【CN109772670A】超声波变幅杆【专利】

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一种新型医用清创超声波变幅杆设计

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性能可调的纵向振动圆锥形超声变幅杆

性能可调的纵向振动圆锥形超声变幅杆林书玉;唐一璠;徐洁【摘要】提出了一种基于压电效应的性能可调纵向振动圆锥形超声变幅杆,并对其振动性能进行了研究.该变幅杆由传统的圆锥形超声变幅杆和压电陶瓷材料组合而成.论文研究了圆锥变幅杆中压电陶瓷材料的厚度、位置以及电阻抗的改变对变幅杆性能参数的影响,并进行了数值模拟仿真及实验验证.结果表明,通过改变压电陶瓷材料的厚度、位置和电阻抗值,可以实现变幅杆共振频率和位移放大系数的改变.理论计算结果与数值模拟值和实验测试值符合得很好.%Longitudinal conical ultrasonic horn with adjustable vibrational performance based on piezoelectric effect is proposed and studied. It is composed of the traditional ultrasonic horn and the piezoelectric material. By changing the electric impedance connected to the piezoelectric material, the vibrational performance can be adjusted. The effect of the electric impedance and the piezoelectric material on the ultrasonic horn is analyzed analytically. Meanwhile,the resonance frequency and the displacement magnification are numerically simulated. It is shown that the theoretical results are in good agreement with the numerically simulated and experimental results. It is expected that this kind of ultrasonic horns can be used in high power ultrasonic technology where different vibrational performance is needed.【期刊名称】《应用声学》【年(卷),期】2018(037)001【总页数】8页(P20-27)【关键词】超声变幅杆;性能调节;共振频率;位移放大系数;电阻抗【作者】林书玉;唐一璠;徐洁【作者单位】陕西师范大学物理学与信息技术学院西安710119;陕西师范大学物理学与信息技术学院西安710119;陕西师范大学物理学与信息技术学院西安710119【正文语种】中文【中图分类】O426.11 引言超声变幅杆，又称为超声波聚能器、超声波机械变压器以及超声波固体实心喇叭，是功率超声振动系统中一个独特的组成部分。

一种耐高温铝液腐蚀的超声变幅杆及其制备方法[发明专利]

专利名称：一种耐高温铝液腐蚀的超声变幅杆及其制备方法专利类型：发明专利
发明人：焦雷,赵玉涛,李惠,尚华,张忠忠,夏天福
申请号：CN201210467584.4
申请日：20121119
公开号：CN102935742A
公开日：
20130220
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明的目的是提供一种耐铝液腐蚀的阶梯形超声变幅杆，该变幅杆材质为30号碳钢，热处理调质后，采用等离子喷涂的方法将变幅杆外表面包裹Al2O3与TiO2的复合陶瓷涂层，其中TiO2的比例为10%~25%，涂层的厚度为2~6mm。

与传统变幅杆相比，本发明提供的变幅杆表现出极好的化学稳定性和抗腐蚀性，并且通过添加TiO2颗粒解决了Al2O3陶瓷层本身较脆，易碎的实际问题，确保超声波变幅杆的震动频率稳定，不偏移，提高发射效率，同时也延长了它的使用寿命。

此变幅杆不需要采用昂贵的钛合金材料，采用相对低廉的碳钢，有效地降低成本，具有良好的经济效益。

申请人：江苏大学
地址：212013 江苏省镇江市学府路301号
国籍：CN
代理机构：南京知识律师事务所
代理人：卢亚丽
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一种组合式超声波变幅杆[实用新型专利]

专利名称：一种组合式超声波变幅杆专利类型：实用新型专利
发明人：王雪,于海,殷强,陈兆芹,方敏申请号：CN201921995487.6
申请日：20191118
公开号：CN211678641U
公开日：
20201016
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型涉及超声波变幅杆技术领域，尤其是一种组合式超声波变幅杆，包括第一变幅杆，所述第一变幅杆的一端设有对接端头，另一端设有连接槽；所述连接槽内安装有第二变幅杆，所述第二变幅杆的一端设有与连接槽可拆卸连接的连接柱；所述连接柱与连接槽之间设有轴向固定部和径向锁止机构。

本实用新型采用可拆卸的组合方式构成一个超声波变幅杆，无需对超声波变幅杆进行整体更换，避免频繁更换对换能器连接端的损坏，延长换能器的使用寿命，第二变幅杆采用轴向和径向两个方位的固定方式，在保证变幅杆组合稳定性的同时无需借助外部拆卸工具便可实现不同类型变幅杆的快速安装更换。

