二、全自動波輪式洗衣機原理結構
全自動波輪洗衣機的結構圖所示
圖(1) 全自動洗衣機結構示意圖
它將洗滌水桶套裝在盛水桶內(nei) ,通過電腦程控器設定的程序,在同一桶內(nei) 自動完成洗滌、漂洗、排水、脫水的整個(ge) 洗滌過程。在洗滌時,電腦程控器發出指令,進水閥電源接通,進水口打開,開始進水,水位開關(guan) 簧片動作,將信號反饋電腦程控板,進水閥電路被切斷,停止進水,同時洗滌電動機電路接通,在電腦程控板製下電動機作間歇正反轉,通過皮帶及離合器減速傳(chuan) 動到波輪,進行洗滌動作。
洗滌進行一定時間後(按標準),電腦程控器切斷電動機電路,同時接通牽引電機,打開排水閥,開始排水,同時牽引電機帶動離合器製動臂,使離合器棘輪與(yu) 棘爪分離,製動帶同時放鬆,做好脫水準備。排水結束後,電動機進行方向運轉的脫水動作,脫水進行一定時間後,牽引電機及電機電源被切斷,排水閥關(guan) 閉,離合器製動臂複位,棘輪複被棘爪卡住,製動帶抱緊,回到洗滌狀態,這樣重複進行,完成整個(ge) 洗衣程序,再進行最後的脫水動作,完畢後自動斷電。
從(cong) 機械結構來分,全自動波輪式洗衣機可分為(wei) 洗滌脫水係統,傳(chuan) 動係統,進排水係統,控製操作係統,減震支撐係統部分。
1、洗滌脫水係統
主要由洗滌脫水桶、水桶、波輪等組成。
(1)洗滌脫水桶
全自動的洗滌脫水桶桶徑較大,脫水的衣服不晚起皺,但脫水時晚使衣服偏置造成振動,為(wei) 此在桶上裝有平衡環,內(nei) 注2/3容積Nacl飽和溶液作為(wei) 平衡液,當脫水桶高速運轉產(chan) 生重心偏移時,自動調節重心,如圖所示:
洗滌脫水桶底部裝有鑄鋁脫水桶固定座,以提高與(yu) 離合器外軸的配合精度和加強內(nei) 桶桶體(ti) 的強度和剛度,防止桶壁在脫水時變形。在洗滌脫水桶上裝有線圈過濾網,以收集衣物產(chan) 生的絨毛,線屑。
洗滌脫水桶由聚苯烯塑料或不鏽鋼桶製成。不鏽鋼桶具有幹淨清潔防毒性好,脫水率高的優(you) 點。
(2)盛水桶:
盛水桶是盛放洗滌液及作為(wei) 離合器,電機等部品的安裝體(ti) ,盛水桶正中有一圈孔,與(yu) 離合器上的大油封配合。防止漏水,底部邊上還沒有排水口,用於(yu) 排放洗滌液。桶的下部沒有溢水口,在發生進水不止等故障時自動排出過多的水確保安全,以及在溢水漂洗時邊進邊排水,其直接與(yu) 排水管相通,不經排水閥控製。桶的外部有四個(ge) 吊杆卡爪,以供四根減掉吊杆組懸掛,降低洗衣機運轉時的確 振動和噪聲。
(3)波輪:
對洗滌衣物產(chan) 生機械洗滌力的主要部件,其形狀、寸大小、轉速等對洗滌的洗淨率,磨損率,纏繞率都有重要影響。本公司均采用蝶型波輪,洗淨度較高,衣物纏繞率小。
2、傳(chuan) 動係統
主要由離合器、電動機、電容、三角皮帶等組成,是洗衣機工作的動力部分。全自動波輪式洗衣機由一台電動機來實現洗滌和脫水兩(liang) 在功能,其洗滌和脫水狀態的轉換通過離合器來控製。
(1)減速離合器結構
減速離合器可以說是全自動波輪式洗衣機的“心髒”,洗衣機的洗滌和脫水均由減速離合器控製。在洗滌狀態時,要求波輪以較低的速度(約170r/min)轉動,在脫水狀態時,要求洗滌脫水桶以較高的速度(約800r/min以上)轉動,通過對電動機轉速(約1400r/min)的不同轉速和傳(chuan) 動的轉換,來實現洗滌和脫水動作。轉速和傳(chuan) 動的轉換過程如圖所示。
