[实用新型]高温型旋转行波超声电机

说明书

技术领域

本实用新型属于电机学电机新结构领域，涉及一种自冷却旋转型行波超声电机。

背景技术

旋转型行波超声电机(以下简称超声电机)是属于新型特种电机，是利用压电陶瓷的压电逆效应，将电能转化为弹性体(定子)的机械能，使定子表面产生高频的微幅振动(微米级)，通过合成定子表面的振动形成行波。再利用接触和摩擦作用将定子的微幅振动转换为转子的回转，从而输出机械能以带动负载工作。这种新型电机使用频率高于20kHz(即超声频率范围)的交流电源来驱动，故称之为超声电机。

图1所示为旋转型行波超声电机。图1中：1为超声电机输出轴；2为轴承；3为超声电机底座；4为超声电机底座和端盖的连接螺栓；5为压电陶瓷；6为超声电机定子(弹性体)；7为超声电机转子；8为轴承；9为超声电机端盖。超声电机通过两相正交激励压电陶瓷5，利于它的压电逆效应产生振动，使其在超声电机定子6表面激励出行波，并通过摩擦，把转速和力矩传输给转子7，使转子产生转动，并通过它向外传输转速和力矩。

超声电机因此具有无电磁干扰、重量轻、低转速、输出大力矩和响应速度快等特点，特别适合用于生物医疗和航空航天领域。但由于它的原理是利于压电陶瓷的压电逆效应和摩擦传递转速和力矩，当工作在高低温下时，由于温度对压电陶瓷的影响很大，因此其性能大大降低，而且只能断续工作，一次工作的时间一般不超过二分钟。

环境制冷技术中适应的相变制冷是利于液体在高温下的蒸发过程或固体在高温下的融化或升华过程从被冷却物体吸取热量以制取冷量。其逆效应就是用于升温。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种能够在高低温环境下提高工作性能和延长连续工作时间的超声电机。本实用新型在典型的旋转型行波超声电机结构的基础上，在其对温度最敏感的部分增加了冷媒介质，当超声电机运行的温度上升后，由于冷媒在高温下的相变吸收热量，随着冷媒相变的增加，冷却腔中的压力上升，其制冷效果下降。当冷却腔内的压力达到临界压力后，冷却装置失去作用，从而达到短时间制冷的目的。

本实用新型提供的高温型旋转行波超声电机，包括超声电机输出轴，机座固定轴承，超声电机底座，压电陶瓷，超声电机定子，超声电机转子，端盖固定轴承，超声电机端盖，其中超声电机底座通过机座固定轴承固定在超声电机输出轴下端，超声电机端盖的盖缘端部与超声电机底座相连接。置于超声电机端盖内腔中的超声电机定子通过定子内圆环台阶固定在超声电机底座的内侧上，压电陶瓷粘贴在超声电机定子内圆环台阶外侧的定子外侧表面上，置于超声电机端盖内腔中的超声电机转子固定在超声电机输出轴上与超声电机定子的内侧相接触，超声电机端盖通过端盖固定轴承固定在超声电机输出轴上端，其特征在于，所述的超声电机端盖的盖缘端面上沿圆周均分8个冷却孔腔，所述的超声电机定子的内圆环台阶端面上沿圆周均分三个冷却腔。所述的超声电机端盖的盖缘端面上沿圆周均分的8个冷却孔腔通过密封螺钉和o型密封圈密封后压紧在超声电机底座上。所述的超声电机定子的内圆环台阶端面上沿圆周均分的三个冷却腔，通过螺钉和密封圈密封后，压紧在超声电机底座上。

附图说明

图1是普通旋转型行波超声电机

其中：

1.超声电机输出轴；2.轴承；3.超声电机底座；4.超声电机底座和端盖的连接螺栓5.压电陶瓷；6.超声电机定子(弹性体)；7.超声电机转子；8.轴承；9.超声电机端盖。

图2是本实用新型的高温型旋转行波超声电机

其中：

1.超声电机输出轴；2.机座固定轴承；3.超声电机底座；4.超声电机底座和端盖的连接螺栓；5.压电陶瓷；6.超声电机定子(弹性体)；7.超声电机转子；8.端盖固定轴承；9.超声电机端盖。

图3是高温型旋转行波超声电机端盖图，其中左图为仰视图，右图为左视剖面图。

其中：

11.端盖固定螺孔；10.冷却腔；13.标准件斜切六角螺钉；12.o型密封圈密封；3.超声电机的底座。

图4高温型旋转行波超声电机定子图，其中上图为侧视图，下图为俯视图。

其中：

14.定子固定螺孔；15.冷却腔；3.超声电机的底座；16.密封圈；17.螺钉。

具体实施方式：

其结构如图2所示，：1为超声电机输出轴；2为轴承；3为超声电机底座；4为超声电机底座和端盖的连接螺栓；5为压电陶瓷；6为超声电机定子(弹性体)，在该定子的底部开有均匀分布的小孔；7为超声电机转子；8为轴承；9为超声电机端盖，在其底部有均匀分布的小孔。