CN102535100A

CN102535100A - 滚筒洗衣机的滚筒

Info

Publication number: CN102535100A
Application number: CN2011102596218A
Authority: CN
Inventors: 陈豫林; 赵进鹤; 郝秀; 花辉
Original assignee: Wuxi Little Swan General Appliance Co Ltd
Current assignee: Wuxi Little Swan Electric Co Ltd
Priority date: 2011-09-02
Filing date: 2011-09-02
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2031-09-02
Also published as: CN102535100B

Abstract

本发明涉及一种滚筒洗衣机的滚筒，包括滚筒本体，所述滚筒本体内均匀设置有至少三个举升筋，其特征在于所述举升筋的内腔为密封腔体，在各个举升筋相对于所述滚筒本体的最大回转半径处设有通孔并通过连通管相互连通，在各个举升筋相对于所述滚筒本体的最小回转半径处设有回气孔并通过回气管相互连通，每个所述举升筋内腔内填充有占40％～60％内腔体积的饱和盐水。本发明将滚筒内举升筋的内腔用作为密封腔体，相互连通并填充饱和盐水，在不减少洗衣机洗涤容量的情况下，为滚筒洗衣机提供脱水时偏心载荷的平衡力，不占用空间，制造成本较低，实现滚筒洗衣机低振动、低噪音、低成本。

Description

滚筒洗衣机的滚筒

技术领域

本发明涉及一种滚筒洗衣机，尤其是涉及一种滚筒洗衣机的滚筒。

背景技术

滚筒洗衣机在脱水过程中，衣物载荷的不平衡分布，以及滚筒的高速旋转，会使洗涤桶受到偏心载荷引起的激励作用，这种激励可以引起整机的剧烈振动，整机的这种振动不仅产生很大的噪音，而且对洗衣机机械与电器部件的寿命产生影响。因此，控制洗衣机振动对洗衣机的性能有着重要的影响。

滚筒洗衣机因为其旋转轴是水平的(或旋转轴与水平成小于30°角)，在进入脱水程序前衣物总是在重力作用下分布滚筒的下半边，衣物更难分布均匀。目前有两种方法来解决这一问题，一是软件保护，其控制过程如图1所示，可以简单的概括如下：

第一步，滚筒反复以40-50转/分的转速正反转，抖散衣物，具体转速视滚筒的直径大小而定。

第二步，滚筒加速到某一偏心测试转速，一般在90-150转/分之间，检测偏心量大小。

第三步，将检测到的偏心量与预设的极限值对比，大于预设极限值，返回第一步；小于预设极限值，进入下一步。

第四步，高速脱水。

由于衣物分布的随机性，从第三步进入第四步或返回第一步是随机的。我们把这种返回第一步的现象称为重新尝试。重新尝试的次数主要取决于衣物分布均匀的难易程度，同时也取决于预设的偏心量极限值，这一值设得大，通过率就高，容易实现脱水，但洗衣机振动大，使用寿命将会受到影响；反之，这一值设得小，振动小，洗衣机将被保护得更好，但不容易实现脱水，会出现不脱水的现象，或脱水延续很长时间。

解决洗衣机偏心引起振动的第二个方法是采用平衡圈。装有平衡圈的洗衣机中，平衡圈固定在滚筒上，且平衡圈与滚筒的轴线重合。平衡圈分为两种，注入盐水的液体平衡圈和使用钢球的钢球平衡圈。

如图2a，液体平衡圈1′由上、下两片塑料件胶合而成的空心圈，空心圈的内部设有多个隔板，并注入液体2′。为增加液体比重.并保证在高寒地区使用时不会结冻，通常都采用浓度约24％的过饱和盐水，注入量约为空心圈内容积的70％左右。

如图2b，钢球平衡圈1′同样由上、下两片塑料件胶合而成，内部为空心的，但没有隔板，放入约0.5公斤重的钢球3′，其直径的累加长度不大于1/3的平衡圈周长，还注入了适量的高粘度润滑油。

在脱水时，平衡圈随着滚筒一起旋转，平衡圈内的液体或钢球会自动移向衣物偏心载荷4′相对的一侧，图2a是液体平衡圈的工作状态，图2b是钢球平衡圈的工作状态。从图中可以看出，平衡圈里的液体或钢球产生的离心力与偏心载荷产生的离心力相平衡，使偏心载荷的影响降低，这样就起到了自动纠偏的作用，能大大降低洗衣机的振动。

平衡圈虽然能有效降低偏心载荷的影响，但液体平衡圈体积大，占用了较大的容量空间，钢球平衡圈的制造成本相对较高，因此，目前就滚筒洗衣机而言，仅有较高档的洗衣机才使用平衡圈。

