CN1181240C - 全自动搓摆式超声波洗衣机 - Google Patents
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Abstract
全自动搓摆式超声波洗衣机涉及洗衣机领域，它主要由外桶、内桶、波轮、全自动减速离合器及超声波高频振荡装置组成；它的全自动减速离合器分别与内桶及波轮相联接，内桶与波轮相互逆向往复旋转；由此产生的搓摆水流以及超声波高频振荡装置发出的冲击波共同作用于衣物，改变了常规洗衣机靠旋转水流洗涤的传统理论，确立了冲击波水流及高频超声波进行拍打洗涤的新概念，对衣物的清洗起关键作用。减速离合器本身设有自动离合装置，无需离合操纵系统。使用本发明可不用或少用洗涤剂，减少环境污染；省时、省水、省电，衣物不缠绕，并可减小对衣物的磨损，使洗涤效果更为完善理想；噪声低、震动小，延长了洗衣机及相关部件的使用寿命。
Description
技术领域
本发明创造的技术方案涉及洗衣机技术领域。
背景技术
国内外现有常规波轮式洗衣机，主要由内桶、外桶、波轮、制动轮、安装在制动轮内部的减速机构(一般为单套行星齿轮部件，只能带动波轮旋转)及安装在制动轮下端的离合器部件(一般有棘轮、棘爪、离合轴套、离合弹簧、棘爪弹簧等元件，且另需离合操纵系统)组成。当洗涤工况时，与制动轮联为一体的内桶被制动不转，棘爪插入棘轮，放松离合弹簧，传动电机通过减速器仅带动波轮作1000度以上的双向反复旋转，利用旋转水流清洗衣物，水流形式单一，强度弱，衣物易缠绕、磨损、不易洗净。当脱水工况时，须通过离合操纵系统，使棘爪与棘轮分离，抱紧离合弹簧，将内桶与波轮结合为一体，单向连续高速旋转，离心脱水。
近几年来，推出的转桶式(手搓式)洗衣机，其内部减速机构并未改变，仅改变了离合机构及其操纵系统，由常规单棘轮、单棘爪，改为双棘轮、双棘爪，单爪离合弹簧改为双爪，并将单行程牵引器改为双行程。当洗涤工况时，制动轮被初步松开，内桶处于自由状态，波轮作双向反复旋转，内桶受波轮旋转时产生的反作用力，作与波轮反方向的相应被动旋转，其转角较小，水流强度很差，且受衣物的阻力变化，内桶的转速及摆角随时变化，是不稳定的，虽形成“手搓”的表面现象，但洗涤效果仍不好，且使离合器部件及其操纵系统更为复杂烦琐，须配备双行程牵引电机，离合器与制动带的操纵机构仍是联动的。洗涤工况时，牵引器工作第一行程，为了保持离开弹簧的松开状态，双棘爪不允许离开棘轮，故洗涤时，制动带仅为初步松开，分离不彻底，增加了制动带的磨擦与磨损，提高了对制动带的整形及调整要求；脱水工况时，牵引器工作第二行程，进一步放松制动带，使双棘爪离开棘轮，离合弹簧抱紧，将内桶与波轮结合为一体，单向连续高速旋转，离心脱水。近期市场上推出的搅拌式(双动力)洗衣机，作了一些改进，使波轮与内桶均有动力驱动，相互逆向双向反复旋转，形成“对搓”水流，对洗涤质量有了一些提高，但因搅拌器过高、过大，占用了内桶的较多空间，使洗衣机有效容量降低，且搅拌器上的叶片易将衣物括伤和严重磨损，故仍未达到理想的洗涤效果。其双动力减速离合器的齿轮传动由于受设计方案的约束，只能布置2组中间齿轮同时驱动内桶及波轮旋转，受力较大，故只能用钢质齿轮，且内桶为三级传动减速，传动链较长，磨擦阻力较大，故该减速器仍有齿轮传动振动大、噪音大、体积大、重量大等缺点。其脱水工况仍同常规减速离合器一样，需成套离合器部件及其操纵系统。
综上所述，现有常规减速离合器必须配有棘轮、棘爪、离合轴套、离合弹簧、棘爪弹簧、调整螺栓等成套离合器部件，但其本身并不具有自动离合转换功能，须经外部牵引电机的操纵，使离合弹簧发生离合作用，才能转换洗涤与脱水的工况，其电控系统及离合操纵系统均较复杂，离合弹簧易磨损变松，棘轮转角不够或打不开，易出现洗涤时内桶“跟转”、“抱死”，脱水时内桶与波轮不同步等故障。并增大了制动杆的开启力，直接影响相关部件的使用寿命。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：设计一种可不用或少用洗涤剂的全自动搓摆式超声波洗衣机，以解决常规洗衣机费时、费水、费电、衣物易缠绕、易磨损，洗净性能差、噪声大、离合器及操纵系统结构复杂的技术问题。
