CN107012661A - 皮带传动机构和洗衣机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种皮带传动机构和洗衣机。该皮带传动机构包括驱动轮(1)、从动轮(2)以及套设在驱动轮(1)和从动轮(2)上的皮带(3)，驱动轮(1)和从动轮(2)的传动比可调，驱动轮(1)和从动轮(2)的传动比调节时，与驱动轮(1)和从动轮(2)相匹配的皮带(3)长度不变。根据本发明的皮带传动机构，能够使得输出功率与实际负载相匹配，降低功耗，减小噪音。

Description

皮带传动机构和洗衣机

技术领域

本发明属于洗衣设备技术领域，具体涉及一种皮带传动机构和洗衣机。

背景技术

带皮带轮的滚筒洗衣机，采用固定传动比的传动方式，在负载量发生改变的情况下，往往会出现输出功率与实际负载不相匹配的情况，不仅增加电机负担，影响电机寿命，同时也会增加能量的消耗，并且会增加洗衣机的噪声震动。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于提供一种皮带传动机构和洗衣机，能够使得输出功率与实际负载相匹配，降低功耗，减小噪音。

为了解决上述问题，本发明提供一种皮带传动机构，包括驱动轮、从动轮以及套设在驱动轮和从动轮上的皮带，驱动轮和从动轮的传动比可调，驱动轮和从动轮的传动比调节时，与驱动轮和从动轮相匹配的皮带长度不变。

优选地，驱动轮包括第一轮盘和在第一轮盘的周向呈辐射状分布的多个第一伸缩机构，各第一伸缩机构的伸缩端分别设置有第一带轮段，各第一带轮段位于以驱动轮的圆心为圆心的同一圆周上且相互独立，皮带套设在第一带轮段上。

优选地，第一带轮段的外周设置有皮带槽。

优选地，第一伸缩机构为压力驱动伸缩机构或电磁驱动伸缩机构。

优选地，各第一伸缩机构同步伸缩。

优选地，第一伸缩机构为液压缸或气压缸，当第一伸缩机构为液压缸时，各第一伸缩机构的进液端互通，出液端互通；当第一伸缩机构为气压缸时，各第一伸缩机构的进气端互通，出气端互通。

优选地，第一伸缩机构包括沿驱动轮的径向可伸缩地设置在第一轮盘上的第一连接柱，第一带轮段一一对应地设置在第一连接柱的伸出端。

优选地，第一连接柱与第一带轮段的连接位置处设置有压力传感器。

优选地，皮带传动机构还包括驱动电机和电流检测机构，驱动电机与驱动轮驱动连接，电流检测机构检测驱动电机的驱动电流，皮带传动机构根据电流检测机构所检测到的驱动电流调节驱动轮和从动轮的传动比。

优选地，从动轮包括第二轮盘和在第二轮盘的周向呈辐射状分布的多个第二伸缩机构，各第二伸缩机构的伸缩端分别设置有第二带轮段，各第二带轮段位于以从动轮的圆心为圆心的同一圆周上且相互独立，皮带套设在第二带轮段上。

优选地，第二伸缩机构包括沿驱动轮的径向可伸缩地设置在第二轮盘上的第二连接柱，第二带轮段一一对应地设置在第二连接柱的伸出端。

优选地，第二伸缩机构为压力驱动伸缩机构或电磁驱动伸缩机构。

优选地，各第二伸缩机构同步伸缩。

优选地，第二伸缩机构为液压缸或气压缸，当第二伸缩机构为液压缸时，各第二伸缩机构的进液端互通，出液端互通；当第二伸缩机构为气压缸时，各第二伸缩机构的进气端互通，出气端互通。

根据本发明的另一方面，提供了一种洗衣机，包括皮带传动机构，该皮带传动机构为上述的皮带传动机构。

本发明提供的皮带传动机构，包括驱动轮、从动轮以及套设在驱动轮和从动轮上的皮带，驱动轮和从动轮的传动比可调，驱动轮和从动轮的传动比调节时，与驱动轮和从动轮相匹配的皮带长度不变。该皮带传动机构在工作过程中，与驱动轮和从动轮相匹配的皮带长度始终保持不变，可以在不改变皮带长度的情况下，通过改变驱动轮和从动轮的传动比来使电机的输出功率与负载相匹配，使设备运行时电机负担变小，从而增加电机及皮带的使用寿命，降低功耗，减小噪音。

