全自动波轮式洗衣机安全开关的基本结构

2019年《自动化设备及生产线调试与维护》试题与答案一、填空题1. 自动化生产线由送料单元、输送单元、加工单元和转配单元部分组成。

2. 自动生产线中，气源处理装置指压缩机、电动机、压力开关、单向阀、储气罐、安全阀、自动排水器和主管道过滤器。

3. 传感器的主要参数有动作距离、复位距离、最大开关电流、工作电压等。

4. 气压传动系统的主要组成部分有：气源装置、执行元件、控制元件和辅助元件组成。

5. plc的基本组成包括硬件和软件两部分。

6. 气动控制元件是控制和调节空压缩空气压力、流量和流动方向及发送信号的重要元件。

7. 控制阀的气路端口分为输入口、输出口和排气口。

8. 光电传感器把光信号转换为电信号。

9. PLC有三种输出形式，它们是晶体管输出，晶闸管输出和继电器输出。

10. 步进电机的转速由脉冲决定，转向由相序决定。

11. 送料单元的基本功能是按需要将放置在料仓中代加工的工件自动送出到物料台上。

12. 选料单元在物料台上抓取工件，把抓取的工件送到指定位置然后放下的功能。

13. 压缩机是把机械能转变为气压能。

电动机是给压缩机提供机械能，它是把电能转变成机械能。

14. 压力开关是被调节到一个最高压力时停止电动机，最低压力时重新激活电动机。

15. 单向阀是阻止压缩空气反方向流动。

16. 储气罐是贮存压缩空气。

压力表是显示储气罐内的压力。

17. 安全阀是当储气罐内的压力超过允许限度，可将压缩空气排出。

18. 冷冻式空气干燥器是将压缩空气冷却到零上若干度，以减少系统中的水份。

19. 波轮式全自动洗衣机由机械支撑系统、电气控制系统、洗涤系统、脱水系统、传动系统组成。

20. 波轮式全自动洗衣机电气控制由1、程序控制器2、传感器3、安全开关4、进水阀5、电机6、排水电磁铁组成。

21. 波轮式全自动洗衣机进排水系统包括1、进水阀2、排水阀3、排水管。

22. 波轮式全自动洗衣机电机通过排水电磁铁牵引控制离合器转换工作于波轮驱动或脱水驱动状态。

关爱关爱XPB80-1587BS XPB80-176S XPB80-178S XPB90-176S XPB90-178S XPB90-1169JS XPB95-188S XPB90-197BS XPB90-699S XPB100-908S 适用机型XPB90-917S LM 至爱XPB90-987S 安全注意事项本产品属于 I 类电器，请您使用时注意用电安全安全用电提示：请您在使用时注意用电安全警示标志：凡带有该标志的内容，关系到产品安全和使用者的人身安全，必须严格按照要求操作，否则可能会造成洗衣机的损坏或危及使用者的人身安全禁止标志：凡带有该标志的内容，是必须绝对禁止的行为，否则可能会造成洗衣机的损坏或危及使用者的人身安全请勿过度弯曲、拉扯、缠绕、捆扎电源线或在电源线上放置重物当电源线或者电源插头损伤时，请联系本公司的特约维修点或售后服务部门专职人员进行维修或更换洗衣机正常使用时，电源线插头应便于用手插拔，停电、移动、不用或清理时一定要把电源插头拔下并关掉水龙头请勿用湿手插拔电源插头当本机程序运行终止时必须关闭本机水龙头并拔下机电源插头，确保本机整机断水断电，并在再次使用本机前检查电源线及电源插头确保完好禁止洗涤雨衣、车罩等防水性衣物，洗涤漂浮在水面上的衣物时（如羽绒服等），要特别注意洗涤衣物上的洗涤说明标签，按照标签的要求确认是否可以机洗（无标签或有标签无明确可机洗的视为不能机洗）以免损坏请勿使用本机洗涤染有挥发性物质（如稀释剂、汽油等）的衣物羽绒服等防水性的衣物禁止放入脱水桶内脱水请勿将本机安装在浴室等潮湿的地方，切勿用水冲洗本机请勿将洗衣机放在无法正常排水的地方请勿将湿衣物放在本机上，尤其是操作面板上请勿自行拆卸，修理或改装本机使用说明书压盖进水管线屑过滤器附件请勿使用50℃以上的热水请勿在洗衣机上放置物品请勿将本机安放在阳光直射或者靠近暖气等热源的地方洗衣机距离墙至少5cm洗衣机不能直接放在不透风的地毯上，地毯不能堵住底部通风口，确保洗衣机的安装位置通风顺畅，请勿将洗衣机放在高于地面的台子上使用，以防洗衣机跌落请将电源插头插在220V单相三极交流电源插座上必须使用单独专用插座，而且插座必须为国家强制性认证的合格产品必须使用有可靠接地的电源，地线应正确接地并远离地下水管及电缆，如果用户家用电不能达到安全要求，如无接地线等，必须由专业人员处理到位玻璃上盖的洗衣机，在开启和关闭上盖过程中，当上盖与水平面所成角度大于60度时方可松开，谨防出现伤手等意外情况。

