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　　【摘 要】随着经济社会的快速发展，洗衣机已经成为家庭不可或缺的家用电器，其功能由单一功能向多功能发展，半自动化向全自动化发展。在享受洗衣机带来的舒适便捷的同时，往往忽视了洗衣机的安全隐患，导致对于洗衣机不能安全使用，造成安全问题发生。因此，根据调研和分析并研发一种洗衣机转动自动安全装置，不仅安全而且便于安装。

　　【关键词】洗衣机；安全防护装置；设计与研发，便于安装；实用

　　1. 新型安全装置需求分析

　　随着家用洗衣机的广泛应用，洗衣机的安全问题往往容易被广大用户所忽视。2013年9月21日江西省南昌市新建县樵舍镇一对年幼的小姐妹在家中玩耍时，不幸爬进洗衣机被绞死，对家用洗衣机的安全问题敲响了警钟。其他对于洗衣机的安全事故和儿童因洗衣机伤亡的事故也有所发生。目前，虽然国内外都开始普及滚筒式洗衣机的使用，虽然滚筒式洗衣机更加安全便捷，但是在国内由于价格昂贵，偏远地区或农村绝大多数的家庭依旧采用波轮式洗衣机。大多数家庭使用波轮式洗衣机时容易忽视对孩子的安全问题。对于高速旋转的洗衣机，一旦有孩子不慎进入洗衣机内部，其后果不堪设想。现在的洗衣机依旧存在的安全问题得不到有效的彻底解决。虽然洗衣机厂商及较少的部分用户采用一些措施防止孩子触碰洗衣机开关，但是，仍然有人忽视了其安全隐患。对于特别广泛适合各种洗衣机，以及需要安全保护儿童、老人等特殊用户需要的便利需求。因此，研发这种用于洗衣机上的新型技术，具有广泛实用性、创新性和特色，而且具有广泛的经济价值和社会价值。

　　目前，国内外家用洗衣机主要有三种：波轮式洗衣机、滚筒洗衣机和搅拌式洗衣机。本文主要针对容易出现儿童意外事故身亡的波轮式洗衣机（洗衣速度快、震动声音小）的安全装置的分析和设计。对于滚筒洗衣机，因为个别细节问题，将采取其他专利技术，而搅拌式洗衣机使用很少且根本不会出现这种意外事故。

　　波轮式洗衣机的内部结构，如图1所示。对儿童出现的意外事故问题，其危险性在于儿童玩耍时钻入波轮式洗衣机内桶，在迅速旋转后导致其儿童昏迷最后造成意外身亡，因此，设计洗衣机安全装置教学“双重”安全保护非常必要。

　　图1 波轮式洗衣机的内部结构

　　2. 设计方法及技术

　　“一种洗衣机转动自动安全装置”属于一种实用新型专利技术及产品的研发项目，主要针对出现危险的家用波轮式洗衣机，增设一种特殊安全保护装置与电源开关和离合器同步关联进行实施保护，构成“双重”的安全保护。如图2所示，主要研发一种新型洗衣机安全装置，其结构包括在与洗衣机连接的外壳1内侧，安放有4个电气连接点4的安全开关4（分别间隔与电源及离合器相连接），以及在内桶2外侧等高位置固定的，具有触碰及传感装置的“保护圈”3。其结构的主要特点是：在洗衣机正常运行情况下，洗衣机内桶2和保护圈3一起在洗衣机的外筒与内桶之间的空间范围内旋转。通常情况下，可以保证洗衣机的正常使用，当在放入超重或超大体积物体时，包括儿童玩耍意外钻入洗衣机，由于洗衣机在超重或超大体积物体时，滚筒旋转外侧离心力增加导致偏离增大，导致本专利的“安全保护装置”，瞬间触动4个安全开关（电源和离合器开关交替安装），同时切断电源并关掉离合器。这样以“双保护”就可以很好的保护儿童等碰触而导致安全事故的发生。

