滚筒洗衣机的结构与工作原理

滚筒洗衣机是利用电能产生机械作用来洗涤衣物的清洁电器，模仿棒锤击打衣物原理设计，利用电动机的机械做功使滚筒旋转，衣物在滚筒中不断地被提升摔下，再提升再摔下，做重复运动，加上洗衣粉和水的共同作用使衣物洗涤干净。
由于滚筒洗衣机在洗涤过程中衣物不缠绕、洗涤均匀、且磨损小，所以羊绒、羊毛、真丝衣物也能在机内洗涤，且节水效果明显，现已大量进人普通家庭。
一、滚筒洗衣机的基本结构

尽管滚筒洗衣机型号很多，但基本结构大致相同，如图1所示。从器件的主要功能来看，滚筒洗衣机内部大致分为五部分，即洗涤部分、操作部分、给排水系统、支撑部分、电气传动和自动控制部分。

1.洗涤部分

洗涤部分主要由内筒、外筒、内筒叉形架、转轴及滚筒轴承等组成，如图2所示。

内筒又称滚筒，是对衣物进行洗涤、漂洗和脱水的关键运转部件，其结构对洗涤效果有着直接影响。内简一般是用厚度为0.4mm~0.7mm的抛光不锈钢板卷制而成，钻有直径为3.5mm~5mm的圆孔，孔与孔之间的离大约为15mm~20mm，如图3所示。圆孔自内向外冲刷，翻边向外，内壁光滑，以防洗涤时挂伤织物。在滚筒内壁沿轴向有几条凸筋，在洗衣过程中起举升衣物的作用，因此又称为举升筋，其长度一般为85mm~95mm，横截面通常为三角形。

内筒叉形架与内筒铆接在一起，以支撑内桶。该叉形架是用铝合金压铸而成的，在压铸过程中主轴和轴衬套被压铸在叉形架上成为一体，然后与内简固定在一起，文撑内筒与外筒配合完成洗涤工作。外简也称盛水筒，由外简前盖、外筒密封圈、外筒扣紧环、外筒叉形架等组成，如图4所示。

外筒底部悬挂驱动电机，其顶部和底部还安装有为调节重心而设置的平衡块。外筒的作用主要有两点，一是用来盛放洗涤液，二是对双速电机、加热器、温度控制器、配重块、减振器等部件起支承架作用。外筒的材质一般是塑料和不锈钢，部分厂家采用搪瓷。
2.操作部分
操作部分主要由操作盘和前门两部分组成:操作盘由操作骨架(前面板)、程序标牌(前装饰面版)、琴键开关、程控器旋钮、调温器旋钮、指示灯和杠杆臂组成。程控器旋钮是用来操作程控器的。通过对程控器操作来实现进排水、洗涤、脱水、烘千等动作。调温器旋钮是用来控制调温器的，以实现对洗涤液的加热，并调节洗涤温度。杠杆臂与洗涤剂盒的上端相连，控制此臂使洗涤剂盒中的洗涤剂进入洗衣机的盛水桶中。

前门由门内环、门外环、玻璃碗密封圈、手柄、手柄按钮门手柄抓钩、门手柄销、手柄弹簧及按钮弹簧等组成，如图5所示。

3.支撑部分
支撑部分是把整个机芯与机箱及底座连接起来，能起到减震或隔震的作用。由于内筒的直径和质量都很大，所以转动起来惯性也很大，稍不平衡就会振动。因此通常采用双重支撑，使洗衣机的洗涤部件悬吊在外箱体的内部，以确保受力点均匀分布。

双重支撑上部采用的是拉伸弹簧，拉伸弹簧的一端与箱体上部相连，另一端与洗涤外简连接，既起到了悬吊作用，又起到了减震作用。下部采用的是弹性支撑装置，一端与洗涤外桶连接，另一端固定在洗衣机的底座上，可同时起到支撑和减震阻尼的作用，如图6所示。