全自动波轮式洗衣机安全开关的基本结构
全自动波轮式洗衣机安全开关的基本结构
提示：
安全开关也称为盖开关或门开关，在洗衣机的运行过程中起安全保护的作用。

洗衣机脱水时，若上盖被打开到一定的高度，安全开关动作，离合器制动，并且断开电动机的电源，终止脱水运行。

另外在洗衣机运行过程中，洗涤物不平衡会造成桶体晃动，若晃动的幅度太大，也会使安全开关动作，终止运行。

安全开关实物与结构如图所示。

安全开关也称为盖开关或门开关，在洗衣机的运行过程中起安全保护的作用。

洗衣机脱水时，若上盖被打开到一定的高度，安全开关动作，离合器制动，并且断开电动机的电源，终止脱水运行。

另外在洗衣机运行过程中，洗涤物不平衡会造成桶体晃动，若晃动的幅度太大，也会使安全开关动作，终止运行。

安全开关实物与结构如图3-18所示。

安全开关安装在全自动洗衣机面框的后部，当盖好洗衣机的上盖时，上盖后端的凸起部分将盖拉杆抬起，盖拉杆绕其支点转过一定的角度，带动下簧片上翘，使下簧片与上簧片的触点接触，安全开关处于通电状态。

当洗衣机的上盖被打开时，上盖后端的凸起部分与盖拉杆分离，上、下簧片在自身弹性作用下，触点分开，安全开关处于断电状态。

当处于通电状态时，如果洗衣机运转不平稳，使盛水桶与安全杆发生碰撞，安全杆的凸起部分将上簧片向上抬起，使上、下簧片的触点分离。

当安全杆受力消失时安全杆在压簧作用下，恢复到自由状态，上、下簧片在自身弹性作用下，触点再次接触。

一、波轮双桶洗衣机基本结构及工作原理波轮双桶洗衣机一般是由洗涤部分、脱水部分、进、排水部分和传动部分组成。

1 、洗涤部分：波轮双桶洗衣机的洗涤部分包括洗涤桶、波轮、轴套（或减速器）和线屑过滤系统，这部分的功能主要是完成洗涤和蓄水漂洗（或溢水漂洗）。

（ 1）洗涤桶：洗涤桶的作用是盛放衣物和洗涤液并实现洗涤任务的容器，对于酸碱有一定的抗腐蚀能力，并具有一定的强度。

一般采用ABS 或聚丙烯塑料，与脱水外桶一起整体注塑成型，也称双连桶，有些新型洗衣机的双连桶与箱体是一体注塑成型的，这样可以使洗衣机配合更加紧密，提高洗衣机的防锈效果。

