[发明专利]洗衣机双锥齿差速减速系统控制法

摘要

本发明是一种洗衣机双锥齿差速减速系统控制法，其涉及一种减速系统控制法，包括输入轴部件一、输入轴部件二、行星支架部件、双锥齿轮部件，所述减速系统运行过程中，行星支架传动轴转速与两个电动机转速之差相关，具有传动比大、输出转矩大的优点，两个电动机能够始终处于高速运行状态，在两个电动机旋转方向不变的状态下，能够改变所述减速系统的行星支架传动轴旋转方向，确保电动机在效率较高的工作状态下运行。所述减速系统运行过程中若采用无级变速方式时，所述减速系统具备输出转速与输出转矩分别控制能力，若采用有级变速方式时，能够在降低成本的前提下满足波轮洗衣机和滚筒洗衣机的基本配置条件。

主权项

1.一种洗衣机双锥齿差速减速系统控制法，其特征在于：所述减速系统包括输入轴部件一、输入轴部件二、行星支架部件、双锥齿轮部件，输入轴部件一包括输入锥齿轮一(3)、输入轴一(4)，输入轴部件二包括输入锥齿轮二(1)、输入轴二(2)，行星支架部件包括行星支架传动轴(6)、行星锥齿轮(10)、行星轴(11)、行星支架(12)、轴套三(13)，双锥齿轮部件包括双锥齿轮一(5)、双锥齿轮二(14)、轴套一(7)、轴套二(15)、挡圈一(8)、销一(9)、挡圈二(16)、销二(17)，或者在上述部件中采用轴承分别替换轴套一(7)、轴套二(15)、轴套三(13)，该轴承承载径向负荷和轴向负荷；输入轴部件一和输入轴部件二分别安装在行星支架部件径向外侧，双锥齿轮部件把输入轴部件一、输入轴部件二、减速行星支架部件连接在一起，行星支架传动轴(6)是所述减速系统的输出轴；所述减速系统在应用时，输入轴一(4)与电动机一的输出轴连接在一起，输入轴二(2)与电动机二的输出轴连接在一起，行星支架传动轴(6)与滚筒洗衣机的内筒连接在一起，或者，行星支架传动轴(6)与波轮洗衣机的离合器连接在一起，该离合器只起离合作用，没有减速功能，该离合器与波轮洗衣机的波轮和脱水桶连接在一起，该离合器具备洗涤模式与脱水模式转换功能；所述减速系统运行时，控制器一控制电动机一旋转，控制器一能够调节电动机一旋转速度，控制器二控制电动机二旋转，控制器二能够调节电动机二旋转速度，控制器一和控制器二分别对电动机一和电动机二采用无级变速方式或者采用有级变速方式；所述减速系统的双锥齿轮二(14)、行星锥齿轮(10)、行星轴(11)、行星支架(12)、双锥齿轮一(5)组成双锥齿行星齿轮减速器，双锥齿行星齿轮减速器的主动件一是双锥齿轮一(5)，主动件二是双锥齿轮二(14)，从动件是行星支架(12)；双锥齿行星齿轮减速器做减速传动；双锥齿轮一旋转方向(52)与双锥齿轮二旋转方向(46)相反；双锥齿轮一(5)旋转速度与双锥齿轮二(14)旋转速度相等时，行星锥齿轮(10)围绕行星轴轴线(49)自转，行星支架(12)处于静止状态；双锥齿轮一(5)旋转速度与双锥齿轮二(14)旋转速度不相等时，行星锥齿轮(10)在围绕行星轴轴线(49)自转的同时，行星锥齿轮(10)还会围绕输出轴轴线(47)公转，行星锥齿轮(10)驱动行星支架(12)低转速旋转，行星支架(12)旋转速度等于双锥齿轮一(5)旋转速度与双锥齿轮二(14)旋转速度之差的绝对值；若双锥齿轮一(5)旋转速度大于双锥齿轮二(14)旋转速度，洗涤模式时行星支架旋转方向(43)与双锥齿轮一旋转方向(52)相同；若双锥齿轮二(14)旋转速度大于