【文章內(nèi)容簡介】 在平衡圈上還設有柔順劑自動注入裝置， 結構 如圖 36 所示 。 柔順劑 流動過程見 表31。 表 31 柔順劑流動過程 工作方式 洗滌 中間脫水 漂洗 中間脫水 漂洗 柔順劑受力 自 然流動 離心力 自然流動 離心力 自然流動 注入裝置 A 腔 B 腔 C 腔 柔順劑在隔室內(nèi)的流動狀態(tài) 在 A 腔 中 由 A 腔流向 B腔 在 B 腔中 由 B 腔流入 C腔 加入漂洗液中 圖 33 洗滌脫水桶 1線屑過濾器 ； 2循環(huán)水道； 3桶體； 4柔 軟劑盛載盒 圖 34 平衡圈結構圖 圖 35 平衡過程 圖 36 柔順劑注入裝置 青島農(nóng)業(yè)大學機電工程學院本科畢業(yè)設計（論文） 7 波輪的選擇設 計 本次設計選用 碟形波輪 ， 如 圖 37 所示 ： 直徑 約 300mm， 轉速 約 175 r／ min，正反交替 旋轉。 由于波輪呈凹形， 工作時， 底部的葉片將洗滌液先 上揚 再下壓，使洗滌液呈“心形”和上 下翻滾， 實現(xiàn)了高凈率低磨損， 減小了衣服纏繞和扭絞 現(xiàn)象 。 進水、排水系統(tǒng)的設計 進水系統(tǒng)主要 給洗衣機提供洗滌用水 ，由進水管、進水電磁閥和壓力開關 組成。 進水管的選擇設計 進水管 為洗衣機 附件，由水管和接頭 組成。本 次設計水管采用 內(nèi)嵌纖維絲的復合橡膠 ，可承受 一 定水壓。一端為螺紋接頭，與進水電磁閥相連，一 端為 接頭 ，與水龍頭 相連。 進水電磁閥的結構 工作原理 及選擇 進水電磁閥 作用 是控制水流通斷，為洗衣機提 供洗滌 用水， 結構如圖 38 所示 。 閥 中心是鐵芯 ， 鐵芯 外為電磁線圈，不通電時， 鐵芯因 彈簧 彈力 被 壓下， 則 下端橡膠柱 封住 泄壓孔 ， 水經(jīng) 加壓孔 流 入 控制腔 ，進水腔和控制腔的水壓相等，由于橡膠閥 芯上 部的 受壓面積大， 閥芯 被 壓在橡膠閥墊 上，閥 即閉合 。 通電時， 鐵芯因電磁力大于 彈簧 彈力被 吸 合，泄壓孔打開，由于 泄壓孔大于加壓孔， 控制腔 內(nèi)的水很快流出，壓力降低 ， 閥芯的下部壓力大于 上部壓力，被下部 水壓推開，閥即開啟注水 [14]。 圖 37 碟形波輪 圖 38 進水電磁閥結構圖 1出水口； 2泄壓孔； 3橡膠閥墊；4塑料閥芯； 5引出片； 6控制腔；7螺絲； 8線圈及骨架； 9彈簧；10鐵芯； 11橡膠柱； 12導磁鐵架；13絕緣層； 14金屬網(wǎng)； 15進水腔；16閥座； 17加壓孔 青島農(nóng)業(yè)大學機電工程學院本科畢業(yè)設計（論文） 8 本次設計采用 小天鵝 PDQ7 型進水電磁閥，主要性能參數(shù)見 表 32。 表 32 PDQ7 型進水電磁閥性能參數(shù)表 額定電 壓頻率 額定電流（ mA） 使用水溫（℃） 水壓范 圍（ MPa） 密封性 能（ MPa） 溫升 （ K） 絕緣電阻（ MΩ） 電氣 強度 220V 50Hz 27177。 5 0～ 80 ～ ～ 1 無泄漏 ＜ 75 ＞ 100 2500V 歷時 1min 水位 傳感器 結構 及 功能 本次設計水位傳感器采用 氣壓式電觸點開關，利用洗衣機桶內(nèi)水位高低不同所產(chǎn)生的不同壓力， 來控制進水電磁閥的通斷 。 本次設計中， 一共安放三 個水位傳感器 ，盛水桶側壁自上往 下分布三個，分別為高、中、低 水位開關， 負責進水和洗滌之間的轉換 ；底部 安裝 一個 浮球式行程開關 ， 進水時浮起，水排空時落下， 負責檢測 排水完畢與否。 水位傳感器通過軟管與貯氣室 相連， 其 結構如圖 39 所示 。 注水時， 貯氣室 的空氣被壓縮，將壓力傳遞給傳感器 。氣 壓 升高 使橡皮膜變形并推動動觸點與定觸 點 接觸 ，從而將水位 達到設定值的信號送 至 PLC， PLC 依據(jù)程序閉合進水電磁閥并 使電機旋轉，洗衣機進入洗滌狀態(tài)；排水 時 水位下降， 空氣壓力隨著 下降， 當 壓力 小于彈簧 彈力時， 橡膠模 片 恢復初始 位置。 