ПРИВОД СТИРАЛЬНОЙ МАШИНЫ Российский патент 1994 года по МПК D06F37/40 

Изобретение относится к бытовой технике, а именно полуавтоматическим стиральным машинам активаторного типа.

Известна стиральная машина СМП-3 "Рига-30". Это однобаковая стиральная машина, в которой стирка белья осуществляется с помощью активатора, расположенного на дне бака. Во время стирки барабан находится в неподвижном состоянии. При переключении машины на отжим перфорированный барабан вращается. При отжиме вода поднимается по стенкам барабана и через отверстия в верхней части барабана сливается в бак. К верхней части корпуса крепится панель управления, в которой расположены командоаппарат, индикатор, микропереключатель блокировки крышки загрузочного люка. В нижней части корпуса на панели крепятся электродвигатель - насос для откачки моющего раствора и фильтр для очистки гидросистемы.

Перфорированный барабан цилиндрической формы закреплен на полом валу привода. Верхняя часть барабана заканчивается балансировочным кольцом. На дне барабана расположен активатор. Узел электропривода активатора и барабана монтируется на поддоне и состоит из двух электродвигателей, ременной передачи, подшипникового узла, двух приводных валов, электромагнита [1] .

Достоинством данной стиральной машины является то, что все операции проводятся в одном перфорированном барабане, что делает ее конструкцию более компактной, а эксплуатацию удобной.

Существенным недостатком стиральной машины "Рига-30", является наличие второго электродвигателя для привода барабана в режиме "отжим". Установка второго электродвигателя усложняет силовую электросхему стиральной машины, в нее введены второе пускозащитное реле, соответствующие рабочие и пусковые конденсаторы.

Кроме этого много и дополнительных механических деталей: крепления, передачи вращательного движения от вала двигателя и т. д. Все вышеперечисленные недостатки увеличивают трудоемкость изготовления стиральной машины, установленную мощность, вес и стоимость.

Известен также привод стиральной машины, содержащий смонтрованный на упругой подвеске электродвигатель и кинематически связанный с ним вертикальный вал активатора, соединенный посредством муфты с охватывающим его полым валом барабана. Кинематическая связь электродвигателя с валом активатора включает смонтированный на полом валу барабана шкив с фрикционной накладкой на верхнем торце и планетарный редуктор с двухвенцовыми сателлитами, связанными со шкивом и взаимодействующими с двумя центральными шестернями, закрепленными соответственно на валу активатора и валу барабана. Муфта выполнена электромагнитной, цилиндрическая катушка которой охватывает полый вал барабана и имеет фрикционный диск, закрепленный на нижнем торце ее корпуса, и тормозной диск, закрепленный на полов валу с возможностью взаимодействия верхнем торцом с фрикционным диском, а нижним торцом - с фрикционной накладкой. Якорь муфты имеет подпружиненный диск, взаимодействующий посредством упругого подшипника с тормозным диском [2] .

