CN105274780A - 一种波轮洗衣机及其变阻尼减振装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变阻尼减振装置，通过吊杆杆件的变截面设计，根据不同的洗涤负载容量以及不同脱水阶段，摩擦片与杆件的相对位置发生变化，吊杆阻尼力发生变化，从而实现系统阻尼自适应调节，脱水瞬态阶段启动平稳，脱水稳态阶段噪音降低，尤其适用于大容积波轮洗衣机。本发明还公开了一种应用上述变阻尼减振装置的洗衣机，较好地克服波轮洗衣机脱水瞬态和稳态阶段的问题，减振降噪性能优异。

Description

一种波轮洗衣机及其变阻尼减振装置

技术领域

本发明涉及波轮洗衣机技术领域，特别涉及一种波轮洗衣机及其变阻尼减振装置。

背景技术

波轮洗衣机主要由箱壳1、悬挂系统2和内部系统三大部分组成，见图1。内部系统通过吊杆与箱壳连接，其主要由平衡圈3、脱水桶4、盛水桶5、电机及离合器6等组成。脱水时，负载偏心及平衡圈液体离心力形成的组合力使得内部系统产生振动，激励力又通过吊杆传递到箱壳，引起箱壳的振动。波轮洗衣机瞬态振动能力不良时，脱水启动阶段，内部系统振动幅度大，撞击箱壳，引起整机移位走路及PL事故。

现有的洗衣机减振系统的吊杆一般包括：杆件和减振机构，杆件主要起到导向作用，杆件上端连接在洗衣机箱壳的上部，下部减振机构安装有减振弹簧，或者含有摩擦片，杆件贯穿其中，下部减振机构与洗衣机外桶为动连接。通过弹簧和摩擦片或套筒的作用，吊杆提供弹性力和阻尼力，并因此起到减振隔振的效果，减低整机振动和噪音。

现有吊杆式样，如图2所示。

图2(a)为现有吊杆Ⅰ型，只提供弹性力，基本不能提供阻尼力，适用于小容积波轮洗衣机。较大容积波轮洗衣机(容积大于5Kg)，脱水桶直径较大，易于形成较大的偏心负载，采用现有吊杆Ⅰ型，脱水瞬态阶段振动性能难克服，易出现移位走路等现象。

图2(b)为现有吊杆Ⅱ型，能提供一定阻尼，能较好地克服脱水瞬态阶段振动问题；但是该型吊杆缺点突出，即在脱水稳态阶段，由于套筒与端盖或密封圈的摩擦作用，以及套筒内部不断的往复压缩空气，噪音很大。也因为该原因，该吊杆Ⅱ型使用受到很大限制。另外，随着人们对静音化要求越来越高，该吊杆Ⅱ型已逐步被淘汰。

图2(c)为现有吊杆Ⅲ型，能提供一定阻尼，本身噪音性能较好,多用于较大容积波轮洗衣机。但是，随着波轮洗衣机容积逐年增大，对大容积波轮洗衣机，吊杆Ⅲ型为改善脱水瞬态阶段振动问题，阻尼力增大，导致脱水稳态阶段振动噪音恶化，减振降噪效果不佳。

为了克服波轮洗衣机脱水瞬态和稳态阶段的问题，脱水瞬态由于系统处于固有频率附近，希望内部系统振动小，不发生碰撞移位等现象，需要减振降噪装置提供大阻尼，抑制振动；稳态阶段，希望减小箱壳本身振动和噪音，从隔振角度，需要减振降噪装置提供小阻尼，隔离振动，减小其传递。因此，理想的减振降噪装置或吊杆形式是，瞬态时阻尼力增大，稳态时阻尼力减小。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种变阻尼减振装置，较好地克服波轮洗衣机脱水瞬态和稳态阶段的问题，减振降噪性能优异，尤其适用于大容积波轮洗衣机。

本发明还提供了一种应用上述变阻尼减振装置的波轮洗衣机，可实现波轮洗衣机变阻尼设计，从而实现脱水瞬态阶段启动平稳，脱水稳态阶段噪音降低。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种变阻尼减振装置，包括：底垫、弹簧、杆件、下支架、上支架和摩擦片；

