二、全自动波轮式洗衣机原理结构

全自动波轮洗衣机的结构图所示

 

图（1） 全自动洗衣机结构示意图

它将洗涤水桶套装在盛水桶内，通过电脑程控器设定的程序，在同一桶内自动完成洗涤、漂洗、排水、脱水的整个洗涤过程。在洗涤时，电脑程控器发出指令，进水阀电源接通，进水口打开，开始进水，水位开关簧片动作，将信号反馈电脑程控板，进水阀电路被切断，停止进水，同时洗涤电动机电路接通，在电脑程控板制下电动机作间歇正反转，通过皮带及离合器减速传动到波轮，进行洗涤动作。

洗涤进行一定时间后（按标准），电脑程控器切断电动机电路，同时接通牵引电机，打开排水阀，开始排水，同时牵引电机带动离合器制动臂，使离合器棘轮与棘爪分离，制动带同时放松，做好脱水准备。排水结束后，电动机进行方向运转的脱水动作，脱水进行一定时间后，牵引电机及电机电源被切断，排水阀关闭，离合器制动臂复位，棘轮复被棘爪卡住，制动带抱紧，回到洗涤状态，这样重复进行，完成整个洗衣程序，再进行最后的脱水动作，完毕后自动断电。

从机械结构来分，全自动波轮式洗衣机可分为洗涤脱水系统，传动系统，进排水系统，控制操作系统，减震支撑系统部分。

1、洗涤脱水系统

主要由洗涤脱水桶、水桶、波轮等组成。

（1）洗涤脱水桶

全自动的洗涤脱水桶桶径较大，脱水的衣服不晚起皱，但脱水时晚使衣服偏置造成振动，为此在桶上装有平衡环，内注2/3容积Nacl饱和溶液作为平衡液，当脱水桶高速运转产生重心偏移时，自动调节重心，如图所示：

 

洗涤脱水桶底部装有铸铝脱水桶固定座，以提高与离合器外轴的配合精度和加强内桶桶体的强度和刚度，防止桶壁在脱水时变形。在洗涤脱水桶上装有线圈过滤网，以收集衣物产生的绒毛，线屑。

洗涤脱水桶由聚苯烯塑料或不锈钢桶制成。不锈钢桶具有干净清洁防毒性好，脱水率高的优点。

（2）盛水桶：

盛水桶是盛放洗涤液及作为离合器，电机等部品的安装体，盛水桶正中有一圈孔，与离合器上的大油封配合。防止漏水，底部边上还没有排水口，用于排放洗涤液。桶的下部没有溢水口，在发生进水不止等故障时自动排出过多的水确保安全，以及在溢水漂洗时边进边排水，其直接与排水管相通，不经排水阀控制。桶的外部有四个吊杆卡爪，以供四根减掉吊杆组悬挂，降低洗衣机运转时的确 振动和噪声。

（3）波轮：

对洗涤衣物产生机械洗涤力的主要部件，其形状、寸大小、转速等对洗涤的洗净率，磨损率，缠绕率都有重要影响。本公司均采用蝶型波轮，洗净度较高，衣物缠绕率小。

2、传动系统

主要由离合器、电动机、电容、三角皮带等组成，是洗衣机工作的动力部分。全自动波轮式洗衣机由一台电动机来实现洗涤和脱水两在功能，其洗涤和脱水状态的转换通过离合器来控制。

（1）减速离合器结构

减速离合器可以说是全自动波轮式洗衣机的“心脏”，洗衣机的洗涤和脱水均由减速离合器控制。在洗涤状态时，要求波轮以较低的速度（约170r/min）转动，在脱水状态时，要求洗涤脱水桶以较高的速度（约800r/min以上）转动，通过对电动机转速（约1400r/min）的不同转速和传动的转换，来实现洗涤和脱水动作。转速和传动的转换过程如图所示。

