[实用新型]洗衣机动力直驱装置

说明书

本实用新型涉及一种洗衣机动力直驱装置，更具体地说是一种用电机与其内置式的电磁离合器、失电制动器进行一体化设计，来直接驱动洗衣机波轮或同时驱动洗衣机波轮与脱水桶，完成洗涤全过程的洗衣机动力直驱装置。此装置特别适用于全自动套桶洗衣机的直接驱动。

常规全自动套桶洗衣机的结构见图1：套桶由同轴的内、外两个桶组成。外桶是固定的，用来盛装洗涤液，称为盛水桶。内桶侧壁上开有许多小孔，用来盛放衣物，根据洗涤要求的不同，可以固定也可以旋转，在洗涤或漂洗时固定不动，配合波轮完成洗涤或漂洗功能，在脱水时随波轮一起旋转，便成为甩干衣物的离心式脱水桶，一般称为洗涤桶或脱水桶。波轮是洗涤系统中的主要部件，它安装在洗涤桶的底部，波轮的上表面有几条凸筋，在动力驱动装置的驱动下，以低速做正、反向转动，形成涡流、心形水流，带动洗涤桶中的衣物和洗涤液上下翻滚，在洗涤液的化学作用、冲刷作用以及衣物与桶壁、波轮等摩擦作用下，使衣物洗净。洗衣过程主要包括洗涤、漂洗、脱水三个过程，全自动洗衣机的这三个过程之间的相互转换是自动连续完成的。洗涤或漂洗时，只有波轮低速正、反向旋转而脱水桶不动；脱水时，脱水桶与波轮同步高速运转。

以上洗衣过程都是在洗衣机动力驱动装置的驱动下完成的，下面结合图2对常规全自动套桶洗衣机的动力驱动装置进行分析。波轮式全自动套桶洗衣机的动力驱动装置主要由额定转速为1320rpm的异步电机、离合器以及联接二者的皮带传动三个部分所组成。由于洗涤、漂洗时波轮的转速较慢，而脱水时脱水桶的转速较快，所以离合器一般都采用机械式行星轮减速离合器，简称减速离合器。电机与减速离合器是分轴并列地安装在盛水桶底部的，电机下面的小皮带轮、离合器下面的大皮带轮通过第一级皮带减速传动，把电机的动力传递给大皮带轮，并得到约750rpm的转速。当洗衣机处于洗涤或漂洗状态时，再经减速离合器减速后，使波轮得到约175rpm的低转速，此时洗涤(脱水)桶不动。当洗衣机处于脱水状态时，减速离合器输出未经减速的750rpm的转速，驱动脱水桶和波轮同步高速旋转。

减速离合器是动力驱动装置中的关键部件，下面结合图3、图4对其结构及工作原理进行仔细分析。减速离合器的洗涤轴分成两段，上面一段为洗涤被动轴，下面一段为洗涤主动轴。洗涤主动轴的下端固定着离合套及大皮带轮，上端为齿轮，插入行星齿轮减速器内作恒量齿轮。洗涤被动轴下端通过花键与传动架固定，上端安装波轮。减速离合器的脱水轴也分为上、下两部分，上半部分与洗涤被动轴为同心套轴结构。这一部分的中间套着扭簧，下端内部安装着行星齿轮减速器，而外部兼做刹车毂。脱水轴的下半部分较短，上端用螺栓与上半部分固定，而下端与离合套相接触。洗涤主动轴套装在它的中间。抱簧套在脱水轴与离合套相接触的部位。行星减速器由洗涤主动轴上端(恒星齿轮)、传动架、行星齿轮及内齿轮等组成。内齿轮与脱水轴固定联接。

洗衣机处于洗涤或漂洗状态时，排水电磁阀断电关闭。因它的衔铁释放而使拨叉复位，固定在拨叉下端的棘爪将棘轮拨过一个角度，抱簧下端因嵌在棘轮内壁的小孔内而被拨松。这样便使脱水轴下部与离合套(洗涤主动轴)不能啮合。由于此时脱水轴已被扭簧与刹车带制动，即内齿轮固定不动，所以当洗涤主动轴(恒星齿轮)顺时针转动时，行星齿轮一边作逆时针自转，同时绕恒星齿轮顺时针公转，从而带动传动架和洗涤被动轴作顺时针旋转。但主动轴转动约4.3周，被动轴才转动一周。同理，当洗涤主动轴逆时针高速转动时，被动轴也作逆时针低速转动。

洗衣机处于脱水状态时，排水电磁阀通电开启。衔铁在带动阀门开启的同时，还使刹车带放松刹车盘，并使拨叉带动棘爪放松棘轮。当离合套(洗涤主动轴)作顺时针高速转动时，正好使抱簧旋紧，从而将脱水轴与离合套啮合。这时因内齿轮也随脱水轴高速转动，所以行星齿轮绕恒星齿轮公转的转速与恒星齿轮、内齿轮的转速是相同的。即洗涤主动轴、脱水轴(脱水桶)及洗涤被动轴(波轮)作同步高速运转，而且因这种顺时针转动正好是扭簧被拨松的方向，所以扭簧对脱水轴无制动作用。

通过上面的分析可以看出，常规的全自动套桶洗衣机的动力驱动装置主要存在以下几方面的问题：

1.采用异步电机，不易正反向频繁起动，起动扭矩小、洗涤时间长，而且起动电流大对电网有电磁干扰，另外异步电机不便低成本、有效的调速控制，无法实现宽范围的洗涤速度来适应不同衣物对洗涤速度的要求，脱水速度低，离心力小，衣物脱水不充分；

2.电机与减速离合器在脱水过程中只能做单方向的高速旋转，对整个驱动装置的寿命有影响；