专利名称:全自动滚筒洗衣机的制作方法
本实用新型涉及一种全自动洗衣机，特别是涉及一种具有完善自动控制系统的全自动滚筒洗衣机。
现有的全自动滚筒洗衣机由壳体、贮水器、滚筒、电机和自动控制系统组成，但其自动控制系统不够完善，存在如下一些不足之处1、无进水水位控制，其用溢水水位控制法易造成大量的自来水流失，及皂水流失、浪费皂粉及水。
2、无自动振幅控制装置，脱水时由于衣物在滚筒内位置偏置的原因，造成洗衣机剧烈的跳动，其用人为调低电机转速的方法消极地予以解决，降低了自动化程度，也降低了衣物的脱水率，因为脱水率随滚筒转速降低而降低。
3、洗涤过程无断水保护作用，一旦在洗涤过程中外界水源中断则衣物仍在筒内翻滚，容易使衣物磨损。
4、全程序到脱水后结束，无脱水与不脱水选择装置，如操作者离家时间长，洗衣机脱完水，衣物在筒内搁置时间久，即起皱，凉干后只能再化时间烫平。
5、无程序显示装置，程序控制器的刻度盘刻线较密，容易看错刻线，操作者往往由于看错刻线，错置程序造成不正常的洗涤。
6、无脱水保护装置，在滚筒内的水没放完之前就高速脱水，造成由于电机超负荷而致损坏，及筒内之水飞溅出来。
7、无加热保护装置，加热器在无水的状况下工作而遭损坏。
8、无脱水前保证电机正转装置，往往由于高速脱水电路接通时电机正处于反转状态，瞬间切换转向使电机电流剧增、易使熔断丝熔断，造成全机中止工作状态。
9、无电磁放水阀，滚筒内的水会由于放水管位置过低而流失。
本实用新型的目的在于提供一种具有完善的自动控制系统的滚筒洗衣机。
本实用新型采用下述方式来完成上述目的。
本实用新型所提供的滚筒洗衣机由壳体、贮水器、滚筒、电机和自动控制系统组成，特点在于自动控制系统中包括有采用发光二极管在控制台上显示洗衣机程序并有脱水选择、脱水保护和保脱水前电机正转的电气线路的程序控制器；连接于贮水器和壳体底板之间的振幅控制器；有装在贮水器外侧的多探头集合式探针的水位控制器；有电磁放水阀的自动排水装置；有装在进水管上的探极式检测器的断水保护器和加热保护器。
本洗衣机具有上述完善的自动控制系统，可实现全自动洗衣程序水位控制、振幅控制、断水保护、脱水选择、程序、显示、脱水保护、加热保护、脱水前保证电机正转和自动放水等功能。
下面将结合附图对本实用新型实施方案和工作原理作详细说明图1是本洗衣机的外观立体图。
图2是本洗衣机开盖时的局部外观立体图。
图3是本洗衣机的内部结构示图。
图4是图3中B－B处的剖面图。
图5是图3中C－C处的剖面图。
图6、7是本洗衣机的工作程序方框图。
图8、9是本洗衣机的电气原理图。
图10是程序控制器的结构示意图。
图11是图10中的A－A剖面图。
图12是图10中的B－B剖面图。
图13是图11中的C－C剖面图。
图14是凸轮工作程序图。
图15是凸轮外形图。
图16是本洗衣机的振幅传感器的结构示意图。
图17是本洗衣机的多探头集合探针水位传感器结构示意图。
图18是本洗衣机的电磁放水阀的结构示意图。
图19是本洗衣机的断水保护器的进水检测器结构图。它是图20中A——A处剖面图。
图20是本洗衣机的断水保护器的进水检测器的安装结构图。
图21是加热器结构图。
图22是加热器结构安装图。
参见图1，本洗衣机外形为竖长立方体形，其长、宽、高尺寸分别为600、400、800厘米。
参见图2、3、4和5，在洗衣机壳体〔1〕的底板〔12〕上装有三根避震器〔13〕，避震器〔13〕内部采用弹簧结构，由弹簧装在钢管内，在振动时弹簧起减震作用。贮水器〔2〕固定在三根避震器〔13〕上。在贮水器〔2〕内同心安装一个不锈钢板卷制成的滚筒〔3〕，在其圆周及两侧均开漏水孔，滚筒内装有三根衣物提升筋，以带动衣物。在滚筒〔3〕的外圆上装有两扇活动门〔15〕，门的转轴装有扭簧，门缘装有属已有技术的由拉勾和弹性支架组成的保险装置，除人力按下弹性支架而活动门弹开外，可保证两扇活动门关闭锁紧。滚筒〔3〕的转轴的一个外端固定一个皮带轮〔14〕。电机〔4〕采用铰链结构悬挂在贮水器〔2〕下端，在其铰链结构的铰链杆上套串防震橡胶套圈，在电机〔4〕与贮水器〔2〕之间起减震和绝缘作用。该电机〔4〕为双速电机。电机〔4〕的固定架上装有皮带张紧装置〔17〕，它是由电机〔4〕固定架上的腰形孔调整与贮水器〔2〕下端悬挂架之间的相对紧固位置来调整张紧皮带〔18〕皮带〔18〕套在电机〔4〕输出轴上的小皮带轮〔27〕和滚筒〔3〕的大皮带轮〔14〕上，起传动作用。皮带〔18〕是内含钢丝的多楔带，伸长系数小，磨擦力大，允许在大小皮带轮〔14、27〕直径相差悬殊的情况下长期高负荷使用。在贮水器〔2〕上端右侧装有皂斗〔19〕，两根进水管〔20、21〕通入皂斗〔19〕，其中一根进水管〔20〕的前端装有断水保险器的探极式进水检测器〔9〕，在清水预洗时，只有进水管〔20〕进水，在皂洗时才两根进水管〔20、21〕同时进水，进水管〔21〕将皂斗〔19〕内的皂粉冲入贮水器〔2〕内。贮水器〔2〕下端的放水管〔22〕安至电磁放水阀〔8〕的进口，贮水器〔2〕右端的溢水管〔24〕接至电磁放水阀〔8〕的出口。电磁放水阀〔8〕的出口与排水泵〔23〕的进口相连。排水泵〔23〕的叶轮是橡胶制成的，能较灵活地应变过载压力及杂物阻塞。排水泵〔23〕的出口接头是以螺纹连接于泵体，能拧开，随时可清除杂物。此出口接头接外界排水管道。此出口接头接外界排水管道。振幅控制器的振幅传感器〔6〕下端头与底板〔12〕连接，上端头与贮水器〔2〕的支架连接，起自动控制振幅作用。水位控制器的多探头集合式探针水位传感器〔7〕竖直安装在贮水器〔2〕的外侧上，由连通管与贮水器〔2〕的底部连通，使水位传感器〔7〕内的水位与贮水器〔2〕内的水位是等高的。