减速离合器可分为解为差事器部件和离合器部件两部分。

① 减速器部件

(a) 洗涤轴也称输出轴，一端固定波轮，一端插入滚动上支架，其作用是带动波轮进行正、反转。

(b) 齿轮组件是由滚动上、下支架、三个行星齿轮和三支销轴、一个内齿圈组成，其作用是减速，减速比为5.2：1。

(c) 制动轮也称刹车盘。有两个功能，一是减速器亮体，二是作为刹车轮鼓。

(d) 齿轮轴也称输入轴。它与洗涤轴同心，一端固定皮带轮，另一端与三个行星齿轮吻合，作用是外部动力通过皮带轮传递的输入轴。

 

(e) 齿亮也称齿轮轴轴亮。内部有两个含油轴承，与齿轮轴隔开，作用是齿轮轴的支承件，使输齿轮轴滑动旋转。

(f) 脱水轴内装两个含油轴承，是洗涤轴的支承件。脱水轴方芯侧是固定脱水桶的。工作时混泡在洗涤液中，因此上端装有水封，以免洗涤液进入含油轴承处。

② 离合器部件

(a) 上、下亮体这两个零件分别装有205轴承，单向组合轴承，是减速器部件的支承件。上壳体上部装有密封皮碗经起到防止洗涤液从盛水桶中混出的作用，下壳体还起到支承制动臂，制动带，棘爪臂等控制附件的作用。

(b) 方线扭簧与传矩轴套这两个零件是控制离合器离合的主要零件，另工精度，技术要求较高，离合器合时，方线扭簧抱合传距轴套与内壳，通过摩擦力将传距轴套与齿壳联结成一体一起转动，形成脱水状态。离合器时，方线扭簧受外力作用，使扭簧松驰，传距轴套不受摩擦力的作用与齿壳脱开，形成洗涤状态。

(c) 方线扭簧的一端插入棘轮，当棘轮转动时，方线扭簧松驰。其作用是控制方线扭簧的抱合和松驰。如图所示。

 

(d) 棘爪臂组件由棘爪臂，棘爪，销轴，扭簧等组成，是控制棘爪是否转动的一组系统。

(e) 制动带也称车带。作用是经弯曲后，对制动轮抱合而达到制动目的。

(f) 制动臂与制臂销，扭簧配合对制动带抱紧，松开控制以及通过偶节螺钉传递到棘爪臂控制棘爪是否打开。

(g) 皮带轮用来传递输入扭矩。

(h) 单向组合轴承是由滚球球轴承和滚针止逆部分构成的，当制动轮逆时针转动时起到制动作用，防止脱水桶与波轮同转。

(2) 工作原理

① 洗涤状态

牵引电机未动作时，棘爪臂处于原始位置，即棘爪正对棘轮的轴心，棘爪处于棘齿高2/3处，卡住棘轮。方线扭簧由于棘轮在上一动作中被棘爪逆时针拨过一个角度而被拨松，传距轴套与齿壳脱离；制动臂也处于原始位置。由于制动臂扭簧的使用，使制动带抱紧制动轮。大皮带轮带动齿轮运转。经行星齿轮减速器带动洗涤轴运转。皮带轮转速约为860r/min, 经行星齿轮减速后，洗涤轴转速约165r/min.

② 脱水状态

牵引电机通电后，排水阀连接板上的销钉带动制动臂转过一个角度。使制动带松开，同时棘爪臂转位，使得棘爪与棘轮脱离，方线扭簧处于抱紧状态。这样方线扭簧与传距轴套抱合，使得与齿壳成为一体，皮带轮的转动就带动内桶同步转动，其间不经行星齿轮减速器减速，转速高约为860r/min.