双锥齿轮一(5)旋转速度，洗涤模式时行星支架旋转方向(43)与双锥齿轮二旋转方向(46)相同；所述减速系统洗涤模式运行时，交替改变电动机一驱动双锥齿轮一(5)旋转速度和电动机二驱动双锥齿轮二(14)旋转速度之差，能够实现洗涤模式时交替改变滚筒洗衣机的内筒旋转方向，或者能够实现洗涤模式时交替改变波轮洗衣机的波轮旋转方向；所述减速系统的输入轴部件一的输入锥齿轮一(3)与双锥齿轮一(5)的外侧轮齿一(39)组成一个第一级减速器，输入轴部件二的输入锥齿轮二(1)与双锥齿轮二(14)的外侧轮齿二(42)组成另一个第一级减速器，双锥齿行星齿轮减速器是所述减速系统的第二级减速器；所述减速系统洗涤模式时，滚筒洗衣机的内筒旋转速度或者波轮洗衣机的波轮旋转速度是经过第一级减速器和第二级减速器减速后的低转速，所述减速系统脱水模式时，滚筒洗衣机的内筒旋转速度或者波轮洗衣机的波轮和脱水桶旋转速度是经过第一级减速器减速后的高转速；所述减速系统运行过程是：所述减速系统洗涤模式运行时，电动机一驱动输入轴一(4)沿着输入轴一正向旋转方向(18)旋转，电动机二驱动输入轴二(2)沿着输入轴二正向旋转方向(19)旋转；电动机一通过输入轴一(4)、输入锥齿轮一(3)驱动双锥齿轮一(5)沿着双锥齿轮一旋转方向(52)旋转，电动机二通过输入轴二(2)、输入锥齿轮二(1)驱动双锥齿轮二(14)沿着双锥齿轮二旋转方向(46)旋转，双锥齿轮一旋转方向(52)与双锥齿轮二旋转方向(46)相反；控制器一和控制器二分别控制电动机一和电动机二旋转速度，若双锥齿轮一(5)旋转速度大于双锥齿轮二(14)旋转速度，洗涤模式时行星支架旋转方向(43)与双锥齿轮一旋转方向(52)相同，行星支架传动轴(6)旋转方向与双锥齿轮一旋转方向(52)相同，滚筒洗衣机的内筒或者波轮洗衣机的离合器输入轴处于正向旋转状态，并且波轮洗衣机的离合器使波轮处于正向旋转状态；若双锥齿轮一(5)旋转速度与双锥齿轮二(14)旋转速度相等，行星锥齿轮(10)围绕行星轴轴线(49)自转，行星支架(12)处于静止状态，滚筒洗衣机的内筒或者波轮洗衣机的波轮和脱水桶不旋转，此时电动机一和电动机二处于空转状态；若双锥齿轮二(14)旋转速度大于双锥齿轮一(5)旋转速度，洗涤模式时行星支架旋转方向(43)与双锥齿轮二旋转方向(46)相同，行星支架传动轴(6)旋转方向与双锥齿轮二旋转方向(46)相同，滚筒洗衣机的内筒或者波轮洗衣机的离合器输入轴处于反向旋转状态，并且波轮洗衣机的离合器使波轮处于反向旋转状态；所述减速系统洗涤模式时，滚筒洗衣机的内筒或者波轮洗衣机的离合器输入轴旋转速度是经过第一级减速器和第二级减速器减速后的低转速，交替改变电动机一驱动双锥齿轮一(5)旋转速度和电动机二驱动双锥齿轮二(14)旋转速度之差，能够实现洗涤模式时交替改变滚筒洗衣机的内筒旋转方向，或者实现洗涤模式时交替改变波轮洗衣机的波轮旋转方向，并且实现洗涤模式时滚筒洗衣机的内筒低速旋转，或者实现洗涤模式时波轮洗衣机的波轮低速旋转；所述减速系统脱水模式运行时，电动机一驱动输入轴一(4)沿着输入轴一正向旋转方向(18)的相反方向旋转，即电动机一反向旋转，电动机二驱动输入轴二(2)沿着输入轴二正向旋转方向(19)旋转；电动机一通过输入轴一(4)、输入锥齿轮一(3)驱动双锥齿轮一(5)沿着脱水模式时双锥齿轮一旋转方向(54)旋转，电动机二通过输入轴二(2)、输入锥齿轮二(1