　　3.制作及实施

　　在内桶上固定的保护圈制作的材质需要坚固，可以采用不锈钢或铝型材制作。由于需要通过螺丝扣旋转固定在内桶上，保护圈材质的厚度至少为1毫米。保护圈需要确保在出现意外事故时，能够及时触碰到安全开关，所以，保护圈本身的宽度需要在15-20毫米、高度约为3毫米（需要根据不同型号洗衣机，通过测试后在出厂前统一制作并安装），可以减少与安全开关的距离，以提高内桶与保护圈遇到重物倾斜时，触碰安全开关的灵敏度。

　　该技术装置的主要用于方便室内使用波轮式洗衣机，按照安全装置的组成可以分为三部分进行详细设计：保护圈、安全开关、滚筒底部的离合器，以及与电源开关和离合器的连线等。需要经过模拟测试，固定在洗衣机内筒外侧保护圈确保在出现意外事故时，能够及时触碰到安装在洗衣机外壳上的电气连接点的4个安全开关，并及时关闭电源和离合器。

　　通常，洗衣机都标有洗涤的最大重量，如果超过标定的重量，不仅洗涤效果差，还容易损伤电动机和离合器，甚至缩短洗衣机的使用寿命，因此，所洗衣物应等于或少于标定重量，这样做既能达到理想的洗衣效果，又能延长洗衣机的寿命。一般型号的波轮式洗衣机对所洗涤衣物的限制为10公斤以内（型号不同略有差异），此时（衣物和水的重量约为20公斤）安全装置的“保护圈”在旋转过程中不会触碰“安全开关”，可以正常洗涤衣物。当重量（超过20公斤）或体积过大（高度增加）的情况下，由于内桶各点的圆周离心力（由于物体旋转而产生脱离旋转中心的力）与此点所在的重量和高度位置，导致内桶和保护圈（设计的位置要求偏上，距离内桶上部15-20毫米）倾斜触碰安全开关，洗衣机立即切断电源和离合器并停止运行。此时，为了安全保护起见，若只是衣物超重，此时只好减少衣物后进行洗涤，也可以延长洗衣机的寿命。

　　4.特点及效果评价

　　本项目“一种新型洗衣机安全装置”的设计与研发，是在总结目前市场上现有的家用洗衣机安全保护不足和需求分析的基础上，进行改进设计和研发的新设计、新方法、新应用，已经申报国家实用新型专利。主要保持了原有洗衣机安全装置等优点，并再此基础上进行创新设计“双保护”装置。该产品的主要优点是：多重保护、安全可靠性高、简单实用、制作方便、成本低且耐用。对于这种新型洗衣机安全装置，由于不容易出现保护圈和安全开关零部件因变形而接触不良等问题，因此坚固耐用、安全可靠，能新增加的安全装置达到多重安全防护，可以更好地解决波轮式洗衣机对儿童出现意外事故的安全问题。新型洗衣机安全装置，可应用于多种场所用户的波轮式洗衣机（家庭、医院及学校等场所），通过多重保护防止一些意外安全事故的发生，而且其技术/产品设计和结构更为优化合理，可以弥补并改变现有国内外同类技术和产品的不足或缺点。

　　参考文献：

　　[1]荣俊昌主编，全自动洗衣机原理与维修（第2版） 高等教育出版社，2012.2

　　[2]张新德、刘淑华主编，图说洗衣机原理与快修，机械工业出版社， 2011.10

　　[3]胡向东等编著，传感器与检测技术（第2版），机械工业出版社，2013.9

　　[4]Frank D.Petruzella， 陶国彬主编.电动机应用技术：原理、器件、维护、控制线路，科学出版社，2010.9.

　　[5]张展主编，联轴器、离合器与制动器设计选用手册 机械工业出版社，2009.9

　　[6]中国标准出版社第三编辑室，零部件及相关标准汇编（离合器卷） 全国机器轴与附件标准化技术委员会，中国标准出版社，2010.1