CN107780164B - 一种洗衣机排水牵引装置及洗衣机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种洗衣机排水牵引装置，包括，牵引电机、凸轮开关装置和电子开关；所述凸轮开关装置包括：与牵引电机转轴连接的凸轮和设置在凸轮一侧并与凸轮接触的物理开关，物理开关和电子开关串联构成双控开关控制牵引电机电源的接通或断开，电子开关由洗衣机程序控制切换，物理开关由凸轮的转动位置控制切换。本发明还涉及一种安装有上述排水牵引装置的洗衣机，本发明通过物理开关与电子开关共同控制牵引电机的运行与停止，凸轮的形状及位置控制凸轮的转动角度，形成闭环控制，有效提高了控制的精度和可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及洗衣设备，尤其是一种洗衣机排水牵引装置及安装有该排水牵引装置的洗衣机。
背景技术
目前，一般洗衣机的排水阀都是使用两根控制线，由牵引电机带动排水阀工作，当洗涤状态时，牵引电机拉绳处于初始状态。当脱水开始时，牵引电机通电，驱动卷线轮旋转，使卷线轮把拉绳卷起拉紧以打开排水阀。当脱水结束以后，牵引电机断电，牵引电机的拉绳迅速复位至初始状态，使排水阀关闭。由于牵引电机断电后，其转动不受控制，因此，在牵引电机断电状态下，牵引电机容易复位，难以保持在原来的位置。
鉴于此提出本发明。
发明内容
本发明的一个目的在于克服现有技术的不足，提供一种拉开和复位位置都能够准确控制，控制精度高的洗衣机排水牵引装置。
本发明的另一目的在于提供一种安装有上述排水牵引装置的洗衣机，以达到更好的减速离合器的离合切换以及排水效果。
为了实现第一发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种洗衣机排水牵引装置，包括，牵引电机，还包括，凸轮开关装置和电子开关，所述凸轮开关装置包括：与牵引电机转轴连接的凸轮和设置在凸轮一侧并与凸轮接触的物理开关，物理开关和电子开关串联构成双控开关控制牵引电机电源的接通或断开，电子开关由洗衣机程序控制切换，物理开关由凸轮的转动位置控制切换。
进一步，所述凸轮具有触发物理开关动作的第一位置和第二位置，凸轮旋转至第一位置/第二位置触发物理开关动作时，牵引电机暂停，洗衣机程序控制电子开关切换使得牵引电机通电带动凸轮继续转动至下一触发物理开关动作的位置。
进一步，所述物理开关为单刀双掷开关，包括第一触片、第二触片和中间触片，所述牵引电机具有两个接线端，其中一接线端为公共端并通过导线与电源连接，另一接线端与中间触片连接，凸轮的旋转使得第一触片和第二触片交替与中间触片断开，所述电子开关控制第一触片和第二触片交替与电源连接。
进一步，所述凸轮位于第一位置时，触发第一触片与中间触片断开，使牵引电机断电，直至所述电子开关控制第二触片与电源接通，牵引电机通电；所述凸轮位于第二位置时，触发第二触片与中间触片断开，使牵引电机断电，直至所述电子开关控制第一触片与电源接通，牵引电机通电。
进一步，所述凸轮的轮面上设置有使弹性触片向凸轮中心跳跃的断面，所述断面包括，第一断面、与第一断面呈中心对称设置的第二断面，所述第二断面的局部向凸轮旋转方向内凹，形成与第二断面错位的第三断面；所述第二触片、中间触片、第一触片并排设置在凸轮同一侧，并与凸轮的轮面相切设置，所述第一触片和中间触片与凸轮的接触点靠前于第二触片与凸轮的接触点，所述第一触片和第二触片动作端的宽度与凸轮宽度匹配，中间触片动作端的宽度与第三断面的宽度匹配，且与第三断面对齐。
进一步，所述第二断面的顶点到凸轮中心的距离大于所述第一断面的顶点到凸轮中心的距离，第一断面和第二断面之间通过弧形面平滑连接。
进一步，所述弧形面的半径沿着凸轮的旋转方向逐渐增大，且在断面处凸轮的径向尺寸减小，所述第一断面的宽度与凸轮宽度相同，第二断面和第三断面的宽度小于第一断面。
进一步，所述第三断面相对第二断面向凸轮旋转方向偏转一定角度，第三断面到第二断面的最小距离不小于中间触片与第二触片两者动作端在长度方向的间距。
进一步，所述弹性触片的一端固定连接在一绝缘保持架上，另一端与凸轮接触，所述保持架与牵引电机的机壳固定连接。
