[实用新型]一种超声换能器及端面椭圆振动系统

说明书

本实用新型涉及超声振动技术领域，提供了一种超声换能器及端面椭圆超声振动系统，超声换能器包括对称设置的第一压电陶瓷堆和第二压电陶瓷堆，二者对应的压电陶瓷片极性相反；第一压电陶瓷堆的第二电极片一与所述第二压电陶瓷堆的第二电极片一相互对称，所述第一压电陶瓷堆的第二电极片二与所述第二压电陶瓷堆的第二电极片二相互对称，从而能够在通入不同信号的条件下，使得不同位置的第二电极片一、第二电极片二对应的压电陶瓷片产生相应的收缩或膨胀变形，从而在换能器的端面形成弯曲振动的复合，进而可在换能器的端面耦合出椭圆振动；超声换能器呈夹心式结构，装配简单、制造成本低。

技术领域

本实用新型涉及超声振动技术领域，尤其涉及一种超声换能器及端面椭圆振动系统。

背景技术

超声椭圆振动在超声马达、超声加工、超声辅助加工、超声手术刀、超声研磨、超声抛光等领域均有广泛运用。很多情况下需要使用端面上的椭圆振动，使换能器能够在其端面实现椭圆振动，而不是轴向的椭圆振动，以实现相应的需求，现有技术通常利用贴片式压电换能器等形式来实现在换能器端面上的椭圆振动，但贴片是压电换能器装配复杂，制造困难，需保证贴合时压电陶瓷与主体结构连接的牢固性，制作成本高昂。因此，需要提供一种新的技术方案以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种装配简单、制造成本低的超声换能器，以实现换能器端面上的椭圆振动，并提供了一种具有该超声换能器的端面椭圆振动系统。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：

提供了一种超声换能器，包括第一盖板、第二盖板和夹在二者之间的压电陶瓷堆，所述压电陶瓷堆上设置有用于输入激励电信号的第一输入端和第二输入端，其中：所述压电陶瓷堆包括对称设置的第一压电陶瓷堆和第二压电陶瓷堆，所述第一盖板和所述第二盖板固定连接；所述第一压电陶瓷堆包括层叠设置的压电陶瓷片、第一电极片和成对且相互绝缘的第二电极片，所述第二压电陶瓷堆与所述第一压电陶瓷堆结构相同，并且二者对应的压电陶瓷片极性相反；每对所述第二电极片包括相互绝缘的第二电极片一和第二电极片二；所述第一压电陶瓷堆的第二电极片一与所述第二压电陶瓷堆的第二电极片一相互对称，所述第一压电陶瓷堆的第二电极片二与所述第二压电陶瓷堆的第二电极片二相互对称。

作为上述技术方案的改进，所述第一压电陶瓷堆包括压电陶瓷单元，所述压电陶瓷单元包括一片所述第一电极片、一对所述第二电极片和两片压电陶瓷片，两片压电陶瓷片分别为极性相反的第一压电陶瓷片和第二压电陶瓷片，自所述压电陶瓷单元的一端至另一端依次层叠设置所述第一电极片、所述第一压电陶瓷片、一对所述第二电极片、所述第二压电陶瓷片。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一压电陶瓷堆包括若干组压电陶瓷单元，并以一组压电陶瓷单元的第二压电陶瓷片连接另一组压电陶瓷单元的第一电极片的方式层叠设置。

作为上述技术方案的进一步改进，所述压电陶瓷片和所述第一电极片分别为半圆环形，所述第二电极片为1/4圆环形。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一压电陶瓷堆上的第二电极片一的位置轴向对应，所述第一压电陶瓷堆上的第二电极片二的位置轴向对应；所述第二压电陶瓷堆上的第二电极片一的位置轴向对应，所述第二压电陶瓷堆上的第二电极片二的位置轴向对应。

作为上述技术方案的进一步改进，所有所述第一电极片电连接，所述第二电极片一电连接并与所述第一电极片电连接形成所述第一输入端，所述第二电极片二电连接并与所述第一电极片电连接形成所述第二输入端。

作为上述技术方案的进一步改进，每对所述第二电极片中的所述第二电极片一和所述第二电极片二之间具有间隙或通过绝缘件隔开。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一压电陶瓷堆的两端均设有第一电极片。

作为上述技术方案的进一步改进，还包括固定件，所述第一盖板和所述第二盖板通过所述固定件固定连接。