一、本发明背景 洗衣机振动一直是困扰用户及研发人员的一大难题,尤其对于滚筒式洗衣机在脱水时,而其振源主要来自于悬挂系统。目前,大部分洗衣机企业仍旧采用如水泥配重块和吸音海绵等被动控制技术,产品的噪声评价偏向于数值管理,而更贴近于消费者实际感受的声品质评价体系仍未建立。
悬挂系统作为滚筒洗衣机的核心部件,其主要包括内筒、外筒、驱动电机、配重块、吊簧及阻尼器。其中内筒属高速旋转结构,主要通过轴承与洗衣机外筒相连,并由电机通过传动皮带驱动旋转,进而实现洗衣及脱水等功能。当内筒中存在衣物偏载时,内筒会出现旋转不对称现象,并引起悬挂系统乃至整个洗衣机的振动,严重影响到用户的体验及洗衣机使用寿命。当前洗衣机主要以在外筒上设置配重块、吊簧及阻尼器进行组合式动平衡减振,同时配合多个传感器和复杂的脱水程序来实现减小洗衣机在脱水时振动和噪音的目的。这些减振设计往往会造成悬挂系统异常笨重且成本高昂,执行这些复杂的脱水程序时往往会消耗大量水、电和时间,造成不必要的浪费和污染。尤其是水平轴的滚筒式洗衣机,配重的动平衡和静平衡直接影响了洗衣机的整体振动状况。
有鉴于此,本申请提出一种可自动调节不同位置平衡腔内平衡液质量的装置,利用水作为平衡液,实现自动调节各平衡腔内水的质量,以克服洗衣机内筒的不平衡,使洗衣机在脱水状态下始终能够保持较好的平衡状态,减小在脱水时的振动和噪音,缩短脱水时间,同时减小不必要的水、电的浪费。
二、本发明介绍 平衡装置包括:一个随动盘和一个固定盘。所述随动盘与洗衣机内筒旋转轴同轴安装,且与洗衣机内筒同角速度旋转,固定盘与洗衣机外壳柔性安装。在随动盘上分布了与平衡腔数量相同的给水孔,在固定盘上有三个沟槽,分别是:给水槽、排空槽、排水槽;该装置合理利用了洗衣机在脱水时,由于内筒的动不平衡造成的位移,使随动盘与固定盘发生相对位移,实现随动盘上不同位置的给水孔分别与固定盘上的给水槽或排水槽连通,通过与之连通的管道向指定的平衡腔内注入或排出平衡液,实现自动调节的目的;在脱水结束时,通过排空槽将每个平衡腔内剩余的平衡液排空,完成脱水程序。
现在通过pro/e软件建模,和pro/e中自带的“机构”仿真模块,模拟滚筒桶洗衣机在洗衣机内筒中存在不平衡情况下,洗衣机内筒在脱水时随着内筒的不平衡,筒组件受力摆动的轨迹,介绍本装置的工作原理,并通过附图及视频作进行进一步介绍:
1、上图是一个滚桶洗衣机内筒模型,在内筒内壁设置了一个绿色方形的配重块,用作在分析中模拟洗衣机的不平衡配重;在内筒内壁上有3条提升筋,这3条提升筋是密闭的空腔,空腔内部可以注入和排出水。在本发明中,这3条提升筋的作用是3个平衡腔(后称平衡腔)。为了使洗衣机在脱水时能够保持动平衡,需要在配重块对向的绿色平衡腔内注入水;在配重块同侧的两个红色平衡腔中排出水。
2、上图是本发明中随动盘的示意图,在随动盘上有3个给水孔,其中红色给水孔与红色平衡腔连通,绿色给水孔与绿色平衡腔连通。
3、上图是本发明中固定盘的示意图,在固定盘上有一个给水槽和一个排水槽,绿色线框内为给水槽,红色线框内为排水槽。其中给水槽连通自来水管,排水槽连通排水泵。
4、视频平衡模拟是洗衣机在脱水中,本发明的模拟视频。由于内筒存在动不平衡,使内筒在旋转的过程中,在离心力的作用下发生摆动,带动随动盘与内筒同时转动与摆动。在随动盘与内筒同时旋转和摆动的过程中,连通绿色平衡腔的绿色给水孔,扫过给水槽,在绿色给水孔扫过给水槽时,自来水会通过绿色给水孔注入到绿色平衡腔内,使内筒动不平衡状态改善;连通红色平衡腔的红色给水孔,扫过排水槽,在红色给水孔扫过排水槽时,红色平衡腔内的水会经过红色给水孔,通过排水泵排出红色平衡腔,使内筒动不平衡状态改善。最终实现内筒的动平衡。
三、本发明优势 现有滚桶洗衣机脱水时采用的平衡方式,基本上都是采用一套复杂的脱水程序结合平衡环实现脱水时的动平衡,各厂家的区别只是平衡环的结构、填充物和脱水程序不同。但实际使用效果大致相同,且并不是非常理想。最主要的原因是:平衡环只能将固定的配重调节到内筒偏轻的一侧;更重要的是,平衡环并不能调节配重的质量大小。
而本发明的装置,不但能将内筒较轻的一侧增加配重,也可以将较重一侧减去配重,更加可以调节配重的质量大小。而实现本发明不需要复杂的传感器与控制电路,只需要在现有的机型上做简单的升级即可实现,不需要更改现有产品模具。同时可以减少原有的配重块,更加降低了生产、包装和运输的成本。并且具有结构简单可靠,成本低,响应速度快,响应精确的特点。
四、本发明的效应 1、本人在申请本装置发明前,已经申请了利用滚桶洗衣机提升筋作为平衡腔的发明专利,所以在本发明实施中,不存在任何知识产权纠纷的可能性。如采用本专利,可以使企业与竞争对手形成技术壁垒,处于“不公平竞争”的有利地位。目前我国洗衣机行业同质化严重,企业陷入价格战的趋势愈加明显。如企业采用本专利进行产品升级,可与竞品拉开技术差距,可使产品产生较大的技术溢价,使企业获得更高的利润空间。
2、我国洗衣机行业未能对引进技术进行深入的研究和发展,使得目前国内洗衣机的设计和新品开发仍然停留在模仿型和经验型阶段,特别是振动噪声方面的研究水品不高。洗衣机振动噪声问题已经成为严重影响产品质量及用户满意度的首要问题,极大地挑战着企业的实力及竞争力,对设计者来说也是比较棘手的问题,但只要在充分的理论分析及实验验证的基础上,结合当前该专利技术的特性,就能设计出性能优越,具有节能、高效、振动小、噪音低的滚筒洗衣机。短期看可以提高产品的档次、销量和产品的利润,长期看可以提高品牌知名度、产品市场份额和品牌价值。在行业内具有很大的推广价值!
新的机遇可能会驱动洗衣机各技术领域朝着符合时代趋势的方向进行演进,节能静音技术将是产品的基本性能需求。
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