К недостаткам данного известного привода стиральной машины следует отнести сложность конструкции как планетарного редуктора, так и самой электромагнитной муфты, кроме того, данная конструкция планетарного редуктора при своей работе обладает повышенным уровнем шумов, так например, в режиме "стирка" вращение от шкива через закрепленные на осях шкива сателлиты передается на шестерню, закрепленную на валу активатора. Т. е. одновременно во вращении находятся все детали - шкив, сателлиты, шестерня вала активатора. С подачей напряжения на катушку муфты, т. е. при включении режима "отжим", якорь притягивается к корпусу муфты, якорь в свою очередь через пружину передает усилие на диск муфты, который через упорный подшипник воздействует на тормозной диск. Тормозной диск отходит от фрикционного диска на корпусе и прижимается к фрикционной накладке шкива, обеспечивая зацепление полого вала со шкивом. Нетрудно заметить, что в данной конструкции просматривается прямая размерная цепочка, т. е. рабочие зазоры электромагнитного устройства муфты и зазоры исполнительных механизмов расположены на одной линии и получаются как бы взаимозависимыми друг от друга, что, несмотря на компактность муфты, требует высокой точности изготовления всех отдельных деталей, взаимодействующих между собой. В то же время общепринятым считается, чтобы электромагнитные зазоры при работе механизмов выбирались (замыкались) независимо от того, как при этом выбираются рабочие зазоры исполнительных механизмов. При этом увеличивается надежность работы самих электромагнитных приводов и больше диапазон регулировок исполнительных механизмов, примером исполнения таких приводов могут являться различные электромагнитные реле, пускатели, электромагнитные колодочные тормоза и т. п.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности, по общей компоновке стиральной машины, является привод стиральной машины, содержащий смонтированный на упругой подвеске электродвигатель, соединенный с валом активатора посредством кинематической связи, включающей ременную передачу и фрикционную муфту для соединения в момент отжима вала активатора с охватывающим его полым валом барабана. Привод снабжен установленным на валу двигателя фрикционным шкивом, опорой для двигателя и смонтированным на упругой подвеске электромагнитом, при этом кинематическая связь дополнительно имеет ременную передачу, ведомый шкив которой смонтирован на полом валу барабана, а опора двигателя связана посредством рычажной системы с якорем электромагнита и установлена с возможностью возвратно-поступательного перемещения для поочередного фрикционного взаимодействия шкива на валу двигателя с ведущими шкивами обеих ременных передач [3] .

Данный известный привод стиральной машины прост по конструкции и обеспечивает низкий уровень шумов при его работе. Однако он также имеет недостатки, а именно требуется электромагнит достаточно большой установленной мощности, так как электромагнит через систему рычагов обеспечивает перемещение опоры с установленным на нем электродвигателем с фрикционным шкивом на валу. Кроме того, не обеспечивается блокировка активатора с полым валом привода барабана в режиме "отжим" до того момента, пока барабан не разгонится до установившейся большой скорости отжима. Следует заметить, что время разгона достаточно значительное, 5 с и более, а следовательно, в это время может происходить вредное воздействие активатора на отжимаемые изделия. Компоновка привода, когда фрикционный шкив на валу электродвигателя поочередно взаимодействует с ведущими шкивами обеих ременных передач, занимает много места на опоре, не технологична при изготовлении и сборке. Кроме того, в данной известной конструкции привода не показан механизм, обеспечивающий торможение барабана в режиме работы машины "стирка".

Целью изобретения является снижение установленной мощности электромагнита, уменьшение габаритов конструкции привода и повышение его технологичности при изготовлении и сборке.

Это достигается тем, что привод стиральной машины снабжен эластичными зубчатыми накладками на ведущих шкивах и ведомом шкиве полого вала барабана, двухсторонней зубчатой муфтой, смонтированной на валу электродвигателя, односторонней зубчатой муфтой смонтированной на валу активатора и вилкой переключения скоростей. Вилка переключения скоростей связана с якорем электромагнита и установлена с возможностью возвратно-поступательного перемещения для поочередного взаимодействия двухсторонней зубчатой муфты вала электродвигателя с эластичными зубчатыми накладками ведущих шкивов обеих ременных передач и взаимодействия односторонней зубчатой муфты вала активатора с эластичной зубчатой накладкой шкива полого вала барабана в режиме "отжим".

Сопоставительный анализ предлагаемого привода стиральной машины с приводом по заявке N 4846228/12, являющимся прототипом, показывает, что заявляемый привод отличается значительно меньшей требуемой мощностью устанавливаемого на гибкой подвеске электромагнита, так как посредством электромагнита обеспечивается в отличие от прототипа перемещение не всего электродвигателя, а только с помощью вилки переключения скоростей небольших зубчатых муфт, расположенных на валах активатора и электродвигателя. Переход от режима "стирка" к режиму "отжим" осуществляется включением электромагнита, который с помощью вилки обеспечивает незначительное перемещение по направляющим валов обеих зубчатых муфт и, соответственно, замыкание кинематической связи вала электродвигателя на шкив привода ременной передачи полого вала барабана с помощью муфты и эластичной зубчатой накладки на шкиве и размыкание кинематической связи с ременной передачей шкива вала активатора.

