洗衣机结构原理毕业设计论文

前言

从古到今，洗衣服都是一项难于逃避的家务劳动，在洗衣机出现以前，这项劳动并不像田园诗描绘的那样充满乐趣、手搓、脚踩、棒击、冲刷、摔打。这些不断重复的简单的体力劳动，留给人的感受常常是辛苦劳累。

1874年，“手洗时代”受到了前所未有的挑战——美国人比尔·布莱克斯发明了木制手摇洗衣机。

1880年，美国又出现了蒸汽洗衣机，蒸汽动力开始取代人力。之后，水力洗衣机，内燃机洗衣机也相继出现。

1911年，美国试制成功世界上第一台电动洗衣机，标志着人类家务劳动自动化的开端。

1922年，电动洗衣机迎来一种崭新的洗衣方式——搅拌式。搅拌式洗衣机由美国玛依塔格公司研制成功。

70年代后期，微电脑控制的全自动洗衣机出现引领新的发展方向，让人耳目一新。

90年代，由于电动机调速技术的提高，洗衣机实现了较宽范围的转速变换与调节，诞生了许多新水流洗衣机，后来逐渐发展为自动洗衣机。

第一章洗衣机结构原理

1.1电脑自动洗衣机特点

全自动洗衣机其特点是能自动完成洗涤，漂洗和脱水的转换，整个过程不需要人工操作。这类洗衣机均采用套筒式结构，其进水，排水都采用电磁阀，由程序控制器按人们预先设计好的程序不断发出指令，驱动各执行器件动作，整个洗衣过程自动完成。所用的程序控制器可分为电动机驱动式和单片机式。从控制方式的发展阶段上分：

全自动洗衣机可分为两大类：

第一类电动控制洗衣机，它的程序控制器由电动元件组成。

第二类是电脑控制洗衣机，它的程序控制器由微型计算机组成。电动控制全自动洗衣机是较早出现的自动控制类家用电器，其产品类型还属于传统的机械产品，是自动控制的初级阶段。随着计算机的及微电子技术的发展，自动控制系统正在逐步实现硬件化。因此，电动控制洗衣机将逐步退出家电舞台。

如今采用可控编程器来控制电子设备动作，是操作更加智能化，简便化。在这里重点介绍滚筒洗衣机。

1.2滚筒洗衣机性能介绍

滚筒式洗衣机与一般洗衣机相比有如下性能：

1）更好的软化衣物纤维，减小洗涤过程中衣物的损伤和变形，并且还可以使洗后的衣物柔软而蓬松。

2）提高温度来洗涤可充分溶解洗衣粉，加快洗衣粉中弱酸性物质与污物的化学反应速度，提高洗衣粉中酶的活性，同时有利于溶解汗渍，血渍，降低灰尘，油污的粘附作用，从而可在同样的洗净比下大幅度降低洗涤过程对机械力的需求。

3）温度高有利于污物在水中的扩散。

4）高温能有效的杀死一些细菌。

没有加温的洗涤的波轮式洗衣机无论怎样的水流，要达到一定的洗净比，都必须有足够的机械力，而机械力对衣物是由损伤的，这就决定了波轮式洗衣机的

磨损率大大高于滚筒式洗衣机。

各种新水流基本原理是一样的，就是尽量以紊乱的水流减小衣物的缠绕，增大水流的冲刷力以用于洗涤，与以前依靠衣物与桶壁和衣物相互之间的摩擦方式相比，水流冲刷对衣物的损伤较小。

滚筒式洗衣机有如下特点：

1）磨损低，没有缠绕，机械传动部分简单可靠，寿命长于波轮式洗衣机。

2）自动化程度高，可以自动投放洗衣粉，漂白粉等，为不同质地的棉制品，化纤制品，羊毛制品设计了不同的洗涤程序和洗涤温度，使洗涤更为科学。设有防皱浸泡功能，可将洗好的衣物浸泡在清水里，到晾晒前再甩干，避免衣物甩干后不能及时取出晾晒而起皱。

3）省水，省洗衣粉。滚筒式洗衣机不需要水位高过衣物，从而可节约用水，4）高温洗涤有一定的灭菌作用。

5）洗涤过程噪声小，滚筒式洗衣机属封闭式洗涤，可以有效屏蔽内桶转动声和水流声；而波轮式洗涤的水流声，脱水内桶转动声是不可避免的且刹车装置和电磁阀动作声音也很大。在电机带动滚筒转动的过程中，利用固定在滚筒中的提升筋将衣物不断地提起。当衣物到达一定的高度后，由于重力的作用，衣物自然落下，产生摔打作用从而进行洗涤。利用滚筒高速旋转所产生的离心力脱水。6）衣物以半浸泡方式在水中进行洗涤；可进行洗涤、脱水、烘干三合一；可加热洗涤；耗水量少。