在进水到额定值时，水位控制器发讯使固定在底板〔12〕上的进水电磁阀〔25〕关闭，停止进水。进水电磁阀〔25〕为双联电磁阀，它有一个共同的进水口接通外界水源，有两个出水口分别接至上述两进水管〔20、21〕，可分别控制两进水管〔20、21〕的进水。控制台〔26〕安置于洗衣机壳体〔1〕上盖板的左上方，其上装有程控旋钮、水位选择按钮加热选择按钮、脱水与否选择按钮、发讯音量控制旋钮、电源按键和开门按键，同时装有十一个发光二极管以分别显示“电源通”、“加热皂洗”、“皂洗”、“进清水”、“清水预洗”“放水”、“进皂水”、“停机”、“脱水”、“有水”和“断水保护”程序。程序控制器〔5〕安装在控制台〔26〕下，电源从壳体〔1〕的后壁引入接至程序控制器〔5〕，程序控制器〔5〕与电机〔4〕和和其他电器或控制元件的连接电线，均由程序控制器〔5〕通过各相关电线连接至多头转接插头〔28〕，多头转接插头〔28〕插在安装于底板〔12〕上的多头插座〔29〕，而转接至电机〔4〕和其他电器或控制元件，这样就便于上壳体与其底板〔12〕拆开时可拔掉多头转接插头〔28〕而不受电线系连。加热器〔16〕安装在贮水器〔2〕的下底部，其中有二根加热丝，每根功率为300W，由程序控制器〔5〕控制，可任选一根或二根同时加热，而缺水或水位不够时不接通加热器〔16〕的电源。在控制台〔26〕上有一透明罩，用于防尘、水浸入控制台上的电气元件。在底板〔12〕四角下装有四只外购φ50的万向轮〔10〕和轮垫〔11〕万向轮〔10〕便于洗衣机移动、垫上轮垫〔11〕后，可防止洗衣机工作时移位。洗衣机的壳体〔1〕是用铁皮制成，表面采用喷涂塑料，使其抗腐蚀，经久耐用且美观。
以上是总体结构说明。下面将就本洗衣机的工作程序及实现该工作程序的电气线路作详细说明。
参见图6，操作者先按下“预置厚衣或薄衣的程序选择”，“进水的高、中、低水位选择”、“洗衣后是否需脱水选择”，“皂洗过程中是否需加热选择”按钮和调整程序结束后“发讯音量调整”旋钮。然后放入衣物，放入皂粉，关门，按“启动”按钮，于是操作者即可离开。
洗衣机启动后即自动打开双联进水阀的一路进清水。此时如无水，断水保护器起作用则停机等待。如有水，水进到水位控制的水位关断进水阀，则进行清水预洗。洗毕放水，打开电磁放水阀及排水泵打开4分钟放水毕，电磁放水阀及排水泵关闭，再打开双联进水电磁阀的两路。此时如无水，断水保护器起作用则停机等待。如有水则双联进水电磁阀的一路把皂斗内的皂粉冲入滚筒内，此时进行皂洗。如操作者事先预置加热，此时同时进行加热。如水位控制器测出水位不足以浸没加热器，则加热器不工作。皂洗后即打开电磁放水阀和排水泵放水。放水毕，则关闭电磁放水阀和排水泵。再打开双联进水阀的两路再检测有无水源。如无水，则检测水是否到达水位控制器预置的水位。如到达水位，则关闭双联进水阀的两路进行漂洗。漂洗后再打开电磁放水阀及排水泵，放水毕再打开双联进水阀的两路……重复第二次漂洗过程。再进行脱水程序。如预置不需脱水，则衣物在水中漂着，等操作者来到后再脱水。如需要脱水，则打开电磁放水阀和排水泵，并要求接通双速电机的高速绕组。此时需由水位控制器进行判断。如水未放完不允许电机高速绕组接通，程序停留在漂洗状态。如水已放完则双速电机的高速绕组接通，进行脱水。脱水时的双速电机高速绕组启动后，如振幅超过振幅控制器的预置幅度，则停机，延时接通电源后，重新启动电机。如振幅再超过振幅控制器预置的位置的幅度则再停机。经多次停机和再启动，滚筒内衣物放置的位置趋于均匀，则脱水时的电机高速运转时洗衣机振幅在振幅控制器所预调控制的范围内。于是开始正常脱水。脱水后即自动发讯，然后自动停机。
参见图8和图9，本洗衣机的电气线路结构如下一、强电部分外接220V电源经保险丝〔RD1〕再经起保险作用的继电器〔J3〕的常开触头〔J3a、b〕，再经凸轮〔Z1〕控制的自动停常闭触点，然后与凸轮〔Z4〕带动的不脱水暂停的常闭触头串联，另外脱水选择按键〔K2a〕，与凸轮〔Z4〕控制的不脱水暂停常闭触点并联，并联后的线端〔X〕后分五路一路接至双速电机回路，电机回路通过凸轮〔Z6〕控制的快慢速转换开关的常闭触头再接至凸轮〔Z1〕控制的慢速反转的常闭触头，同时接至凸轮〔Z1〕控制的慢速正转的常开触头，电接的慢速绕组两端分别与凸轮〔Z1〕控制的慢速正转的常开触头，电接的慢速绕组两端分别与凸轮〔Z1〕控制的常开触点及常闭触头的两端接通，启动电容〔C1〕与双速电机绕组〔M1〕慢速绕组并联。
