波轮式全自动洗衣机机电系统设计说明书.doc

波轮式全自动洗衣机机电系统设计 设计说明书 (2012 -- 2013年度 第 一 学期) 院 系： 机械工程及自动化 班 级： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 设计周数： 2 波轮式全自动洗衣机机电系统设计 一、设计任务 设计一种波轮式全自动洗衣机的机电系统，要求最大洗衣机质量为3.8kg，内桶直径400mm，洗衣转速约为140~200r/min，脱水转速约为700~800r/min。要求具有自动调节水位、自动进水、排水、自动脱水和手动排水、停止等功能。 总体设计 全自动洗衣机的洗衣桶（外桶）和脱水桶（内桶）是以同一中心安放的。外桶固定，作盛水用。内桶可以旋转，作脱水（甩水）用。内桶的四周有很多小孔，使内外桶的水流相通。该洗衣机的进水和排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀来执行。进水时，通过电控系统使进水阀打开，经进水管将水注入到外桶。排水时，通过电控系统使排水阀打开，将水由外桶排出到机外，洗涤正转、反转由洗涤电动机驱动波盘正反转来实现，此时，脱水桶并不旋转。脱水时，通过电控系统将离合器合上，由洗涤电动机带动内桶正转进行甩干。高低水位开关分别用来检测高低水位。启动按钮用来启动洗衣机工作，停止按钮用来手动停止进水、排水、脱水及报警，排水按钮用来手动排水。 图1 自动洗衣机示意图 一般来说，波轮式全自动洗衣机具有进水、洗涤、漂洗、排水、脱水、水位自动控制等基本功能，其结构主要有进水系统、洗涤系统、排水系统、脱水系统、电动机控制和传动系统、电气控制系统、支承机构等5大部分组成。详细结构如图2所示。 图2 波轮式全自动洗衣机结构 波轮式全自动洗衣机采用套筒式结构，波轮装在内桶的底部。内桶为带有加强筋和均布小孔的网状结构，并可绕轴旋转。外筒弹性悬挂在机箱外壳上，主要用于盛水，并配有一套进水和排水系统，用两个电磁阀控制洗衣机的进、排水动作。外筒的底部装有电动机、减速离合器，以及传动机构等部件。动力和传动系统能提供两种转速，低速用于洗涤和漂洗，高速用于脱水，通过减速离合器来实现两种转速的切换。 三、机械结构设计 1．进水、排水系统设计 全自动洗衣机的进、排水系统主要由进水电磁阀、排水电磁阀和水位开关等组成。 （1）水位开关 水位开关又称压力开关。洗衣机洗涤桶进水时的水位和洗涤桶排水时的状态是由压力开关检测的。当洗衣机工作在洗涤和漂洗程序时，若桶内无水或水量不够，压力开关则发出供水信号。当水位达到设定值时，压力开关将发出关闭水源的信号。微电脑全自动洗衣机工作在排水程序时，若排水系统有故障，水位开关将发出排水受阻信号。进水排水信号，控制系统自动关闭或打开进水阀与排水阀。如果在极限时间内，水位没有达到预定要求，蜂鸣器就会自动报警。 波轮式全自动洗衣机上使用最多的水位开关是空气压力开关，其结构如图3所示。按其功能可大致分为气压传感装置、控制装置及触点开关三部分。 水位开关主要有气压传感装置、控制装置、触点开关三部分构成。气压传感装置由气室、橡胶模、塑料盘、顶心组成；控制装置由压力弹簧、导套、调压螺钉、杠杆和凸轮组成；触点开关由动簧片、开关小弹簧、动静触电组成。 水位开关的作用原理，当进水电磁阀向洗涤桶内注水时，桶内的水平面会不断升高，在它超过盛水外桶底部的气室入口时，气室内的空气就被封住了出口。随着水平面的不断升高，桶底的压力就越来越大，气室、导气管和水位开关内部的空气被压缩，气压也随之增大。当桶内的水位逐渐下降时，也就是水量减少时，气压也跟着下降。因此，桶内的水位高低，就转换成桶底压力的变化，水压力的变化导致了气室内气压的变化，同时，气压的变化又引起了水位开关内橡皮膜的机械动作，这种机械运动在牵动触点簧片的上下移动，最后起了通、断电路的功能，完成了预定的水位控制工作。所以说，水位开关也可以称之为“启动开关”。 当气室内的压力逐渐升高时，气室上方的橡皮膜被逐渐向上推起，使得顶芯就克服弹簧的压力被推向上方，同时带动动簧片中间的部分一起向上移动。当它超过两侧部分的位置时，中间小簧片上的压力方向会突然改变，两侧会快速地向下方弯曲，动簧片上的触电与下方的静触点接触，NO触点和COM闭合，NC和COM断开。经过这一过程后，再单片机使电磁进水阀的电路被切断，进水停止，同时接通了洗涤电机的电路，波轮开始运转，洗涤工作开始。 洗涤工作完成后，排水电磁阀被打开，洗涤桶内的水位下降，气室内的水压降低，水位开关的阀心在弹簧的压力下向下移动，达到一定的位置后，动簧片中间不分低于两