波轮洗衣机结构设计

Product Design Training 技术中心 波轮结构部 2010.06 波轮洗衣机 基础知识 /结构设计基准 New Product .Wash Machine Product Design Training 目 录 关于洗衣机产品的基础知识 全自动产品创新功能 洗衣机主要零部件设计基准 Product Design Training 按洗涤方式不同分类 波轮式洗衣机； 滚筒式洗衣机； 搅拌式洗衣机 ； 双驱动式洗衣机 按结构形式不同分类 单桶洗衣机； 双桶式洗衣机； 套筒式洗衣机 ； 按自动化程度不同分类 普通型洗衣机； 半自动型洗衣机； 全自动洗衣机 ； 家用洗衣机分类 基础知识 Product Design Training 洗衣机代号含义 （具体三洋产品代号见附件） 自动化程度分类： P（普通型）； B（半自动）； Q（全自动） 工厂自定义编号 额定洗涤（或脱水）容量（ kg） 10 X 产品代号，洗衣机用汉语拼音字母 X表示 洗涤方式不同分类： B（波轮式）； G（滚筒 式）； J（搅拌式） S（双动力） Product Design Training 基础知识 目前国际上三大洗涤方式 搅拌式 搅拌式洗衣机应用搅拌原理，通过化学作用，机械作用等来洗净衣物。目前主要存于 北美地区。 优点：洗净度高，衣物不会缠绕，大容量设计。 缺点：对衣物磨损大，结构复杂，占地面积大，机体重，噪声大。 波轮式 最常用的一种结构是波轮式。它结构较为简单，分为双桶半自动和全自动波轮两种， 被洗涤物浸没于洗涤水中 ,依靠波轮连续转动或定时正反向转动的方式进行洗涤的洗衣 机。 优点：洗净度高，省电，轻便，结构简单。 缺点：易缠绕，磨损大，洗涤均匀性差。 滚筒式 滚筒洗衣机的洗涤原理是通过内筒顺时针和逆时针转动，带动衣物和水上下提起落下， 使洗涤剂渗透到衣物内部，并通过挤压，拍打式运动和上方喷淋水流来洗净衣物。 优点：缠绕少，洗涤范围广，磨损小，省水和省洗涤剂。 缺点：耗电量大，体积大且笨重，洗衣时间长。 Product Design Training 基础知识 影响洗涤效果的 4个基本要素 机械作用： 与手搓揉、洗衣板和棒槌等原始的机械作用相似，洗衣机的机械作用是指衣 物与水流、洗衣机桶壁以及衣物之间的相互摩擦、相互撞击作用，可使附着 在衣物上的污垢脱离。一般来说机械作用越大，衣物洗净度越高，但同时磨 损度也就越大；反之机械作用小，衣物不易磨损，但衣物洗净度低。不同类 型洗衣机采用不同的机械运转方式，导致衣物的磨损程度也不同。 洗衣时间： 欲达到相同的洗净效果，如果降低洗衣机的机械作用，就应该合理延长洗衣 时间，这可有效地解决衣物洗净度与磨损之间的矛盾。 洗涤剂、水： 添加一定量的洗涤剂通过化学作用可达到干净彻底的去污效果。洗涤剂的用 量应该适当，过量的洗涤剂不仅浪费，而且衣物不易漂洗干净，此外过多的 泡沫会使洗衣效果变差。 洗衣温度： 洗涤剂中的酶的活性随着温度变化而变化， 30 左右的洗涤温度能最大程度 激活酶活性，充分溶解和利用洗涤剂，去污效率越高。 Product Design Training 耗电量 用水量 耗电量 / 用水量 ( k w h / c yc l e / k g) ( L / c yc l e / k g) ( k w h / c yc l e / k g) ( L / c yc l e / k g) 1 0 . 0 1 2 2 0 0 . 9 0 0 . 1 9 1 2 1 . 0 3 2 0 . 0 1 7 2 4 0 . 2 3 1 4 3 0 . 0 2 2 2 8 0 . 2 7 1 6 4 0 . 0 2 7 3 2 0 . 3 1 1 8 5 0 . 0 3 2 3 6 0 . 