线端〔X〕另一路接至凸轮〔Z6〕控制的快慢速常开触头，然后接至控制缺水保护继电器〔J2〕的常闭触头〔J2a〕，再接至双速电机绕组〔M1〕快速绕组的其中一端，该快速绕组与启动电容〔C2〕并联。
线端〔X〕的第三路接至控制排水的凸轮〔Z3〕控制的常闭触头，该触头另一端接至排水泵电机线组〔M3〕，电磁放水阀电磁线圈〔T1〕与排水泵电机绕组〔M3〕并联。
线端〔X〕的第四路接至凸轮〔Z7〕控制加热的常开触头经过控制缺水水位的继电器〔J2〕的常开触头〔J2b〕，再接至按键〔K4a〕与按键〔K4b〕，按键〔K4a〕接加热器加热丝〔Q1〕，按键〔K4b〕接加热器加热丝〔Q2〕。
线端〔X〕的第五路直接接程控电机绕组〔M2〕。双速电机绕组〔M1〕的快慢速绕组引线、排水泵电机绕组〔M3〕一端，电磁放水阀绕组〔T1〕一端，两个加热器加热丝〔Q1〕〔Q2〕的一端均通过插头座与相应的触头连接，所有回路线端均并头回到电源的另一端。
此外电源通过保险丝〔RD1〕的线端接至按键〔K1a〕线端〔Y〕，再接由整流二极管〔D6〕〔D7〕〔D8〕〔D9〕组成的桥式整流，整流后的脉动直流电源经过控制水位的继电器〔J1〕的触头〔J1a，b〕至限流电阻〔R1〕再经插口到凸轮〔Z3〕控制的进清水常开触头，此常开触头的另一端再经插口接至进水电磁阀电磁线圈〔T2〕，同时经凸轮〔Z2〕控制的进完水常开触头接进水电磁线圈〔T3〕。从凸轮〔Z3〕控制的进清水常开触头引出端经插口至分压电阻〔R13〕至分压电阻〔R14〕至脉动直流电源的回路，继电器〔J4〕及电容〔C3〕与分压电阻〔R14〕并联，进水电磁阀电磁线圈〔T2〕与〔T3〕的回路端并合通过插口回到直流脉动电源的回路。
二、弱电部分
线端〔Y〕后另一路接至变压器〔B〕的初级绕阻。变压器〔B〕的次级绕阻有二档电压，一档16V，一档8V。16V一档通过桥式整流至限流电阻〔R3〕作为16V直流电源正极，正极电源经插口至凸轮〔Z8〕控制的发讯常开触头再至电位器〔W1〕然后接通发讯器〔F1〕，通过插口〔H〕及限流电阻〔R2〕接16V直流电源负极。
二级管〔D1〕与继电器〔J1〕并联后一端接直流电源正极，另一端三极管〔G1〕的发射极〔e1〕，〔G1〕的集电极〔C1〕接16V直流电源负极，〔G1〕的基极接电阻〔R4〕经插口〔F〕接至选择开关〔K3〕，选择开关〔K3〕有三档选择，三开的一端并头通过插口接通电阻〔R4〕，另一端分别接至三根长短不一的水位探针，16V直流电源正极直接接至最长的一根探针，另一根与其等长的探针接至电阻〔R5〕再接至三极管〔G2〕的基极，〔G2〕的发射极〔e2〕与继电器〔J2〕一端相接，继电器〔J2〕另一端与16V直流正极相连，二极管〔D2〕与继电器〔J2〕并联。〔G2〕的集电极〔C2〕接至16V直流电源的负极，电阻〔R7〕一端与16V直流电源正极相连，另一端经插口再经发光二极管〔GD10〕再经插口经二极管〔D4〕接至三极管〔G2〕的发射极〔e2〕。
继电器〔J3〕一端与16V直流电源正极连接另一端与三极管〔G3〕的发射极〔e3〕相连三极管〔G3〕的集电极〔C3〕三极管〔G3〕的集电极〔C3〕与16V直流电源负极相连，二极管〔D3〕与继电器〔J3〕并联。电阻〔R10〕一端与16V直流电源极相连，另一端通过插口至发光二极管〔GD11〕再经插口至二极管〔D5〕接至三极管〔G3〕的发射极〔e3〕、三极管〔G3〕的基极〔b3〕与电阻〔R9〕相连再经插口接至启动按键的常开触头〔K16〕再经至开启保护开关的常开触头〔K6〕再接至继电器常闭触头〔J4a〕然后经电容〔C4〕接16V直流电源负极，电阻〔R9〕与触头〔J4a〕的公共点通过插口开关〔K5〕，〔K5〕的常开触头经插口至电阻〔R12〕接电源负极，〔K5〕常闭触头经插口至电阻〔R11〕再经插口至断水保护器〔B1〕的探针，断水保护器〔B1〕的另一探针接至16V直流电源正极，继电器〔J4〕的常闭触头〔J4b〕与断水保护器〔B1〕两探极并联。
变压器〔B〕的输出端的8V直流电源正极接至电阻〔R6〕再接发光二极管〔GD1〕然后接8V直流电源负极、8V直流电源正极再经电阻〔R8〕通过插口再接至程序控制器的选线器滑动触头，程序控制器的选线器七个固定触头分别接发光二极管〔GD6〕〔GD3〕〔GD4〕〔GD5〕〔GD7〕〔GD8〕〔GD9〕，选择按键的常开触头〔K2b〕一端与发光二极管〔GD6〕的阳极相连另一端与发光二极管〔GD2〕的阳极相连、所有发光二极管的阴极均与8V直流电源负极相连。
〔Z9〕是程序控制器的显示选线器的选线轮。图中插头座〔F〕装在洗衣机壳体底板上，便于维修时可使控制部分与被控制部分分开插头座〔H〕装在电器箱内，便于维修时可使印刷板与其他电气器件分开。
图8和图9所示电气线路的工作原理如下外接交流电源通过熔断丝〔RD1〕接保险继电器〔J3〕的常开触点〔J3a，b〕，一般情况下触点〔J3a，b〕闭合，当下列四种情况下触点〔J3a〕打开(1)操作者要求切断电源，按钮开关〔K1b〕断开继电器〔J3〕释放；(2)洗衣机的大盖开启，与大盖联锁的保险开关触点〔K6〕断开，继电器〔J3〕释放；(3)应该进水时，进水阀电磁线圈〔T2〕接通，继电器〔J4〕也吸合继电器〔J4〕的常闭触点〔J4a〕及〔J4b〕打开，断水保护器起作用，如断水保护器水管〔B1〕中无水则继电器〔J3〕释放；(4)如脱水时振幅超过额定值，则振幅传感器的发讯触点〔K5〕动作，继电器〔J3〕释放。〔J3〕释放，其开关〔J3a，b〕打开，切断交流电源，洗衣机停止工作。