)驱动双锥齿轮二(14)沿着双锥齿轮二旋转方向(46)旋转，脱水模式时双锥齿轮一旋转方向(54)与双锥齿轮二旋转方向(46)相同；双锥齿轮一(5)旋转速度与双锥齿轮二(14)旋转速度相等，双锥齿轮一(5)与双锥齿轮二(14)通过行星锥齿轮(10)、行星轴(11)驱动行星支架(12)沿着脱水模式时行星支架旋转方向(53)等速同方向旋转，行星支架(12)驱动行星支架传动轴(6)等速同方向旋转，并且脱水模式时波轮洗衣机的离合器使波轮和脱水桶等速同方向旋转；所述减速系统脱水模式时，滚筒洗衣机的内筒旋转速度或者波轮洗衣机的波轮和脱水桶旋转速度是经过第一级减速器减速后的高转速，能够实现脱水模式时滚筒洗衣机的内筒高速旋转，或者能够实现脱水模式时波轮洗衣机的波轮与脱水桶高速同方向旋转；所述减速系统运行过程中，同时增加或者减少电动机一驱动双锥齿轮一(5)旋转速度和电动机二驱动双锥齿轮二(14)旋转速度，则电动机一和电动机二经由行星支架(12)传递的总输出功率沿着洗衣机总输出功率曲线(58)增加或者减少；增加或者减少电动机一驱动双锥齿轮一(5)旋转速度和电动机二驱动双锥齿轮二(14)旋转速度之差，则行星支架(12)旋转速度沿着行星支架旋转速度曲线(57)增加或者减少，并随着双锥齿轮一(5)旋转速度与双锥齿轮二(14)旋转速度之差变化而改变行星支架(12)的旋转方向；若电动机一和电动机二旋转速度增加，并且电动机一驱动双锥齿轮一(5)旋转速度与电动机二驱动双锥齿轮二(14)旋转速度之差的绝对值增加，行星支架(12)旋转速度沿着行星支架旋转速度曲线(57)加速，滚筒洗衣机或者波轮洗衣机在总输出功率增加的前提下增加洗涤模式或脱水模式的输出转速；若电动机一和电动机二旋转速度增加，并且电动机一驱动双锥齿轮一(5)旋转速度与电动机二驱动双锥齿轮二(14)旋转速度之差的绝对值不变，行星支架(12)旋转速度沿着行星支架旋转速度曲线(57)等速旋转，滚筒洗衣机或者波轮洗衣机在输出转速不变的前提下增加总输出功率；若电动机一驱动双锥齿轮一(5)旋转速度减少，与此同时电动机二驱动双锥齿轮二(14)旋转速度增加，或者电动机一驱动双锥齿轮一(5)旋转速度增加，与此同时电动机二驱动双锥齿轮二(14)旋转速度减少，则行星支架(12)旋转速度沿着行星支架旋转速度曲线(57)交替变化，并交替改变行星支架(12)的旋转方向；此时若电动机一和电动机二旋转速度按照相同的加速度变化，则滚筒洗衣机或者波轮洗衣机的总输出功率不变；所述减速系统运行过程中，电动机一和电动机二总输出功率沿着洗衣机总输出功率曲线(58)变化的控制过程中，与电动机一和电动机二转速之差的变化不相互关联，即所述减速系统具备输出转速与输出转矩分别控制能力；所述减速系统运行过程中，控制器一和控制器二分别对电动机一和电动机二采用有级变速方式适用于滚筒洗衣机和波轮洗衣机；所述减速系统采用有级变速方式时，电动机一和电动机二分别至少有两个电机转速档位，并且电动机一与电动机二分别至少有一个电机转速档位的旋转速度相等；若电动机一和电动机二各有两个电机转速档位，分别是电动机一的高档转速A、低档转速C，电动机二的高档转速a、低档转速c，并且电动机一的高档转速A旋转速度与电动机二的高档转速a旋转速度相等，电动机一的低档转速C旋转速度与电动机二的低档转速c旋转速度相等；所述减速系统运行过程中，有两个电机转速档位的有级变速方式控制方法是：所述减速系统洗