4.传动部分
传动部分主要由电动机、皮带轮及传动皮带等组成。滚筒洗衣机的内筒不仅要以低速、高速转动，而且还要频繁地正反转，由于内筒的质量大，所以要求转动扭矩也要大，这些均要由电动机承担，因此滚简式洗衣机中对电动机的要求也较高。洗衣机广泛采用电容运转式电动机，因为这种电动机具有运行性能和启动性能好，过载能力强的优点。在滚简式洗衣机中，采用的是电容运转式双速电动机。它由两组线圈装在同一定子上，使之有不同的转速，相当于两个不同转速的电动机合为一体。与双速电机配套使用的电容器串接在启动绕组回路中，由于电容器的容抗作用，可使流入启动绕组的电流在相位上超前于主绕组电流一个电角度，从而形成旋转磁场，致使电动机启动运转。

在电动机上安装的小皮带轮是用铸钢制成的，传动皮带所带动的大皮带轮一般为铝合金制成，如图7所示。大皮带轮与内筒骨架转轴固定在一起，从而实现内筒的转动。

5.给排水部分
(1)给水系统

给水系统主要由进水管、进水电磁阀、内进水管、洗涤剂盒、回旋进水管组成，其示意图如图8所示。

进水管是由两端带有紧固螺纹管接头的橡胶管制成，耐腐蚀、耐老化、耐高水压。一端与洗衣机上的进水电磁阀连接，另端与自来水笼头连接。内进水管，是连接电磁阀与洗涤剂盒的进水通道，用普通橡胶制成。回旋进水管，是连接洗涤剂盒出水口与盛水桶(外筒)进水口的橡胶管，用耐酸碱橡胶制成，自来水由该管进人盛水桶内。

进水电磁阀起着控制水源开关的作用，外形如图9所示。电磁阀内置一电磁线圈，线圈内有一圆柱形可磁化的防锈金属芯。在没有通电时，钢芯被上端的弹簧压住，密封住阀中的气体，阀门是关闭的。接通电源后，由于电磁力的作用，阀芯被吸引，阀中的气孔被打开，自来水通过自身的压力，将阀门打开，水从阀中流过。断电后，阀芯又被弹簧压下封住气孔，阀门紧闭。

提示：若要打开进水电磁阀，必须具备两个条件:一是要给电磁阀线圈加上相应的工作电压，二是自来水要有一定的压力。内进水管是连接电磁阀与洗涤剂盒的进水管道，用普通橡胶制成。洗涤剂盒组件由洗涤剂盒上盖、分水联动机构、洗涤剂盒骨架和洗涤剂盒抽屉组成。洗涤剂盒上盖内由分水槽和喷嘴组成，如图10所示。当自来水进人洗涤剂盒上盖内时，由喷嘴根据程序指令将水喷到指定的水槽内，水从该水槽中的小孔流出，流到洗涤剂盒抽屉中，再进入洗衣机盛水桶内。

分水联动机构，是洗涤剂盒与程序控制器之间的连接机构，由小扇齿**扇齿轮、摩擦垫、杠杆臂、控制杆、喷嘴和弹簧组成，安装在洗涤剂盒上盖和程控器之间，它的一端与洗涤剂盒上盖喷嘴柄连接，另一端与程序控制器分水凸轮接触。当程序控制器工作时，凸轮控制分水联动机构，将自来水按照程序要求，自动分配进水。

回旋进水管是连接洗涤剂盒出水口与盛水桶(外桶)进水口的橡胶管，如图11所示。回旋进水管由耐酸碱橡胶制成，自来水由该管进入盛水桶内。

(2)排水系统

排水系统主要由排水波纹管、过滤器排水泵连接管、排水泵、排水管组成。过滤器由过滤器体、过滤器网、过滤器塞子和过滤器密封圈这四种零件组成，如图12所示。其中，过滤器体和过滤器网是由聚丙烯加40%的滑石粉注塑成型。过滤器塞子由ABS注塑成型。过滤器密封圈采用耐酸碱橡胶制成，它们固定在箱体下方，需定期打开过滤网清洗杂物，保证排水畅通。过滤器体有四个孔，最大的孔通过排水管与排水泵连接;最细的孔是气孔，通过一根气管与鼓风室相连;其余两个孔，一个通过排水波纹管与外筒相连，另一个是通过以橡胶管与冷凝室相连。它的作用是过滤洗涤液中绒毛、钮扣、硬币等杂物，以免堵塞管道和损坏排水泵。