为了实现第二发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种洗衣机，安装有上述洗衣机排水牵引装置，所述牵引电机通过传动机构与洗衣机的排水阀连接，所述传动机构包括，与牵引电机转轴连接的牵引轮，所述牵引轮上偏心的设有一圆柱形凸起，所述圆柱形凸起上连接有一牵引绳，所述牵引绳的另一端与排水阀连接，所述牵引轮旋转时通过牵引绳驱动排水阀往复运动，以使排水阀被打开或关闭。
所述牵引电机优选为同步电动机，具有断电自锁功能,可以在断电时保持在停止位置，不会随意发生转动，牵引电机用于控制排水阀的通断和控制减速离合器制动单元动作，由于排水阀具有回复弹力，在洗衣机断电时，普通无自锁的电动机容易在排水阀的拉动下发生转动，而本发明采用具有断电自锁功能的同步电动机能够避免在洗衣机断电时发生复位，以使减速离合器的离合仍处于原来位置，防止损坏减速离合器。
采用本发明所述的技术方案后，带来以下有益效果：
本发明通过设置凸轮开关装置实现牵引电机的物理断电，具有定位精度高，控制过程简单的优点，凸轮开关装置采用纯机械结构，运行可靠，使用寿命高，并且排水阀的打开和关闭过程都由牵引电机驱动，避免了牵引电机在断电状态下的复位动作，保证了减速离合器的离合处于原来状态。另外，牵引电机的旋转直接控制物理开关的动作，形成闭环控制，因此抗干扰能力强，控制精度高，运行稳定可靠。
附图说明
图1：本发明洗衣机排水牵引装置的整体示意图；
图2：本发明洗衣机排水牵引装置的爆炸结构示意图；
图3：本发明洗衣机排水牵引装置的凸轮位于第一位置时的示意图；
图4：本发明洗衣机排水牵引装置的凸轮位于第二位置时的示意图；
图5：本发明洗衣机排水牵引装置的凸轮的结构示意图；
图6：本发明的牵引电机的电路连接原理图；
其中：1、外壳 2、端盖 3、牵引电机 4、保持架 5、凸轮 6、牵引轮 7、螺钉 8、牵引绳 9、导线 10、物理开关 11、第一触片 12、第二触片 13、中间触片 14、电子开关 51、第一断面 52、第二断面 53、第三断面 61、圆柱形凸起。
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描述。
结合图1、图2和图6所示，一种洗衣机排水牵引装置，包括，牵引电机3、保护牵引电机3的外壳1和端盖2，牵引电机3固定安装在外壳1和端盖2形成的空腔内。该排水牵引装置还包括，控制牵引电机3动作的凸轮开关装置和电子开关14，其中，电子开关14由洗衣机程序控制，并在特定的时间点控制牵引电机3启动，凸轮开关装置由牵引电机3自身旋转触发，用于控制牵引电机3旋转至特定位置后停止。
所述凸轮开关装置包括，与牵引电机3转轴连接的凸轮5，设置在凸轮5一侧并与凸轮5接触的物理开关10，所述物理开关10随凸轮5的旋转发生周期性动作，物理开关10和电子开关14串联构成双控开关控制牵引电机3电源的接通或断开。
所述电子开关14由洗衣机程序控制切换，物理开关10由凸轮5的转动位置控制切换。当任意开关发生切换时，都将改变牵引电机3的动作状态，电子开关14用于控制牵引电机3的启动，物理开关10用于控制牵引电机3的停止。
结合图3和图4所示，所述凸轮5具有使物理开关10动作的第一位置和第二位置，凸轮5通过旋转到达第一位置或第二位置，并可无限次循环，在凸轮5旋转至第一位置或第二位置时皆可触发物理开关10动作，使牵引电机3暂停。在牵引电机3下次动作时，由洗衣机程序控制电子开关14切换，使得牵引电机3再次通电带动凸轮5继续转动至下一触发物理开关10动作的位置。
具体地，所述物理开关10为单刀双掷开关，包括多个弹性触片，分别为，第一触片11、第二触片12和中间触片13，所述牵引电机3具有两个接线端，其中一接线端为公共端并通过导线9与电源连接，优选该端连接零线；另一接线端与中间触片13连接。所述电子开关14与电源连接，优选为与火线连接，电子开关14控制第一触片11和第二触片12交替与电源连接。所述第一触片11和第二触片12随凸轮5的旋转周期性的与中间触片13断开，且在凸轮5位于第一位置时，第一触片11与中间触片13断开，第二触片12与中间触片13保持接触；在凸轮5位于第二位置时，第二触片12与中间触片13断开，第一触片11与中间触片13保持接触。