当所有洗涤脱水程序完毕后，凸轮〔Z1〕使控制的“自动停”常闭触点打开，切断交流电源，洗衣机停止工作。
当洗涤程序完成，进入脱水程序前，凸轮〔Z4〕使其控制的“不脱水停机”触点断开，如此时预置“不脱水”按键〔K2a〕处于断开状态，则洗衣机即中断停止工作，滚筒内的衣物在水中漂着，等待操作者回来后再脱水，操作者回来后只需再按一下按键〔K2a〕，交流回路接通，洗衣机停止等待，继续脱水程序。
凸轮〔Z6〕在非脱水过程中始终与触点脱开，慢速触点接通，快速触点切断。子程序凸轮〔Z1〕周期性地使慢速正转，慢速反转触点轮流接通，中间过程停顿数秒，使电机正反转动作不过于剧烈。
当凸轮〔Z6〕压至触点前，凸轮〔Z5〕先压下使慢速正转触点接通，保证在快速脱水前先慢速正转，避免电机高速反向，电流过大，造成熔断丝〔RD1〕烧断。
凸轮〔Z6〕压下后，慢速触点切断，快速触点接通，此时如水位控制器的传感器〔S1〕感测到贮水器中的水倘未放完，则继电器〔J2〕处于吸合状态，双速电机绕组〔M1〕快速回路中的触点〔J2a〕断开，双速电机绕组〔M1〕的高速绕组不能接通，双速电机线组〔M1〕处于停止等待状态，当贮水器中的水已放完，传感器〔S1〕中探针电缆〔I4〕与探针电缆〔I5〕间由于所连接的两探针无水媒介，则继电器〔J2〕释放，常闭触点〔J2a〕接通，双速电机绕组〔M1〕的高速绕组通电，于是开始高速脱水。
电容〔C1〕及电容〔C2〕分别为双速电机〔M1〕高、低速绕组的启动电容，容量为14μF，其直接与电机的启动力矩有关，也直接与电机的工作电流，启动电流有关。
当凸轮〔Z〕脱开使排水触点接通时，排水泵电机绕组〔M〕与电磁放水阀电磁线圈〔T〕同时工作，洗衣机开始排水。
当凸轮〔Z3〕压下，使进水触点接通，通过桥式整流的直流电压加于电磁进水阀电磁线圈〔T2〕两端，电磁进水阀电磁线圈〔T2〕吸合，应该进水，此时需由断水保护器检测是否确实进水，由于电磁进水阀电磁线圈〔T2〕回路接通，致使继电器〔J4〕吸合，用分压原理使继电器〔J4〕两端获24V直流电源，继电器〔J4〕吸合，并断水保护器〔B1〕触点并联的〔J4b〕常闭触点打开，断水保护器〔B1〕的触点起作用，能直接探测水管中有无水流过，如无水作为断水保护器〔B1〕探极间的媒介物，则三极管〔G3〕处于低电位，继电器〔J3〕释放，洗衣机断电，停止工作。如管内有水，则显然断电器〔J3〕吸合，洗衣机正常工作。电容(C4)上端的常闭触点〔J4a〕此时亦打开，以防止电容(C4)上的高电位无处洩放，导致断水保护器〔B1〕的触点失灵。在正常洗涤过程中凸轮〔Z3〕处于中间位置，即使排水与进水触点均不接通。
凸轮〔Z7〕压下，应接通加热管，则水位控制器的传感器〔S1〕中探针电缆〔I4〕与探针电缆〔I5〕间因所连接的两探针无水媒介，使继电器〔J2〕处于释放状态，其接点〔J2b〕打开则加热回路无法接通，加热器加热丝〔Q1〕与〔Q2〕不工作，以免其在干燥状态下通电而致损坏。只有当贮水器中有一定水量时，继电器〔J2〕吸合，允许加热器加热，当然需加热器加热丝〔Q1〕单独工作，还是需加热器加热丝〔Q1〕与〔Q2〕同时工作，或均不工作，取决于预置按键〔K4a〕及〔K4b〕的开关状态。
当凸轮〔Z8〕压下时，说明程序已经结束，发讯器〔F1〕发讯，其音量可用电位器〔W1〕预先调妥，发讯器〔F1〕发讯数十秒后即自行停止。此时凸轮〔Z1〕起作用使洗衣机处于停机状态。
选线轮〔Z9〕与主程序的凸轮〔Z1，Z2，Z3，Z4，Z5，Z6，Z7，Z8〕同步，随时与表示相应上述程序的指示器〔GD2，GD6，GD3，GD4，GD5，GD7，GD8，GD9〕接通，这些指示器均为发光二极管装在控制台上，对应显示“加热皂洗”、“皂洗”、“进清水”、“进清水预洗”、“放水”、“进皂水”、“停机”和“脱水”。控制台上显示板上的发光二极管发讯，以便操作者对洗衣机正在进行的程序状态一目了然。
贮水器中有水及断水保护指示的发光二极管〔GD10，GD11〕直接接在继电器〔J2、J3〕的下端。接通电源时由发光二极管〔GD1〕显示。
程序控制器电机绕组〔M2〕与交流回路接通，只要交流回路不断，程序控制器即正常运转。
下面将对本实用新型的主要特点部分结构方案和工作原理作进一步补充说明。
