超声波清洗机的设计

图２ 振荡－放大型超声波发生器结构框图
（１）振荡器电路 由于ＴＬ４９４价格便宜而且性能优越，设计采用 由开关稳压块ＴＬ４９４构成的振荡器。振荡器电路 见图３。
阱乓匠
图４低压驱动电路
（３）功放匹配电路 功放电路如图５所示。电路由两个ＶＭＯＳ功率 场效应管２ＳＫ７９１构成。具有线性度高、频率响应 好、开关速度快等优点，是理想的开关元件。但其关 断特性在电流小时并不理想，下降沿有拖尾。
文献标识码：Ｂ
文章编号：１００１—０８７４（２００７）０３—００８４—０３
Ｍｅａｓｕｒｅｓ ｏｆ Ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ Ｓａｆｅｔｙ Ｒｕｎｎｉｎｇ ｏｆ Ｍａｉｎ Ｆａｎｓ
ＳＵＮ Ｙａｈ—ｌｉａｎｇ，ＫＯＮＧ Ｊｕｎ （Ｄｏｎｇｔａｎ Ｃｏａｌ Ｍｉｎｅ，Ｙａｎｚｈｏｕ Ｍｉｎｉｎｇ Ｇｒｏｕｐ，Ｙａｎｚｈｏｕ ２７３５１２，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｉｎ ｖｉｅｗ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｏｃｃｕｒｒｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｄａｉｌｙ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｏｆ ｍａｉｎ ｆａｎｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｆｒｏｍ Ｆｒａｎｃｅ ａｎｄ ｂｙ ａｎａｌｙｚｉｎｇ ｔｈｅ ｒｅａｓｏｎｓ，ｔｈｅ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ａｎｄ ｐｒｅｖｅｎｔｉｖｅ ｍｅａｓｕｒｅｓ ａｒｅ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ，ｔｈｕｓ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｇｕａｒａｎｔｅｅｉｎｇ ｓａｆｅｔｙ ｒｕｎｎｉｎｇ ｏｆ ｍａｉｎ ｆａｎｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ： ｍａｉｎ ｆａｎ；ｓａｆｅｔｙ ｒｕｎｎｉｎｇ；ｐｒｅｖｅｎｔｉｖｅ ａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｍｅａｓｕｒｅｓ
２００４（２） 作者简介：贾亚雷（１９７５一），男，讲师。１９９６年毕业于华北水利水 电学院，现在河北软件职业技术学院智能工程系任教，主要从事机电 一体化、数控技术及自动化方面的研究和应用，发表文章７篇。
（收稿Ｅｔ期：２００７—０３—１２；责任编辑：陶驰东）
超声波清洗机的设计
作者： 作者单位： 刊名：
图６高频驱动和匹配电路
４清洗槽设计 超声波清洗槽是本设备的核心部件，介质为碳
氢清洗液，内槽尺寸为５００×４００×３２０ｍｍ，超声波 功率为５．４ｋＷ，设有８ｋＷ的的电加热器，将水温控 制在２０。Ｃ～９０％范围内，以加强清洗效果。清洗槽 采用强度高、能抗一般化学腐蚀的不锈钢材料制成。
万方数据
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３超声波发生器设计
本文采用振荡一放大型超声波发生器，其结构框 图如图２所示。它是一个带有振荡电路的放大器， 由振荡、放大、匹配电路和电源组成。振荡器产生一 定频率的信号，放大器将其放大到一定的功率输出。 达到最佳负载值，通过输出变压器进行阻抗匹配，并
万方数据
２００７年第３期 通过
煤矿机 电
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英文刊名： 年，卷(期)： 引用次数：
贾亚雷， JIA Ya-lei 河北软件职业技术学院,河北,保定,071000