洗涤桶的俯视截面一般为方形，四周圆角半径通常都大于50mm，其目的是在洗涤过程中多产生小湍流，以增加衣物舒展伸长，提高洗涤的均匀性，为了增加洗涤效果，有的洗衣机还在洗涤桶壁上增加了凸筋结构。

（ 2）波轮：波轮是波轮洗衣机实现洗涤的主要机械运动件，洗涤时洗衣机通过波轮的运转，带动水流转动，从而在衣物之间、衣物与水流之间、衣物与桶壁、波轮之间产生相对运动。

波轮直径的大小、波轮上的凸筋的高度、形状、波轮转速的快慢、转停时间的长短以及安装波轮洗衣机基本结构原理位置等，对洗衣机的洗净度和磨损率都有很大影响。

波轮材料一般采用ABS 或增强聚丙烯塑料注塑成型，为了提高波轮中心孔与波轮轴配合连接位置的强度，一般会在注塑时在波轮中心孔处预埋一个高强度塑料或金属的内衬，洗涤容量在5公斤以下的洗衣机内衬的内孔一般为方孔，配合轴套使用；洗涤容量在5公斤以上的洗衣机由于波轮与轴配合处承受的力量要大得多，一般内衬采用金属材料（有个别型号洗衣机采用不锈钢内衬），内衬内孔采用花键配合。

目前海尔洗衣机采用的波轮主要为新水流大波轮，从形状以及形成的水流来分主要有偏心波轮、螺旋飓风波轮、盆型波轮、手洗式波轮和搓板式波轮。

（3）轴套（或减速器）：轴套（或减速器）的作用是支撑波轮、传递动力完成洗涤，轴套或减速器安装在洗衣机洗涤桶的底部，通过顶部的密封圈与洗涤桶密封配合，轴套顶端的洗涤轴安装波轮，洗涤时，电动机运转，通过皮带、皮带轮将动力传递到轴套上，带动洗涤轴、波轮转动，起到传递动力的作用，具体的轴套和减速器的结构、工作原理将在后面的部分进行讲解。

波轮式洗衣机工作原理：依靠装在洗衣桶底部的波轮正、反旋转，带动衣物上、下、左、右不停地翻转，使衣物之间、衣物与桶壁之间，在水中进行柔和地摩擦，在洗涤剂的作用下实现去污清洗。

机械全自动洗衣机：结构：由电动程控器、水位开关、安全开关（盖开关）、排水选择开关、不排水停机开关、贮水开关、漂洗选择开关、洗涤选择开关等组成。

工作原理：通过各种开关组成控制电路，来控制电动机、进水阀、排水电磁铁及蜂鸣器的电压输出，使洗衣机实现程序运转。

图1 全自动波轮洗衣机示意图波轮全自动洗衣机的工作原理：波轮全自洗衣机的洗衣桶（外桶）和脱水桶（内桶）是以同一心安放的，内桶可以旋转，作为脱水用。

内桶的周围有许多小孔，使内桶和外桶的水流相通，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。

进水时通过控制系统将进水电磁阀打开，经进水管将水注入到外桶。

排水时，通过控制系统将排水电磁阀打开，将水由外桶排到机外。

洗涤正转、反转由洗涤电动机驱动波盘的正、反转来实现，此时脱水桶并不旋转。

脱水时，控制系统将离合器合上，由洗涤电动机带动内桶正转进行甩干。

高、低水位控制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，停止按钮用来实现手动停止进水、排水、脱水及报警。

排水按钮用来实现手动排水。

波轮全自动洗衣机内使用的程控器型号为CK3型，其工作过程如下：1．当手动拉出面板上的程控开关时，A组电触点接通电源，电流经A2→A→QK1→QK2→C2→JF→零线，电路导通，开启进水口。

2．当桶内水位到达预定的高度时，水位选择检测器QK内的电触点QK-2断开、QK-3接通，切断了电磁进水阀JF的电源，使其关闭；伺时，QK1，QK3接通；波轮电机BD开始运转，同步微电机也开始运转，为波轮提供准确的正转25秒、反转25秒、停转5秒的步进控制，也为全程序的运行而步进控制，其电流回路为：A2→A→QK1→QK3→D1→D→E后分成两路，即：E→E2→K2→G→G1→F1→BD1和E→TD→零线。