3 5 2 0 洗 衣 机 能 效等级 波轮洗衣机 滚筒洗衣机 洗净比 洗净比 0 . 8 0 0 . 9 4 0 . 7 0 0 . 7 0 基础知识 洗衣机能源效率等级（ GB12021.4-2004） 名 称 波轮式 搅拌式 滚筒式 三洋洗衣机实际值 漂洗性能（浓度） 0.06 10-2mol/L 0.06 10- 2mol/L 0.06 10-2mol/L 0.06 10-2mol/L *洗净性能（洗净比） 0.7 0.75 0.7 0.7以上 *磨损性能（磨损率） 0.15% 0.15% 0.10% 脱水性能（含水率） 115% 115% 洗衣机的主要构造 面架部分 ：洗衣机的第一表面 ,操作部分 .外观造型的直接体现 .(见附件 ) 1、 三洋洗衣机面架大多采用高强度的 PP材料 ， 部分需要喷漆的高档产品采用 ABS材料 。 2、 洗涤上盖组件 ， 主要材料仍为 PP、 透明 PP ABS、 钢化玻璃窗材材制成 。 3、 控制板材料：主要材料仍为 PP、 ABS、 IMD贴膜注塑 、 亚克力面板制板制成 。 它们的优缺点分别如下： PP材料 ， 韧性好 ， 耐洗涤剂效果好 ， 成本相对较低 。 缺点表面处理相对困难 ， 较难进行丝 印 ， 表面喷漆等 。 表面耐磨性差 。 ABS材在 ， 表面光洁度好 、 挺阔 、 表面处理容易 ， 但脆性大 ， 成本较对较高 ， 耐洗涤剂效果 差 。 IMD模内注塑面板 ， 高档美观 ， 手感好 ， 寿命更长 ， 防水效果更好 ， 故障率低 。 但成本较高 亚克力面板 ， 档次高 ， 但成型困难 （ 只能是平面的 ） ， 成本高 。 基础知识 Product Design Training 箱体 :洗衣机的支撑部分 .洗衣机外形尺寸的直接体现 ,它的强 度好坏直接影响洗衣机的振动噪音 ,包装性能等 . 1） 渗锌钢板 ：主要由镀锌钢板 ， 渗锌钢板 、 PCM钢板 、 塑料箱体 、 四种材料 。 各自的优缺点： 镀锌钢板 、 渗锌钢板 、 冷板等：要求表面喷涂 ， 表面光洁度较好 ， 焊接处理容易 ， 要求内外 表面处理 ， 单台成本较低 ， 但投入喷涂设备较大 ， 人员投入大 ， 对环保不利 。 不易改色 等 PCM面板：表面光洁度好 ， 改色容易 ， 但连接处理较难 ， 要求铆接处理 ， 分有铆钉和无铆钉连 接 。 有铆钉材料成本高 ， 无铆钉铆接设备投入较大 ， 但工厂需要场地少 。 它们还有的主要优点是产品的防火性能好 。 塑料箱体： 主要优点是永不生锈 ， 投入相对较少 ， 但塑料易老化 ， 产品的防火性能差 。 塑料易发生开裂 变形的情况易在洗衣机工作时产生共振 ， 噪音变大 。 目前三洋洗衣机箱体主要是用镀锌钢板 ,刚为出口开发的塑料箱体一款 . 基础知识 Product Design Training 1.洗衣机构造等级 整机包装完成 总装完成 等级 0 等级 1 脱水桶完成 等级 2 平衡环组件 脱水桶组件 上半环 下半环 平衡环塞 等级 3 脱水桶身 脱水桶底 螺钉 . 等级 4 基础知识 Product Design Training 例： 基础知识 Product Design Training 0.整机包装完成 F B F=5kgf A不大于 20mm B=0.045H+30mm H：包装带的最长边的长度 A 基础知识 Product Design Training 等级 1.面架保护 等级 1.总装完成 等级 1.脱水桶保护 等级 1.箱体保护 1、 2、 3 等级 1.支架 等级 1.