一种波轮洗衣机及其动力驱动装置、控制方法与流程

1.本技术涉及洗衣机技术领域，尤其涉及一种波轮洗衣机及其动力驱动装置、控制方法。


背景技术：

2.现有的全自动波轮洗衣机均带有离合器，其中离合器的作用是在洗涤和脱水时进行转换，具体地，洗涤的时候波轮转动，脱水的时候内筒和波轮同时转动。目前常用的离合器是通过机械结构来实现洗涤和脱水的转换，但是由于机械结构复杂易出现故障，在实际运行过程中常出现抱簧锁紧异常或者锁紧不到位而导致的异响。为此设计一种新型离合器通过磁流变液来实现洗涤和脱水的切换，减少离合器故障率提升用户体验。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本技术实施例期望提供一种结构简单、离合可靠的波轮洗衣机及其动力驱动装置、控制方法。
4.为达到上述目的，本技术实施例的第一方面提供一种波轮洗衣机的动力驱动装置，包括底板组件、电机、第一传动轴、第二传动轴以及磁流变液离合器，所述底板组件包括用于密封所述波轮洗衣机的盛水桶的第一侧、以及背离所述盛水桶的第二侧；所述电机设置于所述底板组件的第二侧，所述第一传动轴的第一端用于与波轮洗衣机的波轮连接，所述第一传动轴的第二端与所述电机连接，所述第一传动轴的第一端和第二端同步转动；所述第二传动轴的第一端用于与波轮洗衣机的内筒连接；所述磁流变液离合器设置于所述底板组件的第二侧，所述磁流变液离合器内封装有磁流变液，所述第一传动轴穿过所述磁流变液；所述第二传动轴的第二端与所述第一传动轴通过所述磁流变液离合器在驱动连接和断开连接之间切换。
5.一些实施方案中，所述第二传动轴为空心轴，所述第二传动轴套接在所述第一传动轴外表面，所述第一传动轴和所述第二传动轴同轴设置。
6.一些实施方案中，所述第一传动轴位于所述磁流变液中的部分的表面形成有至少一个键槽；和/或，所述第一传动轴位于所述磁流变液中的部分的表面为毛糙表面。
7.一些实施方案中，所述动力驱动装置包括安装架，所述安装架连接于所述底板组件的第二侧，所述安装架具有容纳空间，所述磁流变液离合器设置于所述容纳空间内；所述电机设置于所述安装架背离所述底板组件的一侧，所述第一传动轴从所述容纳空间中穿过。
8.一些实施方案中，磁流变液离合器包括壳体以及至少一对正电磁极和负电磁极，所述壳体具有用于存储所述磁流变液的储液腔，所述正电磁极和所述负电磁极设置于壳体外的相对两侧；所述第二传动轴的第二端与所述壳体固定连接。
9.一些实施方案中，所述壳体具有同轴设置的第一开口和第二开口，所述第一传动轴穿设于所述第一开口和所述第二开口中；所述第一开口位于所述壳体靠近所述底板组件
的一侧，所述第二传动轴的第二端端部罩设于所述第一开口的周围。
10.一些实施方案中，所述磁流变液离合器还包括罩设于壳体外侧的所述第二开口周围的套筒；所述第一传动轴穿设于所述套筒中，所述安装架远离所述底板组件的一端设置有避让口，套筒穿设于所述避让口中，所述壳体通过所述套筒安装于所述安装架上。
11.一些实施方案中，所述动力驱动装置包括套设于所述套筒上的第一轴承，所述第一轴承设置于所述避让口的内壁和所述套筒的外表面之间。
12.一些实施方案中，所述磁流变液离合器包括至少两个设置于所述储液腔内的密封轴承，所述密封轴承套设于所述第一传动轴上，其中一个所述密封轴承设置于所述第一开口处，以密封所述第一传动轴与所述第一开口的内壁之间的间隙；其中另一个所述密封轴承设置于所述第二开口处，以密封所述第一传动轴与所述第二开口的内壁之间的间隙。
13.本技术实施例的第二方面提供一种波轮洗衣机，包括波轮、内筒、盛水桶、控制装置以及上述任一的动力驱动装置，所述波轮转动设置于所述内筒的底部；所述内筒转动地设置于所述盛水桶内，所述盛水桶的底部设置有安装孔；所述第一传动轴和所述第二传动轴经所述安装孔伸入所述盛水桶内，所述底板组件密封所述安装孔，所述第一传动轴的第一端与所述波轮固定连接，所述第二传动轴的第一端与内筒固定连接；所述控制装置与所述磁流变液离合器电连接。
