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公开(公告)号：CN107297317A
公开(公告)日：2017-10-27
申请号：CN201710657425.3
申请日：2017-08-03
Applicant: 河南理工大学
CPC classification number: B06B1/0603 , B06B3/02
Abstract: 本发明公开了一种实现单激励纵-扭复合超声振动的一体式转换方法及装置，针对应用空间和振动频率，根据超声系统内部满足“二分之一波长”叠加规律，对压电陶瓷片、铜电极及反射端进行两段式换能器“夹心式”设计，其几何尺寸满足“四分之一波长”要求，相邻两压电陶瓷片的纵向极化方向相反，压电陶瓷片净化后通过粘合剂进行粘合；利用连接螺栓将反射端、压电陶瓷片、铜电极及发射端串接固定在一起，在发射端上开螺旋槽，将单激励的纵向振动转换为纵-扭振动，通过改变螺旋槽的结构参数，来改变纵-扭幅值比。本发明单激励产生的纵向振动在螺旋体与圆柱面接触的根部分解为沿着螺旋线方向和垂直螺旋线方向的振动，从而实现工具头的单激励纵扭复合超声振动。
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公开(公告)号：CN107124042A
公开(公告)日：2017-09-01
申请号：CN201710523549.2
申请日：2017-06-30
Applicant: 河南理工大学
CPC classification number: H02J50/10 , B23Q3/1552 , B23Q3/15553 , H01F38/14 , H01F2038/143
Abstract: 本发明公开了一种适用于超声加工中心自动换刀的环压式无线电能传输系统，其刀柄上设置的圆盘形电能接收部内设置有圆盘形铁氧体和圆盘形电能接受线圈，所述圆盘形电能接收部与所述刀柄同轴线设置，在超声加工中心的主轴外壳底部设置有四分之一圆盘形电能发射线圈支架，所述四分之一圆盘形电能发射线圈支架上设置有四分之一圆盘形铁氧体和四分之一圆盘形电能发射线圈，所述四分之一圆盘形电能发射线圈和圆盘形电能接受线圈同轴线设置并端面相对，二者上下对应叠加且有安装间隙；压电陶瓷通过压电陶瓷压板和螺栓固定在变幅杆上。本发明在不改变现有加工中心机床的前提下，方便地使超声加工中心机床能够满足自动换刀的功能，提高了超声振动加工的效率。
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公开(公告)号：CN106869798A
公开(公告)日：2017-06-20
申请号：CN201710201771.0
申请日：2017-03-30
Applicant: 河南理工大学
CPC classification number: E21B7/28 , E21B7/20 , E21B10/325 , E21B10/54 , E21B10/602 , E21B17/00 , E21B21/00 , E21B21/16
Abstract: 松软煤层瓦斯抽采钻孔护孔用钻具的钻孔护孔方法，包括以下步骤：在煤层巷道的钻孔处安装所述的松软煤层瓦斯抽采钻孔护孔用钻具；钻头前部受力从而顶压内部的压缩弹簧，使伸缩柱向外滑动，达到预定行程后，使空心内排渣可变径钻头的钻孔直径变大并最终保持定值，PVC护孔管渐渐的跟进。水流通过PVC护孔管和空心光面钻杆之间空隙到达钻孔底部或者高压风通过空心光面钻杆内部到达钻孔底部。当钻头前端受力消失时，伸缩柱会恢复到初始位置，此时可抽出空心内排渣可变径钻头、空心光面钻杆，将PVC护孔管留在孔内使瓦斯顺利排出。本发明提高了瓦斯抽采孔施工的速度，保证施工的安全性，是松软煤层瓦斯抽采钻孔护孔用钻具的创新。
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公开(公告)号：CN104589183B
公开(公告)日：2017-05-24
申请号：CN201510062552.X
申请日：2015-02-06
Applicant: 河南理工大学
IPC: B24B13/00 , B24B13/005 , B24B47/12 , B24B57/02 , B24B1/04
Abstract: 超声研磨蓝宝石镜片的加工装置，包括支座（18）和超声振动加载系统，支座（18）上设有工作台（17）和机床床身（2），所述机床床身（2）上设有位于工作台（17）上方的研磨头驱动系统和研磨液供给系统，工作台（17）上设有镜片固定安装系统，支座（18）上设有用于操控工作台（17）沿X向、Y向的水平运动及Z向升降运动的辅助运动系统。本发明具有工艺先进、加工成本相对较低、生产效率高、加工质量好，充分利用研究机构现有的机床设备和真空吸盘的优点，能够对热度越来越高的蓝宝石镜片进行高效高质量的研磨加工，满足未来企业需求。
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公开(公告)号：CN103921356B
公开(公告)日：2016-02-03
申请号：CN201410159184.6
申请日：2014-04-18
Applicant: 河南理工大学
IPC: B28D1/00
Abstract: 本发明提供了一种硬脆材料端面精密加工的方法，通过激光辅助加热，提高硬脆材料的塑性，改变硬脆材料去除的脆延转变点，加大临界切削深度，使硬脆材料可以轻松的以延性方式去除；通过二维超声振动实现高频断续切削，可以有效的降低切削力，减少激光加热温度对刀具的影响，延长刀具的使用寿命，改善切屑的排出，避免后刀面对已加工表面的摩擦和挤压，提高表面加工质量；针对端面切削的特点，将两种加工方式经过特定的复合，改善硬脆材料的可加工性，提高工件的表面加工质量和加工精度，实现硬脆材料零件的精密高效端面切削。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN104601036A
