全自动洗衣机内设分隔间装置的设计研究

彭诚

（合肥职业技术学院，安徽 合肥 238000）

随着电机驱动技术的发展与提高，日本早先生产出了电机直接驱动式洗衣机，省去了齿轮传动和变速机构。之后，随着科技的进一步发展，由于电机调速技术的提高，洗衣机实现了宽范围的转速变换与调节，洗衣机应用更加广泛。

1 全自动洗衣机内设分隔间设计的必要性

全自动洗衣机是利用电能产生机械作用来洗涤衣物的清洁电器。其洗涤过程主要是在机械产生的排渗、冲刷等机械作用和洗涤剂的润湿、分散作用下，将污垢拉入水中来实现洗净的目的。首先充满于波轮叶片间的洗涤液，在离心力的作用下被高速甩向桶壁，并沿桶壁上升。在波轮中心处，因甩出液体而形成低压区，又使得洗涤液流回波轮附近。这样，在波轮附近形成了以波轮轴线为中心的涡流。衣物在涡流的作用下，作螺旋式回转，吸入中心后又被甩向桶壁，与桶壁发生摩擦。又由于波轮中心是低压区，衣物易被吸在波轮附近，不断地与波轮发生摩擦，如同人工揉搓衣物，污垢被迫脱离衣物。其次，当衣物被放进洗涤液之后，由于惯性作用运动缓慢，在水流与衣物之间存在着速度差，使得两者发生相对运动，水流与衣物便发生相对摩擦，这种水流冲刷力同样有助于污垢离开衣物。

2 全自动洗衣机内设分隔间设计拟解决的关键问题

（1）怎样合理设计分隔间的结构，实现清洗空间的分隔

设有分隔间的全自动洗衣机（结构设计见图1）大致包括洗衣筒、平衡环、波轮、减速器和电机，波轮的下端通过传动轴连接减速器，且减速器通过皮带传动连接有电机，电机固定在安装板的下端，波轮位于洗衣筒的内腔底端中部，洗衣筒的上端固定连接固定环，且平衡环固定设置在固定环的上端，固定环的内侧壁下端设置卡块，且固定环的内侧壁上端设置销槽，销槽的内腔底端连接第二复位弹簧的一端，第二复位弹簧的另一端固定连接弹簧销，且弹簧销插接在销槽中，波轮的上端中部固定有定位座，定位座的内部设置空槽，且空槽的侧壁上设置定位槽，洗衣筒的内腔中部设置限位架，限位架的下端固定连接支撑管。支撑管的上端为密封设置并凸出设置限位环，且支撑管的内腔中设置螺纹杆，螺纹杆的顶端依次贯穿支撑管的上端和限位环的中部并固定连接有旋钮，螺纹杆的底端延伸至空槽中，支撑管的内腔底端设置导向座，导向座通过螺钉与支撑管固定连接，导向座的中部内接轴承，轴承套接在螺纹杆上，螺纹杆在导向座的下端通过内外螺纹连接压力座，螺纹杆在压力座的下端通过螺钉固定连接定位架，导向座的中部下端设置呈正多边形的导向槽，压力座的中部上端契合插接在导向槽中。定位架的上端外侧通过固定轴连接有月牙板，且固定轴插接在月牙板的中部，月牙板的外侧端扣在定位槽中，且月牙板的另一端接触连接压力座的下端面，定位架的上端设置套接在螺纹杆上的第三弹簧，且第三弹簧的上端设置套接在螺纹杆上的顶环，顶环接触连接月牙板的外侧弧形壁，限位架的内侧由上而下插接有分隔筒，且分隔筒套接在限位环上，分隔筒的侧壁贯穿设置多个通水孔，分隔筒上依次套接有支撑环和第一复位弹簧，支撑环的下端面位于限位架的上端面上，分隔筒远离限位架的一端凸出设置定位柱，定位柱插接在定位孔中，定位孔开设在限位圆板的内侧，第一复位弹簧位于支撑环和限位圆板之间，限位圆板的外侧壁上设置卡槽，且卡块插接在卡槽中，限位圆板位于弹簧销的下部。

（2）受压强度的问题

图1

为了使该分隔间在正常洗涤状态下稳定可靠，不会在工作中自行变形，需要对此结构进行力学分析，保证在全自动洗衣机高速运转的时候可以克服相应的离心力，并确定主要承载应力的结构件是哪个部分，并对此部件进行应力仿真分析，确定是否达到预定的强度要求。

