CN103989421B - 家用自动洗菜机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种家用自动洗菜机，包括机架、洗菜桶、电机、传动机构、瞬心线机构、刹车机构、进水装置、排水装置，洗菜桶一侧固定连接有工作齿轮，所述传动机构包括带传动机构和齿轮传动机构，带传动机构包括大带轮、小带轮和传动带，传动带套置在小带轮与大带轮上，小带轮中心轴与电机输出轴相连接，齿轮传动机构包括2个不完全齿轮、3个完全齿轮、1个传动轴；所述瞬心线结构包括4块瞬心线板；所述刹车机构包括滑块、滑块驱动装置、复位杆、刹车块、刹车杆；所述进水装置包括电磁阀和水位开关；所述排水装置包括容水箱和排水阀。本发明结构紧凑，洗净力强，噪音小，实现洗菜自动化，可满足不同蔬菜的洗涤需求。

Description

家用自动洗菜机

技术领域

本发明涉及一款家用电器，具体涉及一种家用自动洗菜机，属于日用机械技术领域。

背景技术

在日常生活中，洗菜是一件每个家庭必须进行的烦琐且辛苦的家务劳动。传统的手工洗菜方法，手必须和水接触。在寒冷的冬天，用冷水洗菜对人是一种折磨。并且，洗菜的过程费时、费力。而采用自动洗菜机械，可大大减轻人们的家务负担。

目前，在国内外市场上销售的主要有两种类型的家用洗菜机。一是超声波洗菜机，另外一类是臭氧洗菜机。

超声波洗菜机的工作原理是：由超声波发生器发出高频振荡信号，通过换能器转换成高频机械振荡，在清洗液中产生数以万计的直径为50-500μm的微小气泡，这些气泡在波纵向传播的负压区形成、生长，而在正压区迅速破裂。在这种被称之为“空化”效应的过程中，气泡连续不断地“爆炸”，不断地冲击果菜表面，使得果菜表面及缝隙中的污垢剥落，从而达到果菜净化的目的。

臭氧洗菜机的主要功能是灭菌，利用了臭氧对细菌的灭活反应达到果菜净化的目的。臭氧是一种强氧化剂，与其它杀菌剂不同的是，臭氧能与细菌细胞壁脂类双键反应,穿入菌体内部，作用于蛋白和脂多糖，改变细胞的通透性，从而导致细菌死亡。臭氧的化学性质极不稳定，在空气和水中都会慢慢分解成氧气。臭氧洗菜机利用臭氧分解时生成的新生态氧的氧化作用和分解能力净化果菜，达到灭菌的效果。

以上两种洗菜机共同的不足是：洗净力小，而国内家庭所需要洗涤的蔬菜一般直接来源于田间，沾染的泥沙较多，采用这两种洗菜机达不到洗净的目的。另外，这两种洗菜机价格比较贵。

ZL200720131942.9的实用新型专利公开了一款手摇摆动式家用洗菜机，该洗菜机模仿人用手洗菜的过程，通过洗菜桶的摆动激起水浪，使水相对于菜运动，达到将菜洗净的目的。洗菜机传动部分采用了转动导杆机构，借助于手柄由人力驱动。

这种洗菜机结构紧凑，适应性好，价格便宜。并且，整体结构采用了可拆卸的形式，不用时保存方便。这种洗菜机的主要缺点是整个洗菜过程需要手动操作，洗菜过程仍耗时、费力。

发明内容

本发明的目的是提供一种家用自动洗菜机，结构紧凑，洗净力强，噪音小，实现洗菜自动化，可满足不同蔬菜洗涤的需求。

本发明的目的是通过以下技术方案实现，一款家用自动洗菜机，包括机架、机架上的洗菜桶，洗菜桶上设置进水装置、排水装置、电机、传动机构、瞬心线机构、刹车机构，

所述传动机构包括带传动机构和齿轮传动机构，带传动机构包括大带轮、小带轮和传动带，传动带套置在小带轮与大带轮上，小带轮中心轴通过摩擦离合器连接电机输出轴，齿轮传动机构包括2个不完全齿轮、3个完全齿轮、1个传动轴，大带轮中心轴上设置1个完全齿轮和1个不完全齿轮，传动轴上设置1个完全齿轮和1个不完全齿轮，1个完全齿轮固定连接在洗菜桶一侧形成工作齿轮，大带轮中心轴上的完全齿轮与传动轴上的完全齿轮齿数相同且两者啮合连接，大带轮中心轴上的不完全齿轮、传动轴上的不完全齿轮轮流与洗菜桶上的工作齿轮啮合；

所述瞬心线结构包括4块瞬心线板，其中二块瞬心线板与工作齿轮为同轴结构，一块瞬心线板与传动轴为同轴结构，另一块瞬心线板与大带轮中心轴为同轴结构，大带轮中心轴上的瞬心线板、传动轴上的瞬心线板轮流与工作齿轮中心轴上的对应瞬心线板做对滚运动；