发明内容

本申请人针对上述的问题，进行了研究改进，提供一种滚筒洗衣机的滚筒，充分利用滚筒内的举升筋结构提供脱水时偏心载荷的平衡力，不占用空间，制造成本较低，可以同时应用于高端和低端的洗衣机。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

一种滚筒洗衣机的滚筒，包括滚筒本体，所述滚筒本体内均匀设置有至少三个举升筋，所述举升筋的内腔为密封腔体，在各个举升筋相对于所述滚筒本体的最大回转半径处设有通孔并通过连通管相互连通，在各个举升筋相对于所述滚筒本体的最小回转半径处设有回气孔并通过回气管相互连通，每个所述举升筋内腔内填充有占40％～60％内腔体积的饱和盐水。

进一步的：

所述举升筋的密封腔体径向分隔成至少两层独立的密封腔体，在对应层的密封腔体相对于所述滚筒本体的最大回转半径处设有通孔并通过连通管相互连通，在对应层的密封腔体相对于所述滚筒本体的最小回转半径处设有回气孔并通过回气管相互连通，每个独立的密封腔体内填充有占40％～60％内腔体积的饱和盐水。

所述饱和盐水的填充量为内腔体积的50％。

本发明的技术效果在于：

本发明公开的一种滚筒洗衣机的滚筒，将滚筒内举升筋的内腔用作为密封腔体，相互连通并填充饱和盐水，在不减少洗衣机洗涤容量的情况下，为滚筒洗衣机提供脱水时偏心载荷的平衡力，不占用空间，制造成本较低，实现滚筒洗衣机低振动、低噪音、低成本。

附图说明

图1为常见滚筒洗衣机偏心保护步流程图。

图2a、2b为液体平衡圈及钢球平衡圈工作原理图。

图3为本发明的结构示意图。

图4为内腔分隔成3层独立腔体的举升筋结构示意图。

图5为振动系统激振力与位移的相位差角示意图。

图6为滚筒洗衣机脱水时滚筒的振动相位差角示意图。

图7为高速脱水时液体平衡举升筋液体分布示意图。

图8为脱水刚启动时液体平衡举升筋液体分布示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

如图3所示，本发明包括滚筒本体1，滚筒本体1内均匀设置有三个举升筋2，举升筋2的内腔为密封腔体，在三个举升筋2相对于滚筒本体1的最大回转半径处设有通孔并通过连通管3相互连通，在三个举升筋2相对于滚筒本体1的最小回转半径处设有回气孔并通过回气管4相互连通，每个举升筋2内腔内填充有占50％内腔体积的饱和盐水，通常每个举升筋2内腔内填充有占40％～60％内腔体积的饱和盐水。

如有需要，举升筋2的密封腔体径向分隔成至少两层独立的密封腔体201，如图4为分成3层密封腔体201的举升筋2，在对应层的密封腔体201相对于滚筒本体1的最大回转半径处设有通孔并通过连通管相互连通，在对应层的密封腔体201相对于滚筒本体的最小回转半径处设有回气孔并通过回气管相互连通，每个独立的密封腔体内填充有占40％～60％内腔体积的饱和盐水，各层之间相互独立，不可窜通，分层后的举升筋2可取得更好的平衡效果。

连通管3和回气管4均采用软管，连通管3沿滚筒外圆周布置，回气管4位置可以随意布置。

洗衣机脱水时，由于偏心载荷的存在产生振动。由于这是激振力(偏心载荷产生的离心力)的频率已远大于悬挂系统固有频率，所以其振幅为：

B = \frac{m_{0} r}{M}

B-振幅，单位：毫米

m₀-偏心量，单位：公斤

r-滚筒半径，单位：毫米

M整个悬挂系统的质量，单位：公斤

相当于滚筒中心在作半径为B的圆周运动。

同时，激振力(偏心载荷所在位置)与位移的相位角为：

-相位差角

Z-激振频率与固有频率之比，ω/ω_n

ζ-阻尼比

相位角差与频率比的变化曲线如图5所示，从图中可见，激振频率远大于固有频率时(洗衣机脱水属于此状态)，相位角差接近180度，即偏心载荷位置与位移反相。洗衣机悬挂系统的振动阻尼比是很小的，一般小于0.2，洗衣机悬挂系统的固有频率一般在2-3Hz之间，也就是相当于120-180转/分。

图6表示的是洗衣机滚筒位移与偏心载荷位置的相位角差。图中O’是转动中心，O是滚筒中心，两个中心的连线与偏心载荷与滚筒中心的连线的夹角ψ就是相位角差。当相位角差等于180度时，转动中心O’位于偏心载荷5与滚筒中心之间。