1.3自动洗衣机工作流程图

1.4滚筒洗衣机的使用注意事项：

1·运行前请确认洗衣机后面4颗运输螺钉是折出

2·注意电源是否能承载大电流通过，产品最大电流为10A

3·机器摆放处必须能承受180KG的压力，且地方面不能垫有其它布料

4·洗衣过程中机门处于自动锁紧状态，直到整个洗衣程序运行完（1-2min）5·洗衣重量不超过50KG

6.洗衣机插头必须插在有接地线的插座上

7·洗衣机应安装在通风或排风条件好的地方，若背面靠墙时距离不小于10cm。若安装在密闭的室内（或浴室、卫生间等地方），要求洗衣机正前方至少有1.5m的距离无障碍物，且保持通风良好

8·洗衣机水平的调整：用一根线系上重物吊在干衣机侧面和正面。

某一不平，可用薄片垫于下方，直至平稳。

9·安装时请注意：

–不能在露天或易被雨淋的地方安装洗衣

机；

–洗衣机背面不能靠近窗帘，或随风飘移

的物体；

–不要将洗衣机安装在存放汽油或易燃品

的地方。注意：

洗衣机如果放置不平（地面倾斜

超过2度）可能引起干衣机运行不

平稳或中途停止。

第二章洗衣机的构成

2.1洗衣机的基本组成部分：

1. 内外筒部分：内筒、叉形架、芯轴、外筒、配重块。筒体部分由内外

筒部分、传动系统、减震系统、密封件等组成。

2. 传动系统：轴承、皮带轮、皮带、电机。

3. 减震系统：吊簧、减震器。

4. 密封件：门封、轴承密封圈、加热管密封圈。

5. 管道系统：

管道系统的组成部分：进水管、电磁阀至分配器水管、分配器至外筒水管、外筒至泵软管、排水管、水位压力管。

6.电气控制系统：

电气控制系统的组成部分：程控器、温控器、排水泵、电源指示灯、洗涤水加热器、进水电磁阀、电机、门开关、水位开关、电源线、线束、滤波器。

7.检测电路系统：检测电路主要由各类传感器组成。在洗衣过程中起决定作用的物理量有衣量、衣质、水位、水温和浑浊度等,这些物理量都需要有适当的传感器来获取信息,并转换成PLC能接收的电信号。

8.水位传感器：水位检测的精度直接影响洗净度、水流强度、洗涤时间等参数。

9.浑浊度传感器：洗衣机通过采用光传感器检测洗涤液的透光率，从而间接捡测了洗净程度。在洗衣机排水管两侧分别安装红外发光管和光电接收管。洗涤前，排水管中充满清水，光电接收管受光导通，以此时光敏三极管输出电压为设定值。洗涤开始后，衣物上的污垢不断地扩散到洗涤液中，洗涤液逐渐变浑浊，致使透光率降低．从而控制调节驱动电压。

10.衣质传感器：衣质传感器又叫布质传感器，它是为检测衣物的质地而设置的。

11.衣量传感器：衣量传感器又称衣物负载传感器，它是用来检测洗衣时衣物量多少的。当洗涤桶内注入一定量的清水后将衣物放入桶内，这时让驱动电机以断续通电运转的方式工作一分钟左右。利用电机绕组上产生的感应电动势，经光电隔离及比较整型，产生脉冲信号。这种矩形脉冲数目与电机惯性转过的角度

成比例。若衣物多，则电机受到的阻力大，电机惯性转过的角度就小，相应地，传感器产生的脉冲就少，这样就间接地“测量出了衣物量的多少。下一步需要做的就是，根据衣物量来设定水位。

12.衣质传感器和衣量传感器是同一个装置，只是检测的方法不同。在进行衣质检测时。首先使洗涤桶内的水位比设定水位低一个挡级，然后仍按照测衣物量的方法让驱动电机以通断电的方式工作一段时间。检测每次断电期间衣量传感器发出的脉冲数并求其平均值。