1、程序控制器参见图10、11、12和13，程控电机〔M2〕安装在程序控制器〔5〕的底板〔510〕上，以便固定及帮助电机〔M2〕散热。程控电机〔M2〕上的齿轮通过一套轮系〔529，530，531，318，532，533〕降速，同时增大了转动力矩，使与齿轮〔533〕啮合的齿轮〔523〕以每分一转的转速转动，齿轮〔523〕的套伸入凸轮套〔526〕内，用相对固定的拨杆〔527〕带动凸轮套〔526〕，当凸轮套〔526〕被卡住，超过传动负荷时，软橡胶〔520〕被拨杆〔527〕压缩，拨杆〔527〕与凸轮套〔526〕上实出的小点打滑而过，以使齿轮〔523〕不致由于把超负载力矩倒传给程控电机〔XQG－08a〕避免该电机过载损坏，在正常情况下，齿轮套〔523〕带动拨杆〔527〕旋转，拨杆〔527〕再通过凸轮套〔526〕上的突出小点把凸轮套连同凸轮一起带着同步转动，这一套是子程序凸轮包括凸轮〔524〕和凸轮〔525〕，此外，齿轮套〔523〕转动时，带偏心的圆弧齿杆〔522〕不时地沿圆周方向孺动(齿杆〔522〕的一端插在铁板〔307〕的槽内)这种孺动使与其配合的齿套〔521〕作降速转动，齿轮套〔523〕与齿套〔521〕的降速传动比为81。齿轮套〔523〕和齿套〔521〕外周上均带缺口，主程序的转动爪〔537〕将以与门的关系同时进入这两轮的缺口，即转动爪〔537〕的一端进入两轮中任何一轮的缺口都不能使转动爪起作用，只有当转动爪同时进入两轮外周上的缺口，该转动爪才能起作用使主程序的棘轮〔514〕转动一齿。棘轮〔514〕一般情况下由定位爪〔517〕定位(依靠套在轴〔304〕中的弹簧〔305〕压向棘轮)。
当子程序凸轮轴中的主动轮〔523〕转动时，该齿轮〔523〕上的突出小圆柱带动摇杆〔515〕，使其作小于90角度的摆动，摆动时装在摆杆〔515〕上的棘爪〔516〕在弹簧〔303〕的作用下可以推动棘轮〔514〕转动，但棘爪〔516〕能否落入棘轮的齿内还取决于转动爪〔537〕是否落入齿轮套〔523〕与齿套〔521〕外周圆的缺口内，如落入，则当摆杆〔515〕摇动时棘爪〔516〕就会推棘轮向前移动一格(定位爪〔517〕放行一格)。棘轮〔514〕下部连带一小齿，该齿带动与主程序凸轮系同步的大齿轮〔538〕，大齿轮〔538〕转动一定角度，所有同轴凸轮均转过一定角度。
各凸轮上均按程序需要制作了缺口与凸缘，以此带动转臂〔518〕转臂压入过渡框〔313〕可使触桥〔204〕运动，由凸轮的缺口，及凸缘可决定触桥〔204〕是与上触点〔205〕〔209〕接触，还是与下触点〔206〕〔208〕接触，如凸轮上在该位置是非缺口又非凸缘，则触桥停于中间位置，与上下触点均不接触，这样只需改变凸轮系中凸轮的形状，便能按已编程序工作。
下面说明具体结构(1)在主程序凸轮系轴上装一塑料圆盘〔511〕，在圆盘〔511〕上安装滑动触片〔201〕，该滑动触片与主程序凸轮系同步转动并分别与安装在固定底盘〔512〕上的固定触片〔203〕接触，(固定触片的位置如图10所示)。所以，只要主程序凸轮系转动一个单位角度(即棘轮〔514〕的节经弧度)滑动触片〔201〕便与对应的某一固定触片〔203〕接触，于是相应的指示灯便会发讯(参见图8和图9〔Z9〕与发光二极管〔GD〕的关系)固定底盘〔512〕可作微量转动，以便对准主程序凸轮的起始点。这微量调整是依靠装配螺孔的间隙来实现的，在螺钉放松状态调整好位置(在孔与螺钉间隙范围内)再拧紧螺钉。
(2)在齿套〔521〕的外周上等分开四个宽46弧度的缺口在齿轮〔523〕的外周上开90弧度的缺口，安装时使90缺口的起始点与四个46缺口中任一缺口的起始点对齐，如此，工作时便能使子程序与主程序之间产生21的关系，即子程序转动二周主程序递进一格，即棘轮〔514〕的节经弧度，使制造及装配均趋简单。
(3)子程序凸轮轴转动时凸轮的凸缘使触桥〔204〕被压下与下触点接触，此时把电机的转向接为正转，在洗涤过程中触桥的运动仅受子程序凸轮控制，当主程序需进入脱水程序时，使相应的主程序凸轮的凸缘压迫转臂〔518〕，强迫该转臂从服从子程序凸轮控制改变为服从主程序凸轮控制，当转臂被压下后，触桥〔204〕便接通下触点，自然使电机强迫处于慢速正转状态，此时再由另一主程序凸轮切换快慢速触点，使电机进入快速正转状态，如此便有效地减小了电机的转向力矩使主回路上的切换电流也相应降低。
(4)主程序的凸轮主体形状相同(如图15所示)，但外缘形状不相同，在装配时只需把凸轮中间的大小孔与大小凸柱按次序相互插入(插入前先在层间涂胶水)便能使单独的凸轮组合成凸轮系，由于大小孔不能互换，所以装配时不会插反方向，又由于大小孔与大小凸柱均控制装配公差，所以两片相互配合的凸轮错位角度公差能控制在允许范围内。这样与整体凸轮相比，具有加工方便，装配容易、工艺性好，易于修改程序的优点。需修改部分程序时只要改变某一片凸轮的轮缘形状，便能实现，不象整体凸轮，动一点需牵动全局。
凸轮的形状及其工作程序见图14和15。图14中H表示杆518与凸轮外圆(φ48)接触，M表示杆518与凸轮基圆(φ44)接触，L表示杆518与凸轮根圆(φ40)接触。H使继电器的常闭触点脱开，常开触点闭合。M使继电器的常闭，常开触点均脱开。L使继电器的常闭触点闭合，常开触点脱开。图中HL表示二格程序中一格H，一格L。图中继电器列左边0－228°为厚织物程序，右边228°－360°为薄织物程序。
本程序控制器具有明显的特点(1)带显示选线器，(2)使程序与主程序之间的搭配关系简化，(3)主程序凸轮在控制双速电机〔M1〕高速启动前先使该电机慢速正转，(4)主程序的凸轮各用分片组合方法组成，随时可按需要修改程序。通过实验证明其工作可靠。