台座完成 基础知识 Product Design Training 等级 2：箱体铆接完成 等级 3：左、右角板 等级 3：上连板 等级 3：箱体 等级 3：铆钉 等级 2：底托屏蔽板 等级 2：底托 等级 2：缓冲垫（ 3） 等级 2：可调脚 等级 2：可调脚组件 等级 2：可调脚螺母 等级 2：可调脚套 等级 2：后罩盖 等级 2：排水内管 等级 2：箱体把手 基础知识 Product Design Training 基础知识 等级 3：水位传感器 等级 3：洗涤上盖组件 等级 3：烘干口盖 等级 3：后板 等级 3：进水阀 等级 3：安全杆 等级 3：安全开关组件 等级 3：面架 等级 3：控制板完成 等级 3：进水盒 等级 3：粉末盒 等级 3：上盖轴销 等级 3：洗衣机线束 等级 3：各类紧固螺钉 Product Design Training 基础知识 等级 2：脱水桶完成 等级 3：平衡环组件 等级 3：脱水桶组件 等级 2：波轮 等级 2：外桶盖 等级 4：上半环 等级 4：下半环 等级 4：平衡环塞 等级 3：循环水道 等级 4：脱水桶身 等级 4：脱水桶底 等级 3：脱水桶法兰 等级 2：滤网组件 等级 2：外桶 Product Design Training 基础知识 等级 2：离合器部件 等级 2：排水阀 等级 2：小带轮 等级 2：电机角架 等级 2：扭矩电机 等级 2：吊杆组件 等级 2：电容器组件 说明书、保修卡、卡簧、 螺钉 进水软管组 件、排水软 管组件 Product Design Training 基础知识 洗涤部分 由内桶、外桶、波轮、循环水道等组成。 传动部分 由电机、离合器、皮带及皮带轮组成。 支撑部分 由吊杆、外箱体、底脚和后盖等组成。 进、排水系统 由进水管、进水管过滤器、进水电磁阀、洗涤剂盒、溢水管、 排水管、排水泵等组成。 控制系统 由电脑板、桶开关、盖开关、水位传感器、扭矩电机等组成 此外 还有加热装置和密封件等。 Product Design Training 零洗涤剂 ： 三洋零洗涤剂洗衣机采用 了尖端技术的电解水系统，不仅洗涤 衣物不用洗涤剂，而且只需漂洗一次， 大大节约了用水，是非常健康环保的 洗涤方式。 除菌程序 ： 三洋电解水产生 的大量活性氧和次氯酸离子 等，有效杀灭大量有害菌， 经权威实验验证，对大肠杆 菌等杀灭率高达 99.9%以上。 洗衣机专门设计制造的电解水装置，该装置所使用的电极为稀有贵重金属钛镍合 金，通过电脑程序控制电解装置有序地进行电解工作。电解洗涤、杀菌的主要媒介是 次氯酸和活性氧等。 自来水经电解后产生活性氧，进而产生氯系 ClO2（二氧化氯）、 Cl2（氯气）、 HClO（次氯酸）和氧系 O3（臭氧）、 H2O2（双氧水）消毒剂的混合物。几种消毒剂在 杀菌消毒效果上具有互补和协同作用，是任何单一型消毒剂所无法比拟的，且没有残 留和环境污染问题，不会产生“三致”（致癌、致畸、致突变）物质 (即氯代有机物 THM)，健康环保。 创新技术 桶自洁 ： 每隔一段时间，加盐运行此 程序一次，能清除洗衣桶内产生的黑 霉菌、污垢等，保证衣物绝无二次污 染之忧。 电解水技术 Product Design Training 超音波是振动频率为每 秒 20000次以上的一种冲击 波，是人耳听不到的一种振 动波，它可以彻底击落污垢。 合肥三洋洗衣机采用了这种 先进的洗涤方式，来达到提 高洗涤均匀度，降低洗涤剂 用量，节约用水用电的目的， 既经济又环保。 创新技术 神奇的三洋超音波 低频波 可听波 超音波 振动数每秒在 2万次以上，人耳听不见的音波即为超音波。 何为超音波 20Hz 20KHz 1MHz 频率太低，人耳听不见 人耳听的见 频率太高，人耳听不见 Product Design Training 创新技术 变容变速魔术洗 洗衣新概念 变速洗技术： 洗涤过程中可手 动调节水流强弱， 4档 加强水流、 4档减弱水 流和一档标准水流， 洗衣水流随你心愿自 由变换，自由调节， 充分满足你个性化的 洗衣需要，达到前所 未有的自由洗衣新境 界。 