所述刹车机构包括滑块、滑块驱动装置、复位杆、刹车块、刹车杆；滑块设置在洗菜桶下方，滑块包括上滑块、左滑块、右滑块，左滑块与滑块驱动装置相连接，上滑块分别与左右滑块相连接，上滑块通过连接杆连接刹车杆，刹车杆与位于洗菜桶底部的刹车块相连接；复位杆设置在洗菜桶两侧，复位杆底部分别与左右滑块相连接，洗菜桶和复位杆之间设有弹簧；

所述进水装置包括电磁阀和水位开关，水位开关控制电磁阀的动作；

所述排水装置包括容水箱和排水阀，容水箱设置在洗菜桶下方，容水箱上设有出水管，排水阀位于洗菜桶底部，排水阀设置在刹车杆上方，排水阀在所述刹车杆到达最高位置时打开。

进一步地，所述洗菜桶底部设有摩擦片，摩擦片与所述刹车块对应设置。

进一步地，所述滑块驱动装置为电磁阀。

进一步地，所述上滑块与刹车杆连接杆之间设有弹簧。

进一步地，所述工作齿轮的中心轴线与所述洗菜桶摆动中心轴线同轴设置。

进一步地，所述电机为调速电机。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

第一，家用自动洗菜机的洗涤原理为：通过洗菜桶的摆动激起水浪，使水相对于菜运动，达到将菜洗净的目的。实验结果表明，利用水浪的冲击力洗菜洗净力强，且力的大小可随着洗菜桶摆动的频率的变化而变化。洗菜机的进水、洗菜、排水过程通过电磁阀、调速电机由电力驱动完成。考虑到各种蔬菜耐洗程度不同，驱动洗菜桶摆动的电机采用了调速电机。为使得洗菜机运动平稳，噪音小，结构紧凑，选用了不完全齿轮机构将电机的回转运动转换为洗菜桶的往复摆动。洗菜机的进水、进水量由电磁阀和水位开关控制。洗菜桶的排水通过电磁阀及单向阀实现。

第二，洗菜机模仿人用手洗菜的过程，通过洗菜桶的摆动激起水浪，使水相对于菜运动，达到将菜洗净的目的。通过水与菜之间一定幅度的相对运动来洗菜，洗净力强。

第三，通过电力驱动洗菜机，实现洗菜自动化，减轻了家务劳动的强度。并且，采用调速电机驱动洗菜桶，可根据各种蔬菜耐洗程度的不同，选择洗菜桶摆动的角速度。

附图说明

图1是本发明家用自动洗菜机的传动结构示意图；

图2是图1的侧视图；

图3是本发明家用自动洗菜机传动结构的不完全齿轮、工作齿轮的工作摆角分配示意图；

图4是本发明家用自动洗菜机的瞬心线板的曲线轮廓示意图；

图5是本发明家用自动洗菜机的刹车结构示意图；

图中：1电机；2摩擦离合器；3小带轮；4大带轮；5不完全齿轮1；6工作齿轮；7同轴齿轮1；8同轴齿轮2；9不完全齿轮2；10瞬心线板1；11瞬心线板2；12左滑块；13上滑块；14右滑块；15刹车杆；16刹车块；17洗菜桶；18左复位杆；19右复位杆；20排水阀。

具体实施方式

如图1-5所示，家用自动洗菜机，包括机架、机架上的洗菜桶17、电机1、传动机构、瞬心线机构、刹车机构、进水装置、排水装置。洗菜桶上安装进水装置和排水装置。传动机构包括带传动机构和齿轮传动机构。带传动机构包括大带轮4、小带轮3和传动带。传动带套置在小带轮与大带轮上，小带轮中心轴与电机输出轴通过摩擦离合器2相连接，齿轮传动机构包括2个不完全齿轮、3个完全齿轮、1个传动轴，一个工作齿轮。大带轮中心轴上设置1个同轴齿轮7和1个不完全齿轮15，传动轴上设置1个同轴齿轮8和1个不完全齿轮29，洗菜桶17一侧固定连接有1个完全齿轮作为工作齿轮6。大带轮中心轴上的同轴齿轮7与传动轴上的同轴齿轮8齿数相同且两者啮合，大带轮中心轴上的不完全齿轮、传动轴上的不完全齿轮轮流与洗菜桶上的工作齿轮啮合。

瞬心线结构包括4块瞬心线板。其中二块瞬心线板111与工作齿轮为同轴结构，一块瞬心线板与传动轴为同轴结构，还有一块瞬心线板210与大带轮中心轴为同轴结构。大带轮中心轴上的瞬心线板、传动轴上的瞬心线板轮流与工作齿轮中心轴上的瞬心线板作对滚运动。

刹车机构包括滑块、滑块驱动装置、左复位杆18、右复位杆19、刹车块16、刹车杆15；滑块设置在洗菜桶下方，滑块包括上滑块13、左滑块12、右滑块14，左滑块与滑块驱动装置相连接，上滑块分别与左、右滑块相连接，上滑块通过连接杆连接刹车杆，刹车杆与位于洗菜桶底部的刹车块相连接；左、右复位杆设置在洗菜桶两侧，左、右复位杆底部分别与左右滑块相连接，洗菜桶和复位杆之间设有弹簧。

进水装置包括电磁阀和水位开关，水位开关控制电磁阀的动作。

排水装置包括容水箱和排水阀20，容水箱设置在洗菜桶下方，容水箱上设有出水管，排水阀位于洗菜桶底部，排水阀设置在刹车杆上方，排水阀在刹车杆到达最高位置时打开。

洗菜桶底部设有摩擦片，摩擦片与所述刹车块对应设置。

滑块驱动装置为电磁阀。

所述上滑块与刹车杆连接杆之间设有弹簧。

工作齿轮的中心轴线与所述洗菜桶的摆动轴线同轴。

电机为调速电机。

(1)洗菜桶的传动

洗菜机传动系统示意图如图1所示。洗菜桶由调速电机1驱动，电机与传动轴之间采用电磁离合器2连接，以便于停机后将洗菜桶恢复至直立状态。第一级传动为带传动，小带轮3的直径为d₁，大带轮4的直径为d₂。第二级传动为齿轮传动，齿轮5与大带轮同轴，为不完全齿轮，若电机顺时针方向转动，齿轮5和与洗菜桶同轴的齿轮6啮合时，带动洗菜桶逆时针方向摆动。齿轮7亦与大带轮同轴，齿轮7和齿数相同的齿轮8啮合，与齿轮8同轴的不完全齿轮9带动洗菜桶顺时针方向摆动。不完全齿轮5与不完全齿轮9轮流与齿轮6啮合，驱动洗菜桶往复摆动。

(2)不完全齿轮机构转角分配

不完全齿轮5、9的相当齿数为30，齿轮6的齿数为70，两个齿轮的传动比洗菜桶以及与之固联的齿轮6的工作摆角为齿轮5的对应工作摆角为考虑到洗菜桶运行平稳性的要求，洗菜桶开始运动时由瞬心线机构驱动，接着由不完全齿轮机构传动，齿轮脱离啮合，洗菜机摆动至极限位置前由弹簧减速。不完全齿轮5转过时，转角的分配为：

如图2所示。

设齿轮5顺时钟方向连续转动，图2中左边的20°是与齿轮5同轴的瞬心线板10的转角，瞬心线机构使得齿轮6的角速度由0增加至ω₂＝ω₁/i₁₂；中间140°是齿轮5、6啮合时的转角范围，齿轮6匀速转动；右边20°是与减速弹簧工作范围对应的转角，由于弹簧的作用使得ω₂减小至零。下一个时刻，由逆时针转动的不完全齿轮9驱动齿轮6，图2中右边的20°是与齿轮9同轴的瞬心线板的转角，中间140°是齿轮9、6啮合时的转角范围，左边20°仍是与减速弹簧工作范围对应的转角。不完全齿轮5、9轮流工作，通过齿轮6驱动洗菜桶往复摆动。(3)瞬心线机构曲线确定

当洗菜桶改变摆动方向时，为避免ω₂突然变化引起冲击，设计了瞬心线机构。以齿轮5工作为例。齿轮5转过工作转角的最初20°时，，分别和齿轮5、6同轴固联的瞬心线板10、11首先接触，使得工作齿轮6的角速度ω₂按等加速度规律由0向ω₂＝ω₁/i₁₂变化，即令：

ω₂＝k₁t

注意到齿轮5的转角与其角速度的关系上式可表为的函数，即

工作齿轮的角加速度

${\mathrm{\α}}_2=\frac{{\mathrm{d\ω}}_2}{\mathrm{dt}}=k{\mathrm{\ω}}_1$

再注意到5齿轮转过20°角时，ω₂＝ω₁/i₁₂，可求得系数瞬心线板10、11对滚运动期间，齿轮6的角度变化规律

设齿轮5、6的中心矩为a，瞬心线板10、11分别与齿轮5、6同轴。由两个齿轮的中心分别作出一对瞬心线板接触点的向径r₁与r₂。根据瞬心线机构的工作原理，考虑到转角 之间设定的关系，可得向径r₁与r₂的方程：

r₂＝a-r₁

让角在0～20°范围取值，按照该运动规律作图，可得到当齿轮5的转角从0变化到20°时，和齿轮5、6相固联的一对瞬心线板的曲线轮廓，如图3所示。

(4)洗菜机进、排水

洗菜机进水由水位开关和电磁阀控制。

洗菜机排水时，洗菜桶应处在直立状态。洗菜桶的驱动电机断电后，由于惯性作用，桶仍会摆动。此时，电磁阀驱动左滑块12向右运动，带动上滑块13向上运动，右滑块14向左运动。上滑块13通过弹簧推动刹车杆15运动，左右刹车块16与洗菜桶17上的摩擦片接触，在摩擦力的作用下，洗菜桶趋于静止。同时，左右两复位杆18、19通过弹簧使洗菜桶回到直立状态。刹车杆达到最高位置时，排水阀20打开，水进入下面的容水箱，由出水管排水。

家用自动洗菜机的洗涤原理为：通过洗菜桶的摆动激起水浪，使水相对于菜运动，达到将菜洗净的目的。实验结果表明，利用水浪的冲击力洗菜洗净力强，且力的大小可随着洗菜桶摆动的频率的变化而变化。洗菜机的进水、洗菜、排水过程通过电磁阀、调速电机由电力驱动完成。考虑到各种蔬菜耐洗程度不同，驱动洗菜桶摆动的电机采用了调速电机。为使得洗菜机运动平稳，噪音小，结构紧凑，选用了不完全齿轮机构将电机的回转运动转换为洗菜桶的往复运动。洗菜机的进水、进水量由电磁阀和水位开关控制。洗菜桶的排水通过电磁阀及单向阀实现。

洗菜机模仿人用手洗菜的过程，通过洗菜桶的摆动激起水浪，使水相对于菜运动，达到将菜洗净的目的。通过水与菜之间一定幅度的相对运动来洗菜，洗净力强。

通过电力驱动洗菜机，实现洗菜自动化，减轻了家务劳动的强度。并且，采用调速电机驱动洗菜桶，可根据各种蔬菜耐洗程度的不同，选择洗菜桶摆动的角速度。

Claims (6)

1.家用自动洗菜机，包括机架、机架上的洗菜桶，洗菜桶上设置进水装置、排水装置，其特征是，设有电机、传动机构、瞬心线机构、刹车机构，

所述传动机构包括带传动机构和齿轮传动机构，带传动机构包括大带轮、小带轮和传动带，传动带套置在小带轮与大带轮上，小带轮中心轴通过摩擦离合器连接电机输出轴，齿轮传动机构包括2个不完全齿轮、3个完全齿轮、1个传动轴，大带轮中心轴上设置1个完全齿轮和1个不完全齿轮，传动轴上设置1个完全齿轮和1个不完全齿轮，1个完全齿轮固定连接在洗菜桶一侧形成工作齿轮，大带轮中心轴上的完全齿轮与传动轴上的完全齿轮齿数相同且两者啮合连接，大带轮中心轴上的不完全齿轮、传动轴上的不完全齿轮轮流与洗菜桶上的工作齿轮啮合；

所述瞬心线结构包括4块瞬心线板，其中二块瞬心线板与工作齿轮为同轴结构，一块瞬心线板与传动轴为同轴结构，另一块瞬心线板与大带轮中心轴为同轴结构，大带轮中心轴上的瞬心线板、传动轴上的瞬心线板轮流与工作齿轮中心轴上的对应瞬心线板做对滚运动；

所述刹车机构包括滑块、滑块驱动装置、复位杆、刹车块、刹车杆；滑块设置在洗菜桶下方，滑块包括上滑块、左滑块、右滑块，左滑块与滑块驱动装置相连接，上滑块分别与左右滑块相连接，上滑块通过连接杆连接刹车杆，刹车杆与位于洗菜桶底部的刹车块相连接；复位杆设置在洗菜桶两侧，复位杆底部分别与左右滑块相连接，洗菜桶和复位杆之间设有弹簧；

所述进水装置包括电磁阀和水位开关，水位开关控制电磁阀的动作；

所述排水装置包括容水箱和排水阀，容水箱设置在洗菜桶下方，容水箱上设有出水管，排水阀位于洗菜桶底部，排水阀设置在刹车杆上方，排水阀在所述刹车杆到达最高位置时打开。

2.根据权利要求1所述的家用自动洗菜机，其特征是，所述洗菜桶底部设有摩擦片，摩擦片与所述刹车块对应设置。

3.根据权利要求1所述的家用自动洗菜机，其特征是，所述滑块驱动装置为电磁阀。

4.根据权利要求1所述的家用自动洗菜机，其特征是，所述上滑块与刹车杆连接杆之间设有弹簧。

5.根据权利要求1所述的家用自动洗菜机，其特征是，所述工作齿轮的中心轴线与所述洗菜桶摆动中心轴线同轴设置。

6.根据权利要求1所述的家用自动洗菜机，其特征是，所述电机为调速电机。