13.水温传感器：适当的洗衣温度有利于污垢的变化。可以提高洗涤效果。水温传感器装在洗涤桶的下部。以热敏电阻为检测元件。测定打开洗衣机开关时的温度为环境温度，注水结束时的温度为水温，将所测温度信号输给PLC。

第三章滚筒式洗衣机故障

3.1洗衣机故障代码举例：

机型： XQG70-7008、XQG70-7010

错误代码显示方式：开机状态下同时按住显示屏下方1和3两个键保持5秒。

代码会显示在显示屏上。

E1：温度传感器错误

E2：加热器开路

E3：加热器不停（E1或E3出现问题会出现一边进水一边出水）

E4：进水阀一直运转短路（电脑板问题或部件问题）。例如：一直进水。

E5：排水泵故障（不进水）

E6：速度调节器失控（机器自保，只有排水泵工作）

E7：水位开关故障

E8：排水泵的增压管故障

E9：门开关短路

E10：门开关开路

E11：电机开路或测速器开路

E17: 建议用户换洗衣粉（泡沫过多）

E18: 衣服量过载

“ - - : - -“选在两个程序中间，关机重新选择程序。

一般可参照各厂家型号进行故障快速诊断。

3.2滚筒洗衣机常见故障维修步骤

接通电源，按下电源开关，所有灯不显示、闪烁后不显示或忽亮忽灭等称为通电无显示。

判断过程：

电源无电→待来电

电压过低→待电压正常

插头、插座故障或接触不良→检修插头或插座

保险丝断路→便换保险组织上后检查有无短路

电源开关失灵或脱线→换电源开关或接线

电子程控器损坏→更换或检修电子程控器

线束断路或接触不良→检修线束

接通电源，机器任一金属部件及水中有强电。

判断过程：

接地不良带静电→检修接地

电源两相火线→更换或检修电源

接线盒内有水→排水及干布擦拭

带电体积水→用干布去湿

电机绝缘强度不够→更换电机线束绝缘层破损→检修或包扎线束开机显示正常，洗涤灯闪烁，但进水阀不进水。

判断过程：

水龙头未打开或接头处溅水→水龙头打开或重装

水压过高→调小水龙头或加装减压阀

进水阀口堵塞→清理进水口

进水阀线路脱落或接触不良→检修引线

进水阀损坏→更换进水阀

洗衣机门没关好→重新开关门

门锁损坏→更换门锁

电子程控器损坏→更换或检修电子程控器

洗衣机工作时注水伴随工作全过程，注水至溢出洗涤仍不运行。判断过程：

进水阀损坏→更换进水阀

压力管脱落或漏气→检修压力管

水位传感器故障→检修或更换水位传感器

系统漏水→按系统漏水的故障检修

电子程控器损坏→更换或检修电子程控器

洗衣机洗涤运行正常，但不能脱水

判断过程：

设置了免脱水程序→关闭程序

衣物偏置→调整衣物

洗衣机倾斜→洗衣机调平

水未排尽→按“排水故障”进行检修

洗衣机底部漏水或排水管常流水、注水不到位以及轴承进水生锈等

判断过程：

排水阀关不住水→检修或更换排水阀

压力管脱落或漏气→排水后检修压力管

外桶连接管破损或脱落→重新更换粘接

轴承水封漏水→更换水封及轴承

外桶破损→更换外桶

洗衣机脱水时的振动噪声过大

判断过程：

洗衣机未放平→调整调节脚

内置衣物偏硬（牛仔布等）→加一条柔软的布（浴巾）

内置衣物纠结在一起→重新摊平调整

内桶松动→更换轴承

内桶跳动大→更换内桶；电机噪声大→更换电机

此为滚筒洗衣机的基本检修步骤，通常还会遇到一些问题，如：整机不工作，电脑板出现问题也较常见，此时看电脑板的输入变压器，测其是否开路短路等，以及相关的整流滤波电路，这部分是为电路提供工作电源的大门。最后测单片机复位引脚电压是否正常，不正常时可以再测其三端稳压块。当出现电机转向不变时，多数为可控硅，即三极管损坏，有时可能会两个三极管都损坏。还有可能是与电机连接的离合器的控制棘爪故障。