变容洗技术 ： 个性洗衣程序设 定，洗涤漂洗可选 择不同的水位，低 水位洗涤，提高洗 涤剂浓度，洗得干 净；高水位漂洗， 漂洗更彻底，节约 用水看的见 ，衣物 洗 的更干净。 Product Design Training 创新技术 悬浮搓揉洗涤 波轮旋转产生离心水流，分离松散衣物；内桶旋转产生的向 心水流，使衣物远离桶壁，再加上立体喷射水流从桶底喷出，使 衣物悬浮在水中洗涤，大大减少衣物的缠绕和与波轮的摩擦。 Product Design Training 创新技术 二步净洗衣技术 洗涤过程分两步完成，第一步高浓度溶化洗涤剂； 第二步进行正常洗涤，提前一步， 提高效率。 Product Design Training 创新技术 人工智能 模糊控制 三洋最先开发的人工智能，模糊控制洗衣技术， 能模仿人的感觉、思维、判断能力，通过多种传感器 判断衣物重量、布质和衣物的洗涤状态等，由智能电 脑不断采集处理信息，决定水位的高低、洗衣粉的用 量、 洗涤时间和方式等，并自动执行完成整个洗衣 过程。 Product Design Training 创新技术 智能记忆 自编程序 智能记忆自编程序：满足个性需求，自编千种程序， 洗衣机启动 30秒后，将自动记住所选择程序，下次启 动时，自动按此程序运行，减少重复劳动。 Product Design Training 设计基准 . 产 品 概 要 1.开发 目的 2.开发 方向 海外市 场 or内销 市 场 3.预测销 量 4.产 品的基本性能 4-1.基本性能 4-2.主要功能 4-3.产 品造型 5.开发 目 标 5-1.性能目 标 5-2.材料 费 , 效益性分析 5-3.品 质 目 标 5-4.产 品 开发 日程 6.预 算 费 用 7.部件 标 准化 8.部品 开发 方案 8-1.新增部品 设计 重点 8-2.新增部品 清单 . 总组装图 . 各部品设计基准 Product Design Training 设计基准 1.开发目的 1) 为确保完成公司 3351战略目标 .。 2) 用容量变化来对应市场要求 ,更好地满足消费者的不同需要； 3) 小体积大容量 , 领导市场潮流； 4) 占领潜在的 8.0kg10kg市场； 5) DD电机产品系列化，保持技术的领航者 . 6) . 4.产品基本 性能 4-1.基本 性能 4-1.1整机外形尺寸 4-1.2容量 4-1.3外 观 造型、 颜 色 4-1.4驱动 方式： DDor普通 电 机 4-1.5平衡 环 ： 双 腔或 单 腔 结构 4-1.6是否需要柔 软剂结构 ？ 4-1.7过滤网 型式？ 4-1.8循 环 水道 数 量 4-1.9粉末盒？ 4-1.10部件材料 4-1.11程序、功能 4-2.主要功能 4-2.1控制方式 4-2.2重量 4-2.3程序 4-2.4过 程 4-2.5水位 4-2-6排水方式 . Product Design Training 设计基准 5.产品基本 性能 项 目 洗涤容量 (容积 ) 洗涤 性能 洗净比 漂洗 性能 脱水 性能 脱水率 耗水量 () /kg 耗电量 (wh) 噪音 洗涤 /(dBA) 脱水 (dBA) 标 准 0.90 含水率 115% 20L/kg 关键尺寸链 1.控制尺寸 外桶最边缘到箱体的最小单边控制距离 内桶题外口到外桶内口的最小单边距离 吊杆弹簧从洗衣机无负载状态下最大垂直压缩量 包装后桶提升控制高度 包装后顶面到底面的高度 发泡底面到底托底面的距离 包装箱侧面到箱体侧面的距离 包装线前 /后面道箱体前 /后面的距离 面架周边尺寸与箱体单边内缩的偏距 底托周尺寸与箱体单边内缩的偏距 2.