3 全自动洗衣机内设分隔间设计可行性及思路

该结构下的全自动洗衣机包括洗衣筒1、平衡环2、波轮3、减速器和电机，波轮3的下端通过传动轴连接减速器，且减速器通过皮带传动连接有电机，洗衣机由电机提供动力，在经过减速器后将动能传递到洗衣机的内部，实现工作过程。

电机固定在安装板的下端，波轮3位于洗衣筒1的内腔底端中部，洗衣机在工作时，通过波轮13与洗衣筒1的相对转动，进而使得衣物在洗衣筒1内滚动，实现衣物的清洗过程。

洗衣筒1的上端固定连接固定环，且平衡环2固定设置在固定环的上端，固定环的内侧壁下端设置卡块23，且固定环的内侧壁上端设置销槽。销槽的内腔底端连接第二复位弹簧24的一端，销槽用于放置第二复位弹簧24以及用来锁定的弹簧销22，其销槽的横截面呈圆形设置，能够很大程度上提高其安装效率，并且方便拆卸和安装的过程。

在销槽内部设置第二复位弹簧24，使得弹簧销22具有收缩复位的效果，便于使用，第二复位弹簧24的另一端固定连接弹簧销22，且弹簧销22插接在销槽中，弹簧销22的数量设置不少于三个，且弹簧销22沿洗衣筒1的中心呈等距离设置，多组设置的弹簧销22可以实现多功能的限位功能，三组以上的弹簧销22可以实现较好的限位作用。

波轮3的上端中部固定有定位座19，定位座19的内部设置空槽，且空槽的侧壁上设置定位槽20，洗衣筒1的内腔中部设置限位架5，限位架5的下端固定连接支撑管4，通过支撑管4的作用，实现对限位架5的支撑作用。在中央处设置支持管4，使得支持管4外侧的衣物在进行正常的清洗过程中时，支持管4不影响内部衣物的正常清洗，支撑管4的上端为密封设置并凸出设置限位环8，设置的限位环8，一方面可以加强整体结构的结构强度，另一方面可以实现对分隔筒6的限位作用。

限位环8的上端设置波浪形凸起。螺纹杆15的底端延伸至空槽中，支撑管4的内腔底端设置导向座16，导向座16通过螺钉与支撑管4固定连接，导向座16的中部内接轴承，轴承套接在螺纹杆15上，在轴承的作用下，实现导向座16固定，螺纹杆15转动，并且两者位置不会出现改变。

螺纹杆15在导向座16的下端通过内外螺纹连接压力座17，螺纹杆15在压力座17的下端通过螺钉固定连接定位架21，导向座16的中部下端设置呈正多边形的导向槽，在螺纹杆15转动时，压力座在内螺纹的作用，以及导向槽的导向定位作用下，实现上下移动，对月牙板18产生向下的压力作用，通过转动螺纹杆15实现动力传递。压力座17可以实现稳定的上下移动，在进行限位后对月牙板18进行下压，使得月牙板18的另一端插在定位槽20中，锁定效果明显。

定位架21的上端设置套接在螺纹杆15上的第三弹簧，且第三弹簧的上端设置套接在螺纹杆15上的顶环，顶环接触连接月牙板18的外侧弧形壁，限位架5的内侧由上而下插接有分隔筒6，且分隔筒6套接在限位环8上，分隔筒6的内侧壁上设置按摩点。分隔筒6的侧壁贯穿设置多个通水孔9，按摩点可以配合波浪形凸起对衣物进行清洗作用，设置的通水孔9能够便于水流通。

分隔筒6上依次套接有支撑环10和第一复位弹簧11，支撑环10的下端面位于限位架5的上端面上，分隔筒6远离限位架5的一端凸出设置定位柱12，定位柱12插接在定位孔13中，定位孔13开设在限位圆板7的内侧，限位圆板7的上端中部设置提手，通过按压限位圆板7，将限位圆板7按压到弹簧销22的下方，并且通过卡块23进行定位。当洗衣机工作时，波轮3与洗衣筒1相对转动，在传动作用下，实现分隔筒6与限位架5相对转动，实现衣物的清洗效果。