(8)和中空传动轴(4)侧壁上的通孔连接于电极座(14)；电极座(14)安装于电极安装法兰(13)上，电极安装法兰(13)螺栓固定于传动过渡套(10)底部；电极座(14)上设有四个孔，每个孔内设有带弹簧伸缩的电极(27)，并通过螺栓固定电极(27)的伸缩。

2.根据权利要求1所述的能快速更换声学系统的旋转超声主轴，其特征在于，所述内轴套(20)与外轴套(9)通过一对上下设置的圆锥滚子轴承(18)和一个轴向浮动轴承(12)连接，圆锥滚子轴承(18)之间设有轴承垫环(17)，下端的圆锥滚子轴承(18)通过轴承端盖(19)限位，上端的圆锥滚子轴承(18)通过锁紧螺母(15)压紧；轴向浮动轴承(12)下端采用轴承过渡套(26)限位，上端采用锁紧螺母(15)压紧；所述内轴套(20)设有两个对称的第一方孔(29)，所述外轴套(9)设有两个与第一方孔(29)对应的第二方孔(30)。

3.根据权利要求1所述的能快速更换声学系统的旋转超声主轴，其特征在于，所述伺服电机(1)通过圆形法兰盘(2)安装于主轴外轴套(9)的端部，圆形法兰盘(2)端面设有凸台配合定位于外轴套(9)。

4.根据权利要求1所述的能快速更换声学系统的旋转超声主轴，其特征在于，所述声学系统包括换能器(16)、第一级变幅杆(23)、第二级变幅杆(24)和刀具(25)，换能器(16)上端面中心设有球形电极(36)，球形电极(36)连接于声学系统信号传输部件的电极(27)；第一级变幅杆(23)上端与换能器(16)连接，下端与第二级变幅杆(24)连接，第一级变幅杆(23)中间位置设有法兰形的声学节点，第二级变幅杆(24)下端连接刀具(25)，刀具(25)选用匕首形直刃刀具(37)或圆盘形刀具(38)。

5.根据权利要求4所述的能快速更换声学系统的旋转超声主轴，其特征在于，所述换能器(16)通过弹性紧定螺钉(40)连接于内轴套(20)，弹性紧定螺钉(40)安装于内轴套(20)上的螺纹孔(39)，弹性紧定螺钉(40)为金属材料，与换能器(16)通电使其接地。

6.根据权利要求4或5所述的能快速更换声学系统的旋转超声主轴，其特征在于，所述声学系统安装部件包括锥形安装法兰(21)和环形压环(22)，锥形安装法兰(21)外锥面与内轴套(20)下端的内锥面配合，并用螺栓连接；锥形安装法兰(21)内壁平台与第一级变幅杆(23)的法兰形声学节点配合，并用环形压环(22)锁紧；所述环形压环(22)和声学系统节点通过螺栓安装在锥形安装法兰(21)上。

7.根据权利要求6所述的能快速更换声学系统的旋转超声主轴，其特征在于，所述锥形安装法兰(21)设有螺栓孔(42)，螺栓孔(42)由槽孔和圆孔组成，所述圆孔的直径大于槽孔的宽度，所述圆孔连通于槽孔。