[发明专利]基于动态补偿的大功率超声换能器预应力施加装置及方法

摘要

本发明涉及大功率超声换能器的预应力施加技术，具体是一种基于动态补偿的大功率超声换能器预应力施加装置及方法。本发明解决了现有预应力施加技术导致大功率超声换能器的装配合格率低的问题。基于动态补偿的大功率超声换能器预应力施加装置，包括机架、主体机构、控制部分；所述机架包括水平底板、纵向立板、水平顶板、下肋板、上肋板；所述主体机构包括电控液压升降台、电控油缸、支柱、法兰、下水平托板、导向杆、上水平托板、水平传动板、下铰座、上铰座、主动连杆、下从动连杆、上从动连杆、传动三角块、圆形座板、限位圆柱块、圆形压板、下应变片式压力传感器、上应变片式压力传感器、电动扭矩扳手。本发明适用于大功率超声换能器的装配。

主权项

1.一种基于动态补偿的大功率超声换能器预应力施加装置，其特征在于：包括机架、主体机构、控制部分；所述机架包括水平底板（101）、纵向立板（102）、水平顶板（103）、下肋板（104）、上肋板（105）；纵向立板（102）的数目为两个；两个纵向立板（102）分别垂直固定于水平底板（101）的上表面左部和上表面右部；水平顶板（103）的下表面左边缘和下表面右边缘分别支撑固定于两个纵向立板（102）的上端面；水平顶板（103）的中央开设有上下贯通的中心孔；水平顶板（103）的四角各开设有一个上下贯通的导向孔；下肋板（104）的数目为四个；第一个下肋板（104）固定于第一个纵向立板（102）的外表面前下部与水平底板（101）的上表面左前部之间；第二个下肋板（104）固定于第一个纵向立板（102）的外表面后下部与水平底板（101）的上表面左后部之间；第三个下肋板（104）固定于第二个纵向立板（102）的外表面前下部与水平底板（101）的上表面右前部之间；第四个下肋板（104）固定于第二个纵向立板（102）的外表面后下部与水平底板（101）的上表面右后部之间；上肋板（105）的数目为四个；第一个上肋板（105）固定于第一个纵向立板（102）的内表面前上部与水平顶板（103）的下表面左前部之间；第二个上肋板（105）固定于第一个纵向立板（102）的内表面后上部与水平顶板（103）的下表面左后部之间；第三个上肋板（105）固定于第二个纵向立板（102）的内表面前上部与水平顶板（103）的下表面右前部之间；第四个上肋板（105）固定于第二个纵向立板（102）的内表面后上部与水平顶板（103）的下表面右后部之间；所述主体机构包括电控液压升降台（201）、电控油缸（202）、支柱（203）、法兰（204）、下水平托板（205）、导向杆（206）、上水平托板（207）、水平传动板（208）、下铰座（209）、上铰座（210）、主动连杆（211）、下从动连杆（212）、上从动连杆（213）、传动三角块（214）、圆形座板（215）、限位圆柱块（216）、圆形压板（217）、下应变片式压力传感器（218）、上应变片式压力传感器（219）、电动扭矩扳手（220）；电控液压升降台（201）固定于水平底板（101）的上表面中央；电控油缸（202）的数目为两个；两个电控油缸（202）分别固定于电控液压升降台（201）的台面左部和台面右部，且两个电控油缸（202）的活塞杆均朝上；支柱（203）的数目为两组；第一组支柱（203）垂直固定于第一个电控油缸（202）的缸筒上端面，且第一组支柱（203）围绕第一个电控油缸（202）的轴线等距排列；第二组支柱（203）垂直固定于第二个电控油缸（202）的缸筒上端面，且第二组支柱（203）围绕第二个电控油缸（202）的轴线等距排列；法兰（204）的数目为两个；第一个法兰（204）的下端面内边缘支撑固定于第一组支柱（203）的上端面；第二个法兰（204）的下端面内边缘支撑固定于第二组支柱（203）的上端面；下水平托板（205）的下表面左部和下表面右部分别与两个法兰（204）的上端面固定；下水平托板（205）的左部和右部各开设有一个上下贯通的导向孔，且两个导向孔的孔壁分别与两个电控油缸（202