[发明专利]一种基于旋转式无线电能传输的超声振动气钻

摘要

本发明公开了一种基于旋转式无线电能传输的超声振动气钻，由旋转式无线输电组件、超声换能组件、变幅杆、弹簧夹头组件和连接组件组成。旋转式无线输电组件用于实现做相对转动的两个机构间的电能传输，由无线输电初级和无线输电次级组成。超声换能组件用于将超声频电信号转换为超声频机械振动；超声振动变幅杆用于将小振幅机械振动放大为大振幅机械振动，以达到超声振动钻削加工的要求。弹簧夹头组件用于装夹刀具；连接组件用于将超声振动钻削部件与气钻后端连接在一起，实现动力传送和电能传输。通过将超声振动施加于传统钻削加工过程中，形成由超声振动和传统钻削运动耦合的复合加工方式，有效地改善加工质量、提高加工效率。

主权项

1.一种基于旋转式无线电能传输的超声振动气钻，其特征在于:包括旋转式无线输电组件、超声换能组件、变幅杆、弹簧夹头组件、连接组件,所述旋转式无线输电组件包括无线输电初级、无线输电次级，无线输电初级与无线输电次级为两个结构相同、中间有轴向孔的环槽形铁心，环槽内分别安装初级绕组和次级绕组，用来实现两个相对转动构件间的无线电能传输，无线输电次级安装在变幅杆上且与变幅杆过盈配合，并通过变幅杆上的小孔用导线与超声换能组件连接，无线输电初级通过紧定螺定紧固在前壳体上且与变幅杆间隙配合，无线输电初级通过气钻前壳体、后壳体上的小孔用导线与超声波发生器连接；所述超声换能组件包括预紧压板、二个压电陶瓷片、二个厚电极、绝缘套,预紧压板安装在变幅杆上，二个压电陶瓷片和二个厚电极相互隔开套装在绝缘套上位于预紧压板的侧面，绝缘套套装在变幅杆上并随变幅杆一起旋转，压电陶瓷片为圆环形结构，厚电极为中间有圆孔的铜片，外径上有二个对称的矩形凸块用于焊接导线；所述变幅杆为有轴向孔的台阶轴，变幅杆右端为螺孔与连接轴螺纹连接，变幅杆左端有一段外螺纹和锥形内孔，锥形内孔和外螺纹用于安装弹簧夹头和夹头螺母，变幅杆通过预紧压板将超声换能组件装配在一起构成超声换能器，变幅杆用于放大超声振动的振幅；所述弹簧夹头组件包括弹簧夹头、夹头螺母，弹簧夹头位于变幅杆前端的锥形内孔中，且与变幅杆螺纹连接，弹簧夹头用于装夹刀具，夹头螺母用于将刀具和弹簧夹头紧固在变幅杆端部并旋紧；所述连接组件包括前壳体、连接轴、轴承、滚珠轴承、垫片、端盖，前壳体为圆筒形结构，前壳体一端部有外螺纹与气钻后端壳体螺纹连接，前壳体另一端与端盖连接，端盖内侧与滚珠轴承之间加装垫片,滚珠轴承位于无线输电初级一侧，轴承位于预紧压板一侧，连接轴一端与变幅杆螺纹连接，连接轴另一端与气钻后端动力总成连接，并通过导线与超声波发生器连接，组成超声振动气钻。