減速離合器可分為(wei) 解為(wei) 差事器部件和離合器部件兩(liang) 部分。
① 減速器部件
(a) 洗滌軸也稱輸出軸,一端固定波輪,一端插入滾動上支架,其作用是帶動波輪進行正、反轉。
(b) 齒輪組件是由滾動上、下支架、三個(ge) 行星齒輪和三支銷軸、一個(ge) 內(nei) 齒圈組成,其作用是減速,減速比為(wei) 5.2:1。
(c) 製動輪也稱刹車盤。有兩(liang) 個(ge) 功能,一是減速器亮體(ti) ,二是作為(wei) 刹車輪鼓。
(d) 齒輪軸也稱輸入軸。它與(yu) 洗滌軸同心,一端固定皮帶輪,另一端與(yu) 三個(ge) 行星齒輪吻合,作用是外部動力通過皮帶輪傳(chuan) 遞的輸入軸。
(e) 齒亮也稱齒輪軸軸亮。內(nei) 部有兩(liang) 個(ge) 含油軸承,與(yu) 齒輪軸隔開,作用是齒輪軸的支承件,使輸齒輪軸滑動旋轉。
(f) 脫水軸內(nei) 裝兩(liang) 個(ge) 含油軸承,是洗滌軸的支承件。脫水軸方芯側(ce) 是固定脫水桶的。工作時混泡在洗滌液中,因此上端裝有水封,以免洗滌液進入含油軸承處。
② 離合器部件
(a) 上、下亮體(ti) 這兩(liang) 個(ge) 零件分別裝有205軸承,單向組合軸承,是減速器部件的支承件。上殼體(ti) 上部裝有密封皮碗經起到防止洗滌液從(cong) 盛水桶中混出的作用,下殼體(ti) 還起到支承製動臂,製動帶,棘爪臂等控製附件的作用。
(b) 方線扭簧與(yu) 傳(chuan) 矩軸套這兩(liang) 個(ge) 零件是控製離合器離合的主要零件,另工精度,技術要求較高,離合器合時,方線扭簧抱合傳(chuan) 距軸套與(yu) 內(nei) 殼,通過摩擦力將傳(chuan) 距軸套與(yu) 齒殼聯結成一體(ti) 一起轉動,形成脫水狀態。離合器時,方線扭簧受外力作用,使扭簧鬆馳,傳(chuan) 距軸套不受摩擦力的作用與(yu) 齒殼脫開,形成洗滌狀態。
(c) 方線扭簧的一端插入棘輪,當棘輪轉動時,方線扭簧鬆馳。其作用是控製方線扭簧的抱合和鬆馳。如圖所示。
(d) 棘爪臂組件由棘爪臂,棘爪,銷軸,扭簧等組成,是控製棘爪是否轉動的一組係統。
(e) 製動帶也稱車帶。作用是經彎曲後,對製動輪抱合而達到製動目的。
(f) 製動臂與(yu) 製臂銷,扭簧配合對製動帶抱緊,鬆開控製以及通過偶節螺釘傳(chuan) 遞到棘爪臂控製棘爪是否打開。
(g) 皮帶輪用來傳(chuan) 遞輸入扭矩。
(h) 單向組合軸承是由滾球球軸承和滾針止逆部分構成的,當製動輪逆時針轉動時起到製動作用,防止脫水桶與(yu) 波輪同轉。
(2) 工作原理
① 洗滌狀態
牽引電機未動作時,棘爪臂處於(yu) 原始位置,即棘爪正對棘輪的軸心,棘爪處於(yu) 棘齒高2/3處,卡住棘輪。方線扭簧由於(yu) 棘輪在上一動作中被棘爪逆時針撥過一個(ge) 角度而被撥鬆,傳(chuan) 距軸套與(yu) 齒殼脫離;製動臂也處於(yu) 原始位置。由於(yu) 製動臂扭簧的使用,使製動帶抱緊製動輪。大皮帶輪帶動齒輪運轉。經行星齒輪減速器帶動洗滌軸運轉。皮帶輪轉速約為(wei) 860r/min, 經行星齒輪減速後,洗滌軸轉速約165r/min.