2、振幅控制器参见图3和图16，本实用新型提供的振幅控制器的各组成元件与洗衣机有关组件之间的联系和工作原理如下当洗衣机的程序控制器〔5〕发出指令，洗衣机的双速电机〔4〕接通高速绕组开始脱水时，电机〔4〕带动滚筒〔3〕旋转，由于滚筒内衣物放置位置不均匀的缘故，滚筒〔3〕在转动时带动贮水器〔2〕在弹簧避震器〔13〕上跳动。本振幅控制器的振幅传感器〔6〕是装接在贮水器〔2〕与洗衣机，壳体，底板〔12〕之间的，当贮水器〔2〕振幅超过额定值时，传感器〔6〕就发出讯号，使振幅控制器的延时电路动作，延时电路通过放大器〔G3〕使继电器〔J3〕动作，从而切断电机〔4〕的电源，使滚筒〔3〕降速，直至停机，延时数秒钟后继电器〔J3〕又复位，使电机重新启动。参见图16，本实用新型所采用的振幅传感器是包括一个塑料制成的壳套〔30〕，安装在壳套〔30〕内有一阶梯的滑杆〔31〕，在壳套〔30〕内并套置于滑杆〔31〕阶梯D的压簧〔32〕，滑套在滑杆〔31〕上的调整螺母〔33〕，与调整螺母〔33〕螺纹连接的滑块〔34〕、连接滑块〔34〕的贮水器〔2〕的支架〔35〕，与洗衣机底板〔12〕转动连接，可在成90°的两方向内作小幅度摆动壳套〔30〕底盖〔36〕、装在壳套〔30〕上并由滑杆〔31〕的阶梯移位控制的限位开关〔K5〕和支架〔35〕振动上升极限位置缓冲垫〔37〕。调整上述的调整螺母〔33〕可调整振幅的极限位置〔A〕，当贮水器〔2〕带着支架〔35〕上下振动时，只要支架〔35〕的运动范围不超过极限位置〔A〕，则限位开关〔K5〕不动作，一旦超过极限位置〔A〕时，限位开关〔K5〕即动作发讯。支架〔35〕上升到极限位置时由缓冲垫〔37〕缓冲，不致发生噪音。
参见图8和图9，本振幅控制器的延时电路由两个电阻〔R11，R12〕、一个电容〔C4〕组成。电阻R11的一端连接16V直流电源正极而另一端连接所述振幅传感器中的限位开关〔K5〕的常闭接头，电阻〔R12〕的一端接16V直流电源负极而另一端连接限位开关〔K5〕的常开触头。电容C4一端接限位开关〔K5〕，另一端接至16V直流电源负极；信号放大器〔G3〕为三极晶体管放大器，它的基极连接电阻〔R9〕至延时电路的开关〔K5〕，发射极连接继电器〔J3〕，集电极接至16V直流电源的负极；继电器〔J3〕与一整流二极晶体管〔D3〕并联，一端连接放大器〔G3〕的发射极，另一端连接16V直流电源的正极。其工作过程如下当振幅传感器〔6〕上的限位开关〔K5〕动作时，开关与电阻R12接通而与电阻R11断开，则电容〔C4〕通过电阻R12快速放电，三极管〔G3〕的基极电位从原来高电位变为低电位，则继电器〔J3〕由原来吸合状态转为释放状态，双速电机〔M1〕回路中高速绕组回路断开，继电器〔J3〕的常开触点〔J3a，b〕打开，则电机〔M1〕断电，由于电机转速下降，贮水器的振幅也随之下降，则限位开关〔K5〕复位，此时三极管〔G3〕的基极电位由于电容〔C4〕所构成的RC积分电路形成的电位逐渐升高，达到一定电位后，继电器〔J3〕才吸合，这样达到了瞬时断开、延时接通的目的。延时的目的在于使洗衣机滚筒内的衣物在滚筒降速旋转的过程中能重新分布位置，希望衣物在滚筒内分布得均匀些以使滚筒高速旋转时不致由于偏于一侧而造成跳动，振幅过大。实验证明，一般需5－6次才行。电机从被切断电源到延时接通时时间不能过长，也不能过短，过长了，衣物易趋于一团更增加偏重的可能，过短了，衣物来不及重新分布，失去调整的意义，一般延时时间取3－10秒。
3、水位控制器参见图3和图17，本实用新型提供的水位控制器的各组成元件之间的联系和工作原理如下，当自动控制洗衣程序的程序控制器〔6〕发出指令接通进水阀〔T2T3〕、水源通过进水阀〔T2T3〕向贮水器〔2〕注水，贮水器〔2〕中的水通过连通管流向水位传感器〔7〕，传感器〔7〕中的水位与贮水器(2)中的水位保持一致，当水位上升至由选择开关〔K3〕预选的额定值时，则传感器〔7〕发出指令通过放大器〔G2〕使继电器〔J2〕动作，从而切断进水阀〔T2T3〕的电气回路，使电磁阀〔T2T3〕关闭，以切断水源，完成水位控制的目的。
水源为常用的自来水源，连通管是一般的橡胶管，选择开关〔K3〕的型号是10H－2－20，放大器〔G2〕是普通的晶体管放大器。继电器〔J2〕的型号是JQX－4。
此外，本水位控制器在起脱水保护作用时，水位控制器的工作原理如下程序控制器〔6〕发出指令，打开放水阀〔8〕并应使电机〔M1〕的高速档接通，如此时贮水器〔2〕中的水没有放完，则贮水器〔2〕中的水通过连通管使传感器〔7〕中探针的触点接通从而通过放大器〔G2〕使继电器〔J2〕处于吸合状态，以切断电机〔M1〕的高速回路，达到了在贮水器中有水状态时不允许高速脱水的目的，因为贮水器中有水时脱水，电机将超负荷运行，导致损坏，只有当贮水器中无水时，传感器〔7〕中的探针不通，使继电器〔J2〕释放，继电器〔J2〕的常闭触点〔J2a〕勾通电机高速回路，以使高速脱水动作能予实现。
