三、普通离合器的工作原理
1.洗涤状态
在洗涤状态时,牵引器松开刹车带连杆,在刹车带连杆扭簧的作用下,刹车带连杆带动刹车带锁紧轮毂,联动棘爪拨动棘轮并带动离合簧的一端旋转一个角度,使离合套端的离合簧内径扩大,而离合簧的另一端仍锁紧在被单向轴承固定的外轴上,保持离合套端离合簧的内径一直处于扩大状态,使内轴带动离合套可以在离合簧的腔体内自由转动,完成洗涤动作。
在此状态中,力的传输过程如下:棘爪和棘轮脱开啮合→电机通过三角带将力传递到皮带轮上。皮带轮带动传动轴运动→传动轴通过花键带动行星齿轮组件运动并减速→行星齿轮组件通过花键配合带动洗涤轴旋转→洗涤轴带动波轮转动以完成洗涤动作。
行星齿轮是机械齿轮传动系统中典型的周转轮系,如图8所示,其内部齿轮位置如图9所示,齿轮1和齿轮3均称为中心轮(又称太阳轮),其中齿轮1就是传动轴,齿轮3是齿圈,它和离合轴刹车盘脱水轴周向固定连接。
2.脱水状态
在脱水状态时,刹车带连杆在牵引器的拉动下带动刹车带,松开轮毂;同时,刹车带连杆带动棘爪与棘轮分离,离合套被离合簧锁紧,传动轴通过离合套、棘轮抱簧、离合轴在正转方向固定,传动轴、离合轴(包括刹车盘和脱水轴)、洗涤轴可以看作一个整体,行星齿轮不再起传动作用,电机通过三角带带动轴总成整体转动,即波轮、脱水桶同步顺时针转动,从而实现脱水功能。
在此状态中,力的传输过程如下:牵引器拉开排水阀和连杆→电机通过三角带将力传递到皮带轮上→皮带轮带动传动轴运动→拨叉打开后,棘轮抱簧与离合套抱紧,当传动轴带动离合套旋转时,抱簧抱紧离合套→抱簧另一端与离合轴抱紧,带动其一起转动→脱水轴带动脱水桶转动,以完成脱水动作。
3.制动过程
脱水桶制动分为正向制动和反向制动。反向制动要求制动力矩足够大,能完全限制脱水桶的反向转动。正向制动虽然不必完全限制脱水桶的正向转动,但也不能不加限制,因为在波轮反转时,若脱水桶正转,则会使波轮转速下降,影响洗净比。正向制动的第二个作用是,在脱水结束或在脱水过程中打开门盖时,能迅速使脱水桶停止转动,实现这一功能必须有合适的制动力矩。制动力矩不能太大,如果太大脱水桶停止太快会撞箱体;制动力矩也不能太小,太小脱水桶停止太慢,制动时间会很长。
脱水桶的正向制动是由刹车带来完成的,如图10所示。当脱水结束后刹车或洗涤时,拨杆处于图中实线所示位置,在拨杆扭簧的作用下,刹车带和刹车盘抱合,产生摩擦力。扭簧的扭力大,产生的摩擦力就大。当反向旋转时,由于拨杆不是刚性固定,此时拨杆处于虚线所示位置,刹车带和刹车盘脱离,脱水桶能顺利转动,也就是说:刹车带反向制动效果很差。
脱水桶的反向制动是由单向轴承实现的。单向轴承是在一个方向上可以自由转动,而在另一个方向上锁死的一种轴承,如图11所示。单向轴承的金属外壳里,包含很多个滚轴,滚针或者滚珠,而其滚动座的形状使它只能向一个方向滚动,而在另一个方向上会产生很大的阻力。
脱水时,牵引器将拨杆打开,并同时打开拨叉,轴总成处于自由状态,此时,脱水桶顺时针进行脱水动作。在脱水状态时,若电源被切断,内外桶相碰,或者门盖打开,牵引器会迅速复位,拨杆和拨叉也迅速复位。拨叉复位后,棘轮抱簧处于洗涤初始状态,拨杆复位后刹车带抱紧刹车盘,阻止轴总成继续转动,脱水动作停止。