所述底垫固定在所述杆件上，所述弹簧和所述下支架套设在所述杆件上，所述弹簧的两端分别连接于所述底垫和所述下支架，能够提供朝向所述下支架的回复力；

所述上支架的顶端与盛水桶连接，其底端与所述下支架的顶端配合形成腔体，所述摩擦片设置在所述腔体内，且所述摩擦片的内壁紧贴于所述杆件的外表面；

所述杆件与所述摩擦片配合的部分为变截面段，其底端的横截面积大于其顶端的横截面积，且在所述变截面段中靠近其顶端部分的横截面积不大于靠近其底端部分的横截面积。

优选的，所述杆件的所述变截面段的横截面积由其底端向其顶端逐渐变小。

优选的，所述变截面段为由其底端向其顶端横截面积均匀变小的圆锥形结构。

优选的，所述变截面段包括多个突变截面，靠近所述变截面段底端的突变截面的横截面积大于靠近所述变截面段顶端的突变截面的横截面积，多个所述突变截面组成台阶式结构。

优选的，所述变截面段为按照抛物线或者样条曲线的非线性变化。

优选的，所述上支架和所述下支架为一体式结构。

一种波轮洗衣机，包括减振系统，所述减振系统为上述的变阻尼减振装置。

从上述的技术方案可以看出，本发明提供的变阻尼减振装置，在脱水的瞬态阶段，桶内负载含水率高(约300％)，重量大，摩擦片处于杆件下部，为大截面设计，此时摩擦片与杆件之间摩擦力最大，能提供系统大阻尼，克服瞬态阶段系统振动。同样地，在脱水的稳态阶段，随着脱水的进行，大量水分被排出，洗涤负载含水率逐渐变小，重量减轻，摩擦片逐渐向杆件上部相对运动，为小截面设计，此时摩擦片与杆件提供系统小阻尼，产生良好的隔振效果，实现稳态阶段减振降噪的目的。

该变阻尼减振装置，通过杆件变截面设计，根据不同的洗涤负载容量以及不同脱水阶段，实现了系统阻尼自适应调节(自我调节)，达到脱水瞬态及稳态阶段良好的减振降噪效果，尤其适用于大容积波轮洗衣机。

本发明还提供了一种应用上述变阻尼减振装置的波轮洗衣机，实现波轮洗衣机脱水过程中的变阻尼，实现系统阻尼自我调节，较好地克服波轮洗衣机脱水瞬态和稳态阶段的振动噪音问题，达到减振降噪的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中波轮洗衣机的结构示意图；

图2(a)为现有吊杆Ⅰ型的结构示意图；

图2(b)为现有吊杆Ⅱ型的结构示意图；

图2(c)为现有吊杆Ⅲ型的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的变阻尼减振装置的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的杆件其圆锥结构的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的杆件其突变截面的结构示意图。

其中，在图1的现有技术中，01为箱壳，02为悬挂系统，03为平衡圈，04为脱水桶，05为盛水桶，06为电机及离合器；

11为底垫，12为弹簧，13为杆件，14为下支架，15为上支架，16为摩擦片。

具体实施方式

本发明公开了一种波轮洗衣机及其变阻尼减振装置，通过杆件变截面设计，实现系统阻尼自适应调节，脱水瞬态阻尼力增大，稳态阻尼力减小，较好地克服波轮洗衣机脱水瞬态和稳态阶段的问题，减振降噪性能优异，尤其适用于大容积波轮洗衣机。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图3和图4，图3为本发明实施例提供的变阻尼减振装置的结构示意图；图4为本发明实施例提供的杆件其圆锥结构的结构示意图；图5为本发明实施例提供的杆件其突变截面的结构示意图。

本发明实施例提供的变阻尼减振装置，其核心改进点在于，包括：底垫11、弹簧12、杆件13、下支架14、上支架15和摩擦片16；

底垫11与下支架14用于支撑固定弹簧12；底垫11固定在杆件13上，弹簧12和下支架14套设在杆件13上，弹簧12的两端分别连接于底垫11和下支架14，能够提供朝向下支架14的弹性回复力，对整机重量及振动起到弹性缓冲作用；