附图说明

图1是本发明实施例的皮带传动机构的结构示意图；

图2是本发明实施例的皮带传动机构的驱动轮的立体结构示意图；

图3是本发明实施例的皮带传动机构的从动轮的立体结构示意图。

附图标记表示为：

1、驱动轮；2、从动轮；3、皮带；4、第一轮盘；5、第一带轮段；6、第一连接柱；7、第二带轮段；8、第二轮盘；9、第二连接柱；10、皮带槽。

具体实施方式

结合参见图1至图3所示，根据本发明的实施例，皮带传动机构包括驱动轮1、从动轮2以及套设在驱动轮1和从动轮2上的皮带3，驱动轮1和从动轮2的传动比可调，驱动轮1和从动轮2的传动比调节时，与驱动轮1和从动轮2相匹配的皮带3长度不变。

该皮带传动机构在工作过程中，与驱动轮1和从动轮2相匹配的皮带3的长度始终保持不变，可以在不改变皮带3长度的情况下，通过改变驱动轮1和从动轮2的传动比来使电机的输出功率与负载相匹配，使设备运行时电机负担变小，从而增加电机及皮带的使用寿命，降低功耗，减小噪音。在进行驱动轮1和从动轮2的传动比调节过程中，皮带3始终是张紧设置在驱动轮1和从动轮2上的，且皮带的张紧力控制在一个范围之内，使皮带的张紧力基本上保持不变，从而提高皮带传动机构在驱动轮1和从动轮2的传动比调节过程中工作的稳定性和可靠性。圆的周长为π乘以直径，只要保证驱动轮1的周长伸长的幅度和从动轮2的周长缩短的幅度相同，或者是保证从动轮2的周长伸长的幅度和驱动轮1的周长缩短的幅度相同，就可以保证皮带的绷紧的力不变。

驱动轮1和从动轮2的传动比的调节可以通过改变驱动轮1和从动轮2的与皮带3进行配合的带轮径来实现，通过改变驱动轮1和从动轮2的带轮径，能够改变驱动轮1和从动轮2的直径比，进而改变传动比。

驱动轮1包括第一轮盘4和在第一轮盘4的周向呈辐射状分布的多个第一伸缩机构，各第一伸缩机构的伸缩端分别设置有第一带轮段5，各第一带轮段5位于以驱动轮1的圆心为圆心的同一圆周上且相互独立，皮带3套设在第一带轮段5上。优选地，第一轮盘4内部中空，可以为各第一伸缩机构的安装提供空间，第一伸缩机构沿着第一轮盘4的径向可伸缩地设置。由于多个第一伸缩机构在第一轮盘4的周向呈辐射状分布，因此可以保证每个第一伸缩机构的伸缩方向均是以第一轮盘4的中心为中心径向伸缩，保证了各第一伸缩机构运动方向的准确性，保证了驱动轮1的转动半径调节的准确性。

在第一轮盘4上还可以设置导向孔，第一伸缩机构的伸缩端穿过该导向孔伸出第一轮盘4外，该导向孔可以为第一伸缩机构的伸缩端提供导向，保证第一伸缩机构伸缩运动的准确性。

优选地，第一带轮段5的外周设置有皮带槽10，该皮带槽的形状与皮带3的形状相匹配，可以保证皮带3能够稳定地保持在皮带槽10内，提高皮带传动的稳定性和可靠性。在第一带轮段5的外周也可以不设置皮带槽10，直接将皮带3套设在第一带轮段5的外周面上，通过张紧力使皮带3保持在第一带轮段5的外周。此外，还可以将第一带轮段5的外周面设置为一个内凹圆弧，皮带3可以设置在该内凹圆弧内，通过内凹圆弧的向心作用力使得皮带3稳定地保持在第一带轮段5上。皮带槽也可以设置为矩形槽，在矩形槽的入口侧设置有导向斜面，从而便于进行皮带的安装。

多个第一带轮段5之间沿着周向具有间隙，使得在调节第一带轮段5的径向距离时，各个第一带轮段5之间不会发生干涉，提高第一带轮段5径向位置调节的安全性和可靠性。

优选地，各第一伸缩机构同步伸缩，能够保证各第一伸缩机构的伸缩幅度相同，使得各个第一伸缩机构的伸缩端的第一带轮段5始终位于同一圆周上，与皮带3之间能够始终具有良好的配合关系，保证皮带3始终具有基本恒定的张紧作用力，提高皮带传动机构在进行传动比调节时运动的稳定性。

第一伸缩机构可以为采用机械做功实现伸缩驱动的压力驱动伸缩机构或采用电力做功实现伸缩驱动的电磁驱动伸缩机构。

在本实施例中，第一伸缩机构为液压缸或气压缸，当第一伸缩机构为液压缸时，各第一伸缩机构的进液端互通，出液端互通；当第一伸缩机构为气压缸时，各第一伸缩机构的进气端互通，出气端互通。在采用液压缸时，由于各第一伸缩机构的进液端互通，出液端互通，因此各个液压缸的压差相同，伸出速率和伸出长度也均相同，保证了各个第一伸缩机构的伸缩端伸缩长度的一致性。采用气压缸时的原理与液压缸类似，这里不再详述。

