本發(fā)明是一種泵結(jié)構(gòu)，涉及家用電器領(lǐng)域，特指一種高效率、低噪聲洗衣機排水泵結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

洗衣機已成為一種必備的家用電器，近年來，隨著環(huán)保意識的加強，“綠色家電”的概念被逐漸提出，國家頒布了一系列針對家電產(chǎn)品的強制性標(biāo)準(zhǔn)，低噪聲、低能耗等指標(biāo)是衡量洗衣機性能質(zhì)量的重要指標(biāo)。為了降低洗衣機的噪聲，國內(nèi)外學(xué)者和洗衣機生產(chǎn)廠家進行了大量的研發(fā)，從更新電機驅(qū)動方式到采用吸音棉消聲等措施，排水泵的噪聲已經(jīng)成為整機噪聲控制的重要指標(biāo)。目前洗衣機排水泵大多采用低噪聲同步無刷直流電機、開式徑向葉片葉輪和環(huán)形蝸殼，電機轉(zhuǎn)子軸通過離合器與葉輪相連以滿足驅(qū)動的需要。隨著排水泵電機噪聲的降低，排水泵自身的噪聲變得突出，其主要表現(xiàn)為啟動期和空排期兩個階段。啟動階段，由于離合器結(jié)構(gòu)內(nèi)部有間隙，即使電機軸和葉輪軸之間通過緩沖塊接觸，啟動時的碰撞仍會帶來明顯的沖擊噪聲，并且管路系統(tǒng)內(nèi)由于流體流態(tài)變化過快造成瞬態(tài)效應(yīng)而產(chǎn)生噪聲。在空排期，由于殘余的水量較少，葉輪產(chǎn)生的離心力不足以把殘水排到洗衣機外部，排水管中的殘水會由排水管回到排水泵中，受到葉輪的做功，在排水管和葉輪之間周期性往復(fù)運動。殘水撞擊葉輪會產(chǎn)生周期性的嗡嗡聲，讓人覺得不舒服。由于排水泵噪聲峰值多處于中低頻階段，而大多的吸聲材料只在高頻段階段有效，對于改善排水泵流體噪聲問題收效甚微。專利zl201310142482.x提出了一種排水泵和具有該排水泵的洗衣機，通過在葉輪腔的底壁上設(shè)置與所述進水通道連通的泄壓孔，達(dá)到有效地降低排水泵空排期噪聲的目的，但該結(jié)構(gòu)不易加工且該方法增加了排水泵的能耗。經(jīng)檢索。

現(xiàn)有技術(shù)中上排水洗衣機領(lǐng)域用排水泵存在效率低、噪聲大等問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種高效低噪洗衣機排水泵，以提高上排水洗衣機領(lǐng)域用排水泵效率低、降低噪聲。

為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明采用能夠進行正反轉(zhuǎn)的同步電機以及在進口設(shè)置過濾器，從而解決洗衣機排水泵葉輪被雜物纏繞的問題；通過采用電機軸和葉輪軸一體化設(shè)計的方法，取消離合器以降低損失并且葉輪旋轉(zhuǎn)時更加平穩(wěn)，從而大大減小了機械噪聲；通過采用帶有短葉片的徑向葉輪和背葉片，以提高排水泵的效率并平衡軸向力；通過采用設(shè)置箍環(huán)的進口口環(huán)，來提高排水泵的整體效率并達(dá)到降低其啟動期和空排期流體噪聲的目的。具體技術(shù)方案如下：

一種高效低噪洗衣機排水泵，包括過濾器(1)、泵體出口(3)、環(huán)形蝸殼(4)、背口環(huán)(5)、后泵蓋(6)、壓蓋(7)、泵體進口(8)、徑向葉輪(9)、滾子(11)，所述泵體進口(8)、泵體出口(3)和環(huán)形蝸殼(4)為一體化制造，其特征在于還包括：進口口環(huán)(2)和印花軸(10)的一端固定在同步電機的輸出端，另一端與徑向葉輪(9)直接；徑向葉輪(9)通過背口環(huán)(5)一端定位，后泵蓋(6)一端固定在背口環(huán)(5)另一端，壓蓋(7)固定在后泵蓋(6)的另一端；滾子(11)用于徑向定位印花軸(10)；

通過同步電機轉(zhuǎn)向進行正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)，使得在雜物纏繞葉輪出現(xiàn)堵死等情況時，停機換相從而排出雜物；所述進口口環(huán)(2)通過螺紋連接固定在過濾器(1)的出口，過濾器(1)安裝在泵體進口(8)上以過濾液流中的大件雜物；

所述進口口環(huán)(2)設(shè)有箍環(huán)、橡膠皮、排氣孔以及橡膠皮之間的裂縫組成，用以降低泵啟動和空排期的噪聲。

所葉輪(9)和印花軸(10)直連，省卻了聯(lián)軸器，減少了傳動的損失，提高了效率。

所述徑向葉輪(9)流道內(nèi)設(shè)有短葉片，短葉片設(shè)置在流道的中間位置,短葉片徑向位置的幾何關(guān)系滿足d1’＝1.1d1，d2’＝0.9d2；d1’為短葉片進口邊所在圓直徑，d1為長葉片進口邊所在圓直徑，d2’為短葉片出口邊所在圓直徑，d2為長葉片出口邊所在圓直徑；短葉片用以削弱流道內(nèi)的軸向漩渦，進而減少流道內(nèi)的擴散損失以及二次流損失，提升水力效率；短葉片進口邊內(nèi)縮可以減輕排水泵進口的堵塞作用，短葉片出口邊內(nèi)縮可以減少動靜干涉作用，降低噪聲。