滚筒式全自动洗衣机一般采用上排水方式，且不设排水阀门，而是由排水泵进行排水。排水泵体由塑料注塑成型，如图13所示，其扬程-般在1.5米左右，排水量约为25L/min，安装在洗衣机的下方。

排水泵是由电机、泵体、叶轮、风叶等组成。在电机带动下，高速旋转的叶轮将水加压上排。排水泵的动力源多采用开启式单相罩极电动机驱动，功率约为90W。

排水泵电动机有过热保护器，当排水泵堵塞、温度过高或出现异常时，过热保护器动作，停止对排水泵线圈供电。待温度下降后，过热保护器又自动接通，排水泵继续工作。排水泵连接管用耐酸碱橡胶制成，是过滤器和排水泵之间的连接管，其两端的卡环分别卡在过滤器和排水泵的进水口上，如图14所示。排水管是一种用橡胶和塑料复合而成的塑料橡胶管，耐酸碱，耐老化，耐高温，抗弯折。它的一端用卡环卡在排水泵的出水口处，另一端有一弯钩，可直接挂在水池边沿，洗衣机里的废液通过排水泵及排水管排到机外。

二、滚筒洗衣机的工作原理
滚筒式洗衣机的洗涤原理与波轮式和搅拌式洗衣机不同，它是将洗涤衣物放在滚简内，注入少量含有洗涤剂的水，然后按照洗涤程序进行加热洗涤。滚筒通过低速正反转对衣物进行洗涤、漂洗，最后采用离心甩干脱水。滚筒洗衣机能将衣物洗净，主要依靠以下三个方面的作用:
(1)机械作用
滚筒洗衣机内的外筒不能漏水，内筒壁上有无数个小孔，外筒中的洗涤液可流入、流出内筒。当洗涤的水位约在内筒半径的五分之二时，内筒中的衣物处于半浸泡状态。洗涤时，内筒在电机的带动下有规律地正、反旋转，衣物便在筒内翻滚揉搓。
内筒内壁沿轴向设置有举升筋。在洗涤过程中，将洗涤衣物举升到高出洗涤液面，当将织物举升到高出洗涤液面的某一高度时(最好能在最高点)，洗涤衣物在自身重力作用下，自由跌落在洗涤液中。同时，依靠举升筋的作用，衣物在洗涤液、滚筒内壁之间相互摩擦，产生“揉搓”作用，以增强洗衣机的洗涤效果，随着滚简不断地正、反方向运转，衣物也就不断地被反复托起和落下，并不断地与洗涤液发生撞击。另外，举升筋一次不可能把衣物全部带动，只能带动靠近筒壁的衣物，于是各，层织物之间、织物与筒壁之间不断地发生相对运动而产生摩擦，从而使衣物充分变形，这些作用类似于揉搓、刷洗等，从而达到去污、洗净的目的。
(2)化学作用
现代洗涤剂(一般为洗衣粉)化学成分较为复杂，它一方面起保护衣物、减少洗涤时衣物磨损的作用，还起着溶解衣物的污垢、产生膨润的现象，使洗涤衣物中的污垢脱落并使其悬浮于碱性溶液中。
(3)热作用
为了提高洗净度，滚简洗衣机还具有加热功能，可以对洗涤液自动加热，温度可自动调节(一般控制在40°C~95°C之间)，洗涤液温度的提高又加快了分子的运动速度，加速了洗涤剂的化学作用。