 

(3) 电动机的常见故障

常见电动机的故障有：电容器故障、定子绕组故障、机械故障等。

① 电动机不启动，但有嗡嗡声，或空载能转动，但负载时转动无力，甚至不能启动。在排除了电压过低、轴承损坏的可能后。应先检查定子绕组是否有短路故障，转子是否有断裂。

② 电动机不启动，但有嗡嗡声，基可用万用表检查定子绕组的电阻。若发现任两根导线之间的电阻这无穷大，则有一个绕组断开，若电动机不启动且无嗡嗡声，则可能为中线断开。

③ 当电动机温升过高，发出焦糊味并冒烟，有时还伴着转速下降、声音异常时，在排除了转子挡膛的可能后，应检查定子绕组是否短路。常用方法有：感官检查法、电阻检查法、电流检查法。

④ 电动机漏电时，应用兆欧表或万用表测定引出线与端盖间的电阻。如电阻值为零，则是级组绝缘完全损坏；如仍有一定的电阻值，则可能是受潮或绝缘不完全损坏。

⑤ 若电动机的噪声大，应判断是机械噪声还是电磁噪声。电磁噪声受电压影响明显。在额定电压下，让电动机空转，然后逐渐降低电压，此时电动机转速并不变，故机械噪声应不变，若随电压降低噪声也随之降低。则是电磁声大，另一种噪声判断方法是断电法，电磁噪声只有在通电时才会产生，断电消失，而机械噪声只要转动就存在。因此，将空载运行的电动机突然断电，如噪声迅速减小，则是电磁噪声大；若突然断电后噪声无明显变化，则是机械噪声大。电磁噪声取决于原电路和磁路设计，引起电磁噪声大的装配因素是气隙偏听偏差太大和轴向窜动太大。机械噪声来源于轴承、转轴弯曲、转子质量分布不平衡等。

电容器在洗衣机电器中起着以下三个作用。一是使通过主绕组和测绕组的电流产生90°的相位差，从而形成两相旋转磁场，使电动机起动运转。

二是提高电路和功率因数，三是交流电容器具有滤波作用，从而降低了电动机振动和噪声。

洗衣机电容器的主要性能指标有电容量、耐压、介质损耗和稳定性等。在设计电容器时，应根据洗涤电动机和脱水电动机温升过高；容量过小，会降低电动机起动转矩和过载能力。

电容器是完全为电机服务的，如电机工作不正常，应首先检查电容，电容的常见故障是热击穿，老化等，可能引起电机启动无力、转动缓慢、负载情况下运转无力等现象。此时应检查电容，进行更换。

万用表检查法：万用表打到1*10K档，将电容两接线端短接后放电，然后测量，正常情况下座指针大幅摆动，摆动电阻为零的位置然后又慢慢摆回到阻值很大的位置约200K以上。

充放电检查法：将10A保险丝与电容串联接入220V电源，如保险丝烙，则电容已极间短路，如未熔，接入电源1-2S后切断电源，用螺丝刀将两极端短接，检测电火花是否大且放电声清脆，否则即不良。

替换法：以新电容替换，试机。

3、进排水系统

 

进排水系统又可分为进水系统和推水系统两部分。进水系统由时水管组件，进水阀及电子水位传感器组成。

（1）进水阀

进水阀主要由线圈，弹簧，阀座组成，如图六所示

当进水阀通电时，电磁线圈产生的磁场力克服弹簧的弹力，将铁心吸进线骨架中心孔内，泄压孔B被打，控制腔与出水口大气相通，控制腔内的水从汇压孔B孔径大于加压孔A孔径，控制腔风压力下降，进水腔的压力将橡胶阀垫顶开，进水阀开始进水。当进水阀断电时，铁心在弹簧的压力下又回到原来的位置，泄压孔B又被堵住控制腔内的水无法流出，于是控制腔内的静压力迅速增高，直到与进水腔等压为止。此时橡胶又重新关闭。

进水阀的常见故障与检修主要有：

故障一：通电后不进水。通电后可用手触摸进水阀，如有振动感及嗡嗡声，说明通电电路无碍，故障出自进水阀内的阀芯部分，可能是铁心因长期工作生锈卡死，此时可用砂纸打磨再装配即可。或都可能进水阀泄压孔与加压孔位置是线圈工作时发热造成骨架塑料变形，孔臂向内突出，铁心卡死，此时只有更换新进水阀。如果通电后用手触及进水阀无振动和嗡嗡声。则可能是进水阀线圈短路或断路，可用万用表检测两引出线间的确 通断情况，正常值为4.5KΩ 左右，阻值大于10KΩ 为断路，阻值很小为几百欧是短路，无论断路或短路，均应更换新进水阀。