所述徑向葉輪(9)通過印花軸(10)與電機直連，避免使用連軸器所帶來的傳動噪聲。

環(huán)形蝸殼(4)的出口喉部面積為φ＝0.63～0.68，以提高葉輪和蝸殼的匹配度，進而提高排水泵的水力效率；f9為喉部面積，單位m²；為流量系數(shù)；u2為葉輪出口圓周速度，單位m/s。

本發(fā)明的工作過程為：電機通電后，電機轉(zhuǎn)子開始啟動并帶動軸以及葉輪旋轉(zhuǎn)，在徑向葉輪9進口形成低壓區(qū)，泵體進口8的流體受壓差的作用緩慢流入排水泵中。流體中雜物被過濾器1過濾后，剩余液體頂開進口口環(huán)2的橡膠皮。隨流量的增大，橡膠皮的張度逐漸增加直至完全張開，水流逐漸平穩(wěn)的進入徑向葉輪9做功區(qū)域。徑向葉輪9沿順時針旋轉(zhuǎn)對流體進做功，液流沿環(huán)形蝸殼4腔室運動，經(jīng)泵體出口流出排水泵。部分流體離開徑向葉輪9后，進入背口環(huán)5和徑向葉輪9之間的腔室，受到背葉片12的做功，在后腔室形成高壓液體，進而平衡部分軸向力。而在空排期，隨著流量的減小，進口口環(huán)2的橡膠皮逐漸閉合，削弱了空排期噪聲向進口的傳播。排水管中水回流時，排水孔中的空氣緩慢排出，使得環(huán)形蝸殼4里面殘留的水撞擊葉輪更加平緩，進而減弱了噪聲。

本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明通過采用印花軸和徑向葉輪直連的方案，取消了聯(lián)軸器，使得中間的傳動環(huán)節(jié)減少，從而提升了整體結(jié)構(gòu)的緊湊型以及傳動效率，降低了排水泵運行時的傳動噪聲；本發(fā)明通過采用在徑向葉輪流道內(nèi)設(shè)置短葉片的方案，使得流道中的軸向漩渦消除，減低了水力損失，提升了排水泵運行的可靠性以及相應(yīng)的效率；短葉片進口邊采用內(nèi)縮方案，使得流道進口的堵塞減輕，從而降低了進口流動的紊亂度；短葉片出口邊采用內(nèi)縮方案，使得葉輪的動靜干涉作用降低，進而降低了排水泵的運行噪聲；本發(fā)明采用在過濾器一端安裝進口口環(huán)的方案，使得排水泵啟動瞬間進水管流速有所下降，從而抑制了啟動過程中的噪聲；此外，該方案使得排水泵空排期的部分空氣從排氣孔中排出，出口的回水撞擊葉輪更加平緩，從而減小了空排期的噪聲。

附圖說明

圖1：本發(fā)明的排水泵的整體結(jié)構(gòu)

圖2：本發(fā)明徑向葉輪結(jié)構(gòu)圖

圖3：本發(fā)明泵體圖

圖4：本發(fā)明過濾器

圖5：本發(fā)明進口口環(huán)

圖中：1過濾器、2進口口環(huán)、3泵體出口、4環(huán)形蝸殼、5背口環(huán)、6后泵蓋、7壓蓋、8泵體進口、9徑向葉輪、10印花軸、11軸承箱。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步詳細(xì)說明。

如圖2所示，本發(fā)明的葉輪包括長葉片13，短葉片14以及背葉片15三部分。徑向葉輪9的背葉片15主要用來平衡軸向力。葉輪長葉片13之間的流動通過添加短葉片14，可以削弱流道內(nèi)的軸向漩渦，進而減少流道內(nèi)的擴散損失以及二次流損失，提升水力效率。

結(jié)合圖3，本發(fā)明的泵體主要包括進口8，出口3以及環(huán)形蝸殼4；環(huán)形蝸殼4的設(shè)計參照恒揚程泵的設(shè)計，基于提高徑向葉輪9和環(huán)形蝸殼4的匹配度的考慮，選定環(huán)形蝸殼4的喉部面積為其中f9為喉部面積m²；φ為流量系數(shù)；u2為葉輪出口圓周速度，m/s；。

結(jié)合圖4和圖5，本發(fā)明進口部分包括過濾器1，以及進口口環(huán)2；過濾器1設(shè)置有180°分布的兩個擋板，其徑向尺寸與進水端相匹配。該擋板可以有效防止徑向葉輪9堵住，并有效地防止過濾器塞1滿異物，進而有效的延長了排水泵的使用效率。進口口環(huán)2通過螺紋連接固定在過濾器1的出口，由排氣孔19，箍環(huán)20，橡膠皮22以及相應(yīng)的裂縫21組成。電機啟動瞬間，該裝置橡膠皮22沿裂縫21張開，水流開始通過，并且隨著流量增大開度變大直至全開，以此改變系統(tǒng)阻力，延緩啟動瞬間進水管流速的變化，達(dá)到抑制啟動階段水力噪聲的目的。在空排期，進口處入流很小或者不入流，由于彈性作用，橡膠皮會復(fù)位到封閉狀態(tài)，僅留下排氣孔19與空氣相連。這樣一方面有利于將排水期的噪聲封閉，削弱噪聲向進口傳播；一方面減弱了氣體流入、流出排水泵的能力，當(dāng)排水管中的水回流時，排水泵中的空氣會通過排氣孔19緩慢地排出，使得殘余在排水管內(nèi)的水，撞擊徑向葉輪9的過程更加平緩，從而減小噪聲。