如图5所示，所述凸轮5的轮面上设置有多个使弹性触片向凸轮5中心跳跃的断面，在断面处凸轮5的径向尺寸突然减小；所述断面包括，第一断面51、与第一断面51呈中心对称设置的第二断面52，所述第二断面52的局部向凸轮5旋转方向内凹，形成与第二断面52错位的第三断面53。第一断面51和第二断面52由两段弧形面平滑连接，所述弧形面沿凸轮5的旋转方向半径逐渐增大。所述第一断面51的宽度与凸轮5宽度相同，第二断面52和第三断面53的宽度小于第一断面51。
所述第二触片12、中间触片13、第一触片11沿着到凸轮5中心距离依次增大的方式并排设置在凸轮5一侧，且与凸轮5的轮面相切接触，所述第一触片11和中间触片13与凸轮5的接触点沿着凸轮5的旋转方向靠前于第二触片12与凸轮5的接触点，以使在经过第一断面51时，第一触片11和中间触片13的跳跃动作晚于第二触片12，即第二触片12先跳跃，并与中间触片13断开，相对应的，第二触片12跳跃时，凸轮5位于第二位置。所述第一触片11和第二触片12动作端的宽度与凸轮5宽度匹配，中间触片13动作端设有一缺口，以使其端部的宽度与第三断面53的宽度匹配，且与第三断面53对齐，在经过第二断面52时，由于中间触片13的宽度较窄，并对应在第三断面53处，第三断面53又靠前于第二断面52设置，因此，在第二触片12经过第二断面52发生跳跃的同时，中间触片13也经过第三断面53，并发生跳跃，使中间触片13和第二触片12先于第一触片11发生跳跃，断开第一触片11与中间触片13的连接，相对应的，第二触片12和中间触片13同时跳跃时，凸轮5位于第一位置。
优选地，所述第三断面53相对第二断面52向凸轮5旋转方向偏转一定角度，第三断面53到第二断面5的最小距离不小于中间触片13与第二触片12两者动作端在长度方向的间距，使得第二触片12在经过第二断面52的同时，中间触片13也恰好经过第三断面53。
相应地，所述凸轮5位于第一位置时，第二触片12恰好滑过第二断面52，且中间触片13恰好划过第三断面53，使第二触片12与中间触片13同时向凸轮5旋转中心跳动，以断开第一触片11与中间触片13的连接；所述凸轮5位于第二位置时，仅第二触片12恰好滑过第一断面51，并断开与中间触片13的连接。
优选地，所述第二断面52的顶点到凸轮5中心的距离大于所述第一断面51的顶点到凸轮5中心的距离，以保证第一触片11与中间触片13在断开连接时，能够产生足够的距离以避免发生电击穿。
优选地，所述弹性触片通过一绝缘保持架4固定在牵引电机3外壳上，弹性触片的一端与保持架4固定连接，另一端与凸轮5接触，并压触在凸轮5的轮面上，在弹性触片的动作端设有用于相互碰触的触点，所述保持架4与牵引电机3的机壳固定连接。
所述牵引电机3优选为同步电动机，具有断电自锁功能,可以在断电时保持在停止位置，不会随意发生转动，牵引电机3用于控制排水阀的通断和控制减速离合器制动单元动作，由于排水阀具有回复弹力，在洗衣机断电时，普通无自锁的电动机容易在排水阀的拉动下发生转动，而本发明采用具有断电自锁功能的同步电动机能够避免在洗衣机断电时发生复位，以使减速离合器的离合仍处于原来位置，防止损坏减速离合器。
一种洗衣机，安装有上述洗衣机排水牵引装置，所述牵引电机3通过传动机构与洗衣机的排水阀连接，用于驱动排水阀打开或关闭。
所述传动机构包括，与牵引电机3转轴连接的牵引轮6，所述牵引轮6偏心的设有一圆柱形凸起61，所述圆柱形凸起61上连接有一牵引绳8，所述牵引绳8的另一端与排水阀连接，所述牵引轮6旋转时通过牵引绳8驱动排水阀往复运动，以使排水阀被打开或关闭。优选地，所述牵引轮6与凸轮5同轴安装在牵引电机3的转轴上，并通过一螺钉7固定。
优选地，所述凸轮5由第一位置转动至第二位置时，对应牵引电机3通过传动机构打开排水阀，所述凸轮5由第二位置转动至第一位置时，对应牵引电机3通过传动机构关闭排水阀，或者，所述凸轮5由第一位置转动至第二位置时，对应牵引电机3通过传动机构关闭排水阀，所述凸轮5由第二位置转动至第一位置时，对应牵引电机3通过传动机构打开排水阀。
