1.产品设计原理
超声波振动筛是将超声波振动与旋振筛机械振动结合在一起的新型振动筛,其工作原理是将超声波高频振动,经导环传递到整个筛网面,带动筛网的振动从而达到快速筛料目的。
应用于超声波振动筛的换能器,原理也是通过施加预应力抵消压电陶瓷膨胀应力,获得高频、高强度、大振幅的机械振动,达到将电能转换成机械能的目的。又因为振动筛的使用性质,需要在空气中长时间、连续工作,所以要求换能器具有高振幅,低发热量,高可靠性等性能,同时且对结构材料和相关工艺的高求也很高。
超声波属连续工作的大功率超声波超能器,一般以平均功率来计算或标称其功率大小。
随着超声波技术应用的发展和成熟,因为结构简单,操作维护方便,防止静电安全等原因,将换能器从传统的筛网内置底振式向外置侧振式发展已成为趋势。
2.内置底振与外置侧振技术比较
内置底振式是将换能器固定于筛网导环底部,将换能器的超声波振动能量传到筛网;外置侧振式是将换能器固定于筛网侧面,通过延长的侧导声环将振动能量传到筛网底部的导声环,再传到筛网面上。
(一)内置底振
优点
缺点
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换能器置于筛网底部,无法判别其工作状态,且平时维护、拆装、检修很麻烦;
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换能器直接被筛分粉料包裹,不利于散热,产生的高温将加速其性能的退化;尤其对于高温粉料的筛分,情况更为严重。
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高温可能导致体内晶片产生热炸裂,热炸裂的换能器会引起后续工作时的恶性循环而造成设备损坏,严重的甚至引起火灾------此事例在国内已发生多起。
- 因低频机械旋振与高频超声振动耦合,存在导致换能器导线及橡胶外管产生开裂、折断、短路及打火等不稳定、不安全因素。
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上述振动耦合,在换能器密封外壳的焊缝处易产生微裂纹,导致筛分料细颗粒进入腔内,引起换能器正负极打火或短路,造成损坏等可能。
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上述振动耦合,筛分物料相互间会形成一个不稳定的粉体摩擦静电场,换能器外壳的高温易成为粉体间放电引起火灾、爆炸的诱因。------此事例在国内已有发生。
( 二)外置侧振
优点
- 换能器直接置于筛网外侧,便于检查其包括导线开裂、打火、异常高温等不正常工作状态,且便宜于操作员日常检修、维护、更换及事故隐患排查。
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换能器不接触粉料,对于由换能器原因造成的各类事故隐患影响基本可以忽略。
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换能器能正常散热,环境温度低,性能退化速度慢,寿命长,能有效降低压电晶片的热炸裂现象,避免由此产生的一系列恶性循环而造成设备损坏或火灾隐患。
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侧置换能器采用可拆解式软性硅胶圈密封的外壳,不会产生外壳裂纹,也便检修换能器。