② 脫水狀態
牽引電機通電後,排水閥連接板上的銷釘帶動製動臂轉過一個(ge) 角度。使製動帶鬆開,同時棘爪臂轉位,使得棘爪與(yu) 棘輪脫離,方線扭簧處於(yu) 抱緊狀態。這樣方線扭簧與(yu) 傳(chuan) 距軸套抱合,使得與(yu) 齒殼成為(wei) 一體(ti) ,皮帶輪的轉動就帶動內(nei) 桶同步轉動,其間不經行星齒輪減速器減速,轉速高約為(wei) 860r/min.
(3) 電動機的常見故障
常見電動機的故障有:電容器故障、定子繞組故障、機械故障等。
① 電動機不啟動,但有嗡嗡聲,或空載能轉動,但負載時轉動無力,甚至不能啟動。在排除了電壓過低、軸承損壞的可能後。應先檢查定子繞組是否有短路故障,轉子是否有斷裂。
② 電動機不啟動,但有嗡嗡聲,基可用萬(wan) 用表檢查定子繞組的電阻。若發現任兩(liang) 根導線之間的電阻這無窮大,則有一個(ge) 繞組斷開,若電動機不啟動且無嗡嗡聲,則可能為(wei) 中線斷開。
③ 當電動機溫升過高,發出焦糊味並冒煙,有時還伴著轉速下降、聲音異常時,在排除了轉子擋膛的可能後,應檢查定子繞組是否短路。常用方法有:感官檢查法、電阻檢查法、電流檢查法。
④ 電動機漏電時,應用兆歐表或萬(wan) 用表測定引出線與(yu) 端蓋間的電阻。如電阻值為(wei) 零,則是級組絕緣完全損壞;如仍有一定的電阻值,則可能是受潮或絕緣不完全損壞。
⑤ 若電動機的噪聲大,應判斷是機械噪聲還是電磁噪聲。電磁噪聲受電壓影響明顯。在額定電壓下,讓電動機空轉,然後逐漸降低電壓,此時電動機轉速並不變,故機械噪聲應不變,若隨電壓降低噪聲也隨之降低。則是電磁聲大,另一種噪聲判斷方法是斷電法,電磁噪聲隻有在通電時才會(hui) 產(chan) 生,斷電消失,而機械噪聲隻要轉動就存在。因此,將空載運行的電動機突然斷電,如噪聲迅速減小,則是電磁噪聲大;若突然斷電後噪聲無明顯變化,則是機械噪聲大。電磁噪聲取決(jue) 於(yu) 原電路和磁路設計,引起電磁噪聲大的裝配因素是氣隙偏聽偏差太大和軸向竄動太大。機械噪聲來源於(yu) 軸承、轉軸彎曲、轉子質量分布不平衡等。
電容器在洗衣機電器中起著以下三個(ge) 作用。一是使通過主繞組和測繞組的電流產(chan) 生90°的相位差,從(cong) 而形成兩(liang) 相旋轉磁場,使電動機起動運轉。
二是提高電路和功率因數,三是交流電容器具有濾波作用,從(cong) 而降低了電動機振動和噪聲。
洗衣機電容器的主要性能指標有電容量、耐壓、介質損耗和穩定性等。在設計電容器時,應根據洗滌電動機和脫水電動機溫升過高;容量過小,會(hui) 降低電動機起動轉矩和過載能力。
電容器是完全為(wei) 電機服務的,如電機工作不正常,應首先檢查電容,電容的常見故障是熱擊穿,老化等,可能引起電機啟動無力、轉動緩慢、負載情況下運轉無力等現象。此時應檢查電容,進行更換。
萬(wan) 用表檢查法:萬(wan) 用表打到1*10K檔,將電容兩(liang) 接線端短接後放電,然後測量,正常情況下座指針大幅擺動,擺動電阻為(wei) 零的位置然後又慢慢擺回到阻值很大的位置約200K以上。
充放電檢查法:將10A保險絲(si) 與(yu) 電容串聯接入220V電源,如保險絲(si) 烙,則電容已極間短路,如未熔,接入電源1-2S後切斷電源,用螺絲(si) 刀將兩(liang) 極端短接,檢測電火花是否大且放電聲清脆,否則即不良。