基准尺寸 箱体宽度尺寸 箱体深度尺寸 箱体高度尺寸 箱体中心到前弧的距离 底托的基本高度 Product Design Training 基准尺寸链 3.装配状态 负载是否满状态 包装状态 是否变频电机 /普通电机 0负载时外桶盖上表面到面架基准面的距离 4.结构尺寸 4-1 包装尺寸 纸箱宽度尺寸 纸箱深度尺寸 纸箱高度尺寸 纸箱厚度尺寸 4-2 箱体尺寸 箱体宽度尺寸 箱体深度尺寸 箱体高度尺寸 箱体厚度尺寸 箱体前弧半径 箱体前侧拐角半径 箱体后侧拐角半径 箱体后侧开口宽度 4-3 外桶 /外桶盖尺寸 外桶盖的外口直径 外桶盖的内口直径 外桶盖外桶结合面以上的高度 外桶的内口直径 外桶上端面到离合器安装面的高度 离合器最大高度（含保护架） 最高水位位置 溢水口位置 吊杆弹簧的自由状态下长度 Product Design Training 基准尺寸链 4-4 内桶 /平衡环尺寸 平衡环外口直径 平衡环内口直径 内桶的内口直径 波轮外口直径 平衡环总高度 平衡环与内桶的安装高度 内桶体的厚度尺寸 内桶底面到外桶底面之间的距离 4-5 安装尺寸 保护架离底面的最小距离 平衡环内径大于波轮外径 ，单边控制距离 外桶盖内径大于平衡环内径的单边距离 面架开口直径大于外桶盖内径的单边距离 Product Design Training 设计基准 . 总装图 Product Design Training 设计基准 . 各部品设计基准 1.面架设计 a.面架比箱体单边尺寸缩进 0.5mm b.面架内部开口直径比外桶盖内径单边距离应大 5mm c.面架与洗涤上盖左 /右间隙控制在 2mm d.面架基准面与箱体之间设计间隙 00.5mm e.电脑完成（变压器、电脑盒应预留足够空间），以便 装配 f.面架前端受造型影响，为了防止堆码试验变形，应 有可靠结构应对（如面架用卡扣与箱体连接等） g.各处开口位置、尺寸应考虑试验指是否能够通过， 触及带电部件 2.洗涤上盖设计 a.与面架左 /右间隙控制在 2mm b.洗涤上盖基准面与面架间留 1mm间隙，通过几点接触 c.与后板之间间隙设计 4mm以上（根据实际需要）， 避免洗涤上盖变形，在开闭过程中避免摩擦、干涉 d.与控制板（面架）间隙控制在 23mm e.考虑结构强度： 20kg重锤冲击试验、洗涤上盖拉脱力 50N抗变形力，抓手的 10kg拉脱力 Product Design Training 设计基准 3.控制板 a.与面架配合面单边缩进 0.30.5mm b.按键柱高度与按键之间间隙设计为 0.2mm，确保按键 力控制在 310N c.塑贴贴附位置下沉 0.60.7mm d.按键处塑贴贴附距离最小控制在 8mm以上 e.螺钉柱尽量排布均匀，靠近按键位置 4.电脑板盒 a.PCB板与电脑盒接触周边，单边间隙 0.5mm b.结构上通过增加加强筋，控制电脑板盒灌胶后变形， c.电脑板盒卡爪应尽量分布在按键附近，避免 PCB翘起 造成按键抵死或按键力过大，必要时考虑增加螺钉固 定 PCB板 e.电脑板盒放置应平稳，便于灌胶 f.与控制板螺钉柱固定处尽量设计在板盒外，减少灌胶 工装 g.PCB板与电脑板盒底部间隙 3.6mm h.灯架与 PCB板距离约 7mm，与控制板间隙 0.51.0mm h.材料采用 UL94 V-0阻燃 ABS为主 0.30.5 0.60.7 8mm以上 Product Design Training 设计基准 5.外桶盖 a.外桶盖内口直径较面架内口小约 5mm左右，便于脱水 桶保护装配 b.无负载时，外桶盖上表面与面架基准面距离应 A应不 小于 30mm c.外桶盖与平衡环配合面间隙 B设计数值为 7mm（安全 考虑） e.外桶盖与外桶配合面间隙为 0 f.