全自动波轮式洗衣机的结构及组成原理。

全自动波轮式洗衣机的特点是洗净率高，机型结构紧凑；有各种洗涤程序供自由洗择，可任意调节工作状态，洗、脱时间在面板上可任意调节，具有各种故障和高低电压自动保护功能，能自动处理脱水不平衡，工作结束或电源故障会自动断电，无需用人看管，是一种较为理想的家用洗涤用具。

一、基本结构全自动波轮式洗衣机通常都采用将洗涤(脱水)桶套装在盛水桶内的同轴套桶式结构，即在外桶内部有一脱水桶，脱水桶底部有一波轮，套桶波轮结构有L形波轮式、U型波轮式等不同形式。

整机由洗涤、脱水系统，进、排水系统，电动机和传动系统，电气控制系统和支承机构五大部分组成，其结构如图3-13所示。

1．洗涤、脱水系统洗涤、脱水系统主要由盛水桶、洗涤桶、波轮等组成。

盛水桶通过4根吊杆悬挂在洗衣机箱体上，电动机、离合器、排水电磁阀等部件都安装在桶底下面。

1）洗涤桶。

洗涤桶又称脱水桶或离心桶，也称为内桶。

它的主要功能是用来盛放衣物，在脱水时便成为离心式脱水桶。

2）平衡圈。

为了消除因衣物盛放不均匀造成异常震动，洗涤桶的上端均设有平衡圈。

它是一个以塑料制成的空心圆环，圈内侧有不少隔板。

圈内注有高浓度的食盐水，一般占圈容积的70％。

3）波轮。

波轮是洗衣机对衣物产生机械作用的主要部件。

目前生产的全自动洗衣机上都普遍采用能产生各种新型水流的大波轮。

2．进、排水系统主要由水位开关、进水电磁阀及排水电磁阀等组成。

通过水位开关与电磁进、排水阀配合来控制进水、排水以及电动机的通断，从而实现自动控制。

1）水位开关。

空气压力式水位开关是应用得最多的一种，其外形和结构如图所示。

气室的入口与洗衣桶中的贮气室相联接。

当水注入洗衣桶后，贮气室口很快被封闭，随洗衣桶水位上升，与贮气室相通的软管水位也上升，软管与气室中被封闭的空气压强逐渐增大，水位开关中的橡胶波纹膜片受压而胀起，推动顶杆运动而使触点改变位置，从而实现电路自动通断。