涤模式时，洗衣机输出转速交替变化一个周期是，电动机一在高档转速A状态运行，与此同时电动机二在低档转速c状态运行，行星支架(12)正向低速旋转；电动机一在低档转速C状态运行，与此同时电动机二在低档转速c状态运行，行星支架(12)不旋转，电动机一和电动机二处于空转状态；电动机一在低档转速C状态运行，与此同时电动机二在高档转速a状态运行，行星支架(12)反向低速旋转；电动机一和电动机二各有两个电机转速档位时洗衣机有一个洗涤转速档位；所述减速系统脱水模式时，电动机一在高档转速A状态运行，并且电动机一反向旋转，与此同时电动机二在高档转速a状态运行，行星支架(12)反向高速旋转；电动机一和电动机二各有两个电机转速档位时洗衣机有一个脱水转速档位；若电动机一和电动机二各有三个电机转速档位，分别是电动机一的高档转速A、中档转速B、低档转速C，电动机二的高档转速a、中档转速b、低档转速c，并且电动机一的高档转速A旋转速度与电动机二的高档转速a旋转速度相等，电动机一的中档转速B旋转速度与电动机二的中档转速b旋转速度相等，电动机一的低档转速C旋转速度与电动机二的低档转速c旋转速度相等；所述减速系统运行过程中，有三个电机转速档位的有级变速方式控制方法是：所述减速系统洗涤模式时，洗衣机输出转速交替变化一个周期是，电动机一在中档转速B状态运行，与此同时电动机二在低档转速c状态运行，行星支架(12)正向低速旋转；电动机一在低档转速C状态运行，与此同时电动机二在低档转速c状态运行，行星支架(12)不旋转，电动机一和电动机二处于空转状态；电动机一在低档转速C状态运行，与此同时电动机二在中档转速b状态运行，行星支架(12)反向低速旋转；该交替变化的洗衣机输出转速是洗涤转速档位一(59)；电动机一在高档转速A状态运行，与此同时电动机二在低档转速c状态运行，行星支架(12)正向低速旋转；电动机一在低档转速C状态运行，与此同时电动机二在低档转速c状态运行，行星支架(12)不旋转，电动机一和电动机二处于空转状态；电动机一在低档转速C状态运行，与此同时电动机二在高档转速a状态运行，行星支架(12)反向低速旋转；该交替变化的洗衣机输出转速是洗涤转速档位二(60)；电动机一在高档转速A状态运行，与此同时电动机二在中档转速b状态运行，行星支架(12)正向低速旋转；电动机一在中档转速B状态运行，与此同时电动机二在中档转速b状态运行，行星支架(12)不旋转，电动机一和电动机二处于空转状态；电动机一在中档转速B状态运行，与此同时电动机二在高档转速a状态运行，行星支架(12)反向低速旋转；该交替变化的洗衣机输出转速是洗涤转速档位三(61)；所述减速系统脱水模式时，电动机一在高档转速A状态运行，并且电动机一反向旋转，与此同时电动机二在高档转速a状态运行，行星支架(12)反向高速旋转，该洗衣机输出转速是脱水转速档位一；电动机一在中档转速B状态运行，并且电动机一反向旋转，与此同时电动机二在中档转速b状态运行，行星支架(12)反向高速旋转，该洗衣机输出转速是脱水转速档位二；电动机一在低档转速C状态运行，并且电动机一反向旋转，与此同时电动机二在低档转速c状态运行，行星支架(12)反向高速旋转，该洗衣机输出转速是脱水转速档位三；所述减速系统运行过程中，电动机一和电动机二各有三个电机转速档位时洗衣机有三个洗涤转速档位，有三个脱水转速档位，能够在降低成本的前提下满足波轮洗衣机和滚筒洗衣机的基本配置条件。