当然，第一伸缩机构也可以采用电动推杆，或者是通过线圈推动的伸缩杆，通过施加相同的电压，可以保证电动推杆和伸缩杆的伸缩长度和伸缩速率均保持一致。

优选地，第一伸缩机构包括沿驱动轮1的径向可伸缩地设置在第一轮盘4上的第一连接柱6，第一带轮段5一一对应地设置在第一连接柱6的伸出端。该第一连接柱6为第一伸缩机构的伸缩结构，第一连接柱6的伸缩可以带动第一带轮段5伸缩，从而实现对皮带轮的轮径调节。

第一连接柱6与第一带轮段5的连接位置处设置有压力传感器。该压力传感器可以检测各个第一连接柱6与第一带轮段5处的压力，从而根据该压力值来判断第一带轮段5的松紧度，根据该松紧度来判断皮带3是否处于张紧状态，使得驱动轮1的轮径调节与从动轮2的轮径调节形成联动，并保证在调节过程中，皮带3始终处于张紧状态。

优选地，皮带传动机构还包括驱动电机和电流检测机构，驱动电机与驱动轮1驱动连接，电流检测机构检测驱动电机的驱动电流，皮带传动机构根据电流检测机构所检测到的驱动电流调节驱动轮1和从动轮2的传动比。当皮带传动机构的负载增加时，驱动电机的电流也会相应增加，根据检测到的驱动电机的驱动电流可以在该驱动电流值达到一个设定值时，调节驱动轮1和从动轮2的传动比，从而改变驱动电机的扭矩，使得驱动电机更加容易驱动负载，随着传动比的变化，驱动电机的扭矩也会发生相应变化，所需的驱动电机的驱动电流也会随之改变，从而可以将驱动电流始终保持在一个预设范围内，防止驱动电机由于驱动电流过大而导致功耗增加，噪音增大。

在本实施例中，从动轮2包括第二轮盘8和在第二轮盘8的周向呈辐射状分布的多个第二伸缩机构，各第二伸缩机构的伸缩端分别设置有第二带轮段7，各第二带轮段7位于以从动轮2的圆心为圆心的同一圆周上且相互独立，皮带3套设在第二带轮段7上。

第二伸缩机构包括沿驱动轮1的径向可伸缩地设置在第二轮盘8上的第二连接柱9，第二带轮段7一一对应地设置在第二连接柱9的伸出端。

在第二带轮段7的外周也可以设置皮带槽10，皮带3设置在皮带槽10内。

从动轮2的结构与驱动轮1的结构基本上相同，其轮径调节方式也基本上与驱动轮1的轮径调节方式相同。

优选地，各第二伸缩机构同步伸缩，能够保证各第二伸缩机构的伸缩幅度相同，使得各个第二伸缩机构的伸缩端的第二带轮段7始终位于同一圆周上，与皮带3之间能够始终具有良好的配合关系，保证皮带3始终具有基本恒定的张紧作用力，提高皮带传动机构在进行传动比调节时运动的稳定性。

第二伸缩机构可以为采用机械做功实现伸缩驱动的压力驱动伸缩机构或采用电力做功实现伸缩驱动的电磁驱动伸缩机构。

在本实施例中，第二伸缩机构为液压缸或气压缸，当第二伸缩机构为液压缸时，各第二伸缩机构的进液端互通，出液端互通；当第二伸缩机构为气压缸时，各第二伸缩机构的进气端互通，出气端互通。在采用液压缸时，由于各第二伸缩机构的进液端互通，出液端互通，因此各个液压缸的压差相同，伸出速率和伸出长度也均相同，保证了各个第二伸缩机构的伸缩端伸缩长度的一致性。采用气压缸时的原理与液压缸类似，这里不再详述。

当然，第二伸缩机构也可以采用电动推杆，或者是通过线圈推动的伸缩杆，通过施加相同的电压，可以保证电动推杆和伸缩杆的伸缩长度和伸缩速率均保持一致。

第一伸缩机构和第二伸缩机构可以采用相同的结构，也可以采用不同的结构，只需要能够保证驱动轮1和从动轮2的轮径调整过程中，皮带的绷紧的力不变即可。

根据本发明的实施例，洗衣机包括皮带传动机构，该皮带传动机构为上述的皮带传动机构。

在洗衣机启动之后，当放入洗衣机的衣物较多时，此时驱动电机驱动洗衣机的内筒转动时，负载较大，驱动电机的驱动电流会很大，当驱动电流大到某一设定值时，控制器得到电信号，驱动驱动电机处的驱动轮1的各第一带轮段5向内收缩，驱动轮1的轮径减小，同时从动轮2的各第二带轮段7向外扩张，从动轮2的轮径增大，使皮带的绷紧力保持不变。由于此时驱动电机的力臂减小，负载的力臂增加，带动负载转动所需的力减小，因此更加容易驱动洗衣机转动。与此同时，洗衣机始终监控电机的驱动电流，使驱动电流值始终在某一合适的范围内。