另外，当泄压孔B被堵住时，无论线圈是否通电，铁心在何位置。控制腔内始终是高水压，橡胶阀垫无法打开，就不进水，可用针将泄压孔B捅通即可。

水压过高，也会使压力过大使线圈通电后产生的电磁力不足以克服此者在进水阀上加节流垫。

故障二：常进水，时水阀不能自动关闭，可能是进水阀加压孔A堵塞可用针捅通即可，也可能是由于铁心锈蚀或线圈骨架变形导致铁心动作失灵，应用砂纸打磨铁心或更换；小弹簧严惩锈蚀，断裂或弹性不足，也会导致铁心不能有效封住泄压孔B面造成不正常进水，应更换小弹簧，

故障三：进水量小、慢。水质的好坏对进水阀的使用影响极大。对水质不好的地区，进水阀过滤网会被杂质堵塞，造成进水少或不进水，并容易引起电脑程控器双向可控硅击穿。因此，应注意清理进水阀注水口金属过滤网，避免堵塞。现在，海佳全自动洗衣机已全部采用可更换过滤网式进水阀，可以很方便地进行金属过滤网的更换。

铁心生锈和线圈发热变形使铁心移动受到限制，移动量小，造成水流减慢，流量减少。如果是铁心生锈可用砂纸打磨，清理中心孔即可，对于线圈发热，则只有更换新进水阀。

（2）电子水位传感器

当电脑程控器接通进水阀电路，洗涤脱水桶开始进水。盛水桶内的贮气室逐渐破水密封，空气被压缩，气压通过气压管传到电子水位传感器。

它与普通水位开关仅仅是触点接合来传递信号不同，电子水位传感器对水位的变化非常敏感，同时可以随时将水位的高低情况反馈给电子程控器，从而实现人工智能。

气压的影响同样推动橡胶向上运动，但此运动的结果不是象普通水位开关那样使动触点COM与常见触点NO闭合，而是推动铁心在线圈中移动，这种移动使振荡电路中线圈的感应系数发生变化，由振荡频率的变化，电脑程控板可测知水位的高低。

全自动洗衣机的排水系统由牵引电机，排水阀、排水管等组成，

（3）排水阀组件与牵引电机工作示意图（图七所示）

排水阀的故障现象主要是排水慢或不排水和漏水。如果牵引电机动作正常，排水慢或不排水的原因可能是由于排水阀内线屑过多，一般是绕在排水阀芯之间，使阀打开受阻。此时可拧下排水阀盖，往外拉出排水阀芯清理干净装好即可。另外，风弹簧弹性不足或断裂，也会引起排水慢或不排水。外弹簧弹性不足或断裂，可能使阀不能关闭到位引起漏水。

 

4、控制操作系统

控制操作系统由电脑程控器、安全开关等组成。

（1）电脑程控器

电脑程控器的全名为微电脑程序控制器，简称电脑板，它的型号和种类很多，但其基本原理是相同的，都由单片机芯片，陶瓷振荡电路、蜂鸣电路、驱动电路、双向可控硅执行电路、发光显示电路、电源电路、按键扫描电路等组成，全部元器件装配在一块印刷电路板上，通过接插件与外围电路相连接，整个控制器用树脂类化工材料进行封装，以达到防潮要求。

电脑程控器故障的检测，可通过对电脑板输入与输出电压的检测来判断（见后）。对于目测明显的故障状态，如灯不亮、断裂、焦糊味以及故障自动报警检测，可直接更换电脑程控板。注意对电路故障更换程控板时亦应检查负载是器部件是否有动作故障。否则易引起故障发生。

（2）电源开关

电源开关在全自动洗衣机上起到接通和断开电路的作用，以确保用电安全。

对于电源开关的故障如不能自动跳起断电，不能定位，触点接触不良等情况，可直接采取更换新开关的方式来修理。

（3）安全开关

安全开关在全自动洗衣机中主要起安全保护作用，在脱水过程中安全开关是否接通，是全自动洗衣机进行脱水动作的必备条件。其结构见图八所示

 