公开(公告)日：2015-05-06
申请号：CN201510048670.5
申请日：2015-01-30
Applicant: 河南理工大学
Abstract: 哑铃式大功率纵扭复合超声振动装置，包括连接件、超声波电源系统、纵振换能器和变幅杆，连接件包括法兰盘、固定杆和保护筒，纵振换能器设在保护筒内，超声波电源系统通过电缆与纵振换能器连接，固定杆另一端与保护筒端面固定连接，变幅杆由同轴向设置的连接端、中间段和输出端构成，中间段的外径均小于连接端和输出端的外径，连接端中心通过双头螺栓与纵振换能器的动力输出端连接，连接端上设有圆盘型的变幅节点，变幅节点外圆表面与保护筒螺纹连接。本发明把变幅杆整体设计成哑铃状，输出端设计为喇叭状，变幅杆的中间段所开的螺旋槽使纵振转换为纵扭复合振动，旨在提升输出端的振动功率，加大空化区域，进而提升处理熔体金属的效率。
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公开(公告)号：CN109225790B
公开(公告)日：2023-11-17
申请号：CN201811272368.8
申请日：2018-10-30
Applicant: 河南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种新型弯‑扭复合振动超声切削方法及装置，其所述变幅器设置一个小端和两个个大端，其中，第一、第二大端沿变幅器径向分布且互相垂直，所述两个大端上分别设置一组反射端、压电陶瓷片和铜电极；所述小端作为发射端，并且在其外端部中心设置刀具。本发明两组陶瓷片分别在超声波发生器高频电信号的激励下产生互相垂直的纵向振动，经变幅器特殊结构将第一、第二大端处两组纵向振动力F1、F2复合，其中水平方向的力F1X、F2X大小相等方向相反相互抵消，竖直方向的振动方向相同复合得到力FY产生弯曲振动。当振动沿变幅器主体的水平方向传播时，在螺旋槽的模态转换作用下产生扭振。最终在输出端得到弯‑扭复合振动。
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公开(公告)号：CN108787407B
公开(公告)日：2023-08-18
申请号：CN201810548230.X
申请日：2018-05-31
Applicant: 河南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种单激励匹配式变螺旋纵‑扭复合超声振动加工方法及装置，它包括反射端、压电陶瓷、铜电极和变幅杆，所述变幅杆的发射端的外圆周表面上设置变螺旋槽，所述螺旋槽参数的改变能够产生不同的纵扭振动幅值比例，并且，所述变幅杆的发射端的中心处沿轴线开设圆柱槽，所述圆柱槽内注入有配重液体，所述圆柱槽内设置有封堵并密封所述配重液体的橡胶塞和密封圈；通过调整所述橡胶塞和所述密封圈的位置来改变所述圆柱槽内流体体积，或者更换流体的种类，来改变纵‑扭复合超声振子的质量，以补偿夹装不同刀具杆时的频率的损失或者增加，从而实现夹装不同刀具杆时，超声装置的谐振频率、振动模态及振形的一致性。
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公开(公告)号：CN113043155B
公开(公告)日：2022-11-11
申请号：CN202110124880.3
申请日：2021-01-29
Applicant: 河南理工大学
Abstract: 一种超声振动辅助钻扩珩磨箱体高精度内孔的装置，包括自上而下依次串联并同步旋转的超声振动部、连接器和钻扩孔刀具；超声振动部包括换能器和变幅杆，换能器同轴线设置在变幅杆上端部，变幅杆包括一体结构的上圆锥段和下圆柱段，上圆锥段外圆设有与旋转动力机构连接的法兰盘，下圆柱段上设有珩磨组件，连接器与下圆锥段之间设有用于调节珩磨组件珩磨外径大小的调节机构。本发明主要用于箱体高精度内孔的加工与制造，此装置属于复合加工，省去了在孔加工过程中更换刀具和装置的时间，并且能够用于不同孔径的加工，是一种操作简单方便、加工效率高、精度高的内孔钻扩珩磨装置。
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公开(公告)号：CN112170910A
公开(公告)日：2021-01-05
申请号：CN202010940190.0
申请日：2020-09-09
Applicant: 河南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种适用于主轴有冷却孔的高温超声铣削加工系统，它包括无线电能传输机构、换能变幅机构和刀柄，所述换能变幅机构设置在所述刀柄的内腔中，所述刀柄的一端与拉钉连接，所述拉钉和刀柄均为中空结构，二者的内孔相互连通，所述拉钉的一端为进气孔，所述进气孔与空气冷却机构连接，所述刀柄的另一端沿圆周间隔设置有出气孔；所述换能变幅机构的前盖板、变幅杆、法兰和所述刀柄的外表面都喷涂有一层隔热涂层。本发明空气冷却机构通过气管与机床主轴连接，能够将冷空气送入刀柄内部，实现换能器的降温，并且采用的隔热涂层不仅隔热效果好，而且不会影响超声振动的传播，同时配合空气冷却机构能使降温效果达到最佳。
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