申请人：南京雪华智能科技有限公司
地址：210046 江苏省南京市栖霞区尧化街道甘家边东108号2幢201室
国籍：CN
代理机构：北京轻创知识产权代理有限公司
代理人：王欢
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超声波变幅杆与工具头的振动模式和连接装置[发明专利]

专利名称：超声波变幅杆与工具头的振动模式和连接装置专利类型：发明专利
发明人：李素伟
申请号：CN02116986.1
申请日：20020429
公开号：CN1454743A
公开日：
20031112
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明是涉及超声波换热器变幅杆与工具头的一种振动方式及其相应的连接装置。

超声波变幅杆与工具头的振动模式，将工具头视为刚体，不参与弹性振动，只作为变幅杆的负载存在，它的体积相对变幅杆很小，变幅杆的末端即弹性波的边界，且近似于自由端；工具头的长短、有无与振动系统无关，工具头通过连接装置与边幅杆固定连接。

连接装置，工具头的主体就是变幅杆的细端，刃口为小块工具钢，焊接或用强力胶粘接在主体上。

工具头只作为变幅杆的负载存在，是弹性波的边界，近于自由端，不参与弹性振动，与振动系统无关，传输效率相对提高。

申请人：李素伟,刘鹏宇
地址：300111 天津市南开区长江道110号增东10号
国籍：CN
代理机构：天津市三利有限责任专利代理事务所
代理人：徐慰明
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带有调频吸盘的超声波变幅杆[发明专利]

专利名称：带有调频吸盘的超声波变幅杆
专利类型：发明专利
发明人：王建青,邵延君,崔学良,祝锡晶,傅迎泽,潘振钊申请号：CN202011234245.2
申请日：20201107
公开号：CN112427283A
公开日：
20210302
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及超声波变幅杆，具体是一种带有调频吸盘的超声波变幅杆。

本发明解决了传统的超声波变幅杆调频技术难以实现稳定调频的问题。

带有调频吸盘的超声波变幅杆，包括超声波变幅杆本体，还包括调频吸盘；所述调频吸盘包括圆筒形导磁套、圆筒形轭铁、M个弧槽形永磁体、M个弧槽形电磁铁、圆筒形外壳、圆环形顶盖、圆环形底盖；M为正整数，且M≥2；其中，超声波变幅杆本体的圆柱段朝上，且超声波变幅杆本体的圆柱段侧面沿轴向开设有两道相互对称的导向凹槽；两道导向凹槽的下端均封闭、上端均贯通超声波变幅杆本体的圆柱段上端面。

本发明适用于超声加工。

申请人：中北大学
地址：030051 山西省太原市尖草坪区学院路3号
国籍：CN
代理机构：太原新航路知识产权代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：王勇
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超声波清创机的变幅杆组合结构[实用新型专利]

专利名称：超声波清创机的变幅杆组合结构专利类型：实用新型专利
发明人：冯子成,詹建国
申请号：CN201120381622.5
申请日：20111010
公开号：CN202236556U
公开日：
20120530
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型提供一种超声波清创机的变幅杆组合结构，包括中空的变幅杆、超声波换能器和压紧螺栓，压紧螺栓的中轴线上具有用于清洗液流通的通孔，变幅杆的一端设有内螺纹，压紧螺栓旋入变幅杆的内螺纹端，超声波换能器套在压紧螺栓的螺杆部，其特征在于，压紧螺栓的螺杆部上还依次套有第一压板、第二压板和第三压板，超声波换能器位于第二压板和第三压板之间，第一压板和第二压板之间设有螺旋弹簧，该螺旋弹簧套设在压紧螺栓的螺杆部。

螺旋弹簧能够防止压紧螺栓过度旋入，同时能够防止压紧螺栓与变幅杆之间产生松动，从而提高了本实用新型的使用可靠性。

申请人：重庆川仪自动化股份有限公司
地址：400700 重庆市北碚区人民村1号
国籍：CN
代理机构：重庆志合专利事务所
代理人：贺珠平
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一种超声换能装置发明专利

