淺論洗衣機減振專利技術

劉慧 江振興

摘 要： 洗衣機是幾乎最常用的一種便捷的家庭電器，但它的使用還并非盡善盡美，很多人都對它在脫水的過程中發出的振動叫苦不迭。近年來，相關科技工作者經過了很長時間的研究和測試，在洗衣機減振技術方面取得了長足的進步。本文將以我國最常用的洗衣機類型——滾筒洗衣機為例，討論最新出現的一些減振專利技術，并對他們分別進行分析和研究。

關鍵詞：滾筒洗衣機 減振技術 家庭電器 技術

引 言

在分析了我國目前的洗衣機市場之后，我們發現，滾筒洗衣機因為它獨有的低消耗、高洗凈的特點而廣泛受到我國消費者的青睞[1]。但這種風靡全國的洗衣電器，也并非完全沒有缺陷，它的脫水過程一般都會產生巨大的振動，這令很多人都感到不滿，因此，滾筒洗衣機的振動問題對它本身的發展有著很大的負面影響。在這種局勢下，找到一種能夠控制滾筒洗衣機的振動對于整個行業的幫助將是極為巨大的。本文就將探討近年間涌現的各種可能的減振專利技術，試圖為這個問題找到一個妥善的解決辦法。

一、滾筒洗衣機振動的成因

在滾筒洗衣機工作的過程中，各種不同的被洗滌物都混雜其中，這些物品的各項物理性質都不盡相同，這使得洗衣機內部承載的總重量分布不均，這就使得在整個機器運作的過程中產生離心作用。滾筒洗衣機本身擁有一個環狀的內外筒結構，在離心作用出現后，內筒受力，從此成為一個振動源。在這種情況下，如果把內外筒看做一個總質量體，這個物體就能夠與洗衣機本體構成簡諧振動[2]。在甩干的過程中，因為轉速不斷提高，這個振動的頻率也愈加增大，最終造成比較嚴重的振動現象。

二、滾筒洗衣機一般的減振方式

（一）從結構入手減振。我們可以從洗衣機本身的結構入手，對于它配件的設置進行改進，這種改進的目的一般在于吸收、掩飾已經發生的振動現象，使得甩干的過程更加平穩、安靜。對于滾筒洗衣機來說，它的總體構造應當屬于一個彈性的懸掛系統，所以在從結構入手進行減振時，其主要原理應當在于通過改變結構增大外筒的重量以便達到減小內外筒形成的整體的不平衡，最終遏制整個系統的離心作用。（二）從控制入手減振。縱觀滾筒洗衣機的整個脫水過程，我們發現它大致分為兩個階段。第一階段，被洗滌物被投入后，它們需要被均勻地填充于內筒之中，在這個階段中，洗衣機的轉動是固定速率和方向的。而在第二個階段中，洗衣機將正式開始脫水的工作，整個機器的工作速率會加快，在這個過程中，由于原速率較低，所以脫水的頻率將在增加的過程的某一部分與洗衣機的固有頻率一致，這時就會發生共振作用，在現有技術條件下，共振是無法被消除的一種洗衣機特性。在我們從控制入手減振時，應當在第一階段更加高效地分配被洗滌物，同時在后續步驟中盡量快速地經過共振階段，使得系統的整個振動被控制在可接受的范圍內。

三、滾筒洗衣機減振專利技術

（一）從內部構造入手的減振專利技術。內部構造是減振技術的第一個主要著力點，在二十世紀前五十年，一些歐美外企提出過相關的專利產品，他們或通過將滾筒與洗衣機外殼以彈簧裝置進行連接，或通過彈簧裝置結合阻尼裝置與洗衣機外殼連接來達到減振的目的，這是由于最初的滾筒式洗衣機的中心部分是被一個軸狀物體牢牢定在一個支架上，其中的滾筒圍繞著這個支架上的軸來進行轉動，操作者通過手動裝置來進行操作，以達到洗衣物的目的。這種思路后來被德國的某家專門致力于彈簧減振系統研制的公司所繼承，開發出專門針對滾筒洗衣機的阻尼裝置，利用其中的活塞裝置提供一定的摩擦阻力來達到減振的目標。從而控制入手減振的思路慢慢進入人類的視野。針對內部器械裝置，一些公司進行了縝密的研究和設計，最終走出了另一條減振之路。上世紀三十年代，英國的公司就設計出了通過一個錘狀平衡裝置使得內筒更加穩定的方案。六十年代以后，一些歐美的相關企業，提出了在洗衣機內筒的夾層加入一起進行轉動的隔離裝置的構想，這個隔離裝置是通過注水以達到平衡。近幾年來，外國多家公司設計出了無需放水，就可以平衡的新型隔離裝置。（二）從控制系統入手的減振專利技術。相比從內部構造入手的減振技術，控制方向的減振專利技術出現時間較晚。上世紀七十年代前后，西門子公司研究出減振方案，此方案核心是，當洗衣機在脫水過程中產生劇烈振動時，機器的運轉將會自動停滯。后來，其他外國企業提出了在脫水階段進行衣物分配步驟的技術，這也成為了現今滾筒洗衣機的一個常用控制模式。在此之后，一些企業針對這一點又進行了持續的革新工作，嘗試提前開始速率不高的脫水過程，使得衣物脫掉部分水量而質量減輕，以達到在正式脫水的步驟能夠更快經過共振區的目的。在這些公司的專利的基礎上，后來的技術都針對在脫水過程真正開始前怎樣能使得筒內部的衣物被更好的平衡，以及如何能夠更有效地提高脫水過程的速度 [3]。

四、滾筒洗衣機減振技術的未來

在當今社會，洗衣機仍然在普通人的家庭生活中扮演了相當重要的地位，因此針對滾筒洗衣機減振技術的研究將持續下去。一般認為，隨著信息技術的發展，計算機技術將在減振技術的研發與實踐中占據更加重要的地位，通過虛擬機的模擬，科研工作者將更能發現減振技術所需的關鍵因素，從而達到研制出更先進技術的目的[4]。

五、結語

通過以上的研究我們發現，滾筒洗衣機的振動問題是可以通過結構和控制兩個角度進行解決的，針對這兩個不同的角度，歐美日韓的很多公司有過不少值得稱道的專利技術。而未來隨著計算機技術的普及，更多的減振技術將被提出。

參考文獻：

[1] 劉家峰， 吉衛喜. 滾筒洗衣機減振技術的發展[J]. 機械工程師， 2013（4）：41-43.

[2] 劉學亮. 滾筒洗衣機減振技術研究[C]// 中國家用電器技術大會. 2013.

[3] 張禹. 滾筒洗衣機減振專利技術綜述[J]. 科技展望， 2016， 26（27）.

[4] 梁遠超. 探討滾筒洗衣機減振技術的發展[J]. 大科技， 2014（2）：319-320.