）的活塞杆侧面中部滑动配合；导向杆（206）的数目为四根；四根导向杆（206）分别垂直固定于下水平托板（205）的上表面四角，且四根导向杆（206）的上部分别滑动贯穿水平顶板（103）上的四个导向孔；上水平托板（207）的四角各开设一个上下贯通的装配孔，且四个装配孔的孔壁分别与四根导向杆（206）的侧面中部滑动配合；水平传动板（208）的下表面左部和下表面右部分别支撑固定于两个电控油缸（202）的活塞杆上端面；水平传动板（208）的左边缘中部和右边缘中部各开设有一个上下贯通的豁口，且每个豁口的两侧面均各开设有一个前后贯通的销孔；下铰座（209）的数目为两个；两个下铰座（209）分别固定于下水平托板（205）的上表面左部和上表面右部；上铰座（210）的数目为两个；两个上铰座（210）分别固定于上水平托板（207）的下表面左部和下表面右部；主动连杆（211）的数目为两根；两根主动连杆（211）的首端各开设有一个前后贯通的销孔，且两个销孔内各通过轴承穿设有一根销轴；两根销轴分别通过轴承转动支撑于水平传动板（208）上的两个豁口内；两根主动连杆（211）的尾端各开设有一个上下贯通的豁口，且每个豁口的两侧面均各开设有一个前后贯通的销孔；下从动连杆（212）的数目为两根；两根下从动连杆（212）的首端分别通过轴承铰接于两个下铰座（209）上；两根下从动连杆（212）的尾端各开设有一个左右贯通的豁口，且每个豁口的两侧面均各开设有一个前后贯通的销孔；上从动连杆（213）的数目为两根；两根上从动连杆（213）的首端分别通过轴承铰接于两个上铰座（210）上；两根上从动连杆（213）的尾端各开设有一个左右贯通的豁口，且每个豁口的两侧面均各开设有一个前后贯通的销孔；传动三角块（214）的数目为两个；每个传动三角块（214）的三角均各开设有一个前后贯通的销孔，且每个销孔内均通过轴承穿设有一根销轴；六根销轴一一对应地通过轴承转动支撑于两根主动连杆（211）尾端的豁口、两根下从动连杆（212）尾端的豁口、两根上从动连杆（213）尾端的豁口内；圆形座板（215）的下端面与上水平托板（207）的上表面中央固定；圆形座板（215）的下端面中央开设有一个圆形凹孔；圆形座板（215）的下端面边缘开设有四个圆形凹孔，且四个圆形凹孔围绕圆形座板（215）的轴线等距排列；圆形座板（215）的上端面中央开设有定位凹孔；圆形座板（215）的边缘开设有两个上下贯通且相互对称的半圆形豁口；限位圆柱块（216）的数目为两个；两个限位圆柱块（216）均垂直固定于上水平托板（207）的上表面，且两个限位圆柱块（216）分别嵌装于两个半圆形豁口内；圆形压板（217）的上端面与水平顶板（103）的下表面中央固定；圆形压板（217）的中央开设有上下贯通且上细下粗的台阶孔；圆形压板（217）的上端面边缘开设有四个圆形凹孔，且四个圆形凹孔围绕圆形压板（217）的轴线等距排列；下应变片式压力传感器（218）的数目为五个；五个下应变片式压力传感器（218）一一对应地嵌装于圆形座板（215）上的五个圆形凹孔内；上应变片式压力传感器（219）的数目为四个；四个上应变片式压力传感器（219）一一对应地嵌装于圆形压板（217）上的四个圆形凹孔内；电动扭矩扳手（220）固定于水平顶板（103）的上表面，且电动扭矩扳手（220）的输出轴贯穿水平顶板（103）上的中心孔和圆形压板（217）上的台阶孔的细孔；所述控制部分包括数据采集卡、计算机、第一PLC、第二PLC、第三PLC；数据采集卡的信号输入端分别与五个下应变片式压力传感器（218）的信号输出端、四个上应变片式压力传感器（219）的信号输出端连接；数据采集卡的信号输出端与计算机的信号输入端连接；计算机的信号输出端分别与第一PLC的信号输入端、第二PLC的信号输入端、第三PLC的信号输入端连接；第一PLC的信号输出端与电控液压升降台（201）的信号输入端连接；第二PLC的信号输出端分别与两个电控油缸（202）的信号输入端连接；第三PLC的信号输出端与电动扭矩扳手（220）的信号输入端连接。