一种超声换能装置技术领域本发明涉及一种医疗设备领域，尤其涉及一种超声换能装置。

背景技术超声刀系统广泛医用于医疗领域，超声刀系统的核心部件为医用功率换能器，医用功率换能器的优劣决定了超声刀手术效果以及超声刀的使用寿命。

其中，阻抗愈低，效率愈高，则医用功率换能器愈优，因为具有低阻抗、高效率的医用功率换能器才能在相同输入功率的条件下获取更大的高频振动的机械能，输出更大的振幅。

现有技术中，Ethicon提出一种超声刀装置：四片压电陶瓷片对称的分布在换能器的中心位置，同时换能器有两个对称分布的终端输出，两个终端的振动是对称的，可以同时驱动两把刀杆，医护人员可以根据需要选择其中的一把。

发明人发现，上述的超声刀装置存在以下缺陷：首先，上述超声刀装置对振动的基本参数振幅有比较大的限制，原因如下：虽然四片压电陶瓷片对称的分布在换能器中心，但对振幅真正起作用的只有两片，也就是说振幅比传统换能器在理论上少了一倍，所以为了弥补振幅不足，对压电片的技术指标就提出了更高要求，而提高的要求在工艺上则可能达不到，或者会提高成本；其次，超声刀装置的结构强度受到了限制，原因如下：为了弥补振幅的不足，通过缩小两个终端输出端面的直径，这虽然在一定程度上缓和了振幅的不足，但无法解决其振幅受到较大限制的根本问题，并且，输出端面的振幅做得过小，结构的强度无法保证，可能严重影响换能器的使用寿命。

发明内容本发明的目的在于提供一种振幅较强、能够双驱动输出的超声换能装置。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种超声换能装置，包括换能器和变幅杆；所述变幅杆包括输入杆和输出杆，所述输入杆包括沿着所述输入杆的轴向相背设置的输入端和连接端，所述输入端连接于所述换能器上，且所述输入杆与所述换能器共轴设置；所述输出杆连接于所述连接端，且所述输出杆的中心轴垂直于所述输入杆的中心轴，所述输出杆具有沿着自身轴向相背设置的第一输出端和第二输出端，所述第一输出端和所述第二输出端皆用于连接超声刀刀杆。

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(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910112413.1
(22)申请日 2019.02.13
(71)申请人方兵
地址 245000 安徽省黄山市屯溪区新安大
道阳光绿水花园小区4幢
(72)发明人方兵　
(51)Int.Cl.
B06B 3/02(2006.01)
(54)发明名称
超声波变幅杆
(57)摘要
本发明属于高端制造设备领域，特别涉及一
种超声波变幅杆，其包括一个转换连接器和至少
两个子杆，子杆通过转换连接器与超声波换能器
连接，且其中一个子杆与超声波换能器保持同
轴；当处于工作状态的变幅杆的温度过高或升温
过快时，将另一个非工作状态的变幅杆切换至工
作位，从而减小或避免了变幅杆的接触应力随温
度变化而产生的不稳定。

权利要求书1页说明书2页附图1页CN 109772670 A 2019.05.21
C N 109772670
A
权　利　要　求　书1/1页CN 109772670 A
1.一种超声波变幅杆，其特征在于，当处于工作状态的变幅杆的温度过高或升温过快时，将另一个非工作状态的变幅杆切换至工作位。

2.一种超声波变幅杆，其特征在于，
其包括一个转换连接器和至少两个子杆，子杆通过转换连接器与超声波换能器连接，且其中一个子杆与超声波换能器保持同轴；
所述转换连接器包括弧面的前盖，和与前盖非固定连接的后盖，前盖上开设有与子杆的数量一致的前孔，后盖上设有用于安装超声波换能器的后孔，在前盖与后盖所包围的空腔内，与超声波换能器同轴的子杆的端面与超声波换能器的端面相接触；
所述前盖的圆周侧面设有一圈齿条，所述后盖上固定有一个驱动电机，电机轴上的驱动齿轮与所述齿条相啮合；
所述空腔内还设有温度传感器和控制器，
所述温度传感器用于实时检测与超声波换能器接触的子杆的工作温度及其变化；
所述控制器被配置为：判断子杆的工作温度和/或升温速率是否超过预设值，若判断结果为是，则控制所述驱动电机带动前盖相对于后盖转动，直至当前与超声波换能器同轴的工作子杆被移开，而一个非同轴位置的非工作子杆被移动至与超声波换能器同轴的工作位置。

3.如权利要求1所述的超声波变幅杆，其特征在于，所述控制器还与超声波换能器相连接，只有当超声波换能器处于换能间歇或暂停状态时，才控制驱动电机执行上述动作。

2。