[發明專利]一種平衡環機構

在審

• 申請號: 201710036780.9
• 申請日: 2017-01-18
• 公開（公告）號: CN106757985A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 陳海衛;劉鑄;張秋菊
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: D06F37/20
• 分類號: D06F37/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：本發明涉及一種平衡環機構，可應用于洗衣機等轉子機構。

背景技術：旋轉機械的振動問題一直是機械行業的重要課題，采用平衡環機構可通過改變轉子本身的質量分布來降低旋轉機械的振動。但這類自動平衡裝置在臨界轉速下會加大轉子的不平衡特性，在應用中存在局限性。

例如現有的某些滾筒洗衣機使用的球體平衡環機構，其結構包括一個環形腔體，腔體中裝有若干個鋼球。在洗衣機高速運轉時，滾筒內衣物在滾筒一側形成偏心負載，鋼球在離心力的作用下集中到和偏心負載對立的一側，可有效抵消系統偏心的影響，降低洗衣機的振動，這是該種平衡環的作用所在。

然而該類平衡環存在以下缺陷：缺陷一，在初始狀態下，由于重力作用小球的位置與偏心同側，使系統總體偏心加大。缺陷二，在臨界轉速附近，球體平衡環會產生自激振動，使其內部球體不能與環體保持同步，從而會引起轉子的劇烈振動。

有鑒于此特提出本發明。

發明內容：本發明提供了一種平衡環機構，可克服上述球體平衡環缺陷，有效降低轉子的瞬態振動。

為實現以上目的，本發明提供一種平衡環，其結構包括一個環形體，由外環、內環、內環蓋板組成，外環與內環中間均有一圈凹槽作為軌道。環形體內裝有若干可沿軌道運動的小車，代替球體平衡環中的鋼球。小車兩端安裝磁性體，相鄰兩車間磁體極性相同而相互排斥。小車上安裝兩個滾動軸承作為車輪，可沿軌道滾動。其中一個小車安裝剎車裝置，小車車體和剎車裝置之間安裝有一根壓縮彈簧，可以控制剎車裝置的開合。

在初始狀態下，對于裝有剎車裝置的小車，彈簧壓縮產生的彈力使配重緊貼于內環軌道上，即剎車裝置閉合，該小車不能相對環體運動；同時由于相鄰兩小車之間的磁體極性相同，兩兩相互排斥，使小車分散于環體四周，避免所有小車與偏心同側的現象，克服了缺陷一。

在臨界轉速附近，由于剎車裝置閉合，其中一小車相對殼體靜止，其它小車在斥力作用下不能通過該小車做自由運動，從而避免了自激振動引起的不同步現象，克服了缺陷二。

在臨界轉速之上，剎車配重的離心力大于彈簧彈力，彈簧收縮使配重與內環軌道分離，剎車裝置打開，小車可沿平衡環軌道自由運行；此時，小車相對集中在偏心負載對立一側，抵消系統偏心的影響，從而減小了瞬態振動。

附圖說明：圖1為本發明平衡環整體結構；圖2為小車結構圖；圖3為帶有剎車裝置的小車結構圖。

具體實施方式：下面結合附圖和實施例對本發明作進一步地說明。

本發明平衡環內部結構見附圖1，小車1安裝在平衡環內(小車個數可以通過實驗效果最優選取，本例選取六個)，其中有一個帶有剎車裝置的小車1a，其它為普通小車1b。每個小車兩端都裝有磁體，磁體極性交替分布如圖，由于相鄰兩車間極性相同相互排斥，在平衡環靜止時小車分散在平衡環周圍。平衡環環體結構由外環2、內環3、內環蓋板4三部分組成。在內環及外環中間均有一圈凹槽作為軌道，小車車輪夾在軌道中間，使小車可以沿著軌道運動。同時內環上開有一個開口，小車可從這個開口裝入平衡環，開口處安裝有蓋板將其封住，同時蓋板的內外表面與內環內外表面吻合，使小車在平衡環內運動時可以順利通過。內環與外環、內環與蓋板之間均由若干螺釘5連接。

本發明平衡環小車結構見附圖2，其中6為小車車架，小車兩端裝有兩根車軸7，每根軸上安裝一個深溝球軸承8作為車輪。在軸承內圈兩端安裝套筒9，將軸承軸向定位。車軸兩端有兩圈凹槽，槽中安裝擋圈10將車軸軸向固定。車體前后兩端分別安裝兩個磁體11，用螺釘12固定，同時由圖1平衡環結構可知，兩端磁體應當N、S極性相對。

本發明平衡環中帶有剎車裝置的小車結構見附圖3，其結構與其他普通小車類似，均由車架6、車軸7、軸承8、套筒9、擋圈10、磁體11、螺釘12組成，不同之處在于在車體中部有一圓孔，其中安裝剎車裝置。剎車裝置由圓柱形配重13和彈簧14組成。配重上部與小車車體間有一根彈簧，小車安裝在平衡環中時，彈簧始終處于壓縮狀態。在臨界轉速下，配重離心力小于彈簧彈力，剎車裝置閉合，小車相對平衡環靜止；在臨界轉速以上，配重離心力大于彈簧彈力，剎車裝置松開，小車可以相對于平衡環自由運動。

上文所描述以及附圖所示的各種具體實施方式僅用于說明本發明，并非本發明的全部。在本發明的基本技術思想的范疇內，凡是針對本發明的技術方案所進行的任何變化和改進，均在本發明的保護范圍之內。