超聲波衝洗機的製作方法

2023-06-02 07:16:36

專利名稱：超聲波衝洗機的製作方法
技術領域：
該實用新型屬於物理清洗機械技術領域。涉及一種超聲波清洗裝置。
背景技術：
汽車、火車、大型機械、大型設備、建築物的門面和外牆等(以下統稱大型物體)。它們的表面易被各種塵埃、汙濁、油灰、鏽斑等弄髒，隔一段時間需要清洗。目前往往採取高壓水射流衝洗。但是高壓水射流衝洗效果不佳，又浪費了大量的水資源。尤其是對高層建築物的外牆清洗和對高壓線路的絕緣子清洗，高壓水清洗效果更差。超聲波清洗有極其強烈的作用，特別是對表面堅硬的物體，超聲波液體介質清洗，能在很短的時間內就能將工作物表面各部汙垢清洗乾淨。但是，目前的超聲波清洗機一般都由超聲電源、換能器和清洗槽(或清洗缸)組成。工作時，將被清洗物浸入槽內或缸內進行超聲波清洗。而對大型物體，無法浸入槽內或缸內進行超聲波清洗。如何將此改新，使大型物體也能進行超聲波清洗，便是本發明的目的。

發明內容
本實用新型是這樣實現的。為了使大型物體也能進行超聲波清洗，本實用新型提供一種新型的超聲波衝洗機，由以下一、二、三部分組成，它的一、二兩部部分和一般地超聲波清洗機相同。第一部分超聲波發生器，頻率在10-80KHz之間，電源是220V或380V一般電源，功率在20W至10KW之間。超聲波發生器由矽整流器、反饋變壓器、電感線圖，振蕩線圈等組成。它是產生電磁振蕩信號並提供能量的工作部分，實際上是一個大功率的信號發生器。它能產生一定頻率的電磁振蕩，且這個頻率剛好是下邊超聲波換能器本身的諧振頻率，它可以是自激式或他激式，它的末級功放，可以是電子管式，也可以是可控矽逆變式，電晶體或功率模塊式。第二部分換能器，它的主要作用是將超聲波發生器所發生的電磁振蕩信號轉化為換能器本身的一種超聲振動。它有換能材料和變幅杆兩部分組成。換能材料可以是磁致伸縮式、電容式、壓電式等。變幅杆是超聲波振蕩的機械放大級，用以提高超聲波的振動振幅。變幅杆相對于波長，可以是半波長或四分之一波長。變幅杆的母線，可以是園錐型、指數型、雙曲線型。變幅杆用金屬製造，最好用不鏽鋼或鋁製成。第三部分超聲波衝刷器。它代替了一般超聲波清洗機的清洗缸，其技術特徵如下。它是一個中空的金屬容器，它的首端緊貼著或連著變幅杆而且固定緊。它上面開有一個進水口，進水口外有閥門，此進水口通過閥門和高壓軟管連通，用以進入水流或其它液體介質；而在它的另一側面還開有一個或多個開口，開口的外邊緊緊安裝著噴嘴，噴嘴由金屬製成，進入這個金屬容器的水或其這液體介質，只能從噴嘴中噴出。
同理，這種新型的超聲波衝刷器也可以把換能器的變幅杆和超聲波衝刷器做在一起，即省去金屬衝刷器，而且要挖空變幅杆(也就是把變幅杆變成一個中空的金屬容器)，外邊留有進水口，變幅杆的另一面開著一個或幾個出水口，出水口緊接噴嘴，使液體介質進入變幅杆後再由噴嘴噴出。
在工作時，也就是對大型物體衝洗時，可用支架將超聲波衝刷器安裝好或手握著衝刷對著被清洗物表面進行衝洗，而對高層建築物外牆表面或空中物表面清洗時，則應將超聲波衝刷器吊起或手握著，對著工作物表面越近越好進行清洗，而且根據清洗需要不斷移動位置。工作時，高壓軟管的另一端應連接高壓水射流機，高壓水射流機要放在適當位置，保證水有很足夠的壓力進入衝刷器後再從噴嘴噴出。
在工作時，開啟超聲波發生器的電源開關和高壓水射流機的電開關，並且打開超聲波衝刷器進水口閥門，這時超聲波電源便發生電磁振蕩信號，經導線傳導到超聲波換能器的換能材料，使換能材料發生電磁振蕩並轉換為機械超聲波振動，同時也引起整個換能器共振。通過變幅杆振蕩放大，又引起金屬製造的超聲波衝刷器和衝刷器內液體介質發生超聲振動。衝刷器內液體介質在超聲波振動時，產生氣穴和空氣化作用，發生每秒上萬次的巨大正負聲壓，另外，液體介質的超聲波空化作用的二階效應也產生微聲流，往返激烈衝擊。由噴嘴噴出的液體介質的空化作用在介質和衝刷物表面之間產生的微聲波等，產生極強烈的衝刷作用，使被衝刷物表面各種汙垢迅速被衝刷掉。
工作時由於噴嘴的移動，產生的衝刷作用普及且強烈，不管被衝刷物表面如何複雜，對空穴、狹縫、凸槽、暗洞、微孔、鏽斑等，都力所能及，短時間內便使衝洗物表面淨潔如新。且大量節時、節能、更節水或節約其它清洗介質，尤其是對建築物的門面和高層建築外牆以及架空電力線路的絕緣子等進行衝刷，特別方便。這便是本實用新型的積極效果。
當然，根據衝洗需要，衝洗的介質可以是水，或含有清洗劑的水溶流或其它液體。該實用新型對這些衝洗的介質都適用。


