[发明专利]一种大振幅超声振动切割装置

权利要求书

1.一种大振幅超声振动切割装置，其特征是：包括压电换能器、一级变幅杆(5)、二级变幅杆(7)、弹性变幅杆(8)、刀头(9)以及高频电源(62)，所述的压电换能器包括螺栓(1)及从后至前依次套设在螺栓(1)上且相互联接压紧的后盖板(2)、压电陶瓷片(3)、电极片(4)和一级变幅杆(5)，所述的二级变幅杆(7)固定在一级变幅杆(5)的前端，弹性变幅杆(8)固定在二级变幅杆(7)的前端，刀头(9)固定在弹性变幅杆(8)的前端，所述的电极片(4)与高频电源(62)连接，所述的高频电源(62)能通过电极片(4)向压电陶瓷片(3)提供超声电信号，使压电陶瓷片(3)带动整个压电换能器产生轴向振动，一级变幅杆(5)、二级变幅杆(7)以及弹性变幅杆(8)逐级放大压电换能器的振动幅度。

2.根据权利要求1所述的一种大振幅超声振动切割装置，其特征是：所述的压电换能器外安装有防护外壳(61)，所述的一级变幅杆(5)上设置有法兰盘(6)，法兰盘(6)与防护外壳(61)固定连接，压电换能器通过法兰盘(6)固定在防护外壳(61)内，所述的一级变幅杆(5)的前端从防护外壳(61)伸出，与二级变幅杆(7)连接。

3.根据权利要求2所述的一种大振幅超声振动切割装置，其特征是：所述的刀头(9)边沿具有尖锐刃口，且尖锐刃口边沿具有尖头朝向刀头(9)尾端的三角形锯齿结构(91)；在一级变幅杆(5)、二级变幅杆(7)、弹性变幅杆(8)、刀头(9)及刀头(9)柄部的截面突变部位，均设置有圆弧过渡。

4.根据权利要求3所述的一种大振幅纵振切割装置，其特征在于：所述的弹性变幅杆(8)为具有平面弹簧的“S”型结构，在该“S”型结构中，其断面直径为d，S形中回转轴线的间距为L，L∈(2d,∞）。

5.根据权利要求4所述的一种大振幅纵振切割装置，其特征在于：所述的弹性变幅杆(8)沿切割装置轴向的弹性系数为K，大振幅纵振切割装置轴向振动频率为f，刀头(9)质量为M，弹性变幅杆(8)质量为m，则满足关系式：。

6.根据权利要求5所述的一种大振幅纵振切割装置，其特征在于：所述的弹性变幅杆(8)和二级变幅杆(7)为一体式结构。

7.根据权利要求6所述的一种大振幅纵振切割装置，其特征在于：所述的二级变幅杆(7)通过螺钉联结设置在一级变幅杆(5)的前端。

8.根据权利要求7所述的一种大振幅纵振切割装置，其特征在于：刀头(9)的工作频率范围为18kHz-80kHz。