在起加热保护作用时，水位控制器的工作原理如下程序控制器〔5〕发出指令要求，接通加热器〔Q1Q2〕的电气回路，并同时打开进水阀〔T2T3〕由水源供水，但此时如贮水器〔2〕中无水，通过连通器、传感器〔7〕中也无水，传感器〔7〕中探针不通，通过放大器〔G2〕使继电器〔J2〕处于释放状态，则该继电器的常开触点〔J2b〕切断加热器〔Q1Q2〕电气回路，使加热器无法接通，从而达到了无水不允接通加热器〔Q1Q2〕的目的，以不致加热器在干燥状态下工作而遭损坏。
图17示出本实用新型所采用的多探头集合探针传感器的结构。它是在一根细长的管壳〔41〕内由接头〔46〕固定安置着五根长短不一的不锈钢探针〔42、43、44、45、50〕，其中探针〔42〕是公共极，三根探针〔43、44、45〕是水位选择极，分别处于不同水位处，探针〔50〕是有水与无水检测极，处于贮水器〔2〕的底部位置。所有探针均通过电缆〔47〕，分别与选择开关〔K3〕及电气线路的其他部门连接，管壳的〔41〕中部用卡圈〔48〕使其竖直固定于上述贮水器〔2〕的外壁上，向下端与接通贮水器〔2〕的连通管〔49〕密封接插，管壳上端有一小孔φ3用于洩放管内的空气，避免管中气压影响水位的准确度。探针末端装上带有尖角的多角形橡胶套；目的在于防止探针与管壁由于水的附着作用而相互吸贴以引起误动作。
由于水位控制器采用多探头集合探针式水位传感器，这种传感器包含几根探针，各探针探头的定位对应于洗衣机贮水器内的不同水位能灵敏、可靠、准确感测水位；采用了选择开关，可方便地预选是要控制的水位。由于准确多位控制水位，从而达到节约用水和用皂量。本水位控制器还具有结构简单和造价低的优点。
4、自动排水装置本自动排水装置结构如下；参见图3，贮水器〔2〕下端的放水管〔22〕接至电磁放水阀〔8〕的进水口，贮水器〔2〕的溢水管〔24〕接至电磁放水阀〔8〕的出水口，排水管也接至电磁放水阀〔8〕的出口。电磁放水阀〔8〕安装在壳体底板〔12〕上，各水管接头均用管夹紧固于壳体〔1〕。当电磁放水阀〔8〕打开后，贮水器〔2〕中的水就从排水管排出，如贮水器〔2〕中的水过多，超出滚筒〔3〕的半径，则水会从溢水管〔24〕中溢出，不经过电磁放水阀〔8〕而直接排至排水管。参见图8和图9，当程序控制器中的凸轮〔Z3〕使排水触点接通，则电磁放水阀电磁线圈〔T1〕和排水泵〔M3〕同时通电而自动进行排水。
电磁放水阀的结构如下参见图18，在壳体〔56〕上装一滑杆〔52〕并用弹簧〔58〕及档圈〔54〕把橡胶塞〔57〕垫板〔51〕隔离套〔59〕及垫圈〔53〕固定在滑杆〔52〕上，隔离套〔59〕的另一端固定在壳体〔56〕的底端，支架〔64〕、支架〔69〕及隔离套〔59〕用螺钉〔60〕、螺母 垫圈 弹簧垫圈 紧固在壳体〔56〕上。牵引套〔65〕与电磁铁的啣铁〔66〕通过肖子〔67〕连接，电磁铁〔73〕中装有电磁铁的各片矽钢片用铆钉〔74〕铆合，骨架〔72〕上绕电磁线圈〔71〕、整个电磁铁〔68〕再铆钉〔70〕铆合在支架〔69〕上，放水管安装在电磁电磁放水阀的进水口并用管夹〔55〕紧固，在隔离套〔59〕的背部有弹簧〔58〕支撑，以保证橡胶塞〔57〕与阀体〔56〕的内孔贴合。上述的橡胶塞〔57〕为90°锥面形，与壳体〔56〕的90°内锥面密合，垫圈〔51〕的背面紧贴隔离套〔59〕，以防水由导杆孔漏至电磁铁，该隔离套〔59〕的壁厚仅0.22毫米，目的在于防止由于隔离套〔59〕的变形阻力增加牵引电磁铁的负载。当电磁铁通电时，电磁铁的啣铁〔66〕带动导杆〔52〕向右移动，从而使阀体腔内的水通过孔〔P〕流出。电磁放水阀通过其支架〔64〕紧固在洗衣机底板〔12〕上。当电磁铁断电后由弹簧〔58〕把导杆〔52〕连同橡胶塞〔57〕一齐弹向阀体90°锥孔，直至相互密合为止，密合时贮水器中的水被堵住，如此达到控制放水的目的。
实验证明本自动排水装置工作可靠，既实现排水自动控制、又节约用水、用皂量和用电。
5、断水保护器本断水保护器的结构如下参见图3，在洗衣机的进水管〔20〕通入皂斗〔19〕前的进水口，安置一个断水保护器的进水检测器〔9〕。该检测器〔9〕有两根探极，如进水口有水，则两探极由水而电接通。参见图8和图9，由于两探极电接通，通过三极管〔G3〕的放大，使继电器〔J3〕吸合，使其触点〔J3ab〕接通而供电进行洗衣程序，若进水口无水，则两探极不通，使继电器〔J3〕释放而停机。
参见图19，进水检测器的结构如下在进水管〔20〕上横向成90°布置两根不锈钢探极〔82〕，两根探极〔82〕均由注塑固定在橡胶制成的进水管〔20〕中，探极〔82〕上端较粗，并开有螺孔，由螺钉〔88〕、弹簧垫圈 和垫圈 而连接两根导线〔91〕。在两根探极〔82〕之间的进水管〔21〕的上缘注塑一只螺纹套筒〔84〕，此螺纹套筒〔84〕同螺钉〔85〕、弹簧垫圈 和垫圈 将防淋罩〔83〕固定在两探极〔82〕的上方，防水滴到两探极上。当水流经进水管〔20〕时，这两根探极〔82〕由于水液的媒介作用而导通。当水中断时而无水媒介，电阻极大。但由于水膜会沿管壁连通两极，使两极间电阻减小如极间电阻小于一定值，则经放大后的讯号会产生误动作，为此，在进水管〔20〕上端两极间增加了90°的劈槽，经试验，为90°夹角时，切断水膜能力最强。管中从有水到断水，残留在管壁上端的水膜会被劈破坏而无法重新形成，其破坏水膜的成功率达100％。在两极的下端管壁两侧另开两个劈槽，其上劈口与水平中心线成30°夹角，另一劈口与管壁相切，经试验证明，这种形状的劈能使两极下端管壁形成的水膜破坏，其破坏水膜的成功率也达到100％，这样就消除了断水保护器进水检测误发讯号的可能性。两探极〔82〕安装与水平中心线成45°角的位置。管夹〔81〕使橡胶水管紧夹在进水管〔20〕上。