當水排空時， 底部傳感器 控制 使 排水電磁 閥閉合， 洗衣機根據(jù)程序，進入下一 狀態(tài)。 排水系統(tǒng)的設計 排水系統(tǒng)負責排出 污水，由排水電磁閥和排水管組成。 本次設計 排水管采用橡塑材料 吹壓成波紋管，一端連接排水口，另一端裝有一只掛鉤，平時 可以掛在洗衣機的掛口上。 排水電磁閥由電磁鐵和排水閥 組成， 靠連接板連接， 其結構與裝配關系如圖 310所示 。 通電時，動鐵芯往右吸合，排水閥呈打開狀態(tài)，污水 通過水道 和閥門，經(jīng) 排水口圖 39 水位 傳感器 結構圖 1杠桿； 2支撐彈簧； 3開關體； 4定觸點接線片；5固定座； 6凸輪； 7調(diào)整螺絲； 8套筒； 9墊片；10水位控制彈簧； 11動觸點接線片； 12長簧片；13短簧片； 14橡皮膜； 15換向桿； 16氣室蓋；17腰鼓彈簧； A氣室； B進氣接口 青島農(nóng)業(yè)大學機電工程學院本科畢業(yè)設計（論文） 9 排出。連接板上還 有一 可調(diào)的 定位套， 用 來控制離合器 制動桿，為脫水作準備。 當 電磁鐵失電時，排水閥在自身彈簧的作用 下將鐵芯拉回，排水閥關閉，洗衣機停止 排水 [15]，同時，離合器上的制動桿 也靠自 身彈簧的作用恢復原位 ,為洗滌漂洗過程中 波輪轉動作好準備。 電磁鐵有兩種，此次由 PLC 輸出口驅 動，為 24V 直流電源，故選用直流電磁鐵， 且直流電磁鐵具有吸引力大、體積小、噪 音低和安全性能高等優(yōu)點。 直流電磁鐵有 兩組線圈，即吸引線圈和保持線圈，兩組 線圈串聯(lián)在一起，其結構如圖 311 所示 。 吸引線圈電阻較小，約為 15Ω，保持線圈 電阻較大，約為 385Ω。當 PLC 發(fā)出排水 信號時 ，保持線圈被短路，僅吸引線圈工 作，通過勵磁線圈的電流較大，約為 ， 銜鐵被較強的引力吸引，打開排水閥開 始 排水，同時撥發(fā)離合器上的制動桿。在銜 鐵動作至一定位置時，銜鐵上的壓板將裝 載電磁鐵外殼上的斷路開關斷開，使保持 線圈和吸引線圈串聯(lián)在一起 工作，這時 勵 磁電流減小，只有 左右 ， 電磁鐵只 起維持排水閥打開狀態(tài)。 線圈失電時，銜 鐵由于 彈簧作用復位，排水閥關閉，離合 器制動桿也恢復原位。 驅動系統(tǒng) 驅動系統(tǒng) 由電動機、 減速系統(tǒng)和減速離合器組成，為洗衣機提供動力、調(diào)節(jié)轉速。 圖 310 排水電磁閥結構圖 1閥體； 2橡膠閥門； 3絕緣墊； 4內(nèi)彈簧；5拉桿； 6外彈簧； 7閥蓋； 8定位螺母；9連接板； 10開口銷； 11動鐵芯； 12電磁鐵； 13緩沖器； 14螺栓； 15定位套；16墊圈； 17制動 桿 ； A水道； B溢水管；C排水口 圖 311 直流電磁鐵結構 1外銜鐵； 2緩沖墊； 3擋板； 4外殼； 5吸引線圈； 6保持線圈； 7安裝擋板； 8線圈骨架； 9密封圈； 10內(nèi)銜鐵； 11引出片； 12塑料座； 13動觸片； 14靜觸片； 15斷路開關； 16行程 檔桿 青島農(nóng)業(yè)大學機電工程學院本科畢業(yè)設計（論文） 10 電動機 的工作原理及結構 此次設計采用電容式電動機，它具有過 載能力強，運行性能、起動性能穩(wěn)定，結構 簡單、維修方 便等優(yōu)點。 1. 電容式電動機的 工作原理 由于洗衣機采用的是單相電源，為了獲 取旋轉的磁場 ，首先 在定子槽內(nèi)嵌放兩個繞 組，即主繞組（工作繞組）和副繞組（啟動 繞組） ，兩繞組在空間排列互成 90176。；其次 需 使通入主、副繞組的同一相電流具有不同的 相位差，變?yōu)閮上嚯娏鳌?