在转动的容器内，当离心力远大于重力时，可以忽略重力的作用。这时容器内的液体的液面会形成相对于转动中心O’的等半径的圆弧面。在离心力作用下，离转动中心O’较远处就相当于液体在重力作用下的较低洼处。当在洗衣机滚筒里的三个连通的密封腔体(举升筋)在滚筒高速转动时，密封腔体中的液体就会从离转动中心O’较近的容器中流向离转动中心O’较远的容器。前面已经指出，由于偏心载荷与振动位移的相位差角接近180度，所以偏心载荷5所在位置位于滚筒离转动中心O’较近处，因此，如图7所示，偏心载荷5附近的密封腔体里的液体就会流到离偏心载荷5较远的密封腔体里，三个密封腔体(举升筋)里的液体的总的质心就向偏心载荷的相反方向偏移，从而平衡了一部分的偏心载荷。

下面结合图7具体说明液体的流动过程，即平衡过程。

先来考虑没有偏心载荷的状态。启动时，液体在重力作用下集中于位置较低的举升筋2内。随着转速的增加，在离心力和重力的共同作用下，液体沿连通管3逐步向三个举升筋2均匀分散。由于这时重力还不可忽略，一部分液体会由于举升筋2的高度变化而在连通管3中来回流动。由于举升筋2高度变化的时间周期较短，来回流动的液体量很少。随着转速的进一步提高，重力相对于离心力而言变得很小，可以忽略，这时，在连通管3内来回流动的液体量趋于零，三个举升筋2的液体量趋于相等。液体流动时举升筋2的空间由回气管3流回的气体来补充，以免形成负压阻止液体流动。

现在再来考虑偏心载荷的影响。当转速低于悬挂系统故有频率时，相位差角，即回转中心O’、滚筒中心O连线与偏心载荷5的夹角小于90度，转动中心0’位于滚筒中心O远离第一举升筋2-1的一侧。第一举升筋2-1离转动中心0’较另外两个举升筋更远，即‘第一举升筋2-1的回转半径比另外两个举升筋更大。在转动的密封腔体中，液体将向远离转动中心O’的方向流动。从图8可见，举升筋内的弧面是以滚筒中心O为圆心的，即没有偏心载荷5时的液面。图中的虚线圆是以转动中心O’为圆心的，即某一小于固有频率的转速状态下的液面。显然，这时液体由第三举升筋2-3向第一举升筋2-1流动，直到三个举升筋的液面处于以转动中心为中心的同一圆柱面为止。

当转速不断升高，相位差角，即回转中心O’、滚筒中心O连线与偏心载荷的夹角不断改变，液体将向远离转动中心的方向不断流动。当转速达到最终脱水转速时，其速度已远大于悬挂系统故有频率，相位差角，即回转中心O’、滚筒中心O连线与偏心载荷5的夹角近似于180度。从图7可见，举升筋内的弧面是以滚筒中心O为圆心的，即没有偏心载荷时的液面。图中的虚线圆是以转动中心O’为圆心的，即脱水速度时的液面。显然，这时液体由第一举升筋2-1和第三举升筋2-3向第二举升筋2-2流动，直到三个举升筋的液面处于以转动中心O’为中心的同一圆柱面为止。

从图7可见，第二举升筋2-2内的液体量多于其他两个举升筋，因而能有效地平衡偏心载荷带来的不利影响。

Claims

1.一种滚筒洗衣机的滚筒，包括滚筒本体，所述滚筒本体内均匀设置有至少三个举升筋，其特征在于：所述举升筋的内腔为密封腔体，在各个举升筋相对于所述滚筒本体的最大回转半径处设有通孔并通过连通管相互连通，在各个举升筋相对于所述滚筒本体的最小回转半径处设有回气孔并通过回气管相互连通，每个所述举升筋内腔内填充有占40％～60％内腔体积的饱和盐水。

2.按照权利要求1所述的滚筒洗衣机的滚筒，其特征在于：所述举升筋的密封腔体径向分隔成至少两层独立的密封腔体，在对应层的密封腔体相对于所述滚筒本体的最大回转半径处设有通孔并通过连通管相互连通，在对应层的密封腔体相对于所述滚筒本体的最小回转半径处设有回气孔并通过回气管相互连通，每个独立的密封腔体内填充有占40％～60％内腔体积的饱和盐水。

3.按照权利要求1或2所述的滚筒洗衣机的滚筒，其特征在于：所述饱和盐水的填充量为内腔体积的50％。