参见图20，安装探极〔82〕的进水管〔20〕由螺母〔92〕和橡胶垫圈〔93〕而密封固定于皂斗〔19〕的壁上。
参见图8和图9，交流220V经桥式整流后向进水电磁阀〔T2〕供电，当程序控制器的凸轮〔23〕压下时，进水触点闭合，进水电磁阀〔T2〕工作，此时继电器〔J4〕由分压回路获24V直流电而吸合，继电器〔J4〕的常闭触点〔J4b〕打开，断水保护的进水检测器〔B1〕起作用，当检测器〔B1〕中有水流过时其两探极间由于水液媒介而接通，三极管〔G3〕的基极为高电位，继电器〔J3〕吸合，洗衣机的交流回路被继电器〔J3〕的常开触点〔J3a，b〕接通。洗衣机的交流回路被继电器〔J3〕的常开触点〔J3ab〕接通，洗衣机能正常工作，如进水检测器〔B1〕中无水，则三极管〔G3〕的基极为低电位继电器〔J3〕释放，洗衣机的交流回路被切断，洗衣机停止工作程序处于等待状态，此时进水电磁阀〔T2〕的回路仍接通，一旦进水检测器〔B1〕中有水，则继电器〔J3〕重新吸合，洗衣机从中断的程序开始继续工作。如程序控制器的凸轮〔Z3〕不压下进水触点，证明此时洗衣机不需进水，则外界有无水源与洗衣机的工作状态无关、所以检测器〔B1〕无需检测管内有无水流，即使两极断开，洗衣机仍应正常工作，为此，在进水检测器两端并联了继电器〔J4〕常闭触点〔J4b〕使进水电磁阀〔T2〕不工作时，触点〔J4b〕闭合，检测器〔B1〕内的探针失去作用，从而使继电器〔J3〕始终接通，保证洗衣机能正常工作。二极管〔D3〕是提供继电器〔J3〕释放时的续流回路，避免损坏三极管〔G3〕，电容〔C〕起滤波作用。
经实验本断水保护器工作灵敏可靠，能起到良好的断水保护作用其也能应用于其他需断水保护的场合。
6、加热控制器参见图8和图9，当凸轮〔Z7〕压下时，接通加热回路，若此时贮水器中的水不足以盖没加热器的加热管，则水位控制器的探针传感器〔S1〕中的探针电缆〔I4〕与探针电缆〔I5〕间因所连接的两探针无水媒介不导通，使继电器〔J2〕处于释放状态，其接点〔J2b〕打开，加热器的加热回路不接通，加热器的电热丝〔Q1〕和〔Q2〕不工作，以免其在干燥状态下通电而损坏。只有当贮水器中有一定水量盖没加热管时，继电器〔J2〕吸合，允许加热器加热。当然，需加热器电热丝〔Q2〕单独工作，还是需加热器电热丝〔Q1〕和〔Q2〕同时工作，或均不工作，取决于预置按键〔K4a〕及〔K4b〕的开关。
本加热器由两个加热管组成，参见图21和图22，加热管为“S”形，加热管〔95〕的外壁为镀铬铜管〔96〕，其中心是电热丝〔97〕，电热丝〔97〕与管壁〔96〕之间填充绝缘填料〔98〕。加热管〔95〕由盖板〔94〕和橡胶垫〔99〕固定在贮水器〔2〕内壁上，盖板〔94〕由螺钉〔103〕、螺母〔104〕弹簧垫圈〔105〕和垫圈〔106〕拼紧在贮水器〔2〕壁上而使橡胶垫〔99〕压紧贮水器壁〔2〕，防止漏水。贮水器〔2〕下外侧再固紧一个防淋罩〔100〕，以防万一漏水而滴到电热丝〔97〕的接头上。电热丝〔97〕的接头〔101〕由瓷塞〔102〕固定于加热管〔95〕的两端头。
本实用新型提供的滚筒洗衣机，体积小，结构紧凑，自动化程度高，经实证明性能良好，工作可靠。
权利要求
1.一种由壳体[1]、贮水器[2]、滚筒[3]、电机[4]和自动控制系统组成的滚筒洗衣机，其特征在于所述自动控制系统包括(1)一个程序控制器[5]，它采用发光二极管在控制板上显示洗衣机程序；(2)一个振幅控制器[6]，其振幅传感器连接士壳体底板[12]与贮器[2]支架之间；(3)一个水位控制器[7]，其传感器为多探头集合探针传感器，竖直安装在贮水器[2]的外侧、传感器管套用通管接通至贮水器[2]底部；(4)一个自动排水装置，其中有一电磁放水阀[8]，它的进口接贮水器的排水管[22]，出口接排水泵[23]的进口；(5)一个断水保护器[9]，它有一探极式进水检测器安装在进水管[20]上；(6)一个加热保护器。
专利摘要
一种全自动滚筒洗衣机，其程序控制器采用发光二极管在控制板上显示洗衣程序，并装有自动振幅控制器、带有多探头集合探针传感器的水位控制器、带有电磁放水阀的排水装置、断水保护器和加热保护器。本洗衣机具有尺寸小、结构紧凑、自动化高、性能良好和工作可靠之优点。
文档编号D06F23/00GK86204056SQ86204056
公开日1987年5月6日 申请日期1986年9月5日
发明者杨效禹 申请人:杨效禹, 黄锦山导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan