第二节 专用零部件
一、波轮
在波轮式全自动洗衣机中,波轮是实现洗涤功能的机械运动件,主要靠其旋转搅动水和衣物达到洗净衣物的目的。它安装在洗涤桶内,并固定在离合器的波轮轴上。波轮用塑料注塑而成,为了防止高速旋转时波轮轴与轴孔的磨损,通常在波轮轴孔中预埋一金属镶套。波轮底部设有叶片,与波轮连接成一体。
波轮上有几个特殊形状的呈辐射状排列的凸缘,当波轮高速旋转时,凸缘迎水面上的任一点对洗涤液的作用力均可分解为水平和垂直的两个分力,且在波轮运动的任一瞬间,这两个力的作用点的空间位置及力的方向均在变化,凸缘上各点因旋转半径及曲面形状的不同两个分力的大小也不一样。
波轮的形状、直径的大小、波轮筋的高度、转速的快慢等,对洗衣机的洗净度及对衣物的磨损率有一定的影响。不同形状的波轮正、反方向的旋转可以产生不同的水流。全自动洗衣机一般都采用大波轮和高波轮,直径通常为300~340mm,转速一般为130~180r/min,因此洗涤效果好。图4-45所示为波轮外形。
图4-45 波轮外形
二、电磁阀
1.进水电磁阀
进水电磁阀(简称为进水阀)是以电磁元器件控制进水的阀门,是用来控制洗衣机进水和断水,保证洗涤、漂洗时所需的水量。由于全自动洗衣机的水源大多为自来水,水源本身就具有一定的压力,所以自来水压力的大小对于进水速度的快慢有着直接的影响。
洗衣机采用直动式电磁阀,分为常闭型和常开型两种。常闭型断电时呈关闭状态,当线圈通电时产生电磁力,使动铁心克服弹簧力同静铁心吸合直接开启阀门,介质呈通路;当线圈断电时电磁力消失,动铁心在弹簧力的作用下复位,直接关闭阀口,介质不通。常开型正好相反。全自动洗衣机的进水电磁阀主要由阀体、线圈、塑料阀芯、橡胶阀、阀座、金属过滤网等部件组成,如图4-46所示。
图4-46 进水电磁阀外形与结构
2.排水电磁阀
排水电磁阀由电磁铁与排水阀组成。其外形如图4-47所示。
图4-47 排水电磁阀外形
(1)电磁铁
排水牵引电磁铁是控制排水阀和离合器工作的电器元件。电磁铁既控制排水又控制脱水。当电磁铁通电时,随着衔铁的吸合,拨叉调节架和橡皮阀一起运动,排水阀被打开;拨叉头被拨过一个角度,使棘爪和棘轮脱开,抱簧抱紧离合套和脱水轴,制动带也与制动盘松开,使脱水桶与波轮一起旋转。当电磁铁断电时,排水阀恢复为关闭状态,制动带抱紧制动盘,抱簧被拨松,离合套与脱水轴分开,脱水桶停转。
电磁铁分为交流和直流两种。电动控制的全自动洗衣机多采用交流电磁铁;电脑控制的全自动洗衣机的电脑程控器上都设有全波整流装置,都采用直流电磁铁;在静音型洗衣机上,则以微电动机为动力的旋转式牵引器代替电磁铁。
如图4-48所示,交流电磁铁由线圈、磁轭(静铁心)及衔铁(动铁心)等组成。交流电磁铁使用220V的交流电压而无需整流,用于减少感生涡流造成的铁心损耗。磁轭和衔铁都是由硅钢片叠压而成,线圈用直径为0.31mm的漆包线绕在骨架上,由弹簧卡子将其固定于磁轭上。
如图4-49所示,直流电磁铁由线圈、磁轭和衔铁等组成。由于通过的是直流电,在磁轭和衔铁中无涡流产生,故磁轭和衔铁由导磁性好的软钢制成。直流电磁铁接通电源后,在线圈中产生电流(励磁电流)的大小,与铁心状况无关,等于电源电压除以线圈的电阻。磁场的强弱受到电流大小和线圈匝数多少的影响,电流越大,磁场越强,线圈匝数越多,磁场也越强。
图4-48 交流电磁铁结构
图4-49 直流电磁铁结构
(2)排水阀
洗衣机的排水阀是由阀盖、阀体、阀芯、阀芯弹簧等组成,如图4-50所示。其中阀芯拉簧是根据自动排水功能的需要而增添的。
图4-50 排水阀结构
三、水位传感器
水位传感器(又称水位开关,其外形与结构见图4-51所示)是与程序控制器、进水阀互相配合使用,主要用来检测和控制洗衣机进水和排水状态,同时也是接通和断开洗衣机控制电路的转换器件,是控制预定水位的开关。水位传感器用塑料软管与盛水桶下侧的贮气口相连接,如图4-52所示。
图4-51 水位传感器外形与结构
图4-52 水位传感器在洗衣机中的安装示意图
四、离合器
离合器(又称减速离合器)在洗涤时带动波轮运转起减速的作用,是波轮式全自动洗衣机的关键部件。在洗涤时波轮低速旋转和在脱水时脱水桶高速运转,将水从衣物中分离出来,达到甩干的目的。离合器主要由制动盘、制动板、离合器电磁铁、制动带、弹簧套、防逆转弹簧、内轮毂、扭簧、齿轮减速组件等组成,图4-53所示为其外形。离合器按制动方式可分为盘式离合器、拨叉式离合器。其中,盘式离合器制动时噪声小,稳定性好,在波轮式全自动洗衣机上应用较为广泛。