 

安全开关工作原理是：当机盖关合时，安全开关的探棒被机盖抬起来推动安全杠杆向上带动摆动板反动触片抬高，使动触片上的镀金触点与静触片相通，电路接通，电脑程控板得到信息后开始脱水程序。在洗衣机脱水过程中，如果中途打开机盖。安全开关在弹簧片的作用下，摆动板回落。动触片与静触片分离，电脑程控板收到电路断开的信息后，使电机停转，并启动刹车系统，使脱水桶迅速停转。使用户可以在脱水中途安全拿取或添加衣服，当全自动洗衣机在脱水过程中由于衣物偏置面发生剧烈振动时，桶体撞击安全开关上的杠杆使杠杆向外移动，带动摆动板下滑，使动触点与静触点分离。但这种公离状态马上又由于杠杆回到原来的位置面又接通，这种频繁通断，传递到电脑程控器，根据它内定的判断程序，当安全开关通断时间间隔为0.02-0.14S时，电脑程控器便自动判定为振动过大，为脱水不平衡状态。停止脱水加入一个不平衡修正程序，进行一次注水，漂洗、排水过程，发使衣物放置均匀，再进行脱水。这样的程序可以反复进行三次，如果三次仍无法修正脱水不平衡状态。电脑将自动停机，蜂史报警，等待人工修正，此时只要打开机盖放均衣物再关合机盖，洗衣机就又开始脱水，如果过一定时间后仍无人修正（10min）以后，电脑将自动断电关机。

如果安全开关通断时间间隔小于0.02S，电脑程控器判断为正常振动，如果安全开关通断时间间隔大于0.14S，则判断为人工开盖，自动停机。

安全开关常见故障是触点接触不良或不通。安全开关工作电压仅为2V左右，触点间接触电阻的大小对工作的可靠性影响较大，对耐腐蚀性要求较高，触点采用镀金触点，打开后控制板，拨下安全开关两根引线插头，盖上机盖，在不通电的情况下用万用表检查两插板之间的接触电阻，两触点电阻为零，表明接触良好，如果阻值很大，则接触不良。此时可用0号砂纸轻轻打磨触点，安全开关长期使用，会因触片弹性的减小而产生变形，接触不通，此时可用尖嘴钳调触片弯度，使两接触时有一定的接触压力。

5、减振支撑系统

减振支撑系统主要由箱体、底座及减振吊杆组件组成。

（1）箱体

箱体主要起着支承和连接桶体使洗衣机传动系统正常工作，及装饰和美化洗衣机外观的作用，与双桶洗衣机相比，全自动洗衣机的箱体要支承更大更重的洗涤脱水桶高速旋转，对箱体的强度和减振要求也更高。

（2）减振吊杆组件

全自动波轮洗衣机的洗涤脱水桶套装在盛水桶内。在洗涤运转过程中，由于洗涤脱水桶体积较大，衣物多易偏置，在高速脱水运转时会产生很大的离心力，产生的振动和噪声也很大。为此，在全自动洗衣机上设计了柔性悬挂系统，即用四根减振吊杆组件将盛水桶悬挂在箱体上的四角上，以吸收振动的噪声如图九所示。

 

 

减振吊杆组件可分为缓冲弹簧，滑动皮碗、弹簧座、吊杆座及吊杆几个部分，弹簧座的头部与吊杆座的底部均为圆弧形凸起，分别与盛水桶下部和箱体四角上的圆弧凹起配合，配合部涂以锂基润滑脂，同组吊杆的长度是一样的，在制造将4根弹簧以每台洗衣机吊2个为一组，不能随意换用，在制造时每组弹簧以不同颜色区分，4根吊杆悬挂方式一般向内斜8°至9°，以提高盛水桶的稳定性，降低整机的振动和噪声。如图所示。

检查减振吊杆系统是否正常，可用双手略用力按洗涤脱水桶，看它是否均匀上下运动，手感是否顺畅，洗涤脱水桶是否有偏置现象，晃动时是否有异声。