[发明专利]一种单压电陶瓷叠堆单向驱动的回转冲击式超声波钻探器

权利要求书

1.一种单压电陶瓷叠堆单向驱动的回转冲击式超声波钻探器，其特征在于：它包括壳体(1)、钻具(2)、转子(3)及纵扭转换型压电换能器(4)，其中所述纵扭转换型压电换能器(4)包括纵扭转换变幅杆(4-1)、压电陶瓷叠堆(4-2)及后盖板(4-3)，所述纵扭转换变幅杆(4-1)包括变幅杆主体(4-11)及一体套装在变幅杆主体(4-11)上的纵扭耦合振子(4-12)，所述压电陶瓷叠堆(4-2)套装在变幅杆主体(4-11)上且夹设在后盖板(4-3)与纵扭耦合振子(4-12)之间，变幅杆主体(4-11)上远离后盖板(4-3)的一端部及纵扭耦合振子(4-12)均穿装在壳体(1)内，且纵扭耦合振子(4-12)与壳体(1)一端部固接，所述转子(3)位于壳体(1)内且转动套装在变幅杆主体(4-11)上，转子(3)的一端顶设在纵扭耦合振子(4-12)的端部，钻具(2)与转子(3)首尾固接，位于壳体(1)内的转子(3)上套设有加载弹簧(5)，位于壳体(1)内的钻具(2)上套设有回复弹簧(6)，变幅杆主体(4-11)的一端与转子(3)的一端部之间设置有自由质量块(7)，转子(3)的一端部加工有通孔，钻具(2)的一端部穿装在所述通孔内且钻具(2)与通孔之间为过盈配合，所述壳体(1)包括前端盖(1-1)及后端盖(1-2)，所述纵扭耦合振子(4-12)穿设在后端盖(1-2)内且纵扭耦合振子(4-12)与后端盖(1-2)的一端部固接；变幅杆主体(4-11)上远离后盖板(4-3)的一端部及钻具(2)的一端部穿设在前端盖(1-1)内，且前端盖(1-1)与后端盖(1-2)之间首尾固接。

2.根据权利要求1所述的一种单压电陶瓷叠堆单向驱动的回转冲击式超声波钻探器，其特征在于：前端盖(1-1)的一端部转动穿装有轴杆导向套(8)，加载弹簧(5)的一端及回复弹簧(6)的一端均与轴杆导向套(8)的端部接触。

3.根据权利要求1所述的一种单压电陶瓷叠堆单向驱动的回转冲击式超声波钻探器，其特征在于：所述纵扭耦合振子(4-12)包括一体套装在变幅杆主体(4-11)上的圆柱形振子主体(4-121)、均匀固装在振子主体(4-121)一端的四个固定脚(4-122)以及均布在振子主体(4-121)另一端的四个驱动齿(4-123)，振子主体(4-121)的另一端沿其周向均布有四个支腿(4-124)，四个驱动齿(4-123)与四个支腿(4-124)之间对应通过四个横梁(4-125)固接，且每个驱动齿(4-123)与其连接的支腿(4-124)均为错位布置。

4.根据权利要求1或2所述的一种单压电陶瓷叠堆单向驱动的回转冲击式超声波钻探器，其特征在于：压电陶瓷叠堆(4-2)与变幅杆主体(4-11)之间设置有绝缘套(10)。

5.根据权利要求4所述的一种单压电陶瓷叠堆单向驱动的回转冲击式超声波钻探器，其特征在于：所述压电陶瓷叠堆(4-2)包括若干压电陶瓷片(4-21)及若干电极片(4-22)，且压电陶瓷片(4-21)与电极片(4-22)沿轴向交错布置。

6.根据权利要求1、2、3或5所述的一种单压电陶瓷叠堆单向驱动的回转冲击式超声波钻探器，其特征在于：后盖板(4-3)同轴套装在变幅杆主体(4-11)上且通过锁紧螺母(11)锁紧。