图4-53 离合器外形
五、定时器
普通洗衣机的定时器由发条、齿轮机构等构成,装有保护罩(该保护罩由外罩、内罩以及内罩和外罩之间的底面所构成,内罩是中空的,内、外罩之间形成的腔体为蓄水槽,在其底面设有排水孔。
洗衣机中常用到洗涤定时器、脱水定时器,其外形如图4-54所示。其中,洗涤定时器多数采用15min的发条式定时器,少数采用15min的电动定时器,其主要用于控制洗涤时间,以及洗涤时电动机正、反方向旋转的节拍等;脱水定时器一般采用发条式5min的定时器或电动式5min的定时器,其主要起控制脱水电动机的脱水时间及开关作用。
图4-54 定时器外形
六、电动机
电动机作为洗衣机的动力源,起到传递动力的作用。不同容量的洗衣机所配备的电动机功率也不同。洗衣机一般采用电容式起动电动机、双速电动机、串励电动机、直流无刷永磁电动机等。
1.电容式起动电动机
电容式起动电动机在洗涤时以60r/min左右的低速运转。也可以在脱水时以800~1000r/min的高速运转,同时还可以满足洗衣机正、反转的要求。图4-55所示为电容式起动电动机外形。
2.双速电动机
双速电动机在波轮式洗衣机中使用较多,其主要由定子、转子、前后端盖、转轴、风扇等组成,为了便于散热和排走水气,通常做成开启式。由于洗衣机波轮在正、反转运行时,要求工作状态完全相同,因此,通常把电动机的主、副绕组的线圈匝数、线径设计得完全一样。图4-56所示为双速电动机外形。
图4-55 电容式起动电动机外形
图4-56 双速电动机外形
图4-57 12极双速电动机接线
双速电动机的两种转速是相互锁定的,不可同时通电工作,其接线方式如图4-57所示。12极绕组的公共绕组的一端与2极绕组的主、副绕组的公共端相连,成为电动机的公共引出线,电容器通过控制触点分别串到2极的副绕组和12极的副绕组,然后再与各自的主绕组并联。触点可以通过控制器实现自动转换,当接通12极绕组时,电动机低速运转;当接通2极绕组时,电动机高速运转,从而实现洗涤(漂洗)和脱水两种功能。
3.串励电动机
串励电动机主要由定子、转子、轴承、前后支架、电刷、换向器等组成,一般应用于滚筒式洗衣机中。它具有可交流、直流两用,转速快,调速方便,且转速与电源频率无关,起动转矩大,体积小,易受电磁干扰等特点。图4-58所示为串励电动机外形。
4.直流无刷永磁电动机
直流无刷永磁电动机与电子控制器相配合可以进行无级调速,其自身没有起动能力,通常不能脱离电子控制器而单独运行。它具有高效率、低噪声等特点。
图4-58 串励电动机外形
七、电脑程控器
电脑程控器又称电子程序控制器,其采用带有ROM的大规模集成电路外加稳压电源、振荡器、监测信号开关、命令键、显示用LED、蜂鸣器、控制用双晶闸管及信号放大器等组成了一个完整的洗衣机电脑,对整个洗涤程序进行监测、判断、控制和显示,可根据选定的程序发出指令,控制各个有关部件的工作,无需手动即可完成全部的洗衣过程。它具有结构紧凑、外形美观、操作简便、精度高、寿命长等优点。电脑程控器用树脂类化工材料进行封装,以达到防潮要求。图4-59所示为电脑程控器外形。
图4-59 电脑程控器外形
图4-60 门盖开关
八、门盖开关
门盖开关又称安全开关,在洗衣机运行过程中起安全保护作用。该开关通过固定架用螺钉紧固在洗衣机控制台后部内侧的位置上,其盖板杆伸出在洗衣机盖板后端凸出部分的上方,而安全杆则下垂在盛水桶外侧,并与盛水桶保持一定距离。图4-60所示为门盖开关外形。
门盖开关受洗衣机盖板控制,洗衣机盖板关闭,门盖开关接通,洗衣机才能够脱水运转;洗衣机盖板开启,门盖开关断开,脱水运转停止。在控制电路中,门盖开关起传递洗衣机盖板是否关闭信号的作用,IC根据此信号发出脱水或停止脱水的指令。微电脑程控器式波轮洗衣机门盖开关结构如图4-61所示(其中图a为洗衣机盖板开启时的状态;图b为洗衣机盖板关闭时的状态)。电动程控器式波轮洗衣机门盖开关结构如图4-62所示。
图4-61 微电脑程控器式波轮洗衣机门盖开关结构
图4-62 电动程控器式波轮洗衣机门盖开关结构
九、排水泵
滚筒式全自动洗衣机一般为上排水装置,没有排水阀门机构。排水泵由塑料注塑成型,其入口直径通常为38~40mm,排水口直径通常为18~20mm,使用电动机功率为80~100W,扬程可达1.5m左右。由单相罩极式电动机驱动,并装有过热保护器,当因某种原因引起排水泵温升过高时,过热保护器动作,切断排水泵线圈的电源,使排水泵停止工作。图4-63所示为排水泵外形。
图4-63 排水泵外形