2）进水电磁阀。

进水电磁阀起着通、断水源的作用，如图a所示。

波轮洗衣机构造图如果我们看看洗衣机的底部，您就会明白是什么东西使洗衣机这么重了。

上图确实是一个混凝土块。

这块和电机重量相同的混凝土是用来平衡电机重量的，而电机要驱动一个与钢质内桶相连接的很重的变速箱。

洗衣机内部有许多很重的部件。

洗衣机有两个钢桶。

盛衣服的桶叫内桶。

内桶的中间有一个搅动器，内桶的四壁凿了很多孔，这样在内桶旋转时，水就可以从中流出。

密封防水的外桶和洗衣机机身栓接在一起。

由于内桶在洗涤周期内会产生震动和摇动，所以在安装内桶时必须使其既能运转又不会撞到洗衣机的其他部件。

如上图所示，内桶与连接在黑色金属框架上的变速箱相连接。

这个框架支撑着电机、变速箱和混凝土平衡块的重量。

钢丝绳和滑轮支持系统上图显示了已拆除内桶和变速箱的黑色金属框架。

图片左侧的钢丝绳是右侧同一条钢丝绳的另一端。

总共有三个滑轮，这样如果框架的一端向上移动，另一端就会向下移动。

此系统可经受笨重部件的重量，能够保证这些部件的运动不会引起整个机器震动。

但是，如果这些部件都只悬挂在钢丝绳上，那么它们为什么不一直摇摆呢？洗衣机中有一个阻尼系统，它可以利用摩擦力来吸收一部分由震动产生的力。

振动阻尼系统在洗衣机的四个角落上各有一个机械装置，其工作原理有些像盘式制动器。

与洗衣机框架相连的部分是弹簧。

弹簧将两个衬垫挤向与黑色框架相连的金属板。

您可以看到由于震动产生的运动使衬垫磨光了金属板洗衣机的管件有以下几个作用：它为洗衣机注入适当温度的水。

在洗涤周期内，它将洗涤桶底部的水回流到桶的顶部。

在脱水周期内，它将排水管里的水抽空。

洗衣机的后部有两根水管的连结装置，一个用于热水，而另一个用于冷水。

这两根管均与电磁阀的阀体相连。

水控制阀上图显示了电磁阀的后部和前部。

您会看到有两个阀门，但它们却和一根软管相连接。

所以热水阀和冷水阀会依据设定的温度同时打开或一开一关。

软管里的水要先通过抗虹吸装置，才能注入洗涤桶内。

抗虹吸装置抗虹吸装置可防止洗涤用水回流到供水管内，避免家里的水甚至邻居家的水受到污染。

全自动洗衣机的基本构造及工作原理毕业论文第一章绪论1.1全自动洗衣机的基本构造及工作原理1.1.1全自动波轮洗衣机结构图如图1-1所示，为全自动波轮洗衣机结构图图1-1全自动波轮洗衣机结构图1-平衡圈；2-脱水桶；3-盛水桶；4-箱体；5-波轮；6-电动机；7-离合器；8-棘轮；9-离合器皮带轮；10-棘爪；11-排水机构；12-传动架；13-牵引电磁铁；14-吊杆；15-盖开关；16-程序控制器1.1.2全自动洗衣机工作原理全自动洗衣机是通过电磁阀和继电器一起配合来控制进水、排水以及电机的通断，从而实现自动控制。

电磁进水阀起着通、断水源的作用。

当电磁进水阀的线圈断电时，移动铁芯在重力以及弹簧力的作用下，紧紧地顶着橡胶膜片，并将膜片的中心小孔堵塞，此时阀门关闭，切断水源。

当电磁进水阀线圈得电后，移动铁芯在磁力作用下上移，离开膜片，并使膜片的中心小孔打开，于是膜片上方的水通过中心小孔流入洗衣桶，实现进水。

由于中心小孔的流通能力大于膜片两侧小孔的流通能力，膜片上方压强迅速减小，膜片将在压力差的作用下上移，闭门开启，水流导通。

进水时采用重力感应传感器对水位进行实时监测。

洗衣机进水过程，重力感应传感器对盛水桶中的水位进行实时监测。

当水位到达预设水位时，自动停止进水，开始洗涤/漂洗。

全自动洗衣机的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，在离心力作用下被高速地甩向桶壁，同时沿桶壁上升。

在波轮的中心处，因甩出液体从而形成低压区，使得洗涤液流回到波轮附近。

这样，在波轮附近形成了以波轮轴线为中心的涡流。

衣服在涡流的作用下，作螺旋式的回转运动，吸入中心后又被甩向桶壁，与桶壁发生摩擦。

又因为波轮的中心是低压区，衣物比较易被吸在波轮附近，不断地与波轮发生摩擦，就如同人工揉搓衣服，从而迫使污垢脱离衣服。

其次，当在放进洗涤液之后，由于惯性作用衣服的运动开始变得缓慢，在水流与衣服之间存在着速度差，使得两者发生相对运动，水流与衣服便开始相对摩擦，这种水流冲刷力同样有助于污垢脱离衣物。