当洗衣机内部偏心值较小且需要高转速时，此时需要给予一个较小的传动比，使得洗衣机的内筒达到高转速。驱动电机带动的驱动轮1的轮径增大同时从动轮2的轮径减小，且两者放大或缩小的周长保持一致，保证洗衣机皮带紧绷，从而使传动比变小，在电机转速不变的情况下，使得洗衣机的内筒达到更大的转速。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种皮带传动机构，其特征在于，包括驱动轮(1)、从动轮(2)以及套设在所述驱动轮(1)和所述从动轮(2)上的皮带(3)，所述驱动轮(1)和所述从动轮(2)的传动比可调，所述驱动轮(1)和所述从动轮(2)的传动比调节时，与所述驱动轮(1)和所述从动轮(2)相匹配的皮带(3)长度不变。

2.根据权利要求1所述的皮带传动机构，其特征在于，所述驱动轮(1)包括第一轮盘(4)和在所述第一轮盘(4)的周向呈辐射状分布的多个第一伸缩机构，各所述第一伸缩机构的伸缩端分别设置有第一带轮段(5)，各所述第一带轮段(5)位于以所述驱动轮(1)的圆心为圆心的同一圆周上且相互独立，所述皮带(3)套设在所述第一带轮段(5)上。

3.根据权利要求2所述的皮带传动机构，其特征在于，所述第一带轮段(5)的外周设置有皮带槽(10)。

4.根据权利要求2所述的皮带传动机构，其特征在于，所述第一伸缩机构为压力驱动伸缩机构或电磁驱动伸缩机构。

5.根据权利要求2所述的皮带传动机构，其特征在于，各所述第一伸缩机构同步伸缩。

6.根据权利要求5所述的皮带传动机构，其特征在于，所述第一伸缩机构为液压缸或气压缸，当所述第一伸缩机构为液压缸时，各所述第一伸缩机构的进液端互通，出液端互通；当所述第一伸缩机构为气压缸时，各所述第一伸缩机构的进气端互通，出气端互通。

7.根据权利要求2所述的皮带传动机构，其特征在于，第一伸缩机构包括沿所述驱动轮(1)的径向可伸缩地设置在所述第一轮盘(4)上的第一连接柱(6)，所述第一带轮段(5)一一对应地设置在所述第一连接柱(6)的伸出端。

8.根据权利要求7所述的皮带传动机构，其特征在于，所述第一连接柱(6)与所述第一带轮段(5)的连接位置处设置有压力传感器。

9.根据权利要求1所述的皮带传动机构，其特征在于，所述皮带传动机构还包括驱动电机和电流检测机构，所述驱动电机与所述驱动轮(1)驱动连接，所述电流检测机构检测所述驱动电机的驱动电流，所述皮带传动机构根据所述电流检测机构所检测到的驱动电流调节所述驱动轮(1)和所述从动轮(2)的传动比。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的皮带传动机构，其特征在于，所述从动轮(2)包括第二轮盘(8)和在所述第二轮盘(8)的周向呈辐射状分布的多个第二伸缩机构，各所述第二伸缩机构的伸缩端分别设置有第二带轮段(7)，各所述第二带轮段(7)位于以所述从动轮(2)的圆心为圆心的同一圆周上且相互独立，所述皮带(3)套设在所述第二带轮段(7)上。

11.根据权利要求10所述的皮带传动机构，其特征在于，第二伸缩机构包括沿所述驱动轮(1)的径向可伸缩地设置在所述第二轮盘(8)上的第二连接柱(9)，所述第二带轮段(7)一一对应地设置在所述第二连接柱(9)的伸出端。

12.根据权利要求10所述的皮带传动机构，其特征在于，所述第二伸缩机构为压力驱动伸缩机构或电磁驱动伸缩机构。

13.根据权利要求10所述的皮带传动机构，其特征在于，各所述第二伸缩机构同步伸缩。

14.根据权利要求13所述的皮带传动机构，其特征在于，所述第二伸缩机构为液压缸或气压缸，当所述第二伸缩机构为液压缸时，各所述第二伸缩机构的进液端互通，出液端互通；当所述第二伸缩机构为气压缸时，各所述第二伸缩机构的进气端互通，出气端互通。

15.一种洗衣机，包括皮带传动机构，其特征在于，所述皮带传动机构为权利要求1至14中任一项所述的皮带传动机构。