若是开机就烧保险，电路有较严重烧毁痕迹，此为短路故障，重点是电机，发热元器件等。

当出现进出水故障时，要先看管路系统，包括进出水阀，最后确定电路板故障。对于电机运转，一般启动电容也属易坏件。还有噪音，多为卡滞，磨损，过

载等造成。

3.3关于电脑板的常见故障

电脑电路板的损坏有其特殊性,因为洗衣机电脑板工作环境较潮湿电脑板易受潮而不能正常工作甚至电脑板的损坏.究其原因,电脑板的印刷电路防潮是用透明软体胶固封,透明软体胶配方,材料比例正确性,焊接后印刷电路板的清洗是否合格,封固操作规范是否合乎工艺求[速度,温度不掌握好会与软体胶产生气泡导致降低防潮性能],元器件在封闭的工作条件下发热,都是引起透明胶体脱胶的原因，脱胶造成潮气进入，元器件焊接点因受潮发白,散热不良焊接点受潮发黑元器件引脚松动。因特殊环境产生”特殊”故障----产生特殊特征----因受潮电脑印刷电路板与透明软体胶间产生发白现象,元器件焊接点发白或发黑,这些特征直接或间接反映了故障检测部位,在维修时根据这类特征，故障判定精确度很高,维修时间缩短.这种“盲人摸象”的维修方式虽不宜提倡,但对一部分有些电子技术有一定动手能力,在缺少维修知料情况下还是很管用的,.洗衣机电脑板维修中的维修工艺也十分重要,元器件引脚有松动脱焊的不要简单的补焊，焊接点发白发黑地陈锡要清除，元器件引脚有氧化的要刮干净,元器件引脚弯曲后再焊接，使焊点形成一个小圆点。圆点焊点不易引起元器件引脚松动，露脚的焊点在焊点面上有缝隙受潮后易使元器件引脚送动脱焊。焊接后要用丙酮清洗干净,用电吹风吹干,有些习惯用酒精清洗,但酒精清洗用电吹风后,印刷电路板会发白。清洗的作用是将印刷电路板上的油污残余松香清洗干净使得热熔胶固封后不易脱胶.用热溶胶封固时速度不要太快以免产生气泡,.封固要均匀要复盖原来胶体,不要有缝隙.对于电脑板损坏，重要的不是维修，因为涉及到技术问题，经验告诉我们是以换代修！

第四章全自动洗衣机的工作过程

4.1 全自动洗衣机工作原理：全自动洗衣机的洗衣桶(外桶)和脱水桶(内桶)是以同一中心安放的。外桶固定，作盛水用。内桶可以旋转，作脱水(甩水)用。内桶的四周有很多小孔，使内外桶的水流相通。该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，通过电动控制系统，使进水阀打开，经进水管将水注入到外桶。排水时，通过电控系统使排水阀打开，将水由外桶排出到机外。洗涤正转、反转由洗涤电动机驱动波盘正、反转来实现，此时脱水桶并不旋转。脱水时，通过电控系统将离合器合上，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。

4.2 全自动洗衣机部分故障分析实例

1.水位没达到就停止工作·检修：此故障主要是水压开关性能不良，使集气室内空气压力尚未达到规定压力时，其触点便提前由断开状态转换为闭合状态而停止进水，具体原因和处理方法是：1.水压开关水位控制弹簧预压缩量变小，只要旋入调节螺钉增加水位控制弹簧的预压缩量即可解决。

2.水压开关凸轮上凹槽磨损或损坏，一般要更换凸轮才可解决。

2.进水量必须超过设定水位较多后才会停止进水·检修：此现象说明实际水位已达到规定高度时，水压开关集气室内的空气压力仍达不到规定值，只有继续升高水位，水压开关才会动作。具体原因和处理方法是：1.水压开关集气室导气接嘴堵塞或漏气。2.水压开关水位控制弹簧预压缩量过大。只要将调节螺钉旋出一些，减小水位控制弹簧预压缩量即可。

3.水压开关内换向顶杆及传动部件变形或损坏，修复或更换。

3.程序进入洗涤状态时，电机转动正常，但波轮不转·检修：该故障多发生在电机至波轮之间的机械传动部位上。具体原因和处理方法是：1.电机皮带轮、离合器带轮和波轮的紧固螺钉松动，滑丝或断裂。只要重新拧紧或更换紧固螺

钉即可；若是波轮方孔滚圆，则要更换波轮。2.三角皮带打滑或脱落。3.离合器减速机构零件磨损或损坏。

4.洗涤时，脱水桶跟转·检修：脱水桶跟转分两种情况，一是脱水桶顺时针方向跟转；二是脱水桶逆时针方向跟转。*脱水桶顺时针方向跟转的具体原因和处理方法是：1.制动带松脱，要重新安装。2.制动带严重磨损或损坏。可通过旋转调节螺钉，将棘爪位置适当调节，增大制动带对脱水轴的制动力矩，严重时要更换制动带。*脱水桶逆时针方向跟转的具体原因和处理方法是：1.离合器扭簧脱落、断裂或扭簧与脱水轴配合过松而打滑，使扭簧丧失止逆功能。要重新装好或更换扭簧即可，严重时要更换减速器。2.离合器制动带松脱、磨损或断裂。