替換法:以新電容替換,試機。
3、進排水係統
進排水係統又可分為(wei) 進水係統和推水係統兩(liang) 部分。進水係統由時水管組件,進水閥及電子水位傳(chuan) 感器組成。
(1)進水閥
進水閥主要由線圈,彈簧,閥座組成,如圖六所示
當進水閥通電時,電磁線圈產(chan) 生的磁場力克服彈簧的彈力,將鐵心吸進線骨架中心孔內(nei) ,泄壓孔B被打,控製腔與(yu) 出水口大氣相通,控製腔內(nei) 的水從(cong) 匯壓孔B孔徑大於(yu) 加壓孔A孔徑,控製腔風壓力下降,進水腔的壓力將橡膠閥墊頂開,進水閥開始進水。當進水閥斷電時,鐵心在彈簧的壓力下又回到原來的位置,泄壓孔B又被堵住控製腔內(nei) 的水無法流出,於(yu) 是控製腔內(nei) 的靜壓力迅速增高,直到與(yu) 進水腔等壓為(wei) 止。此時橡膠又重新關(guan) 閉。
進水閥的常見故障與(yu) 檢修主要有:
故障一:通電後不進水。通電後可用手觸摸進水閥,如有振動感及嗡嗡聲,說明通電電路無礙,故障出自進水閥內(nei) 的閥芯部分,可能是鐵心因長期工作生鏽卡死,此時可用砂紙打磨再裝配即可。或都可能進水閥泄壓孔與(yu) 加壓孔位置是線圈工作時發熱造成骨架塑料變形,孔臂向內(nei) 突出,鐵心卡死,此時隻有更換新進水閥。如果通電後用手觸及進水閥無振動和嗡嗡聲。則可能是進水閥線圈短路或斷路,可用萬(wan) 用表檢測兩(liang) 引出線間的確 通斷情況,正常值為(wei) 4.5KΩ 左右,阻值大於(yu) 10KΩ 為(wei) 斷路,阻值很小為(wei) 幾百歐是短路,無論斷路或短路,均應更換新進水閥。
另外,當泄壓孔B被堵住時,無論線圈是否通電,鐵心在何位置。控製腔內(nei) 始終是高水壓,橡膠閥墊無法打開,就不進水,可用針將泄壓孔B捅通即可。
水壓過高,也會(hui) 使壓力過大使線圈通電後產(chan) 生的電磁力不足以克服此者在進水閥上加節流墊。
故障二:常進水,時水閥不能自動關(guan) 閉,可能是進水閥加壓孔A堵塞可用針捅通即可,也可能是由於(yu) 鐵心鏽蝕或線圈骨架變形導致鐵心動作失靈,應用砂紙打磨鐵心或更換;小彈簧嚴(yan) 懲鏽蝕,斷裂或彈性不足,也會(hui) 導致鐵心不能有效封住泄壓孔B麵造成不正常進水,應更換小彈簧,
故障三:進水量小、慢。水質的好壞對進水閥的使用影響極大。對水質不好的地區,進水閥過濾網會(hui) 被雜質堵塞,造成進水少或不進水,並容易引起電腦程控器雙向可控矽擊穿。因此,應注意清理進水閥注水口金屬過濾網,避免堵塞。現在,海佳全自動洗衣機已全部采用可更換過濾網式進水閥,可以很方便地進行金屬過濾網的更換。
鐵心生鏽和線圈發熱變形使鐵心移動受到限製,移動量小,造成水流減慢,流量減少。如果是鐵心生鏽可用砂紙打磨,清理中心孔即可,對於(yu) 線圈發熱,則隻有更換新進水閥。
(2)電子水位傳(chuan) 感器
當電腦程控器接通進水閥電路,洗滌脫水桶開始進水。盛水桶內(nei) 的貯氣室逐漸破水密封,空氣被壓縮,氣壓通過氣壓管傳(chuan) 到電子水位傳(chuan) 感器。
