Ультразвуковая головка технологической установки

(5)5 В 06 В 1/08 ОСУДАРСТВЕННЬО ИЗОБРЕТЕНИРИ ГКНТ СССР КОМИТЕТИ ОТКРЫТИЯ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 10 Бюл. М 26пол итехничес ильцев, В.В.Б тель. В.М.Му 088.8)ое. свидетел ьс , В 06 В 1/08ое свидетельс , В 06 В 1/08 ии институт яллер, В,А.Сожев и В.С.Кац во СССР1957.во СССР1975.(21) 4623925 (22) 21.12.88 (46) 15,07.91 (71) Омский (72) Н.Н.Дан лов, Л.А,Ше 53) 534.232 (,56) Авторск М 113254, кАвторск М 845864, к ОВАЯ ГОЛОВКА ТЕХНОАНОВКИтносится к ультразвуко - увеличение срока эксповышения надежности системы охлаждения. В корпусе 4 головки коаксиально магнитострикционно преобразователю 1 и трансформатору 3 колебаний установлена цилиндрическая перегородка 7 из теплопроводного материала, Тепловые трубки 6, размещенные вдоль образующей цилиндрической перегородки 7, связаны с обращенной к корпусу поверх- ностью перегородки 7 в зоне испарения и с радиатором 5 в зоне конденсации. Торцы цилиндрической перегородки 7 расположены с зазором относительно торцов внутренней полости герметичного корпуса 4, заполненной жидкостью, Жидкость из высокотемпературной зоны попадает в низко- температурную, где отдает тепло трубкам 6, 1 ил.5 10 20 25 30 35 40 35 50 Изобретение относится к ультразвуковой технике, конкретно к устройствам ультразвуковых преобразователей для получения колебаний ультразвуковой частоты, применяемых в технологических целях, и может быть использовано в машиностроительной, легкой, химической и других отраслях промышленности при создании установок для сварки металлов и полимеров, очистки и пропитки, в медицинской технике при создании хирургических инструментов, в механообрабатывающих станках с наложением на процесс обработки ультразвуковых колебаний.Цель изобретения - увеличение срока эксплуатации ультразвуковой головки за счет повышения надежности системы охлаждения,На чертеже изображена предложенная головка, разрез,Ультразвуковая головка технологической установки содержит магнитострикционный преобразователь 1 с питающей его от ультразвукового генератора(не показан) обмоткой 7 электропитания, трансформатор 3 колебаний и систему охлаждения, имеющую герметичный корпус 3 охлаждения с радиатором 5 свободного. конвективного теплообмена. В корпусе 3 охлаждения установлены тепловые трубки 6, к испарительной зоне которых прикреплена, например, пайкой цилиндрическая перегородка 7 иэ теплопроводного материала, установленная с зазорами между торцами внутренней полости корпуса 4 охлаждения, Тепловые трубки 6 размещены вдоль образующей цилиндрической перегородки 7. Цилиндрическая перегородка разделяет внутренний объем корпуса охлаждения на две разно- температурные зоны: внутреннюю (высокотемпературную), расположенную между цилиндрической перегородкой 7 и преобразователем 1 с трансформатором 3. имеющую во время работы повышенную температуру из-за тепловыделения в преобразователе и трансформаторе, и наружную(низкотемпературную), расположенную между цилиндрической перегородкой и корпусом 4 охлаждения, имеющую пониженную температуру из-за интенсивного отвода тепла тепловыми трубками из этой зоны, По разнотемпературным зонам циркулирует охлаждающая жидкость, направление 8 движения которой показано на рисунке, В качестве охлаждающей жидкости желательно выбирать такую, которая имеет высокую теплоемкость. Это позволит лучше отводить тепло от преобразователя и трансформатора к тепловым трубам, Можно испольэовать, например, дистиллированную воду, содержащую специальные дооавки для уменьшения ее коррозионного воздействия на внутреннюю полость .корпуса охлаждения, на преобразователь и трансформатор.Устройство работает следующим образом,После включения ультразвукового генератора (не показан) на обмотку 2 электропитания магнитострикцион ного преобразователя 1 подаются электрические колебания ультразвуковой частоты, что вызывает механические колебания преобразователя 1 и трансформатора 3 колебаний, В результате потерь на внутреннее трение происходит нагрев преобразователя и трансформатора, Тепло, выделяющееся в этих элементах, передается ближайшим слоям охлаждающей жидкости, находящейся между цилиндрической перегородкой 7 и преобразователем 1 с трансформатором 3. Жидкость нагревается и за счет естественной конвекции поднимается вверх. Попадая таким образом в низкотемпературную зону, охлаждающая жидкость отдает тепло тепловым трубкаи б, а через них и радиатору 5 кон вективного теплообмена, Происходит охлаждение преобразователя и трансформатора. Естественное конвективное движение охлаждающей жидкости интенсифицируется свободным торцом магнитострикционного преобразователя 1 за счет создания в ней звукового давления и акустических течений, что дополнительно увеличивает скорость движения охлаждающей жидкости, а следовательно, теплоотдачу от нагреваемых элементов ультразвуковой головки тепловым трубкам б и радиатору 5 свободного конвективного теплообмена,Предложенная конструкция ультразвуковой головки позволяет повысить надежность работы системы охлаждения благодаря исключению воэможности утечки теплоносителя из полости тепловых трубок (внутренняя полость тепловых трубок загерметизирована пайкой). Охлаждающая жидкость, циркулирующая по контуру из высокотемпературной зоны в низкотемпературную, из низкотемпературной в высоко- температурную и т.д., в полости корпуса охлаждения находится без избыточного давления, что позволяет легко загерметизи-ровать корпус и исключить утечки охлаждающей жидкости, Небольшое необходимое количество этой жидкости дает возможность использовать дистиллированную воду с необходимыми добавками-ингибиторами, снижающими коррозионное и зррозионное воздействие на элементы головки. Это повышает срок службы ультразвуковой головки, Отсутствие в охлаждающей жидкости1662709 Составитель И.ИгумноваТехред М.Моргентал Корректор.М,Демчик Редактор М,Келемеш Заказ 2222 Тираж 291 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 солей и загрязнений сохраняет поверхности охлаждаемых элементов в первоначальном виде, а следовательно, сохраняет и интенсивность теплоотдачи от них в течение всего срока эксплуатации. Кроме того, отсутствуют подводящие и отводящие шланги охлаждающей жидкости, что Делает головку удобной в применении, особенно в составе ручных ультразвуковых инструментов,Формула изобретения Ультразвуковая головка технологической установки, содержащая герметичный корпус с радиатором свободного конвективного теплообмена, магнитострикционный преобразователь, трансформатор колебаний и тепловые трубки, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью увеличения срока эксплуатации за счет повышения надежности системы охлаждения, в корпусе коаксиально магнитострикционному преобразователю и трансформатору колебаний установлена цилиндрическая перегородка из теплопровод ного материала, расположенная с зазоромотносительно обращенных к ней поверхностей герметичного корпуса и магнитострикционного преобразователя соответственно, тепловые трубки размещены вдоль образу ющей цилиндрической перегородки, а полость герметичного корпуса заполнена жидкостью, причем тепловые трубки связаны с обращенной к корпусу поверхностью цилиндрической перегородки в зоне испа рения и с радиатором свободного конвективного теплообмена в зоне конденсации, а торцы цилиндрической перегородки расположены с зазором относительно торцов внутренней полости герметичного корпуса.20