煤矿机电 COLLIERY MECHANICAL & ELECTRICAL TECHNOLOGY 2007，(3) 1次
参考文献(2条) 1.张海燕 超声波清洗技术 2002(6)
2.艾小洋 中国工业清洗领域的现状与发展趋势[期刊论文]-现代制造 2004(2)
煤矿机电
２００７年第３期
提高主扇风机安全运行的一些措施
孙彦良，孔军
（兖州矿业集团公司东滩煤矿，山东邹城２７３５１２）
摘要： 针对东滩煤矿引进法国主扇风机在电气日常维护中暴露的问题，通过分析原因，实施了
改进和预防措施，从而有效地保证了主扇风机安全可靠地运行。
关键词： 主扇风机；安全运行；预防改进措施
中图分类号：ＴＤ４４１
１ 影响主扇风机安全运行的因素
我矿１９８６年从法国引进了４台ＨＲＤ２８０－６９型 轴流式主扇风机，分别在北西风井投入运行，担负着 矿井主要通风任务。设备经长期运行后，电气部分 不同程度地暴露出的一些问题，１９９８年经对主扇风 机的电控系统实施ＰＬＣ改造，但改造后外围依然存 在的电控隐患，不仅造成主扇风机的故障停机，且严 重威胁职工的生命安全。为确保我矿主扇风机安 全、可靠地运行，综合分析了当前影响我矿主扇风机 安全运行的主要因素是：
１ 引言
对有些表面形状复杂的精密零部件来说，提高 零部件清洁水平不仅可以降低设备的振动和噪声， 还可以提高使用寿命和可靠性。有时通过喷淋和刷 洗很难取得高的清洁度，且会划伤零件表面。本文 研制了复杂零件的超声波清洗机。
频率高于２０ｋＨｚ的超声波换能器将电源提供 的电能转变为超声波机械振动，并传到清洗液中，使 其产生空化、声冲流、声辐射压力、声学毛细现象等。 空化气泡的爆破会减少污垢与被清洗件之间的粘着 力，声波辐射压力及声学毛细现象促使清洗液渗入 清洗件表面的微小凹孑Ｌ中，气泡的振动及声冲流加 速污垢的剥落，从而达到迅速、高效的清洗效果，其 中空化效应在超声波清洗中起主要作用¨以Ｊ。
２超声波清洗机的结构和参数设定
（１）超声波清洗机结构设计 超声波清洗机主要由超声波发生器、超声换能 器和清洗槽组成，其结构如图１。超声波发生器将 ５０Ｈｚ的交流电转换成超声频电振荡信号后，通过电 缆输送给超声换能器。清洗槽是盛放清洗液和被清 洗零部件的容器。
超
图１超声波清洗机结构示意图
（２）参数设定 为了实现超声波清洗的高效率，应当选择最佳 的声强、频率及清洗槽声场分布等参数。工作频率 选在２０～５０ｋＨｚ之间。低频声波的空化气泡大、数 量少，易于清洗较粗糙物品。高频声波空化气泡小， 易于清洗精细且形状复杂的物品。拟采用６组换能 器，分别由单独开关控制，声强及频率均可调节。清 洗液采用碳氢清洗液，碳氢清洗液具有以下特点：清 洗性能好，蒸发损失小，无毒，材料相容性好，不破坏 环境，价格便宜。
图５功放电路
（４）高频驱动和匹配电路 高频驱动和匹配电路如图６。为保证超声发生 器与换能器振动系统高效安全工作，匹配电路必不 可少。匹配包括两个方面：调谐和阻抗变换。调谐 匹配电路改善发生器与换能器之间的耦合过程，以 便功率高效率传输给换能器。为了减少匹配电路本 身的功率损耗，必须采用电感和电容等储能元件。 匹配电路也会影响换能器的振动特性。
图３振荡器电路图
将ＴＬ４９４的５脚（ＣＴ）和６脚（ＲＴ）接定时元件 电阻Ｒ和电容Ｃ，即可起振，振荡器工作频率由下式 决定：
，， ２而而丽■１ ｒ石丽（比，，，）、
振荡器输出方波的占空比是换能器产生的超声 波强度的决定因素。通过给ＴＬ４９４的４脚加以一定 的直流电压就可实现占空比调整。
定时元件由电容ｃ、电阻Ｒ１和电位器Ｒ２构 成，调节电位器Ｒ２即可实现频率的调整。本机供 电电源为１２Ｖ，采用的是推挽工作方式。电阻Ｒ３ （１０ｋＯ）和电位器１ｔ４（１０ｋＯ）构成分压电路，死区时 间控制端的电位应界于２．５—５Ｖ之间。调节电位 器Ｒ４亦可实现超声波的强度调节。
Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｃｌｅａｎｉｎｇ Ｍａｃｈｉｎｅ
。，烈ｙａ—Ｚｅｉ （Ｈｅｂｅｉ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｓｏｆｔｗａｒｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂａｏｄｉｎｇ ０７１０００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｄｅｖｅｌｏｐｓ ａｎ‘Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｃｌｅａｎｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ ａｎｄ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎｓ ｏｆ ｉｔｓ ｃｉｒｃｕｉｔ ａｎｄ ｗｈｏｌｅ ｍａｃｈｉｎｅ，ｗｈｉｃｈ ｅｎｈａｎｃｅｓ ｔｈｅ ｃｌｅａｎｌｉｎｅｓｓ ａｎｄ ｃｌｅａｎｉｎｇ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｐａｒｔｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ： ｕｈｒａｓｏｎｉｃ ｃｌｅａｎｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ
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引证文献(1条)
1.齐延兴.杨雪银 基于SPCE061A单片机的超声波清洗机设计[期刊论文]-中国测试 2009(4)
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_mkjd200703033.aspx
下载时间：2009年12月24日
（１）ＰＬＣ部分输入模块不能准确接输入收信 号；
（２）风门磁铁到位开关误动作；
（３）润滑电控系统故障率较高； （４）ＰＬＣ机在运行中暴露出稳定性差； （５）传统的维修理念已不适应当前对设备安全 运行的需要。
２原因分析及改进预防措施
（１）ＰＬＣ部分输入模块不能准确接收输入信号 我矿主扇风机高压开关柜、励磁控制柜均为为 原法国配套设备，其辅助触点由机械执行机构带动 并参与系统控制。由于触点氧化或有积垢会造成触 点直流电阻大，又因控制线路距离较长而影响直流 ２４Ｖ电压信号准确输入ＰＬＣ输入模块，以至造成主 扇风机的停机。以高压线性接触器合闸机构带动的 辅助触点ＨＶ一１为例，如图１所示。
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煤矿机 电
２００７年第３期
超声波清洗机的设计
贾亚雷
（河北软件职业技术学院，河北保定０７１０００）
摘要： 研制了超声波清洗机，简要介绍了超声波清洗机的电路设计及整机设计，该机提高了零
件的清洁度和清洗效率。
关键词： 超声波清洗机
源自文库
中图分类号：ＴＨ６０２２
文献标识码：Ｂ
文章编号：１００１—０８７４（２００７）０３一．００８２—０３
与清洗液接触的槽面都经过了抛光处理，以减少空 化腐蚀，为了提高换能器与壳底粘接的强度，换能器 与槽底粘接的一面采用喷砂处理。
该超声波清洗机设计独特新颖，已经试制成功， 使用证明该机操作方便、性能稳定可靠，清洗效率 高、噪声低，得到了用户的认可。
万方数据
参考文献： ［１］张海燕．超声波清洗技术［Ｊ］．近代物理知识，２００２（６） ［２］艾小洋．中国工业清洗领域的现状与发展趋势［Ｊ］．现代制造，
（２）低压驱动电路 本机采用高压小电流功放电路，由两只三极管 和耦合变压器构成，见图４。为了避免两只功放管 同时导通，导致内部功耗增加，两管的导通时间必须 错开，使它们在交替工作时有一段同时截止的时间。 为此，三极管Ｐ１和Ｐ２对振荡器的输出作反相处理， 三极管选用ＰＮＰ型的８５５０。 低压驱动电路所用的电源是直流１２Ｖ，而功放 电路的电源是交流２２０Ｖ，在三极管后加入一个耦合 变压器，完成高低压隔离的任务。