14.本技术实施例的第二方面提供上述任一的波轮洗衣机的控制方法，包括如下步骤：
15.获取脱水指令；
16.控制所述磁流变液离合器通电，所述磁流变液离合器将所述第一传动轴与所述第二传动轴驱动连接，以驱动所述波轮和所述内筒同步转动；
17.在脱水过程结束后，控制所述磁流变液离合器断电，所述磁流变液离合器将第一传动轴和所述第二传动轴断开连接。
18.本技术实施例的动力驱动装置，结构简单、离合过程中没有机械零部件的相对运动，故障率低、工作可靠性高；此外，将磁流变液离合器设置在底板组件背离盛水桶的第二侧，磁流变液离合器不会浸泡在水中，如此能够降低对磁流变液离合器的防水等级要求；再者，底板组件背离盛水桶的第二侧具有较大的安装空间，便于安装，也降低对磁流变液离合器的尺寸限制。
附图说明
19.图1为本技术一实施例的动力驱动装置的结构示意图；
20.图2为图1所示的第一传动轴、第二传动轴以及磁流变液离合器的结合示意图。
21.附图标记说明
22.底板组件10；第一传动轴11；键槽11a；第二传动轴12；电机13；定子131；转子132；磁流变液离合器14；磁流变液141；壳体142；上壳体1421；下壳体1422；第一开口142a；第二开口142b；密封轴承143；套筒144；正电磁极145；负电磁极146；第一轴承151；第二轴承152；安装架16；容纳空间16a；滑动轴承17
具体实施方式
23.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合，具体实施方式中的详细描述应理解为本技术宗旨的解释说明，不应视为对本技术的不当限制。
24.在本技术实施例的描述中，“上”、“下”方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，需要理解的是，这些方位术语仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
25.本技术实施例提供一种波轮洗衣机，包括波轮、内筒、盛水桶以及动力驱动装置。波轮转动设置于内筒的底部，内筒转动地设置于盛水桶内。也就是说，内筒为有孔内筒，洗涤水依靠盛水桶盛水。
26.洗涤过程中，动力驱动装置驱动波轮转动，需要说明的是，此时的内筒可以是处于自由状态、或者固定不动的静止状态，在此不做限制；脱水过程中，动力驱动装置驱动内筒和波轮高速转动，进而利用离心力脱水。
27.请参阅图1和图2，动力驱动装置包括底板组件10、电机13、第一传动轴11、第二传动轴12、控制装置、以及磁流变液离合器14。控制装置与磁流变液离合器14电连接，以控制磁流变液离合器14的通、断电。
28.底板组件10包括用于密封波轮洗衣机的盛水桶的第一侧以及背离盛水桶的第二侧。具体地，盛水桶的底部设置有安装孔，第一传动轴11和第二传动轴12经安装孔伸入盛水桶内，底板组件密封安装孔，避免安装孔处漏水。
29.电机13设置于底板组件10的第二侧。第一传动轴11贯穿底板组件10，第一传动轴11的第一端位于底板组件10的第一侧且用于与波轮洗衣机的波轮连接，第一传动轴11的第二端位于底板组件10的第二侧且与电机13驱动连接。第一传动轴11的第一端和第二端同步转动，也就是说，第一传动轴11为一个刚性整体，电机13直接驱动第一传动轴11转动进而直接带动波轮转动，即电机13为直驱电机，省略了现有技术中的齿轮传动系统，能够使得动力驱动装置的结构简单、紧凑，也避免了现有技术中的齿轮传动带来的噪音。
30.第二传动轴12贯穿底板组件10。第二传动轴12的第一端位于底板组件10的第一侧且用于与波轮洗衣机的内筒连接，第二传动轴12的第二端位于底板组件10的第二侧。
31.磁流变液离合器14设置于底板组件10的第二侧，磁流变液离合器14内封装有磁流变液141，第一传动轴11穿过磁流变液141；第二传动轴12的第二端与第一传动轴11通过磁流变液离合器14在驱动连接和断开连接之间切换。
