一种搁架升降装置、冰箱以及搁架升降装置的控制方法与流程

背景技术：

0、技术背景

1、本发明涉及制冷设备技术领域，尤其涉及一种冰箱间室中使用的搁架升降装置及其控制方法。

2、背景技术

3、

4、随着时代的进步与科学技术的快速发展，人们对生活质量的要求也随之提高，对于家庭使用的家用冰箱，人们不再仅仅要求容积大，还在功能、智能方面有着相应的需求。目前市场上大多数冰箱间室中的搁架为固定设置，用户无法随着冷藏对象的高度及体积变化而便捷地调整搁架之间的距离。即在购买了体积大的食物后无法将其放入搁架之间，容易导致空间利用率低；另外，随着大容积冰箱需求的不断提升，冰箱高度增加，由于搁架位置固定，容易出现用户不便取放高层固定搁架上的食物的问题，影响用户体验。

5、现在市场上推出了各种具有升降搁架功能的冰箱，且几乎都是通过电机驱动，带动转动机构动作使搁架进行升降，用户根据自己需求可调节搁架之间的距离。如图1、图2所示，现有技术公开的一种冰箱，该冰箱1的冷藏间室内设有具有升降功能的搁架02。所述搁架包括用作放置食材的搁板4，能够控制搁板升降的升降组件3。该升降组件包括：直流电机37、直流电机支撑架、垂直设置在所述直流电机支撑架上的支撑杆、与直流电机支撑架连接的滑轨滑轮结构，其中，直流电机支撑架固定在冰箱内壁上，支撑杆的顶端与固定在滑轨滑轮结构上的连接架固定连接，连接架能够随支撑杆的上下运动可沿滑轨滑轮结构的滑轨运动，所述的搁板固定在连接架上并能够随连接架一同作自动升降运动。为了安全起见，升降组件还包括限位开关，以限制搁板的升降极限。即限位开关设置在隔板上下运行行程的两端极限位置，控制隔板升降高度和范围。当冰箱搁架向上运动触碰到上方的限位开关时，停止运动；当冰箱搁架向下运动直至碰到下方的限位开关时，同样停止运动。以防隔板碰撞损坏间室内壁。

6、但是，日常生活中，隔板上的食物会随着生活需要或者季节而发生变化的，即隔板的承载的重量是会改变的。如图3所示，为电机的转速-扭矩的曲线。其纵坐标为：电机转速n(r/min)及电机电流(a)，横坐标为电机扭矩t(n.m)。由图3上向左倾斜的两条直线是两种型号直流电机的转速-扭矩的曲线；向由倾斜的直线是一种型号直流电机的电流-扭矩的曲线。由这些曲线可知，转速和扭矩成反比关系、扭矩和电流成正比关系。即所受的扭矩越大，转速会降低；若所受扭矩增大，转速也增大，则电流(功率)也要增大。由所述曲线可知，现有直流电机转速会随着食物重量的变化而变化，若在冰箱使用中，用户增加食物总量或减少食物重量，就会导致搁架升降的速度随着搁架上食物重量的不同而发生变化，隔板上下运动的速度变化，会造成运动部件的振动，产生噪音，也容易累积造成传动机构的损伤，影响冰箱的使用寿命。有时隔板上的食物左右两侧放置不平衡，搁架上食物易滚落，给用户带来麻烦或者损失。另外，现有在搁架上升过程中，无法因为食物的高度触顶而紧急停止上升。即隔板还没有触碰当上限位开关，隔板就因为其上食物尺寸较高触碰冷藏室顶部而被阻碍停止上升。但当时直流电机没有断电，而且因为载荷增加使得其功率增加，若处理不及时便会造成搁架、电机的损坏，从而影响用户体验。

7、因此，如何克服现有冰箱搁架升降装置因食物重量发生变化造成隔板升降速度变化，而产生振动；隔板上的食物左右两侧放置不平衡，搁架上食物易滚落；隔板触顶不易察觉而造成搁架、电机的损坏的缺陷是本领域技术人员需要解决的问题。

技术实现思路

1、本发明为了解决现有冰箱因食物重量发生变化造成搁架升降速度变化，而产生振动的问题，提供一种搁架升降装置、冰箱以及搁架升降装置的控制方法。本发明可有效地解决因食物重量变化而造成搁架升降速度变化产生的振动；可以保持隔板不会倾斜，其上的食物不易滚落；还可以克服因隔板触顶不易察觉而造成搁架或电机损坏的风险。