因此，在副繞組中 串入一個適當容量的電容器，這樣主繞組就 相當于電阻和電感串聯(lián)電路，電流 I 主 在相位 上 滯后電壓 V；而副繞組串入電容后就相當 于電容、電阻和電感的串聯(lián)，電流 I 副 超前電 壓 V，具體電路如圖 312 所示。 主繞組的電 阻、電感和副繞組的電 阻、電感和電容匹配 得當，使副繞組中的電流超前于主繞組電流 一定的電角度（往往設計成滿載時兩相電流 的電角度為 100176。 ～ 110176。 ，過載時電角度為 90176。 ） ，就可產(chǎn)生旋轉的磁場，處于旋轉磁場 中的轉子就可啟動旋轉。 副繞組 主繞組電機220vII主I副220VR主L主R副L副CII副I主圖 312 電動機電路圖 青島農(nóng)業(yè)大學機電工程學院本科畢業(yè)設計（論文） 11 2. 電容式電動機的結構 為了便 于散熱和排除水氣， 將電動機設計成開 啟式結構 ，如圖 313 所示 [16]。 （ 1） 定子 定子由定子鐵芯和定子繞組組成。 定子鐵芯由 硅鋼片沖制疊壓而成，內(nèi)圓上 開有 24 個槽，用來嵌放主繞組和副繞組 。 （ 2） 轉子 轉子有轉子鐵芯 和鼠籠組成。 轉 子鐵芯也由 硅鋼片沖制而成，外圓 有轉子槽且扭 斜一個角度 以消除高次諧波。斜槽內(nèi)澆鑄鋁合金 或鋁 ，與兩端短路環(huán)形成一個鼠籠。 （ 3） 端蓋 端蓋分為上、下端蓋兩部分，中間 用螺栓連接，有鑄鋁和鋼板兩種。上、下端蓋內(nèi)有 軸承室，用以安裝軸承；上部開有氣孔，利于通風 散熱；側面有 4 個裝配位置 口，用于緊固定位。 在 電機上方有 與皮帶輪一體的塑料或鋼板制成的風葉， 加強散熱效果。 3. 所選 XDL120 型電動機主要 性能 參數(shù)指標 見 表 33。 表 33 XDL120 型 電動機性能參數(shù)表 額定功率 W 120 滿載效率 % 52 氣隙長度mm 半匝平均長 額定電壓 V 220 功率因數(shù) 定子槽數(shù) 24 堵轉電流 A 額 定 頻 率Hz 50 定子外徑 mm 107 轉子槽數(shù) 34 噪聲 dB 62 滿載電流 A 定子內(nèi)徑 mm 68 繞組線規(guī) 電容容量 uF 9 滿載轉速 r／ min 1500 定子長度 mm 40 繞組每極匝數(shù) 253 減速系統(tǒng) 的組成和工作原理 此次 減速系統(tǒng) 設計 分為兩級 減速，第一級為皮帶減速系統(tǒng)，由電動機軸端小皮帶輪、圖 313 電動機結構圖 1電機軸； 2風扇葉； 3上端蓋； 4安裝孔；5引出線； 6下端蓋； 7軸承； 8波形彈簧；9轉子； 10連接螺釘； 11定子鐵芯； 12定子繞組； 13小皮帶輪 青島農(nóng)業(yè)大學機電工程學院本科畢業(yè)設計（論文） 12 波輪軸端大皮帶輪和皮帶組成。電動機轉速為 1500r／ min，其 動力通過皮帶傳遞到大皮帶輪上，帶動波輪旋轉。由于兩皮帶輪直徑不等，減速比約為 1／ ， 大皮帶輪轉速約為 850 r／ min 。第二級為行星減速系統(tǒng)，減速比約為 1／ ，波輪轉速約為 175 r／min， 以適 應洗滌工作 。 減速離合器的結構及工作原理 離合器是洗衣機中完成降速并傳動扭矩的部件。結構如圖 315 所示 。離合器有四根軸：①洗滌輸入軸，上部為恒星齒輪，把來自皮帶輪 的扭矩傳遞給行星齒輪，下部為方形軸，與離合套結合，離合套內(nèi)方外圓。②下半軸，它是一根空心軸，套裝于洗滌 輸入軸外，截面為“ T”字形，下端與離合套的外徑一致，之間套一個方絲彈簧，為離合簧，形狀為錐形，上面兩圈直徑比下面小點，因此能緊緊的套在下半軸上。離合簧一端呈自由狀態(tài)，一端 的彎頭嵌在外面套裝著的棘輪上的小孔內(nèi)。由棘輪控制該簧抱緊與放松。③中半軸，也稱脫水軸，是個空心的階梯軸，下面大軸的表面是光滑的，作為剎車盤用，內(nèi)表面是齒輪，與行星齒輪嚙合。上面小軸的外徑裝軸承，內(nèi)徑與洗滌輸出軸之間裝有密封圈用以防水。中半 軸與上半軸固定在一起。