32.本技术实施例的动力驱动装置，将磁流变液离合器14设置在底板组件10背离盛水桶的第二侧，也就是说，磁流变液离合器14不会浸泡在水中，如此能够降低对磁流变液离合器14的防水等级要求；此外，底板组件10背离盛水桶的第二侧具有较大的安装空间，便于安装，也降低对磁流变液离合器14的尺寸限制。
33.本技术实施例的动力驱动装置的磁流变液离合器14的工作原理为：当磁流变液离合器14不通电时，磁流变液141呈现牛顿流体状态，此时，第一传动轴11在磁流变液141中自由转动；当向磁流变液离合器14通电后，磁流变液141在磁场作用下成为类固态形式，在磁场方向形成磁链，当第一传动轴11转动时，靠磁链的磁拉力将第一传动轴11的转矩从传递
到第二传动轴12，实现第一传动轴11和第二传动轴12的驱动连接。磁流变液141的响应速度为毫秒级，可逆性好，可靠性高，性能稳定，能耗少，因此，本技术实施例的动力驱动装置的结构简单、离合过程中没有机械零部件的相对运动，故障率低、噪音低、工作可靠性高。
34.当波轮洗衣机不需要脱水时，磁流变液离合器14保持在断电状态，第一传动轴11和第二传动轴12保持在断开连接的状态。当需要脱水时，向磁流变液离合器14通电，第一传动轴11和第二传动轴12切换至驱动连接状态。
35.第一传动轴11和第二传动轴12的具体结构形式不限。请参阅图2，一实施例中，第二传动轴12为空心轴，第二传动轴12套接在第一传动轴11外表面，如此能够使得动力驱动装置结构紧凑，且第一传动轴11和第二传动轴12同轴设置，使得波轮和内筒同轴转动，避免偏心转动。
36.底板组件10的具体结构不限，只要能密封上述的避让口即可。需要说明的是，底板组件10可以通过螺钉等紧固件紧固连接于外筒上，由外筒承担底板组件10的重量。
37.为了提升第一传动轴11和磁流变液141之间的转矩传递效果，一实施例中，请参阅图1和图2，第一传动轴11位于磁流变液141中的部分的表面形成有至少一个键槽11a，在磁流变液141呈类固态的情况下，键槽11a能够增加磁流变液141与第一传动轴11之间的力矩传递，提升力矩传递可靠性。
38.键槽11a的具体结构形状不限。具体地，一实施例中，键槽11a沿第一传动轴11的轴向延伸，增大磁流变液141与第一传动轴11的有效作用面积。
39.键槽11a的数量不限，可以是一个，也可以是多个。需要说明的是，键槽11a凹入第一传动轴11表面的深度以及键槽11a沿第一传动轴11轴向延伸的长度需要控制在合适的范围，以保障第一传动轴11的结构强度。
40.一些实施例中，第一传动轴11位于磁流变液141中的部分的表面为毛糙表面，即表面为凹凸不平、坑坑洼洼的结构。毛糙表面能够增大磁流变液141与第一传动轴11的表面的结合力，提升力矩传递可靠性。
41.一实施例中，请参阅图1和图2，动力驱动装置包括安装架16，安装架16连接于底板组件10的第二侧，电机13与安装架16固定连接，安装架16为电机13提供安装位置。具体地，安装架16大致呈桶状，安装架16具有容纳空间16a，容纳空间16a朝向底板组件10敞开。磁流变液离合器14设置于该容纳空间16a内，安装架16为磁流变液离合器14提供容纳空间16a，且对磁流变液离合器14起到保护作用，防止其他部件剐蹭到磁流变液离合器14。
42.电机13设置于安装架16背离底板组件10的一侧。具体地，请参阅图1，电机13包括定子131和转子132；定子131与安装架16固定连接，转子132与第一传动轴11固定连接。
43.第一传动轴11从容纳空间16a中穿过。具体地，安装架16背离底板组件10的一侧具有避让口，第一传动轴11穿设于避让口中。
44.需要说明的是，容纳空间16a的侧壁可以是板体构成的密闭结构，也可以是筋条交错形成的网状结构等，在此不做限制。
45.一实施例中，磁流变液离合器14包括壳体142和至少一对正电磁极145和负电磁极146，壳体142具有用于存储磁流变液141的储液腔，正电磁极145和负电磁极146设置于壳体142外的相对两侧，具体地，设置于壳体142的外表面和安装架16的内壁之间。第二传动轴12的第二端与壳体142固定连接。当磁流变液141由液态变成类固态后，磁流变液141与壳体