3.离合器制动弹簧或拨叉弹簧太软或断裂。

5.洗涤时，电机正反向运转正常，而波轮只能单向反转，不能正转·检修：此故障系离合器棘爪拨叉变形或调节螺钉旋入过深，使棘爪工作位置不能到位，导致洗涤轴与脱水轴在洗涤状态下未分离所致。因离合器棘爪工作位置不到位时，方丝离合簧不能被拨松，使洗涤轴和脱水轴都被离合簧抱紧，而脱水轴在洗涤状态下又被制动带抱紧。当离合器皮带轮顺时针方向正转时，则不能带动波轮转动。当离合器皮带轮逆时针方向反转时，既是离合器方丝离合簧旋松方向，使洗涤轴与脱水轴分离；又是离合器钮簧旋紧方向，脱水轴仍被制动带抱紧，此时波轮可以反向转动。先适当调整调节螺钉，使棘爪拨叉与制动杆间隙在正常范围内，若棘爪拨叉变形损坏，可对棘爪拨叉进行修复校正，严重时要更换棘爪拨叉才能解决问题

6.排水不净·检修：此故障一般是水压开关性能不良或空气管路有漏气，使集气室内空气压力变小，当盛水桶内水位还未下降到规定位置时，水压开关触点便提前动作，使总排水时间缩短，导致排水不净的故障。

7.脱水结束后，制动时间过长：该故障系制动带不能抱紧脱水轴制动轮，使制动摩擦减小所致。具体原因和处理方法是：1.离合器上的制动带安装歪斜、内衬磨损或紧固螺钉松脱。只要重新安装或更换制动带即可。2.制动弹簧松脱、断裂或失去弹性。重装或更换制动弹簧即可。3.制动杆被棘爪叉顶住不能回位，使

制动带不能将脱水轴制动轮抱紧。只要对棘爪拨叉位置进行调整、修复或更换拨叉即可。4.电磁铁动铁心被杂物阻塞不能完全伸出，使制动杆不能恢复到原位。

8.脱水时，脱水桶有较大的振动噪声·检修：引起脱水桶振动噪声的具体原因和处理方法是：1.脱水桶和洗涤桶之间有杂物。2.脱水桶平衡圈破裂或漏液，使脱水桶转动时失去平衡作用。3.脱水桶法兰盘紧固螺钉松动或破裂。4.脱水轴承严重磨损或松动。

总结

洗衣机的维修要从其使用环境观察，由一般经验查起，可收到事半功倍的效果。全自动洗衣机和普通洗衣机也大同小异。同时抓紧基本功学习，多学习电路知识，测量方法才行。

洗衣机的发展最后会朝更省心省力节能的方向，最终滚筒式洗衣机会得到广大认可，变频式的也会更好。前景很好。

致谢

经过一个多月的努力我的毕业设计终于完成了, 在此要感谢我的指导老师何朝阳老师对我耐心的指导，给我的帮助。在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与师傅交流经验和自学，并向老师请教等方式，使自己学到了不少知识，同时收获颇丰。在整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。

现在回想起来做毕业设计的整个过程，颇有心得，其中有苦也有甜，艰辛同时又充满乐趣,不过乐趣尽在其中！通过这次做毕业设计发现毕业设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高，对电子元器件我认为电阻，在电路中起限流和分压，特殊用作传感器。电容，起滤波，稳压辅助，二极管电路中起整流，限制反向流通，开关电路，三极管电路中起放大，开关稳压电路。变压器提供工作所需电压，线圈滤波，配合高频电容产生高频电流或磁场，继电器开关用在小电压控制大电路中。微处理器，对小信号的处理和放大，可和电脑一起编写程序。

使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。这个设计做的也许不是很全，但我会用我的努力去不断完善，不断学习提高自己的实际应用能力，也相信这会使我终身受益。

参考文献

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[2] 荣俊昌.全自动洗衣机原理与维修.高等教育出版社,1998

[3] 钱如竹.快修家用洗衣机.北京：人民邮电出版社,2003

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