【文章內(nèi)容簡介】 在平衡圈上還設(shè)有柔順劑自動注入裝置， 結(jié)構(gòu) 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(jié)構(gòu)圖 圖 35 平衡過程 圖 36 柔順劑注入裝置 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)機電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 波輪的選擇設(shè) 計 本次設(shè)計選用 碟形波輪 ， 如 圖 37 所示 ： 直徑 約 300mm， 轉(zhuǎn)速 約 175 r／ min，正反交替 旋轉(zhuǎn)。 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(shè)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(guān) 組成。 進水管的選擇設(shè)計 進水管 為洗衣機 附件，由水管和接頭 組成。本 次設(shè)計水管采用 內(nèi)嵌纖維絲的復(fù)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(jié)構(gòu) 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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(dǎo)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(xué)機電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 本次設(shè)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(jié)構(gòu) 及 功能 本次設(shè)計水位傳感器采用 氣壓式電觸點開關(guān)，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(shè)計中， 一共安放三 個水位傳感器 ，盛水桶側(cè)壁自上往 下分布三個，分別為高、中、低 水位開關(guān)， 負責(zé)進水和洗滌之間的轉(zhuǎn)換 ；底部 安裝 一個 浮球式行程開關(guān) ， 進水時浮起，水排空時落下， 負責(zé)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(jié)構(gòu)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(shè)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(zhuǎn)，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(fù)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(shè)計 排水系統(tǒng)負責(zé)排出 污水，由排水電磁閥和排水管組成。 本次設(shè)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(jié)構(gòu)與裝配關(guān)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(jié)構(gòu)圖 1杠桿； 2支撐彈簧； 3開關(guān)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(xué)機電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)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(guān)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(fù)原位 ,為洗滌漂洗過程中 波輪轉(zhuǎn)動作好準備。 電磁鐵有兩種，此次由 PLC 輸出口驅(qū) 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(jié)構(gòu)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(guān)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(fù)位，排水閥關(guān)閉，離合 器制動桿也恢復(fù)原位。 驅(qū)動系統(tǒng) 驅(qū)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(zhuǎn)速。 圖 310 排水電磁閥結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu) 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(guān)； 16行程 檔桿 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)機電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 電動機 的工作原理及結(jié)構(gòu) 此次設(shè)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(jié)構(gòu) 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(zhuǎn)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(shè)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(zhuǎn)的磁場，處于旋轉(zhuǎn)磁場 中的轉(zhuǎn)子就可啟動旋轉(zhuǎn)。 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(xué)機電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 2. 電容式電動機的結(jié)構(gòu) 為了便 于散熱和排除水氣， 將電動機設(shè)計成開 啟式結(jié)構(gòu) ，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(zhuǎn)子 轉(zhuǎn)子有轉(zhuǎn)子鐵芯 和鼠籠組成。 轉(zhuǎn) 子鐵芯也由 硅鋼片沖制而成，外圓 有轉(zhuǎn)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(fēng) 散熱；側(cè)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(fēng)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(zhuǎn)電流 A 額 定 頻 率Hz 50 定子外徑 mm 107 轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(shè)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(jié)構(gòu)圖 1電機軸； 2風(fēng)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(zhuǎn)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(xué)機電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 波輪軸端大皮帶輪和皮帶組成。電動機轉(zhuǎn)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(zhuǎn)。由于兩皮帶輪直徑不等，減速比約為 1／ ， 大皮帶輪轉(zhuǎn)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(zhuǎn)速約為 175 r／min， 以適 應(yīng)洗滌工作 。 減速離合器的結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)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。