142成为一个刚性整体，第一传动轴11带动磁流变液141和壳体142同步转动，壳体142进而带动第二传动轴12同步转动。
46.需要说明的是，第二传动轴12的第二端与壳体142固定连接的方式不限，例如，可以是焊接、螺钉连接、螺栓连接、一体成型等，在此不做限制。
47.一实施例中，壳体142具有同轴设置的第一开口142a和第二开口142b，第一传动轴11穿设于储液腔、第一开口142a和第二开口142b中，第一开口142a位于壳体142靠近底板组件10的一侧，第二传动轴12的第二端端部罩设于第一开口142a的周围，如此能够使得第二传动轴12与第一传动轴11以及壳体142同轴转动，使得动力驱动装置结构简单、紧凑。
48.一实施例中，请参阅图2，磁流变液离合器14还包括罩设于壳体142外侧的第二开口142b周围的套筒144，套筒144穿设于上述的避让口中，第一传动轴11穿设于套筒144中，壳体142通过套筒144安装于安装架16上。
49.一实施例中，请继续参阅图2，动力驱动装置包括套设于套筒144上的第一轴承151，第一轴承151设置于避让口的内壁和套筒144的外表面之间。第一轴承151能够减小第一传动轴11和套筒144之间的摩擦，且还能对第一传动轴151的转动起着定位导向作用。
50.一实施例中，请继续参阅图2，动力驱动装置包括套设在第二传动轴12外表面的第二轴承152，第二轴承152设置于第二传动轴12和底板组件10之间。需要说明的是，第一轴承151和第二轴承152同轴设置，以共同对第一传动轴11和第二传动轴12起着定位导向作用。
51.一实施例中，磁流变液离合器14包括至少两个设置于储液腔内的密封轴承143，密封轴承143套设于第一传动轴11上，其中一个密封轴承143设置于第一开口142a处，以密封第一传动轴11与第一开口142a的内壁之间的间隙；其中另一个密封轴承143设置于第二开口142b处，以密封第一传动轴11与第二开口142b的内壁之间的间隙。
52.可以理解的是，上述的壳体142可以是一体成型结构，也可以是分体式结构并固定连接在一起。例如，本技术实施例中，请参阅图2，壳体142包括上壳体1421和下壳体1422，上壳体1421和下壳体1422为上、下分体的半壳体结构，上壳体1421与第二传动轴12一体成型，下壳体1422与套筒144一体成型。装配时，将上壳体1421和下壳体1422密封对接，再使用螺钉、螺栓等紧固件将上壳体1421和下壳体1422紧固连接在一起即可。
53.需要说明的是，一实施例中，动力驱动装置还包括套设在第一传动轴11上的多个滑动轴承17，可以在第一传动轴11的适当位置设置上述的滑动轴承17，例如，请参阅图2，在第一传动轴11的第一端的外表面和第二传动轴12的第一端的内表面之间设置至少一个滑动轴承17，在第一传动轴11的外表面和套筒144的内壁之间设置滑动轴承17等。由于滑动轴承17沿径向的尺寸较小，因此只需占用较小的安装空间，能够使得动力驱动装置的结构更加紧凑。本技术实施例还提供上述任一种波轮洗衣机的控制方法，包括如下步骤：
54.s1：获取脱水指令。
55.s2：控制磁流变液离合器14通电，如此，磁流变液离合器14中的磁流变液141的形态由液态转变为固态，磁流变液离合器14将第一传动轴11与第二传动轴12驱动连接，以驱动波轮和内筒同步转动。
56.s3：在脱水过程结束后，控制磁流变液离合器14断电，以使得磁流变液离合器14中的磁流变液141的形态由固态转变为液态，磁流变液离合器14将第一传动轴11和第二传动轴12断开连接。
57.需要说明的是，在s3步骤结束之后，波轮洗衣机可以再次进入洗涤状态，或者，结束程序，波轮洗衣机关机。
58.需要说明的是，获取脱水指令，可以是对应单脱水模式或者洗涤模式中内嵌的脱水模式，再此不做限制。
59.本技术提供的各个实施例/实施方式在不产生矛盾的情况下可以相互组合。
60.以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。