下邊結合附圖對本實用新型進一步說明。圖1是本實用新型超聲波衝刷洗機的原理圖。
圖2是超聲波衝刷機的超聲波發生器電路原理圖。
圖1中1……超聲波發生器；2A……超聲波換能器的換能材料；2B……超聲波能器的變幅杆；3……超聲波衝刷器；4……衝刷器的進水口；5……進水口的閥門；6……進水高壓軟管；7……衝刷器的出水口噴嘴。
圖2中8……橋式整流器；9……功放管；10……反饋變壓器；11……振蕩線圈；2A……超聲波換能器的換能材料。
d1--d10為二級管，R1-R5為電阻，C1--C7為電容，T1、T2為功放三級管，AC～表示交流電源。
具體實施方式
下邊是本實用新型的一個具體實施方案。它採用了圖1和圖2。
第一部分超聲波發生器。(圖1中1)。電源為220V交流電，功率為5KW，經過橋式整流器(圖2中8)整流為直流電，產生衝擊電流進入放大級的三極體基極，給功放管(圖2中9)提供基級導通電流。功放管(圖2中9)開始工作，其中部分電流，又反饋到功放管基極產生振蕩電流，另一部分電訊號通過電感線圈L1中再傳導至振蕩線圈L2(圖2中11)產生電磁振蕩，推動換能器(圖中2A)換能材料。
第二部分超聲波換能器包括圖1中2A和2B，它有換能材料(圖1中2A)和變幅杆(圖1中2B)兩部分組成。其中換能材料是兩個壓電陶瓷片用螺絲釘堅固，換能材料基元間距為5mm，頻率為30KHZ，其中變幅杆(圖1中2B)圓錐形，且為四分之一波長。換能器的總長度為150cm變幅杆圓錐底面直徑為16cm。
第三部分超聲波衝洗器(圖1中3)是一個中空的鋁製容器，大致勻稱的圓柱體。尺寸長是20cm，首端一面緊貼著換能器的變幅杆的底面，用螺釘緊固。它的側面開有一個進水口(圖1中4)，進水口外安裝有進水閥門(圖1中5)，進水口的口徑是10mm，閥門外通過高壓軟管直接連通高壓水射流機的出水口。衝刷器的另一個底面開著兩排圓形開口，每排三個。開口直徑為6mm，且每個開口外邊緊接著不鏽鋼噴嘴，噴嘴(圖1中7)，噴嘴的末端呈橢圓形，橢圓形的橫向長軸徑為5mm，橢圓形的縱向短軸徑為2mm，工作時，衝刷器內的水只能從噴嘴裡噴出。
權利要求1.一種超聲波衝洗機，由超聲波發生器、換能器、衝刷器組成，其特徵是衝刷器一個中空的金屬容器，它的一端緊貼著換能器的變幅杆，它的側面開著一個進水的開口，它的另一端開著一個或幾個出水口，出水口外緊接著噴嘴，進入衝刷器的水由噴嘴噴出。
專利摘要一種超聲波衝洗機，屬於物理清流機械領域。涉及超聲波具體應用技術。它能清洗目前的超聲波清洗機所不能清洗的大型物體。它由超聲波發生器、換能器、衝刷器部分組成，其特徵是，衝刷器是一個中空的金屬容器，它的首端緊貼著換能器，側面上有一個進水口，末端有一個或幾個出水口，出水口外緊接噴嘴。工作時，進入衝刷器的水在超聲波作用下產生空化作用，由噴嘴噴出，產生極其強烈的衝刷作用，將大型物表面衝洗乾淨。特別適應於大型設備、建築樓房的門面和高層建築物外牆，以及架空電力線路的絕緣子的清洗。
文檔編號B08B3/02GK2863284SQ20042008979
公開日2007年1月31日 申請日期2004年8月27日 優先權日2004年8月27日
發明者候朋太, 張保同 申請人:張保同, 候朋太