2、本发明提供的一种搁架升降装置，包括分两侧设置的导轨和能沿该导轨上下运动的搁架。还包括设于每根导轨下端的压力传感器，该压力传感器与控制器电信连接，该控制器根据所述压力传感器测得搁架与其上食物重量之和的实时重量变化，控制所述搁架升降速度保持均匀稳定。

3、较优的，所述搁架升降装置设有传动装置，驱动所述搁架沿着所述导轨上下运动。

4、较优的，所述传动装置包括设于所述导轨上端的两导轨之间的横轴，驱动该横轴转动的驱动电机，该横轴的两端均通过传动机构与竖直设立于所述导轨边的纵轴连接传动，每一纵轴与滑动螺母构成螺纹连接，所述滑动螺母能在所述导轨中上下滑动；所述滑动螺母的侧边与所述搁架固定连接。

5、较优的，所述传动机构为一对圆锥齿轮传动机构，或，涡轮涡杆传动机构，通过所述的传动机构实现相互垂直的所述横轴和纵轴之间的传动。

6、较优的，所述搁架的隔板平面中还设有感知上方挤压力的压敏传感器。

7、较优的，每根所述导轨上下端均设有限位开关。

8、本发明提供的一种冰箱，其特征在于，包括所述的搁架升降装置。

9、本发明提供的一种所述搁架升降装置的控制方法，包括步骤如下：

10、首先预设驱动电机平稳运行的挡位转速；

11、所述的压力传感器检测搁架与其上食物重量之和的实时重量g，并反馈于控制器，当控制器监控到所述实时重量g发生变化时，调节所述驱动电机的电压，使得驱动电机的转速符合驱动电机预设的所述档位转速，以保持所述搁架匀速升降。

12、较优的，预设所述搁架与其上重物的限制重量之和为gmax；预设所述驱动电机平稳运行的所述档位转速为高中低三挡转速；

13、当g≥gmax时，报警；减少所述搁架上的食物，直至g＜gmax，取消报警；

14、当g＜gmax时，控制器根据公式：v＝(u-i*r)/k调节所述驱动电机的电压使的该驱动电机的转速保持为预设的档位转速作匀速运动；

15、其中：所述实时重量g＝(g1+g2)/2为平均重量；g1为搁架右侧的所述压力传感器测得的重量、g2为搁架左侧的所述压力传感器测得的重量；

16、所述的v、u、i、r、k分别为所述驱动电机的转速、电压、电流、内阻和减速比。

17、较优的，当右侧的所述压力传感器测得的重量g1与左侧的所述压力传感器测得的重量g2之比大于参数a时，即g1/g2＞a时，表示所述搁架向右倾斜；当右侧的所述压力传感器测得的重量g1与左侧的所述压力传感器测得的重量g2之比小于另一参数b时，即g1/g2＜b时，则表示搁架向左倾斜；报警提醒，直至搁架恢复平衡，取消报警；

18、其中，a为实验测得当所述搁架向右倾斜的程度数值；b为实验测得当所述搁架向左倾斜的程度数值。

19、较优的，当所述压力传感器检测到实时重量g无变化后，而所述搁架处于上升阶段，压敏传感器检测到的压力仍持续增大，两秒钟后控制器停止所述驱动电机转动。

20、本发明提供的搁架升降装置采用直流减速电机以及一套传动机构，将相互垂直的两根轴连接起来进行传动，从而实现了冰箱间室中的搁架上下运动，根据需要可调整搁板上下方的空间。即当搁架下层的空间载有较高尺寸的食物时，通过传动机构就可以将搁架调节升高点，驱动电机断电，搁架组件就可停在所需要的位置，适合放置不同高度的食物。根据两侧设置的压力传感器，可以及时检测计算出搁架上食物重量的变化，经过比较判断，可以控制驱动电机转速的变化，以实现搁架上下匀速运动。以免搁架变速运动产生的振动和噪音，从而延长冰箱的使用寿命。通过两侧设置的压力传感器测得的搁架两侧的重量数据，判断搁架是否发生左倾或右倾，以便及时调整搁架至平衡状态，可以避免搁架上的食物滚落，而造成不便甚至损失。还可以通过在隔板上设置压敏传感器，能有效地检测到是否因食物触顶造成负荷增加的问题，及时电机断电而止损。