上支架15的顶端与盛水桶连接，其底端与下支架14的顶端配合形成腔体，摩擦片16设置在腔体内，且摩擦片16的内壁紧贴于杆件13的外表面；摩擦片16与杆件13之间形成摩擦力，为系统提供变阻尼，用于吸收系统产生的振动能量，脱水瞬态阶段进行减振，稳态阶段实现隔离振动减低噪音的作用；

杆件13与摩擦片16配合的部分为变截面段，其底端的横截面积大于其顶端的横截面积，且在变截面段中靠近其顶端部分的横截面积不大于靠近其底端部分的横截面积；杆件13另一个作用是进行导向，弹簧12、杆件13、下支架14、上支架15及摩擦片16沿杆件13运动。

对于单台波轮洗衣机，由于重力以及弹簧提供的弹性力作用，对于不同的洗涤负载容量，摩擦片16与杆件13的相对位置不同。并且在同样洗涤负载情况下，一次脱水过程中，随着水分不断被排出，系统的重量不断减少，所以不同的脱水阶段摩擦片16与杆件13的相对位置也是不同的。

从上述的技术方案可以看出，本发明实施例提供的变阻尼减振装置，如图3和图4所示，在脱水的瞬态阶段，桶内负载含水率高约300％，重量大，摩擦片16处于杆件13下部，约在位置点A附近随初始洗涤负载的增加而向下接近位置点A，S1为大截面设计，此时摩擦片16与杆件13之间摩擦力最大，能提供系统大阻尼，克服瞬态阶段系统振动。同样地，在脱水的稳态阶段，随着脱水的进行，大量水分被排出，洗涤负载含水率逐渐变小，重量减轻，摩擦片16逐渐向杆件13上部相对运动，约在位置点B附件随初始洗涤负载的减少而向上接近位置点B，S2为小截面设计，此时摩擦片16与杆件13提供系统小阻尼，产生良好的隔振效果，实现稳态阶段减振降噪的目的。

该波轮洗衣机减振装置，吊杆杆件13的变截面设计，根据不同的洗涤负载容量以及不同脱水阶段，摩擦片16与杆件13的相对位置发生变化，吊杆阻尼力发生变化，从而实现系统阻尼自适应调节。

作为优选，杆件13的变截面段的横截面积由其底端向其顶端逐渐变小。

在本方案提供的具体实施例中，如图4所示，杆件13的变截面段为由其底端向其顶端横截面积均匀变小的圆锥形结构，即为线性变化的，且这样的圆锥形比较规则易于加工得到。A位置点以下部分及B位置点以上部分，杆件13可以为等截面柱形结构；A-B段为摩擦片16沿杆件13的运动区间，即上述变截面段，该部分采用单方向锥形设计，其中A位置点杆件13截面为S1,B位置点杆件13截面为S2，且S1>S2。A、B位置点的选择及S1、S2截面具体尺寸确立，依据整机重量、盛水桶容积、弹簧12刚度及尺寸、摩擦片16材质及结构形式等参量进行设计。变截面段的截面还可以为椭圆形等曲线图形或者多边形，以满足不同的使用需求。

作为优选，摩擦片16为环形结构，其内径尺寸不小于杆件13变截面段顶端的外径尺寸，使其阻尼由小至大。

变截面段还可以包括多个突变截面，靠近变截面段底端的突变截面的横截面积大于靠近变截面段顶端的突变截面的横截面积，多个突变截面组成台阶式结构，其结构可以参照如图5所示，截面面积S1>S2＞S3。当然，本领域技术人员能够根据实际需要设置其具体形式，在此不再赘述。

需要说明的是，本发明设计的主要思想是，杆件13的变截面设计，实现阻尼的自适应调节。图4示例中S1、S2锥形结构设计，或者图4示例中S1、S2、S3突变截面设计都只是其中一种变截面形式。

为了达到系统阻尼更好地自我调节，一方面由于在脱水过程中，排出水量是非线性变化的，即系统重量为非线性变化；另一方面不同负载容量下，需要的阻尼变化形式也是非线性的，所以更优化的截面变化形式为非线性形式，如抛物线、样条曲线等形式，具体需要根据以上两个方面的变化曲线进行优化设计。

总体而言，从效果来讲，突变截面(台阶式)<锥形变截面(线性变化)<非线性变截面(非线性变化)。

为了进一步优化上述的技术方案，上支架15和下支架14为一体式结构，上端连接盛水桶，下端同弹簧12配合，对本方案的结构进行了简化。

本发明实施例还提供了一种波轮洗衣机，包括减振系统，其核心改进点在于，减振系统为上述的变阻尼减振装置，可实现波轮洗衣机变阻尼设计，从而实现脱水瞬态阶段启动平稳，脱水稳态阶段噪音降低。

下面再结合其各组成部分的作用对本方案作进一步介绍：

1、杆件13为变截面钢质结构，依次穿过底垫11、弹簧12、下支架14，起到导向作用；

2、弹簧12由底垫11、下支架14进行定位约束，只进行沿杆件13的轴向运动；

3、上支架15通过杆件13，并与下支架14配合连接；

4、上支架15与下支架14之间形成腔体结构，摩擦片16放置并固定其中；

5、摩擦片16与杆件13接触摩擦，之间有润滑油脂，减少磨损；

6、上支架15，与盛水桶连接，承载其重量，上支架15涂油润滑油脂，减少磨损；

7、受系统重力影响，摩擦片沿着变截面杆件13运动，根据洗涤容量及脱水状况，阻尼力调整。

综上所述，本发明实施例提供的变阻尼减振装置，通过吊杆杆件的变截面设计，根据不同的洗涤负载容量以及不同脱水阶段，摩擦片与杆件的相对位置发生变化，吊杆阻尼力发生变化，从而实现系统阻尼自适应调节，脱水瞬态阶段启动平稳，脱水稳态阶段噪音降低，尤其适用于大容积波轮洗衣机。本发明实施例还提供了一种应用上述变阻尼减振装置的洗衣机，较好地克服波轮洗衣机脱水瞬态和稳态阶段的问题，减振降噪性能优异。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种变阻尼减振装置，其特征在于，包括：底垫(11)、弹簧(12)、杆件(13)、下支架(14)、上支架(15)和摩擦片(16)；

所述底垫(11)固定在所述杆件(13)上，所述弹簧(12)和所述下支架(14)套设在所述杆件(13)上，所述弹簧(12)的两端分别连接于所述底垫(11)和所述下支架(14)，能够提供朝向所述下支架(14)的回复力；

所述上支架(15)的顶端与盛水桶连接，其底端与所述下支架(14)的顶端配合形成腔体，所述摩擦片(16)设置在所述腔体内，且所述摩擦片(16)的内壁紧贴于所述杆件(13)的外表面；

所述杆件(13)与所述摩擦片(16)配合的部分为变截面段，其底端的横截面积大于其顶端的横截面积，且在所述变截面段中靠近其顶端部分的横截面积不大于靠近其底端部分的横截面积。

2.根据权利要求1所述的变阻尼减振装置，其特征在于，所述杆件(13)的所述变截面段的横截面积由其底端向其顶端逐渐变小。

3.根据权利要求2所述的变阻尼减振装置，其特征在于，所述变截面段为由其底端向其顶端横截面积均匀变小的圆锥形结构。

4.根据权利要求1所述的变阻尼减振装置，其特征在于，所述变截面段包括多个突变截面，靠近所述变截面段底端的突变截面的横截面积大于靠近所述变截面段顶端的突变截面的横截面积，多个所述突变截面组成台阶式结构。

5.根据权利要求1所述的变阻尼减振装置，其特征在于，所述变截面段为按照抛物线或者样条曲线的非线性变化。

6.根据权利要求1-5任意一项的变阻尼减振装置，其特征在于，所述上支架(15)和所述下支架(14)为一体式结构。

7.一种波轮洗衣机，包括减振系统，其特征在于，所述减振系统为如权利要求1-6任意一项所述的变阻尼减振装置。