本发明解决技术问题的技术方案为：它主要由外桶、内桶、波轮、减速离合器及超声波高频振荡装置组成；其特征是：所述的减速离合器为全自动减速离合器，它分别与内桶及波轮相联接；所述的减速离合器本身设有自动离合装置，在洗衣机内部装有一个或多个超声波高频振荡装置，可固定安装在外桶内的底部或周围。内桶的内壁周围设有多条波浪形的纵向长条状凸起。
全自动减速离合器内部的减速机构为双级行星齿轮传动机构，因能采用4组以上中间齿轮同时驱动，设计合理、受力均匀，可采用非金属齿轮，故减速器磨擦阻力小，体积小，振动小，噪声小。
由于采用上述技术方案，按本发明制作的全自动搓摆式超声波洗衣机，当洗涤工况时，制动轮被完全制动，传动电机双向断续反复旋转，经全自动减速离合器，带动内桶以300度以内的角度往复旋转，同时使波轮以较大角度作与内桶反方向的往复旋转。两者相对低速摆动，强力搓摆，由此产生的搓摆水流加上应用超声波原理，发生每秒数万次而振幅只有数十微米的高频振荡波，使水流及衣物间产生大量微小气泡，利用气泡破裂时产生的气压冲击波共同作用于衣物，使污垢与衣物彻底分离，自动完成洗涤工况。本发明改变了常规洗衣机靠旋转水流洗涤的传统理论，确立了冲击波水流及高频超声波进行拍打洗涤的新概念，对衣物的清洗起关键作用。使用本发明，可不用或少用洗涤剂，改善环境污染；省时、省水、省电，衣物不须大幅度移动，故不易缠绕，并可减小磨擦与磨损；使洗涤效果更为完善理想，有效地解决了常规洗衣机费时、费水、费电、洗衣易缠绕、易磨损，洗净性能差、噪声大、离合器及操纵系统结构复杂的技术问题。
本发明的全自动搓摆式超声波洗衣机脱水工况时，制动轮被完全松开，传动电机按需单向连续旋转、通过全自动减速离合器的自动离合装置的闭锁作用，可使内桶及波轮自动结合为一个整体，同时作高速单向连续旋转，离心脱水。因实现了洗涤与脱水工况的自动转换功能，故可省去常规减速离合器的棘轮、棘爪、离合轴套、离合弹簧、棘爪弹簧、调整螺栓等成套离合部件，并取消离合器的操纵机构，减小了制动杆的开启力，使制动带处于完全制动和完全松开二种工况。因消除了离合操纵机构的影响，改善了制动带与制动轮的接触状况，减少了制动带的磨损，故制动力矩更加稳定，牵引器只须简单地控制制动带及排水阀即可。降低了洗衣机的制造成本，延长了洗衣机及相关部件的使用寿命，降低了减速离合器及洗衣机的噪声。
附图说明：
图1是本发明全自动搓摆式超声波洗衣机的示意图；
图2是本发明双级行星齿轮传动的全自动减速离合器结构剖视图；
图3是本发明双级行星齿轮传动机构示意图；
图4是本发明双级行星齿轮传动机构剖视图。
1、外桶 2、内桶 3、波轮 4、减速离合器
5、超声波振荡装置 6、输入轴 7、输入轴齿轮 8、上行星齿轮
9、内齿轮 10、行星架 11、输出轴 12、输出轴套
13、输入轴套 14、中心齿轮 15、下行星齿轮 16、上、下行星轴
17、制动轮 18、离合销 19、制动带 20、制动杆
具体实施方式：
下面结合附图对本发明进行详细描述。
结合图1，全自动搓摆式超声波洗衣机，主要由外桶1、内桶2、波轮3、全自动减速离合器4及超声波高频振荡装置5组成；外桶1固定不转，内桶2可在外桶1内旋转，前者内壁圆周设有多条波浪形纵向条状凸起，波轮3可在内桶2内相对旋转，全自动减速离合器4安装在外桶1的底下，分别与内桶2及波轮3相联接，超声波高频振荡装置5有一个或多个，可固定安装在外桶1内的底部或周围，本图俯视图表示洗涤工况时，波轮与内桶的相对旋转关系。
结合图1、图2、图3、图4，双级行星齿轮传动的全自动减速离合器，主要由输入轴齿轮7、上行星齿轮8、内齿轮9、行星架10、中心齿轮14、下行星齿轮15、及上、下行星轴16组成；输入轴6与输入轴齿轮7相联接，上行星齿轮8安装在行星架10上并与输入轴齿轮7相啮合，行星架10与输出轴11及中心齿轮14相联接；内齿轮9与输出轴套12相联接；下行星齿轮15安装在下行星轴16上，并与中心齿轮14相啮合，下行星轴16固装在输入轴套13上；内齿轮9与上、下行星齿轮8、15相啮合，它为二套行星齿轮的公用齿轮；上、下行星齿轮8、15各可为3-6个；当洗涤工况时，制动轮17被完全制动，上行星齿轮8既作公转又作自转，而下行星齿轮15只作自转；输出轴11与波轮3相联接，输出轴套12与内桶2相联接。