它與(yu) 普通水位開關(guan) 僅(jin) 僅(jin) 是觸點接合來傳(chuan) 遞信號不同,電子水位傳(chuan) 感器對水位的變化非常敏感,同時可以隨時將水位的高低情況反饋給電子程控器,從(cong) 而實現人工智能。
氣壓的影響同樣推動橡膠向上運動,但此運動的結果不是象普通水位開關(guan) 那樣使動觸點COM與(yu) 常見觸點NO閉合,而是推動鐵心在線圈中移動,這種移動使振蕩電路中線圈的感應係數發生變化,由振蕩頻率的變化,電腦程控板可測知水位的高低。
全自動洗衣機的排水係統由牽引電機,排水閥、排水管等組成,
(3)排水閥組件與(yu) 牽引電機工作示意圖(圖七所示)
排水閥的故障現象主要是排水慢或不排水和漏水。如果牽引電機動作正常,排水慢或不排水的原因可能是由於(yu) 排水閥內(nei) 線屑過多,一般是繞在排水閥芯之間,使閥打開受阻。此時可擰下排水閥蓋,往外拉出排水閥芯清理幹淨裝好即可。另外,風彈簧彈性不足或斷裂,也會(hui) 引起排水慢或不排水。外彈簧彈性不足或斷裂,可能使閥不能關(guan) 閉到位引起漏水。
4、控製操作係統
控製操作係統由電腦程控器、安全開關(guan) 等組成。
(1)電腦程控器
電腦程控器的全名為(wei) 微電腦程序控製器,簡稱電腦板,它的型號和種類很多,但其基本原理是相同的,都由單片機芯片,陶瓷振蕩電路、蜂鳴電路、驅動電路、雙向可控矽執行電路、發光顯示電路、電源電路、按鍵掃描電路等組成,全部元器件裝配在一塊印刷電路板上,通過接插件與(yu) 外圍電路相連接,整個(ge) 控製器用樹脂類化工材料進行封裝,以達到防潮要求。
電腦程控器故障的檢測,可通過對電腦板輸入與(yu) 輸出電壓的檢測來判斷(見後)。對於(yu) 目測明顯的故障狀態,如燈不亮、斷裂、焦糊味以及故障自動報警檢測,可直接更換電腦程控板。注意對電路故障更換程控板時亦應檢查負載是器部件是否有動作故障。否則易引起故障發生。
(2)電源開關(guan)
電源開關(guan) 在全自動洗衣機上起到接通和斷開電路的作用,以確保用電安全。
對於(yu) 電源開關(guan) 的故障如不能自動跳起斷電,不能定位,觸點接觸不良等情況,可直接采取更換新開關(guan) 的方式來修理。
(3)安全開關(guan)
安全開關(guan) 在全自動洗衣機中主要起安全保護作用,在脫水過程中安全開關(guan) 是否接通,是全自動洗衣機進行脫水動作的必備條件。其結構見圖八所示
安全開關(guan) 工作原理是:當機蓋關(guan) 合時,安全開關(guan) 的探棒被機蓋抬起來推動安全杠杆向上帶動擺動板反動觸片抬高,使動觸片上的鍍金觸點與(yu) 靜觸片相通,電路接通,電腦程控板得到信息後開始脫水程序。在洗衣機脫水過程中,如果中途打開機蓋。安全開關(guan) 在彈簧片的作用下,擺動板回落。動觸片與(yu) 靜觸片分離,電腦程控板收到電路斷開的信息後,使電機停轉,並啟動刹車係統,使脫水桶迅速停轉。使用戶可以在脫水中途安全拿取或添加衣服,當全自動洗衣機在脫水過程中由於(yu) 衣物偏置麵發生劇烈振動時,桶體(ti) 撞擊安全開關(guan) 上的杠杆使杠杆向外移動,帶動擺動板下滑,使動觸點與(yu) 靜觸點分離。