C2，电感线圈L 组成基本LC 振荡电路，反相器3将振荡电路输出的非数字脉冲信号，输入到单片机IC 中。

反相器1、2、3是数字电路，输入端为高电平时，输出端为低电平，反之输入端为低电平时，输出端为高电平。

由于R1、R2两个电阻加在反相器1、2的输入和输出两端，使反相器工作特性发生变化，并使该电路工作在线性放大区，电路对输入信号有近10倍的放大作用。

5、水位开关、水位传感器的结构原理及常见问题检修水位开关是波轮式全自动洗衣机控制洗涤桶中水量的电气件，水位开关主要由杠杆、导管、调节螺钉、压力弹簧、凸轮、顶芯、开关小压簧、动簧片、塑料盘、橡胶膜、气室、压力软管（导压管）、连接套、气嘴、常开触点、常闭触点组成。

水位开关通过导压管与洗衣机外桶上的气室连接，而气室是与外桶底部连通的。

在洗衣机洗涤工作过程中，当进水电磁阀向洗涤桶内进水时，桶内的水平面会不断地升高，在它超过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、导压管和水位开关内部的空气被压缩，气压也随着增大，水位开关内的橡皮膜被气压推动逐渐向上运动，带动水位开关内部触点通断；当排水时，桶内的水位逐渐下降，气压也随之下降，当压力下降到水位开关的触点复位点时，触点动作，接通脱水电路，开始脱水，水位开关凸轮轴的顶端装有水位旋钮，用户可以通过拧动旋钮来设定水位，当凸轮轴转动时，凸轮的a 、b 、c 、d 、e 、f 五个点分别与杠杆接触，杠杆在不同位置时压力弹簧的压力也不相同，开关闭合点和复位点也不相同，因此形成高、中、低等不同的水位，同时水位开关还设置了补进水功能，若开始洗涤后，用户感觉水位不够，可以将旋钮拧到“补进水”位置，就开始补水，手松开后，停止补水。

水位传感器带有模糊控制的电脑全自动洗衣机多采用水位传感器来控制水位，水位传感器与水位开关的作用相同，但能比水位开关更加准确地控制水位，一般具有10档水位或15档水位，而水位开关最多只具有3-4档水位，因此水位传感器在电脑全自动洗衣机中被越来越广泛采用。

课程设计说明书课程名称：机电一体化设计题目：波轮式全自动洗衣机机电系统设计专业：机械设计制造及其自动化班级：机设0801学生姓名: 郑海辉学号:指导教师:吴吉平湖南工业大学科技学院教务部制2011年 1月 15 日目录1 绪论 ......................................................... - 1 -2 波轮式全自动洗衣机总体结构 ................................... - 2 -3 进水、排水系统 ............................................... - 3 -3.1 水位开关....................................................................................................................................... - 3 -3.2 进水电磁阀................................................................................................................................... - 5 -3.3 排水电磁阀................................................................................................................................... - 6 -4 传动系统的结构及其工作原理 ................................... - 7 -4.1 电动机的技术参数....................................................................................................................... - 8 -4.2 减速离合器的结构和工作原理................................................................................................. - 9 -4.2.1 单向轴承式减速离合器.............................................................................. - 9 -4.2.2 带制动式减速离合器.................................................................................. - 18 -5 机械传动系统设计计算 ........................................ - 20 -5.1 方案设计..................................................................................................................................... - 20 -5.2 基本参数的选择......................................................................................................................... - 20 -5.3 V带传动设计计算..................................................................................................................... - 21 -5.4 行星减速器设计......................................................................................................................... - 26 -6. 控制系统设计 ................................................ - 27 -6.1 全自动洗衣机的功能要求......................................................................................................... - 27 -6.2 硬件电路设计........................................................................................................................... - 28 -6.3 控制程序设计........................................................................................................................... - 30 -7 总结 ........................................................ - 32 -8 参考文献 .................................................... - 33 -1 绪论波轮式洗衣机诞生于上世纪五六十年代，由日本研制出来的波轮式洗衣机是大家最熟悉、也是市场占有率最高的洗衣机种类。