外桶盖最大外径与箱体间隙应在 10mm左右，便于外 桶成吊装 Product Design Training 设计基准 6.平衡环 a.平衡环内口直径较外桶盖内口小约 5mm左右，便于脱水 桶保护装配 b.平衡环（上） /（下）基准面以外各留 1.5mm的热熔焊 余量 c.平衡环与外桶间隙应控制在 20mm以上 d.平衡环与外桶配合面处间隙为 0 e.外桶盖与外桶配合面间隙为 0 脱水桶在 360转 /分以下时，水与负荷同位置； 脱水桶在 360转 /分以上时，水与负荷位置相对； 以透明平衡环、发光或彩色液体，做目测实验； 对于 7.0kg或 7.0kg以上机型，平衡环应采用内、外环结构； 额定洗涤容量 平衡液重量 7.0kg 内： 600g 50g 外： 600g 50g 7.08.0kg 内： 800g 50g 外： 800g 50g 额定洗涤容量 平衡液重量 4.04.5kg 1700g 50g 5.06.0kg 1600g 50g 7.0kg或以上 1500g 50g Product Design Training 设计基准 7.波轮 a.波轮外径 G与平衡环内径相比，单边应小于 5mm左右， b.波轮外径与脱水桶底配合处间隙设计值 2mm c.波轮反面筋与脱水桶底、法兰间隙应在 3mm以上 d.波轮与脱水桶底高度差 J应控制在 04mm，不允许超 出脱水桶底配合面 8.脱水桶底 a.脱水桶底 /法兰面与外桶底间隙应在 3mm以上 b.脱水桶底外径与脱水内桶径向间隙单边 0.5mm c.脱水桶底应有防硬币等异物落入波轮底面的挡筋结构 d.设计壁厚 3.0mm 3mm 6mm 2mm 04mm 防异物投入的端差间隙结构 Product Design Training 设计基准 0.3mm 0.5mm 0.3 mm 循 环 水道下端 与脱 水桶底配 合 为 0间 隙 9.循环水道 Product Design Training 设计基准 箱体与外桶间距离 设计合适距离： 3035mm； 对于小体积、大容量的洗衣机，应确保外 桶与箱体间距离： 2025mm； 当距离小时，可在箱体内侧贴附防音板， 防止外桶与箱体碰撞 溢水口位置 最高水位位置 10.外桶 位置 a b c H/H 厚度 2.0 2.5 3.0 0.5 H H a b c Product Design Training 设计基准 11.外桶 水位传感器通气软管应有防脱落结构（参照 日本三洋结构） 筋不应连接到底栓安装处，避免引起椭圆 且底栓安装范围内模具拔模斜度为 0 当距离小时，可在箱体内侧贴附防音板， 防止外桶与箱体碰撞 Product Design Training 设计基准 13.底托 内、外桶间距 设计最小间隙： 11mm以上； 耐久实验： 脱水实验（甩到外桶壁的水，不应再溅回内桶； 50 5 水，运转 30个周期，确保内、外桶无碰着； 内桶有效容积 X0.13=额定洗涤容量（经验公式） 内桶直径 F/高 M1.2，有利于衣物翻转 底托外围尺寸与箱体相比单边小 1.52.0mm 避免尖角设计，减小应力，增加抗跌落性能 与可视面连接的加强筋，局部应考虑偷肉处理，减小缩印 电机角架在洗衣机满负载运行时，离底托屏蔽板的距离应大于 15mm 在底托四角的边缘尽量设计螺钉与箱体紧固 12.内桶 Product Design Training 设计基准 A B 根据额定负载，初定弹力大小 a) 通常时： A=外桶 +内桶 +离合器 每根弹簧受力 =A/4 b) 水 +负荷时： B=A+水 +额定洗涤容量 每根弹簧受力 =B/4 无负荷时：外桶与面架距离为： 30mm左右为宜； 14.吊杆 Product Design Training 设计基准 15.其它 整机包装高度考虑集装箱装箱量 /国内销售卡车运输极限高度 END Thanks！