本发明的控制过程为：在初始状态时，凸轮5位于第一位置或第二位置，在本实施例中以凸轮5位于第一位置为例，此时的第二触片12与中间触片13接触，第一触片11与中间触片13断开，牵引电机3处于断电停止状态，在洗衣机完成洗涤后，电子开关14切换使牵引电机3通电并转动，带动牵引轮6和凸轮5同步转动，并通过牵引绳8拉动排水阀，使排水阀打开，随着牵引电机3的旋转，第一触片11与中间触片13接触，当凸轮5到达第二位置时，第二触片12发生跳跃，与中间触片13断开，牵引电机3断电，此时排水阀处于打开位置，洗衣机自动排水；当排水完成后，电子开关14再次切换，牵引电机3重新通电并继续旋转，随着牵引电机3的旋转，第二触片12与中间触片13接触，牵引轮6逐渐旋转至初始位置，在凸轮5旋转至达第一位置时，第二触片12和中间触片13同时发生跳跃，使第一触片11与中间触片13断开，牵引电机3再次断电，此时，所有运动部件回归至初始状态，排水阀关闭，排水结束，等待下次排水。
本发明通过设置由牵引电机3旋转触发的物理开关10，可控地断开电子开关14与牵引电机3的连接，并将牵引电机3的运行时间与其运转的角度相关联，形成闭环控制，有效提高了控制的精度和可靠性。
以上所述为本发明的实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明原理前提下，还可以做出多种变形和改进，这也应该视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种洗衣机排水牵引装置，包括牵引电机，其特征在于：还包括，凸轮开关装置和电子开关，所述凸轮开关装置包括：与牵引电机转轴连接的凸轮和设置在凸轮一侧并与凸轮接触的物理开关，物理开关和电子开关串联构成双控开关控制牵引电机电源的接通或断开，电子开关由洗衣机程序控制切换，物理开关由凸轮的转动位置控制切换；
所述物理开关为单刀双掷开关，包括多个弹性触片，分别为，第一触片、第二触片和中间触片，所述牵引电机具有两个接线端，其中一接线端为公共端并通过导线与电源连接，另一接线端与中间触片连接，凸轮的旋转使得第一触片和第二触片交替与中间触片断开，所述电子开关控制第一触片和第二触片交替与电源连接；
所述凸轮的轮面上设置有使弹性触片向凸轮中心跳跃的断面，所述断面包括，第一断面、与第一断面呈中心对称设置的第二断面，所述第二断面的局部向凸轮旋转方向内凹，形成与第二断面错位的第三断面；所述第二触片、中间触片、第一触片并排设置在凸轮同一侧，并与凸轮的轮面相切设置，所述第一触片和中间触片与凸轮的接触点靠前于第二触片与凸轮的接触点，所述第一触片和第二触片动作端的宽度与凸轮宽度匹配，中间触片动作端的宽度与第三断面的宽度匹配，且与第三断面对齐；
所述弹性触片处于凸轮的不同断面位置时，第一触片与第二触片交替与中间触片断开，分别形成触发物理开关动作的第一位置和第二位置，凸轮旋转至第一位置/第二位置触发物理开关动作时，牵引电机暂停；洗衣机程序控制电子开关切换使得牵引电机通电带动凸轮继续转动至下一触发物理开关动作的位置。
2.根据权利要求1所述的一种洗衣机排水牵引装置，其特征在于：所述凸轮位于第一位置时，第一触片与中间触片断开，使牵引电机断电，直至所述电子开关控制第二触片与电源接通，牵引电机通电；所述凸轮位于第二位置时，第二触片与中间触片断开，使牵引电机断电，直至所述电子开关控制第一触片与电源接通，牵引电机通电。
3.根据权利要求1所述的一种洗衣机排水牵引装置，其特征在于：所述第二断面的顶点到凸轮中心的距离大于所述第一断面的顶点到凸轮中心的距离，第一断面和第二断面之间通过弧形面平滑连接。
4.根据权利要求3所述的一种洗衣机排水牵引装置，其特征在于：所述弧形面的半径沿着凸轮的旋转方向逐渐增大，且在断面处凸轮的径向尺寸减小，所述第一断面的宽度与凸轮宽度相同，第二断面和第三断面的宽度小于第一断面。
5.根据权利要求1所述的一种洗衣机排水牵引装置，其特征在于：所述第三断面相对第二断面向凸轮旋转方向偏转一定角度，第三断面到第二断面的最小距离不小于中间触片与第二触片两者动作端在长度方向的间距。
6.根据权利要求1所述的一种洗衣机排水牵引装置，其特征在于：所述弹性触片的一端固定连接在一绝缘保持架上，另一端与凸轮接触，所述保持架与牵引电机的机壳固定连接。
7.一种洗衣机，其特征在于，安装有如权利要求1-6任一项所述的洗衣机排水牵引装置，所述牵引电机通过传动机构与洗衣机的排水阀连接，所述传动机构包括，与牵引电机转轴连接的牵引轮，所述牵引轮上偏心的设有一圆柱形凸起，所述圆柱形凸起上连接有一牵引绳，所述牵引绳的另一端与排水阀连接，所述牵引轮旋转时通过牵引绳驱动排水阀往复运动，以使排水阀被打开或关闭。
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