Таким образом, заявляемый привод стиральной машины соответствует критерию изобретения "новизна"
Анализ известных технических решений в области конструкций стиральных машин не выявил аналогичных решений, в частности передачи вращения от вала одного электродвигателя к шкивам двух ременных передач, установленных на этом же валу с помощью двухсторонней зубчатой муфты и вилки переключения скоростей, что позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого технического решения критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 изображена стиральная машина, на фиг. 2 - блок привода стиральной машины, включенный в режиме работы "отжим".

Стиральная полуавтоматическая машина состоит из следующих основных узлов: корпуса 1, являющегося несущей частью машины и устанавливаемого на ножках 2, одна из которых регулируемая, что позволяет выставить машину на полу в устойчивом положении. Для перемещения машины по полу имеются два ролика 3. В нижней части корпуса на основании 4 монтируются силовой 5 и электронный 6 блоки, обеспечивающие управление машиной как в ручном, так и в полуавтоматическом режимах. К гидросхеме стиральной машины относятся электронасос 7, фильтр (не показан), система шлангов 8, 9, 10. Фильтр предназначен для предохранения гидросистемы от волокон белья и слива остатков жидкости. Внизу корпуса расположена коробка 11 с крышкой 12 для укладки шнура питания. К корпусу при помощи виброподвесок 13 крепится платформа 14, на которой установлены электродвигатель 15, электромагнит 16 с тянущим якорем 17, на котором смонтированы тормозной диск 18, вилка 19 переключения скоростей. Исходное положение якоря электромагнитна устанавливается пружиной 20 сжатия. На верхней стенке платформы закреплена опора 21 с блоком привода 22, пластмассовый бак 23. На полом валу 24 опоры, установленном внутри нее на подшипниках 25, монтируется перфорированный барабан 26 и закрепляется гайкой 27. В верхней части барабана устанавливается балансировочное кольцо 28, заполненное незамерзающей жидкостью. На дне барабана расположен активатор 29. К корпусу крепится верхняя панель 30, на которой устанавливают пульт 31 управления и механизм блокировки, содержащий герконовый датчик 32, отключающий электродвигатель при открывании крышки 33 загрузочного люка.

Блок привода 22 состоит из следующих основных узлов и деталей: ременной передачи режима "стирка", содержащей ведущий шкив 34 с зубчатой накладкой 35, смонтированной на подшипнике 36 на валу 37 электродвигателя 15. Вращение от шкива 34 в режиме "стирка" через ремень 38 передается к шкиву 39, закрепленному на валу 40 привода активатора. Вращение от шкива 41, с эластичной накладкой 42 смонтированного на валу электродвигателя на подшипнике 43, в режиме "отжим" через ремень 44 передается к шкиву 45, закрепленному на полом валу 24. На нижней поверхности шкива 45 смонтирована эластичная зубчатая накладка 46. Вал 40 привода активатора смонтирован внутри полого вала 24 на подшипниках 47. На валу 37 электродвигателя установлена с возможностью возвратно-поступательного перемещения двухсторонняя зубчатая муфта 48, а на валу 40 привода активатора установлена с возможностью возвратно-поступательного перемещения односторонняя зубчатая муфта 49. Перемещение обеих муфт обеспечивается вилкой 19 переключения скоростей с помощью якоря 17 электромагнита 16.