但這種公離狀態馬上又由於(yu) 杠杆回到原來的位置麵又接通,這種頻繁通斷,傳(chuan) 遞到電腦程控器,根據它內(nei) 定的判斷程序,當安全開關(guan) 通斷時間間隔為(wei) 0.02-0.14S時,電腦程控器便自動判定為(wei) 振動過大,為(wei) 脫水不平衡狀態。停止脫水加入一個(ge) 不平衡修正程序,進行一次注水,漂洗、排水過程,發使衣物放置均勻,再進行脫水。這樣的程序可以反複進行三次,如果三次仍無法修正脫水不平衡狀態。電腦將自動停機,蜂史報警,等待人工修正,此時隻要打開機蓋放均衣物再關(guan) 合機蓋,洗衣機就又開始脫水,如果過一定時間後仍無人修正(10min)以後,電腦將自動斷電關(guan) 機。
如果安全開關(guan) 通斷時間間隔小於(yu) 0.02S,電腦程控器判斷為(wei) 正常振動,如果安全開關(guan) 通斷時間間隔大於(yu) 0.14S,則判斷為(wei) 人工開蓋,自動停機。
安全開關(guan) 常見故障是觸點接觸不良或不通。安全開關(guan) 工作電壓僅(jin) 為(wei) 2V左右,觸點間接觸電阻的大小對工作的可靠性影響較大,對耐腐蝕性要求較高,觸點采用鍍金觸點,打開後控製板,撥下安全開關(guan) 兩(liang) 根引線插頭,蓋上機蓋,在不通電的情況下用萬(wan) 用表檢查兩(liang) 插板之間的接觸電阻,兩(liang) 觸點電阻為(wei) 零,表明接觸良好,如果阻值很大,則接觸不良。此時可用0號砂紙輕輕打磨觸點,安全開關(guan) 長期使用,會(hui) 因觸片彈性的減小而產(chan) 生變形,接觸不通,此時可用尖嘴鉗調觸片彎度,使兩(liang) 接觸時有一定的接觸壓力。
5、減振支撐係統
減振支撐係統主要由箱體(ti) 、底座及減振吊杆組件組成。
(1)箱體(ti)
箱體(ti) 主要起著支承和連接桶體(ti) 使洗衣機傳(chuan) 動係統正常工作,及裝飾和美化洗衣機外觀的作用,與(yu) 雙桶洗衣機相比,全自動洗衣機的箱體(ti) 要支承更大更重的洗滌脫水桶高速旋轉,對箱體(ti) 的強度和減振要求也更高。
(2)減振吊杆組件
全自動波輪洗衣機的洗滌脫水桶套裝在盛水桶內(nei) 。在洗滌運轉過程中,由於(yu) 洗滌脫水桶體(ti) 積較大,衣物多易偏置,在高速脫水運轉時會(hui) 產(chan) 生很大的離心力,產(chan) 生的振動和噪聲也很大。為(wei) 此,在全自動洗衣機上設計了柔性懸掛係統,即用四根減振吊杆組件將盛水桶懸掛在箱體(ti) 上的四角上,以吸收振動的噪聲如圖九所示。
減振吊杆組件可分為(wei) 緩衝(chong) 彈簧,滑動皮碗、彈簧座、吊杆座及吊杆幾個(ge) 部分,彈簧座的頭部與(yu) 吊杆座的底部均為(wei) 圓弧形凸起,分別與(yu) 盛水桶下部和箱體(ti) 四角上的圓弧凹起配合,配合部塗以鋰基潤滑脂,同組吊杆的長度是一樣的,在製造將4根彈簧以每台洗衣機吊2個(ge) 為(wei) 一組,不能隨意換用,在製造時每組彈簧以不同顏色區分,4根吊杆懸掛方式一般向內(nei) 斜8°至9°,以提高盛水桶的穩定性,降低整機的振動和噪聲。如圖所示。
檢查減振吊杆係統是否正常,可用雙手略用力按洗滌脫水桶,看它是否均勻上下運動,手感是否順暢,洗滌脫水桶是否有偏置現象,晃動時是否有異聲。