波轮与内桶的传动路线及相互转向关系：
输入轴6及齿轮7正转→上行星齿轮8反转→行星架10、输出轴11及波轮3正转。
输入轴6及齿轮7正转→上行星齿轮8反转→行星架10及中心齿轮14正转→下行星齿轮14反转→内齿轮9、输出轴套12及内桶2反转。
本减速离合器内部的双级行星齿轮传动机构属差动轮系，上部的齿轮7、8、9主要起减速作用，下部的齿轮14、15、9主要起分配作用，通过改变输入轴齿轮7、中心齿轮14及内齿轮9的齿数比，即可重新分配输出轴11及输出轴套12各自相对输入轴6的传动比及摆角的比例关系。
采用本实施例制作的洗衣机，当洗涤工况时，制动轮17被完全制动，下行星轴16处于定轴状态，传动电机带动输入轴6双向断续反复旋转，通过齿轮7、8、9的减速，同时通过齿轮14、15、9的分配，使输出轴11(波轮3)及输出轴套12(内桶2)同时被驱动，相互逆向，双向按比例反复旋转，相对强力搓摆，加上超声波的作用，高效能完成洗涤程序。
当脱水工况时，制动轮17被完全松开，传动电机按需单向连续旋转，通过制动轮17及输出轴套间的离合装置(离合销)18相联后的闭锁作用，使本减速离合器自动结合为一体，完成离心脱水程序，而无需常规减速减速离合器的整套离合器部件及其操纵机构。
本发明洗衣机与现有其它洗衣机特点对比表
| 洗衣机类型 | 常规波轮式洗衣机 | 转桶(手搓)式洗衣机 | 搅拌式(双动力)洗衣机 | 全自动搓摆式超声波洗衣机 | |
| 洗涤工况 | 内桶 | 静止不转 | 自由状态，被动旋转不稳定 | 主动旋转 | 主动旋转 |
| 波轮 | 主动旋转 | 主动旋转 | 主动旋转 | 主动旋转 | |
| 减速机构 | 单级行星齿轮传动只能带动波轮旋转中间齿轮3-4个体积小，噪声较小，重量轻 | 单级行星齿轮传动只能带动波轮旋转中间齿轮3-4个体积小，噪声较小，重量轻 | 三级双联钢质外齿轮传动，可带动内桶及波轮相对旋转中间齿轮2组，受载荷大体积大，重量较大，噪声较大，金属齿轮冲击声大 | 双级行星非金属内齿轮传动，可带动内桶及波轮相对旋转中间齿轮4-6组，受载荷小体积较小，重量轻，噪声小，无金属齿轮冲击声 | |
| 脱水工况 | 离合机构 | 有棘轮、棘爪、棘爪弹簧、离合弹簧、离合轴套、调整螺栓等成套离合部件 | 仅有离合销等很少元件 | ||
| 离合操纵机构 | 依靠单行程牵引器 | 依靠双行程牵引电机 | 依靠单行程牵引器 | 自动离合，无需操纵系统 | |
| 制动杆开启力 | 因有棘爪弹簧，故开启力大 | 因无棘爪弹簧，故开启力小 | |||
| 整机性能 | 噪声 | 较小 | 较小 | 较大 | 小 |
| 水流情况 | 单一旋转水流洗涤 | 单一旋转水流洗涤 | 双向动力洗涤 | 超声波、冲击波水流，强力搓摆拍打洗涤 | |
| 洗涤剂用量 | 较多 | 较多 | 较多 | 可不用或少用 | |
| 洗涤效果 | 较差 | 较差 | 较好 | 很好 | |
Claims (2)
1、一种全自动搓摆式超声波洗衣机，它主要由外桶(1)、内桶(2)、波轮(3)、减速离合器(4)及超声波高频振荡装置(5)组成，其特征在于：
a、所述的减速离合器(4)为全自动减速离合器，它分别与内桶(2)及波轮(3)相联接，内桶(2)以300度以内的角度作往复旋转运动，同时波轮(3)以较大角度作与内桶反方向的往复旋转运动；
b、所述的减速离合器(4)主要由制动轮(17)输出轴套(12)及离合销(18)组成，离合销分别与制动轮及输出轴套联接。
c、所述的超声波高频振荡装置(5)有一个或多个，可固定安装在外桶(1)内的底部或周围。
2、根据权利要求1所述的全自动搓摆式超声波洗衣机，其特征在于：所说的内桶(2)内壁圆周设有多条波浪形的纵向长条状凸起。
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