Стиральная полуавтоматическая машина работает следующим образом. В пластмассовый бак 23, внутри которого находится перфорированный барабан 26, заливается нагретая до соответствующей температуры вода до отметки уровня, и добавляется приготовленный стиральный раствор или порошок. В перфорированный барабан 26 закладывают приготовленные к стирке изделия и закрывают крышку 33, при этом срабатывает герконовый датчик 32 блокировки, подготавливая цепь управления электродвигателем 15 блока привода 22 стиральной машины. Выбор режима и времени стирки обеспечивается нажатием соответствующих кнопок на пульте 31 управления. На пульте имеется также соответствующая световая индикация выбранного режима и времени стирки. После нажатия кнопки "Пуск-Стоп" на пульте 31 управления электронный блок 6 управления совместно с силовым блоком 5 обеспечивают управление по выбранной программе электродвигателем 15 блока привода 22 машины и насосом 7. В режиме "стирка" электромагнит 16 отключен, и под действием усилия пружины 20 обеспечиваются перемещение вилки 19 переключения скоростей вниз и кинематическая связь двухсторонней зубчатой муфты с эластичной накладкой 35 ведущего шкива 34 режима "стирка", а также кинематическая, фрикционная связь тормозного диска 18 с верхней поверхностью ведущего шкива 41. Вращение от вала 37 электродвигателя 15 через двухстороннюю зубчатую муфту, эластичную накладку 35, шкив 34, ремень 38 передается на шкив 39, закрепленный на валу 40 активатора. Вал 40, вращаясь, приводит в движение активатор 29, расположенный на дне перфорированного барабана 26. Тем самым обеспечивается процесс стирки изделий. Перфорированный барабан 26 в режиме стирки не вращается, так как его ременная передача, а именно шкив 45 через ремень 44 находится в заторможенном состоянии за счет прижатия тормозного диска 18 к шкиву 41. По истечении заданного времени стирки электрдвигатель 15 отключается, а электродвигатель насоса 7 включается, и обеспечивается слив воды через шланг 10 гидросистемы машины. По окончании процесса слива воды электронным блоком 6 подается команда на отключение электродвигателя привода насоса 7, а затем команда на включение электромагнита 16 для обеспечения работы стиральной машины в режиме "отжим". Включившись, электромагнит 16 втягивает якорь 17, сжимая при этом пружину 20. Тормозной диск 18 при этом отходит от шкива 41, растормаживая ременную передачу режима работы "отжим", а вилка 19 переключения скоростей перемещает как двухстороннюю зубчатую муфту 48 на валу 37 двигателя, так и одностороннюю зубчатую муфту 49 на валу 40 привода активатора. Двухсторонняя зубчатая муфта 48 размывает кинематическую связь вала 37 со шкивом 34 и замыкает кинематическую связь вала 37 через эластичную накладку 42 с ведущим шкивом 41 режима стирка. Односторонняя зубчатая муфта 49 на валу активатора обеспечивает кинематическую связь вала 40 привода активатора через эластичную накладку 46 с ведомым шкивом 45, закрепленным на полом валу 24 барабана 26. Тем самым обеспечивается равенство скоростей вращения активатора 29 и барабана 26 в режиме работы машины "отжим", исключая вредное влияние активатора на отжимаемые изделия. По истечении времени необходимого для переключения скорости примерно 0,5 с, подается команда на включение электродвигателя 15 для обеспечения работы стиральной машины в режиме "отжим". После чего вращение от вала 37 электродвигателя 15 через двухстороннюю зубчатую муфту 48, эластичную накладку 42, шкив 41, ремень 44 передается на шкив 45, закрепленный на полом валу 24. Полый вал 24, а следовательно, и закрепленный на нем перфорированный барабан 26 вращаются вместе с находящимися в перфорированном барабане отстиранными мокрыми изделиями с большой скоростью. Тем самым обеспечивается режим работы машины "отжим". Активатор 29 вращается вместе с барабаном 26 с одинаковой скоростью, исключая тем самым вредное воздействие активатора на отжимаемые изделия.

Вода, отжимаемая из изделий, удаляется из барабана 26 через его отверстия, стекает по стенкам бака на дно и работающим насосом 7 удаляется из машины.

По окончании процесса отжима изделий выключаются электродвигатель 15 и электромагнит 16. При этом тормозным диском 18 через ременную передачу - шкив 41, ремень 44, шкив 45 обеспечивается ускоренное торможение барабана 26. После остановки барабана открывают крышку 33 и вынимают изделия из барабана. На этом процесс стирки, слива воды и отжима заканчивается.

Выполнение привода с эластичными зубчатыми накладками, закрепленными на шкивах, двухсторонней и односторонней зубчатыми муфтами, смонтированными на валах электродвигателя и активатора, и вилкой переключения скоростей, установленной с возможностью возвратно-поступательного перемещения для поочередного взаимодействия двухсторонней зубчатой муфты вала электродвигателя с эластичными зубчатыми накладками ведущих шкивов ременных передач и односторонней зубчатой муфты вала активатора с эластичной зубчатой накладкой шкива полого вала барабана в режиме "отжим", позволило снизить установленную мощность электромагнита, уменьшить габариты привода и повысить его технологичность при изготовлении и сборке. (56) 1. Лепаев Д. А. Ремонт стиральных машин. М. , 1987, с. 119-120, рис. 81.

2. Авторское свидетельство СССР N 1615112, кл. D 06 F 37/40, 1989.

3. Авторское свидетельство СССР N 1788107, кл. D 06 F 37/40, 1990.

Использование: стирка и отжим изделий. Сущность изобретения: при включении машины в режиме "стирка" вращение от вала электродвигателя через двустороннюю зубчатую муфту, эластичную накладку и ременную передачу передается только на шкив, закрепленный на валу активатора. При включении машины в режиме "отжим" электромагнит получает напряжение и через вилку переключения скорости обеспечивает кинематическую связь и передачу вращения от вала электродвигателя через муфту с эластичной накладкой на шкив, закрепленный на полом валу барабана. При этом односторонняя зубчатая муфта, смонтированная на валу активатора, обеспечивает его кинематическую связь со шкивом на валу барабана и их одинаковые скорости вращения в режиме работы стиральной машины "отжим". Установка двусторонней зубчатой муфты на валу двигателя с возможностью возвратно-поступательного перемещения с помощью вилки переключения, смонтированной на якоре электромагнита, позволяет уменьшить установленную мощность электромагнита, т. к. последний перемещает не весь электродвигатель, а только незначительные по массе муфты на валах двигателя и активатора. 2 ил.

ПРИВОД СТИРАЛЬНОЙ МАШИНЫ , содеpжащий смонтиpованный на упpугой подвеске электpодвигатель, соединенный с валом активатоpа посpедством кинематической связи, включающей pеменную пеpедачу, ведомый шкив котоpой смонтиpован на валу активатоpа, дополнительную pеменную пеpедачу, обеспечивающую кинематическую связь ведомого шкива, смонтиpованного на полом валу баpабана, со шкивом вала электpодвигателя в pежиме отжима, электpомагнит, смонтиpованный на упpугой подвеске, и тоpмозной диск, связанный посpедством pычажной системы с якоpем электpомагнита с возможностью возвpатно-поступательного движения и взаимодействия в момент стиpки со шкивом на валу электpодвигателя, отличающийся тем, что, с целью снижения установленной мощности электpомагнита, уменьшения габаpитов и повышения технологичности пpи изготовлении и сбоpке, он снабжен эластичными зубчатыми накладками, закpепленными на шкивах, двустоpонней зубчатой муфтой, смонтиpованной на валу электpодвигателя, одностоpонней зубчатой муфтой, смонтиpованной на валу активатоpа, и вилкой пеpеключения скоpостей, связанной с якоpем электpомагнита и установленной с возможностью возвpатно-поступательного пеpемещения для поочеpедного взаимодействия двустоpонней зубчатой муфты с эластичными накладками ведущих шкивов обеих pеменных пеpедач и взаимодействия одностоpонней зубчатой муфты с эластичной накладкой шкива на валу баpабана в pежиме отжима.